Formação continuada de professores de Matemática e Física: integração de recursos tecnológicos

Raiza Betania Halmenschlager

Univates

Maria Madalena Dullius

Univates

Ítalo Gabriel Neide

Univates

Adriana Belmonte Bergmann

Univates

Introdução

O mundo está se modificando constantemente, sobretudo em relação ao uso das tecnologias, inseridas cada vez mais no cotidiano das pessoas. Analisando essa situação, pergunta-se: por que elas são pouco utilizadas no ensino? Considera-se que uma das formas para ocorrer sua integração nos processos de ensino e aprendizagem é por intermédio de cursos de formação continuada. Por isso, foi desenvolvido no Centro Universitário Univates o curso "Integrando a Física e a Matemática no Ensino Médio por meio de recursos tecnológicos" para vinte professores de Matemática e/ou de Física da Educação Básica. Os encontros, ocorridos mensalmente, tinham o objetivo de propor e discutir possibilidades de integrar recursos tecnológicos em sala de aula.

Neste trabalho, são socializados os resultados obtidos na formação, com o intuito de identificar as contribuições do curso nas práticas pedagógicas dos participantes em relação ao uso de recursos tecnológicos. Nos encontros, os professores exploraram e problematizaram atividades elaboradas com base em aplicativos e softwares de Matemática e Física. Para a coleta de dados com abordagem qualitativa, todos os encontros foram filmados e, posteriormente, analisados. Além disso, os professores responderam a questionários, um no início e outro no final do curso, com o propósito foi identificar suas concepções em relação ao uso de recursos computacionais. Constatou-se que, inicialmente, eles estavam receosos de utilizar tais tecnologias nas suas aulas; entretanto, paulatinamente, demonstraram mais confiança e segurança.  Percebeu-se ainda que os momentos de troca de experiências foram essenciais à integração das ferramentas tecnológicas na prática pedagógica. Ademais, os participantes tiveram a oportunidade de repensar conceitos físicos e matemáticos.

O rápido avanço das tecnologias vem modificando a vida de todos. As mudanças ocorridas permitem que as pessoas se comuniquem rapidamente e tenham fácil acesso às informações. Essa situação influencia a forma de elas aprenderem e interagirem. Logo, a inserção e o desenvolvimento de ferramentas digitais se encontram em praticamente todos os campos. Apesar disso, a área da Educação não sofreu grandes mudanças, sendo ainda exíguo o uso desses recursos em sala de aula, como afirma Rocha (2010, p. 76-77):

Muitas novas profissões, novas condutas, alterações na ética e na moral, novos tipos de relacionamentos e consequências têm surgido a cada dia, motivados por esses novos saberes. A educação não pode ficar de fora disso, pois deve dar aos envolvidos no processo educacional tudo o que for necessário para viver esses novos tempos.

De acordo com o posicionamento do autor, considera-se que é necessário repensar e reconsiderar as formas de ensinar. O uso das tecnologias pode produzir resultados positivos para a sala de aula se tiver objetivos claros e exequíveis. Ademais, essas ferramentas podem proporcionar “a aquisição de competências, transformando as atividades de ensino constantemente, adaptando à diversidade e ao contexto dos alunos” (Santos, 2011, p. 24).

Entretanto, para que essas transformações sejam efetivas, o professor precisa estar preparado para reconstruir sua prática pedagógica e, assim, aprender a utilizar as tecnologias em sala de aula. Por outro lado, a situação é complexa para a maioria docente, pois, apesar de conviver diariamente com ferramentas digitais, sente-se insegura para integrá-las no ambiente escolar (Gandin; Spelow, 2013).

Assim, acredita-se ser imprescindível que os professores participem de cursos de formação continuada. Estes podem auxiliá-los na familiarização e no aprimoramento das tecnologias, além de proporcionar o planejamento de mudanças na prática pedagógica com a integração de recursos digitais.

Diante dessa realidade, foi ofertado um curso de formação continuada ancorada na prática para docentes de Matemática e de Física da Educação Básica. O intuito foi possibilitar suporte pedagógico e tecnológico aos participantes, instigando-os a integrar recursos tecnológicos na sua prática. Este artigo tem o objetivo de socializar as contribuições oriundas do citado curso, identificando potencialidades e dificuldades do uso dessas ferramentas nas aulas de Matemática e/ou de Física.

Referencial teórico

Percebe-se que, atualmente, há necessidade de mudanças na área da Educação, pois é imprescindível que as tecnologias sejam incorporadas aos processos de ensino e aprendizagem. Mas, para que isso ocorra, o professor necessita estudar estratégias eficazes para integrá-las à sua prática. Segundo Artigue (2010), para que as potencialidades da utilização dos recursos tecnológicos contribuam de fato para a aprendizagem dos alunos, a qualificação da formação docente é fundamental.

No contexto educacional, observa-se que as tecnologias podem ser favoráveis ao ensino do aluno. As possibilidades são muitas; dentre elas a ampla variedade de jogos e aplicativos de livre acesso. Entretanto, cabe ao professor escolher e mostrar ao discente métodos de utilizar tais ferramentas de forma educativa. Nessa linha argumentativa, Leite et al. (2011, p. 7) comentam que “torna-se necessário que os professores conheçam e saibam utilizar educacionalmente as tecnologias disponíveis”.

Por sua vez, Demo (2009) afirma que um dos aspectos que demonstram a dificuldade dos professores em utilizar as tecnologias na prática pedagógica e reforçam a necessidade de cursos de formação é a incompatibilidade das formações iniciais dos docentes, nos últimos anos, com as mudanças que a chegada da ferramenta digital provocou nas escolas. Consequentemente, eles se sentem receosos de mudar sua prática pedagógica e, sem auxílio, dificilmente tomarão a iniciativa. Como cita Richit (2010, p. 73),

a introdução de mudanças no cenário educacional reforça a necessidade de haver articulação entre os programas de formação docente e as iniciativas que propõem a utilização das tecnologias nos processos de ensino e aprendizagem. Para tanto, os profissionais da educação precisam interagir com esses recursos, explorando-os de forma crítica e investigativa, refletindo sobre o uso deles em sala de aula, para assim desenvolver uma postura crítica acerca da mutabilidade do conhecimento relativo às tecnologias e das mudanças pedagógicas suscitadas por essa dinamicidade.

Para mudar as suas concepções, os professores necessitam de tempo para desenvolver novos conhecimentos e se familiarizarem com eles. Segundo Garcia (2010, p. 30), “esse processo de construção de novas competências pressupõe que os professores tenham uma nova relação com o saber”, além de que “não é possível alterar as estratégias de ensino sem, ao mesmo tempo, transformar as concepções dos docentes em relação a isso” (Ibidem).
Bittar (2006, p. 11) afirma que a incorporação das tecnologias acontecerá efetivamente

somente quando o professor vivenciar o processo, ou seja, quando a tecnologia representar um instrumento importante de aprendizagem para todos, inclusive, e sobretudo, para o professor, afinal somos reflexo de nossa aprendizagem.

A autora também salienta

que a formação do professor seja feita em serviço, em seu local de trabalho, vivenciando suas dificuldades e problemas do dia a dia e durante um tempo que seja suficiente para o amadurecimento das discussões acerca das situações vivenciadas (Bittar, 2006, p. 11).

Dessa forma, compreende-se como o ensino e a aprendizagem podem sofrer mudanças positivas se o docente souber usar a tecnologia de forma potencializadora. À vista disso, apresenta-se o modelo TPACK – Conhecimento Tecnológico e Pedagógico do Conteúdo, proposto por Mishra e Koehler (2006, 2008), considerado essencial pelos autores para que ocorra um ensino eficiente com tecnologias. O modelo se baseia no Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (PCK), em que a interação entre este e a tecnologia pode produzir um ensino eficaz. Nesse modelo (Figura 1), destacam-se três conhecimentos principais: Conhecimento do Conteúdo (CK), Conhecimento Pedagógico (PK) e Conhecimento Tecnológico (TK). Da interação entre eles, resultam: Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (PCK), Conhecimento Tecnológico do Conteúdo (TCK), Conhecimento Pedagógico Tecnológico (TPK) e o Conhecimento Tecnológico Pedagógico do Conteúdo (TPACK).

Figura 1: O modelo TPACK e seus componentes de conhecimento
Fonte: Mishra e Koehler (2008).

De acordo com Mishra e Koehler (2006), o Conhecimento do Conteúdo (CK) é o domínio sobre o assunto a ser ensinado. Por sua vez, o Conhecimento Pedagógico (PK) é o dos professores sobre suas práticas de ensino e a metodologia utilizada, incluindo o planejamento das aulas, juntamente com o método de avaliação dos alunos, compreendendo valores e objetivos. O Conhecimento Pedagógico do Conteúdo (PCK) estabelece relações entre o conhecimento específico da disciplina, das diretrizes curriculares e dos materiais de apoio. Por seu lado, o Conhecimento Tecnológico (TK) é o conhecimento relacionado às tecnologias, “como livros, giz, quadro negro e tecnologias mais avançadas, tais como a internet e vídeo digital. Isso envolve as habilidades requeridas para operar tecnologias em particular” (Mishra; Koehler, 2006, p. 1.027, tradução nossa).

As autoras definem o Conhecimento Tecnológico do Conteúdo (TCK) como aquele que identifica o conhecimento do professor sobre as tecnologias para integrá-las no ensino de um conteúdo específico, fazendo com que o aluno o adquira sobre esse conteúdo. O Conhecimento Tecnológico Pedagógico (TPK) é aquele em que a compreensão da influência de uma determinada tecnologia e/ou dos recursos tecnológicos pode ser aproveitada de formas diferentes para o ensino e a aprendizagem, bem como de acordo com o contexto e os propósitos, reconfigurando as tecnologias de uso comum para os fins pedagógicos.

De acordo com Mishra & Koehler (2006), o modelo TPACK oferece várias possibilidades para pesquisas referentes à formação de professores e à utilização das tecnologias, pois possibilita ir além das abordagens simplistas que tratam a tecnologia como um adicional. O modelo permite estabelecer conexões entre tecnologia, conteúdo e pedagogia.

Salienta-se que a integração da tecnologia, juntamente com o conhecimento do conteúdo e do pedagógico, pode propiciar qualidade aos processos de ensino e aprendizagem. Sendo assim, optou-se por proporcionar um curso de formação continuada para professores de Física e Matemática, fomentando discussões sobre as formas de integração de tais recursos nas aulas das referidas disciplinas. Ademais, ressalta-se que lhes foram possibilitados momentos de troca de experiências e reflexões sobre práticas efetivadas que culminaram neste artigo.

Metodologia

Esta pesquisa foi desenvolvida por um grupo de investigadores vinculados à pesquisa “Tendências no Ensino”, do Centro Universitário Univates, no subprojeto intitulado “Tecnologias no Ensino”. Salienta-se que este possui apoio financeiro do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) pelo Edital Humanas nº 14/2013. O curso de formação continuada foi ofertado a professores das áreas de Matemática e Física e denominado “Integrando a Física e a Matemática no Ensino Médio por meio de recursos tecnológicos”. Com duração de 40 horas-aula, dividiu-se em seis encontros presenciais e dois na modalidade a distância, ocorridos no período de agosto de 2015 a junho de 2016. Para a validação dos encontros EAD, foi solicitado que os participantes desenvolvessem, com seus alunos, uma aula envolvendo o uso de algum recurso e elaborassem um relatório.

Assim durante, durante os encontros, os vinte professores inscritos, utilizando recursos tecnológicos, desenvolveram as atividades propostas e analisaram a sua viabilidade para as aulas de Matemática e/ou de Física. Cumpre destacar, em relação aos encontros EAD, que apenas quinze cursistas entregaram os relatórios.

Assim, os professores tiveram a oportunidade de se familiarizar com as tecnologias; explorar e problematizar as atividades utilizando recursos tecnológicos e momentos de planejamento para elaboração de atividades. Os conteúdos matemáticos e físicos discutidos foram: notação científica, estimativa, escala, unidades de medida, cinemática, funções, trigonometria no triângulo retângulo e no círculo.

A seguir, encontram-se as descrições de dois aplicativos utilizados na formação. O primeiro deles (Figura 2), denominado Conversor de Unidades, teve por objetivo trabalhar unidades de medida; ele se encontra disponível para ser trabalhado em tablets.

Figura 2: Aplicativo “Conversor de Unidades”.
Fonte: https://play.google.com/store/apps/details?id=kr.sira.unit.

Com base nesse aplicativo, foram elaboradas as atividades a seguir:

1. É possível perceber equivalências entre as unidades de medida. Por exemplo: 1km equivale a 1.000m, logo pode ser escrito como 1km = 10³m. Então, 10.000km pode ser escrito como 104 . 10³ = 107m. Logo, 10.000km = 107m. Seguindo esse raciocínio, complete o Quadro 1.

Quadro 1: Aplicativo conversor de unidades.
Fonte: Os autores.

O intervalo de tempo de 2,4 minutos equivale, no Sistema Internacional de unidades (SI), a:

a) 24 segundos                                   b) 124 segundos
c) 144 segundos                                  d) 160 segundos

O aplicativo Comportamento das funções (Figura 3) teve como objetivo estudar o comportamento das funções do 1° e 2° graus, seus coeficientes e concavidades.

Figura 3: Interface do aplicativo Comportamento das Funções.
Fonte: http://www.somatematica.com.br/softOnline/ComportamentoFuncoes/funcoes.html.

A seguir encontram-se alguns exemplos de atividades que podem ser trabalhadas em sala de aula mediante o uso desse aplicativo.

1. Sobre alterações dos coeficientes na função do 1° grau:
   1. Quando é alterado o valor dos coeficientes a e b da função, ocorre alguma mudança no comportamento do gráfico? Em caso afirmativo, citar quais.
   2. Ocorre alguma mudança gráfica quando os coeficientes a e b são iguais a zero?
2. Alteração dos coeficientes na função do 2° grau:
   1. Quando é alterado o valor dos coeficientes a, b e c da função, ocorre alguma mudança no comportamento do gráfico? Em caso afirmativo, citar quais.
   2. Ocorre alguma mudança gráfica quando os coeficientes a, b e c são iguais a zero?

Essa investigação, de cunho qualitativo, seguiu pressupostos de pesquisa-ação, pois contou com a participação ativa do grupo de professores do curso de formação continuada. Sendo assim, foram analisadas as suas experiências, bem como as dificuldades enfrentadas frente ao uso de recursos tecnológicos. Para a coleta de dados, elaboraram-se dois questionários – um para ser respondido no início e outro no final do curso – com o intuito de identificar as concepções dos docentes em relação ao uso de recursos tecnológicos.

Além disso, os encontros foram filmados e, posteriormente, analisados. Cabe destacar que, nos momentos de socialização, cada professor relatou suas experiências sobre o desenvolvimento das atividades com os seus alunos que envolveram a integração de tecnologias com os alunos. Para facilitar a apresentação da análise dos dados, neste artigo os participantes são identificados como P1, P2, P3 e assim sucessivamente.

Apresentação e análise de resultados

A partir dos dados coletados, percebeu-se que os professores participantes da pesquisa se sentiram mais motivados e seguros para inserir os recursos tecnológicos em suas aulas como ferramenta nos processos de ensino e aprendizagem. Alguns relatos confirmam tal fato.

No início, eu me senti um pouco insegura, porque foi a primeira vez. Eu não tenho tablet em casa, sou bem leiga nesse assunto, e eu acho que nós que somos profissionais da área, professores, a gente tem que buscar. Por isso eu estou fazendo o curso, para aprender um pouco mais para poder me sentir mais segura, para chegar em sala de aula com uma proposta e conseguir ensinar, trabalhar, e eles me ensinarem também. Então, assim, eu, como professora, acho que tenho muito a aprender ainda (P4).

Eu me senti mais segura para usar essas ferramentas. As tecnologias digitais começaram a fazer parte das minhas aulas, seja na hora de iniciar um conteúdo novo, como atividade de fixação ou como reforço (P10).

No decorrer do curso, o receio inicial dos participantes em utilizar tecnologias foi amenizado; gradualmente eles adquiriram confiança para integrar os aplicativos nas práticas pedagógicas. Logo, acredita-se que a formação continuada é um dos caminhos para a adaptação dos professores ao uso de ferramentas tecnológicas em sala de aula. Castro (2016, p. 2) afirma que,

embora os professores convivam diariamente com as tecnologias, existe ainda certa insegurança, medo ou despreparo quanto ao seu uso efetivo em suas atividades didático-pedagógicas. Nota-se um desequilíbrio entre os avanços tecnológicos e a formação de docentes para o uso de tecnologias nos processos de ensino e aprendizagem de forma crítico- reflexiva. Diante disso, é indiscutível a importância de cursos de formação docente, bem como a criação de ambientes que proporcionem ao professor uma reflexão e aprimoramento da sua prática.

Durante a formação, os professores exploraram aplicativos computacionais e desenvolveram atividades propostas pelo grupo de pesquisa. As atividades abordaram conteúdos matemáticos e físicos e eram acompanhadas de roteiros explicativos sobre o uso dos aplicativos e softwares. O material foi-lhes disponibilizado para posterior uso na sala de aula. Os relatos que seguem comprovam que a estratégia efetivada no decorrer do curso foi importante para os participantes:

As atividades foram bastante dinâmicas. É muito válido termos sugestões de aplicativos para usar, acompanhados de roteiros com atividades, porque isso certamente estimula o uso dos recursos tecnológicos, uma vez que já se tem um planejamento "pronto", precisando apenas de adaptações para as particularidades da turma (P6).

Além disso, os professores foram incentivados a elaborar atividades a partir de aplicativos selecionados pela equipe da pesquisa. Essa prática mostrou a importância de serem repensadas as metodologias de ensino e a necessidade de tempo e dedicação para potencializar atividades a serem trabalhadas na sala de aula. Ademais, foi um momento em que os participantes tiveram a oportunidade de estabelecer relações entre o conteúdo, a tecnologia e a pedagogia (Mishra; Koehler, 2006).

Nesse sentido, a exploração e o planejamento de atividades geraram conforto e familiarização em relação aos recursos computacionais. Consoante a isso, seguem algumas afirmações de professores:

Eu comecei agora, NE?, foi o curso que me abriu os olhos, porque eu era meio crua nessa parte de usar aplicativos na sala de aula, então eu gostei (P8).

É por isso que eu gosto tanto da questão de cursos como esse, porque a gente aprende coisa nova, mas a gente brinca com isso também, se eu não mexer nisso, se eu não tiver alguém que me dê um roteiro, alguma coisa, por exemplo o Modellus. O Modellus seria um que eu não ia sozinha atrás, eu não ia sentar e procurar, né?, porque o Modellus é complicadinho (P12).

Portanto, pode-se perceber que o curso deu aos professores a oportunidade de participação na elaboração de atividades e propostas que foram desenvolvidas juntos, como alunos, o que foi produtivo, na visão dos próprios participantes. Nóvoa (1992, p. 14) afirma que essas trocas de experiências e partilhas de saberes consolidam os espaços de formação mútua, nos quais cada docente é chamado a desempenhar, simultaneamente, o papel de formador e de formando.

De fato, os professores relataram que houve melhoria na qualidade do ensino, pois as aulas se tornaram mais dinâmicas e interativas e os alunos conseguiram compreender melhor as atividades abordadas. Quanto à visualização proporcionada por jogos e aplicativos de Matemática e Física, os participantes comentaram que, por meio dela, o ensino ficou facilitado, pois, além de ser uma forma de promover o interesse dos discentes, é uma estratégia que os instiga constantemente. Pelas declarações de uma professora, conclui-se que

Eles gostam de fazer essas coisas diferentes e a gente percebe que, essa parte visual, o quão é importante. Tem muitos alunos que são muito visuais, que aí eles falam: profe, eu preciso ver, preciso interagir. E isso dá muito resultado. Na questão de entender bem o conteúdo, de entender a ideia às vezes (P1).

Sendo assim, pode-se inferir que o curso de formação continuada auxiliou não apenas os professores, mas também teve êxito com os alunos e melhorou a qualidade do ensino. Além disso, proporcionou aos participantes que pensem no uso possível das ferramentas tecnológicas para melhorar o entendimento de conceitos físicos e matemáticos. Salienta-se, ainda, que os encontros favoreceram momentos de conhecimento acerca dos conteúdos que estavam sendo explorados nas atividades propostas.

Considerações finais

Percebeu-se, assim, que os professores participantes da pesquisa se sentiram motivados e seguros para utilizar os recursos tecnológicos em suas aulas como ferramenta para os processos de ensino e aprendizagem, o que lhes proporcionou novas possibilidades para o seu fazer pedagógico. Eles também relataram que houve melhoria na qualidade do ensino, pois as aulas se tornaram mais dinâmicas e interativas, o que possibilitou aos alunos compreender melhor os conteúdos abordados.

A respeito dos alunos, constatou-se que, segundo relatos dos professores, sentiram-se empolgados e interessados com o uso de tecnologias na sala de aula. Além disso, em sua maioria, não tiveram dificuldades de manusear as ferramentas, auxiliaram-se durante as atividades, declararam ter apreciado o método de ensino e demonstraram motivação maior em comparação a outras aulas.

A análise dos dados subsequentes da pesquisa aponta que a formação do professor possui papel importante na integração das tecnologias na sala de aula. Entretanto, é necessário um conhecimento significativo para que ele altere sua prática pedagógica. Assim sendo, a formação é uma das maneiras de o docente esclarecer as dúvidas.

Sabe-se, ainda, que há vários empecilhos para o professor que deseja incorporar recursos tecnológicos na sala de aula, como a estrutura das escolas. Ademais, ele necessita não só de conhecimento técnico, mas principalmente de propostas e teorias que o preparem para analisar a melhor forma de introduzir as tecnologias conforme a capacidade da escola e dos alunos.

Referências

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