A importância da elaboração de feiras de ciências como reflexo do trabalho realizado em sala de aula

Adriana Oliveira Bernardes

Mestre em Ensino de Ciências (UENF)

Neste trabalho apresentamos uma reflexão sobre a importância das feiras científicas para a comunidade escolar, discutindo o assunto a partir de temas como: excesso de matematização no ensino de Física, falta de professores na área, currículo mínimo estadual de Física e impacto da feira de ciências no contexto escolar. Realizamos uma breve análise do trabalho, que contou com a apresentação de 14 experimentos com temas do 1º e 2º bimestres do 3o ano do Ensino Médio, discutidos a partir das habilidades e competências sinalizadas pelo currículo mínimo estadual.

Este texto é direcionado especificamente a professores e apresenta um relato de experiência realizada por mim em 2014 no Colégio Estadual Canadá, de Nova Friburgo.

O colégio, localizado na Região Serrana do Rio de Janeiro, trabalha continuamente com feiras de ciências para estimular principalmente o interesse pela Física, matéria tida pelos alunos como de difícil assimilação; o excesso de matematização utilizado pela maioria dos professores provoca incrível desestímulo a seu aprendizado.

Em relação ao excesso de matematização, o CMF (Currículo Mínimo Estadual de Física) de 2012 é bem claro:

Não estamos abrindo mão da Matemática como linguagem da Física, pois isso seria um absurdo. A partir da Revolução Científica dos séculos XVI e XVII, não podemos mais abrir mão da Matemática como a linguagem da Física; entretanto não podemos cometer o erro inverso de reduzir esta à mera aplicação daquela.

Nossa cidade, como todo o país, conta com um número reduzido de professores de Física, e a disciplina acaba sendo ministrada por professores de Matemática e, algumas vezes, por professores de Ciências, o que prejudica bastante o desenvolvimento dos alunos, já que os primeiros dão grande ênfase à matematização dos conteúdos e os segundos, se não trabalham esse caminho, não têm base suficiente para discutir muitos conceitos importantes da Física, já que seus estudos universitários os prepararam apenas para o trabalho até o 9o ano do Ensino Fundamental, tendo para isso conhecimentos básicos de Física que não são suficientes para um trabalho eficiente no Ensino Médio.

Em relação à falta de professores, é importante considerar os dados do INEP:

Dos 44.566 professores que ministram a disciplina de Física, apenas 12.355 possuem licenciatura nessa disciplina; os demais, em número de 32.211, possuem formação específica em outras disciplinas. O próprio documento do Mec/Inep (Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira, 2009b) ressalta, em relação a esses dados, que, quando se analisa mais detalhadamente a formação dos professores que ministram a disciplina Física, chama a atenção o elevado número – da ordem de 15.170 – de docentes com formação em Matemática, o que corresponde a 34% dos 44.566 docentes da disciplina, um conjunto bem maior do que os 12.355 professores com formação em Física (SANTOS; CURI, 2012, p. 1).

Com as mudanças no Currículo Mínimo Estadual de Física do Estado do Rio de Janeiro, que hoje apresenta habilidades e competências a serem desenvolvidas pelo professor na escola junto aos alunos, foram delineadas novas perspectivas de recursos, de avaliação e do próprio enfoque da disciplina, que deverá ser histórico-filosófico. É bom lembrar que o currículo foi elaborado, por um grupo de professores estaduais, levando em conta os PCN (Parâmetros Curriculares Nacionais), as Orientações Curriculares e as matrizes do Enem (Exame Nacional do Ensino Médio).

Mudanças significativas foram realizadas com o intuito de formar o cidadão e ensinar Ciências de forma contextualizada; para isso, foram introduzidos temas de Física Moderna e Contemporânea, como Teoria da Relatividade, efeito fotoelétrico, buracos negros, entre outros.

A LDB (Lei de Diretrizes e Bases) de 1996 ressalta em seu Art. 22 a importância da formação cidadã do aluno, fortalecida também pelos PCN e fundamental para o CMF: “A educação básica tem por finalidades desenvolver o educando, assegurar-lhe a formação comum indispensável para o exercício da cidadania e fornecer-lhe meios para progredir no trabalho e em estudos posteriores”.

No 3º ano do Ensino Médio devem ser desenvolvidas habilidades e competências relacionadas ao ensino de Eletromagnetismo; especificamente no 1º e no 2º bimestre devem ser desenvolvidas as seguintes:

1º e 2º bimestres

C1

Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos.

H1

Compreender o funcionamento de diferentes geradores e motores elétricos para explicar a produção de energia elétrica. Utilizar esses elementos na discussão dos problemas associados desde a transmissão de energia até sua utilização residencial.

H2

Compreender eletricidade como uma forma de energia.

H3

Compreender fenômenos magnéticos para explicar, por exemplo, o magnetismo terrestre, o campo magnético de um ímã e a inseparabilidade dos polos magnéticos.

H4

Utilizar leis físicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto do eletromagnetismo.

C2

Identificar regularidades, invariantes e transformações.

H5

Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.

H6

Compreender os conceitos de corrente, resistência e diferença de potencial elétrico.

H7

Relacionar grandezas, quantificar, identificar parâmetros relevantes ao eletromagnetismo.

C3

Consultar, analisar e interpretar textos e símbolos referentes a representações técnicas.

H8

Relacionar informações para compreender manuais de instalação elétrica ou utilização de aparelhos ou sistemas tecnológicos de uso comum.

H9

Dimensionar o consumo de energia elétrica por residência, sobretudo seus aspectos sociais, econômicos, culturais e ambientais.

C4

Compreender o conhecimento científico como resultado de uma construção humana, inserido em um processo histórico e social.

H10

Dimensionar o impacto da lei da indução eletromagnética como sustentação de uma nova revolução industrial.

H11

Compreender a relação entre o avanço do eletromagnetismo e o dos aparelhos eletrônicos.

Fonte: Currículo Mínimo Estadual de Física (CMF).

Do ponto de vista pedagógico, é muito importante que o aluno seja ativo em seu processo de aprendizagem, que discuta e reflita, construindo assim seu conhecimento em relação a essa questão:

Tendo em vista a importância de que o aluno seja ativo no processo de ensino e aprendizagem, a feira de ciências é uma excelente opção, na qual o aluno poderá pesquisar um tema relacionado ao assunto desenvolvido em sala de aula pelo professor e apresentá-lo à comunidade escolar (BERNARDES, 2013).

O aluno é ativo neste processo, já que

A construção de um equipamento para posterior apresentação a comunidade envolve: pesquisa do material a ser utilizado; pesquisa dos princípios físicos envolvidos na construção e no funcionamento do aparelho; pesquisa da parte histórica envolvida, ou seja, quem inventou, quando e em que contexto deu-se a descoberta e uma postura ativa do aluno em relação ao processo de ensino e aprendizagem (BERNARDES, 2013, p. 17.956).

Pensar uma feira de ciências é antes de tudo pensar em tornar, no nosso caso, a Física menos excludente; pensar que as diferenças individuais trarão resultados diferentes, que serão apresentados trabalhos com níveis, abordagens e qualidade diferentes e que isso é normal, considerando essas diferenças.

Feiras de ciências constituem-se em recursos riquíssimos para divulgação de ciência na comunidade escolar. A construção de um experimento científico envolve – ou deveria envolver – o dialogismo entre professor e aluno e entre os alunos. Esse aprendizado dialógico no processo de ensino e aprendizagem é fundamental tanto para o professor quanto para o aluno. Aprendizado é troca, e o processo é importante para ambos, na medida em que o professor consegue compreender como se dão as dificuldades dos estudantes; antevendo tais dificuldades, seu trabalho pode ser melhorado. É nesse momento que o professor deve exercer sua principal função, de orientador do processo de ensino e aprendizagem do aluno – e não a de detentor absoluto do saber (BERNARDES, 2011).

Segundo Mancuso (2000), apud Hartmann e Zimmermann (2000),

A produção escolar pode ser de três tipos: trabalhos de montagem, em que os estudantes apresentam artefatos a partir do qual explicam um tema estudado em Ciências; trabalhos informativos em que os estudantes demonstram conhecimentos acadêmicos ou fazem alertas e/ou denúncias; e trabalhos de investigação, projetos que evidenciam a construção de conhecimentos por parte dos alunos e a consciência crítica sobre fatos do cotidiano.

Isso acaba trazendo muitas discussões a respeito da importância das feiras; é fundamental, neste caso, que as pessoas centrem-se no impacto e resultado final do trabalho conjunto e não nos poucos alunos que nem sempre conseguem dominar todo o conhecimento que deveriam.

Por isso é importante conhecer as potencialidades e dificuldades do aluno, cujo rendimento dependerá de vários fatores, talvez um pouco mais complexos do que julgam os mais críticos. Outra questão essencial é que se mude a visão do aluno em relação à Física, que a sintam mais acessível.

É interessante considerar que

A percepção dos alunos sobre o ensino de Física no Ensino Médio é negativa no que diz respeito à compreensão de sua utilidade prática. Vários são os anseios em relação ao ensino das Ciências Físicas normalmente expressos na forma dos questionamentos dos alunos sobre a serventia do ensino de Física para as suas vidas e, também, uma parte dos professores se pergunta sobre o real motivo do ensino de Física (ARAUJO FREIRE, 2007, p. 2).

Particularmente, prefiro as discussões das teorias físicas quando ocorrem no ambiente escolar, que se discutam, que divulguem em nossa comunidade escolar seu aprendizado, e, se muitas vezes o resultado supera as expectativas, também deixa claras as dificuldades de um determinado quantitativo de alunos que, por sua vez, não devem ser excluídos do processo de ensino e aprendizagem mas, principalmente, ser respeitados dentro de suas possibilidades. Eles não se encontram na universidade, estão na Educação Básica, e tais atividades desenvolvem habilidades e competências que os beneficiarão para uma formação cidadã e para o futuro, caso almejem vir a frequentar um curso superior.

As diferenças nas qualidades da apresentação não devem ser confundidas com a permissão de que sejam passados conceitos incorretos; o aprofundamento e a habilidade de verbalizar e relacionar o fenômeno ali discutido com outros serão diferentes para cada aluno.

Na Figura 1 está um dos grupos da mostra.

[caption id="attachment_38810" align="aligncenter" width="346"] Figura 1: Grupo de alunos fala sobre condução de eletricidade Figura 1: Grupo de alunos fala sobre condução de eletricidade[/caption]

A abordagem histórico-filosófica

A História da Ciência vem sendo ressaltada por vários autores como de suma importância para contextualização da Física, e o Currículo Mínimo Estadual de Física aborda a importância deste enfoque para a disciplina:

Para ler o mundo com propriedade, é fundamental o domínio de conceitos científicos e da lógica de construção de conhecimento que a Física inaugurou a partir da Revolução Científica do século XVII. Para compreender as transformações políticas, econômicas, sociais e culturais, é fundamental que conheçamos como a Física construiu uma nova visão de mundo. Foi o diálogo das ideias dos filósofos naturais (que hoje chamaríamos de cientistas) com as de artistas, de filósofos e outros que abriu as portas para a construção de uma nova realidade e permitiu que surgisse um novo conhecimento sobre a natureza (CMF, 2012).

Os PCN (Parâmetros Curriculares Nacionais) também abordam a importância do entendimento do contexto no qual a Física é desenvolvida:

A Física percebida enquanto construção histórica, como atividade social humana, emerge da cultura e leva à compreensão de que modelos explicativos não são únicos nem finais, tendo se sucedido ao longo dos tempos, como o modelo geocêntrico, substituído pelo heliocêntrico, a teoria do calórico pelo conceito de calor como energia ou a sucessão dos vários modelos explicativos para a luz. O surgimento de teorias físicas mantém uma relação complexa com o contexto social em que ocorreram.

Perceber essas dimensões históricas e sociais corresponde também ao reconhecimento da presença de elementos da Física em obras literárias, peças de teatro ou obras de arte (PCN, 1996).

Trabalhando sobre esses aspectos, são desenvolvidos conteúdos a partir do contexto histórico no qual os fenômenos físicos foram desenvolvidos; no caso do Eletromagnetismo, desde a ideia do átomo, das descobertas, passando pela descoberta do magnetismo por Tales, até os aparatos tecnológicos atuais, que é importante e ressaltado em:

Reconhecer a Física enquanto construção humana, aspectos de sua história e relações com o contexto cultural, social, político e econômico; reconhecer o papel da Física no sistema produtivo, compreendendo a evolução dos meios tecnológicos e sua relação dinâmica com a evolução do conhecimento científico; dimensionar a capacidade crescente do homem propiciada pela tecnologia (PCN, 1996).

Na Figura 2, a apresentação de trabalho com forte enfoque em História da Ciência.

[caption id="attachment_38811" align="aligncenter" width="361"] Figura 2: Grupo sobre a história da lâmpada participou da Semana de Ciência e Tecnologia promovida pela prefeitura e do evento promovido na semana pelo Polo Cederj Nova Friburgo. Figura 2: Grupo sobre a história da lâmpada participou da Semana de Ciência e Tecnologia promovida pela prefeitura e do evento promovido na semana pelo Polo Cederj Nova Friburgo.[/caption]

Resultados

Qualifico a mostra realizada como de boa qualidade, pois variados experimentos foram elaborados, foram dadas explicações para os fenômenos físicos e a abordagem histórica solicitada pelo Currículo Mínimo Estadual de Física esteve sempre presente.

Assim, os alunos pesquisaram, reuniram-se, discutiram o que foi feito e elaboraram suas apresentações, contando com apresentação de slides e experimentos.

É bom lembrar que os experimentos de Eletricidade não são fáceis de fazer – muitos, por causa da umidade do ar, acabam não funcionando; outros, por dificuldade de adquirir determinados materiais, acabam não funcionam da maneira que prevíamos; porém todo processo é motivo de discussão da Física, o que também demonstra a importância do trabalho.

A mostra contou com os trabalhos do 3o ano de Ensino Médio e com os experimentos relacionados.

Tabela 2: Experimentos e habilidades e competências desenvolvidas

Experimentos elaborados

1o bimestre

2o bimestre

A garrafa de Leyden

C1, H3, H4

C1, C4, H10

A experiência de Arhenius

C1,H3, H4

C1, H8, H9,C4, H10

A história da lâmpada

C1, H3, H4, C2

C1, H3

Radiações invisíveis

C1, H3, H4

C1, H3

A experiência de Oersted

C1, H3, H4, C2, H5

C1, H8,H9,C4

Processos de eletrização

C1, H3, H4, C2, H5

C1, H3

Experimentos de Faraday

C1,H3, H4

C1, H3

O trabalho de Franklin

C1, H3, H4, C2, H5

C1, H3

A bobina de Tesla

C1, H1, H2, H3, H4, C2, H5

C1, H3

Eletroímãs

C1, H1, H2, H3, H4, C2, H5

C1, H8, H9, C4

Campainha elétrica

C1, H1, H2, H3, H4, C2, H5

C1, H8, H9, C4

Guindaste eletromagnético

C1, H1, H2, H3, H4, C2, H5

C1, H8, H9, C4

Telégrafo

C1,H3,C2,H5

C1, H8, H9, C4

Circuitos elétricos

C1, H2, H3, H4, C2

C1, H10

Os trabalhos apresentados foram realizados em grupos de no máximo três alunos. Na Figura 3 está a experiência de Oersted.

[caption id="attachment_38812" align="aligncenter" width="398"]Figura 3: A experiência de Oersted, que, além de participar da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, participou de feira intercolegial promovida por colégio particular de Nova Friburgo, obtendo o 1º lugar< Figura 3: A experiência de Oersted, que, além de participar da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, participou de feira intercolegial promovida por colégio particular de Nova Friburgo, obtendo o 1º lugar[/caption]

Ao final da mostra foram escolhidos os três melhores trabalhos, que foram convidados a participar da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia.

A entrega das medalhas e prêmios foi realizada com a presença da direção e de professores.

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Figura 4: Alunos vencedores da Mostra

Participação na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia

Os alunos participantes da mostra foram convidados a participar do stand do Colégio Estadual Canadá na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia, realizada pela prefeitura municipal da cidade, que ocorreu na Praça Demerval Barboza, em Nova Friburgo, junto com instituições como: UFF, Cederj, Estácio e Colégio Nova Senhora das Dores, entre outras.

Os alunos tiveram então oportunidade de mostrar seus trabalhos para alunos de várias escolas do município e pessoas que passavam pela praça.

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Figura 5: SNCT na Praça Demerval Barbosa em Nova Friburgo

Considerações finais

A experiência com a realização periódica de feiras de ciências na escola vem se mostrando atrativa para os alunos, pois temos um número cada vez maior de participações.

Os alunos têm tido oportunidade de tomar contato com as feiras desde o Ensino Fundamental como público (expectadores), e os alunos do 1o ao 3o ano do Ensino Médio têm tido oportunidade de participar ativamente, construindo seu conhecimento por meio de leituras e elaboração de experimentos para posterior apresentação ao público.

A elaboração contínua de trabalhos trouxe a possibilidade de participarem da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia promovida pela prefeitura de Nova Friburgo, tendo então a oportunidade de apresentar seus trabalhos tanto para alunos de outras escolas quanto para o público em geral.

As habilidades e competências do Currículo Mínimo Estadual de Física foram desenvolvidas, entre outras, já que os alunos exercitaram a capacidade de exposição oral e de elaboração de experimentos.

Referências

ARAUJO FREIRE, J. C. A visão do aluno de Ensino Médio acerca da Física e suas relações com matemática-tecnologia-cotidiano. Disponível em: http://www.ucb.br/sites/100/118/TCC/2%C2%BA2007/TCCJanainaCardosoAraujoFreire.pdf. Acesso em 23 nov. 2014.

BERNARDES, A. O. Algumas considerações sobre a importância das feiras de ciências. Revista Educação Pública, 2011. Disponível em: http://www.educacaopublica.rj.gov.br/biblioteca/educacao_em_ciencias/0006.html. Acesso em 23 nov. 2014.

______. Feira de ciências como recurso pedagógico para trabalhar tópicos de Astronomia do Currículo Mínimo Estadual de Física do Rio de Janeiro. 2013. Disponível em: http://educere.bruc.com.br/ANAIS2013/relatos_2.html. Acesso em 23 nov. 2014.

______. Feira de Ciências do Colégio Estadual Dr. Tuffy El Jaick, de Nova Friburgo, trabalhando conteúdos do Currículo Mínimo Estadual de Física. Revista Educação Pública. Disponível em: http://www.educacaopublica.rj.gov.br/biblioteca/educacao_em_ciencias/0014.html. Acesso em 23 nov. 2014.

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais - Ensino Médio. Brasília: Ministério da Educação, 1997.

BRASIL. PCN+ para o Ensino de Ciências e Matemática. Brasília: Ministério da Educação, 2002.

BRASIL. LDB. Lei de Diretrizes e Bases. Disponível em: http://portal.mec.gov.br/arquivos/pdf/ldb.pdf. Acesso em 23 nov. 2014.

HARTMANN, A.; ZIMMERMANN, E. Feira de ciências: a interdisciplinaridade e a contextualização em produções de estudantes de Ensino Médio. Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Florianópolis, 2000.

RIO DE JANEIRO. Secretaria de Estado de Educação. Currículo Mínimo Estadual de Física. Rio de Janeiro: Seeduc, 2012.

SANTOS, C. A. B.; CURI, E. A formação dos professores que ensinam Física no Ensino Médio. Ciênc. Educ., Bauru, v. 18, nº 4, 2012. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1590/S1516-73132012000400007. Acesso em 23 nov. 2014.

Publicado em 24 de fevereiro de 2015