A tradiçÃo de uma metodologia de experimentaçÃO: na manipulaçÃo da segunda lei de newton julio Cesar Muchenski1, Awdry Feisser Miquelin2


O LABORATÓRIO DIDÁTICO DO COLÉGIO ESTADUAL DO PARANÁ



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1 O LABORATÓRIO DIDÁTICO DO COLÉGIO ESTADUAL DO PARANÁ

Fez-se um recorte da pesquisa de dissertação de mestrado de Muchenski (2015), da investigação da utilização do laboratório didático de física do Colégio Estadual do Paraná, nos contextos históricos e epistemológicos. Dos registros documentais arquivados no acervo do LD de física, foi possível inferir que as práticas experimentais foram influenciadas parcialmente pelo movimento que aconteceu no Brasil a partir da década de sessenta, no qual o Brasil em processo de desenvolvimento procurava no projeto de industrialização, também alicerçar-se em processos de intensa revolução científica. Criando através do decreto federal n.0 9.355 em junho de 1946, o Instituto Brasileiro de Educação, Ciência e Cultura (IBECC), cuja proposta era de aperfeiçoar a formação científica dos estudantes da escola de nível médio, para o ingresso nas universidades.



A iniciativa do IBECC acompanhou a iniciativa de países como os Estados Unidos, que investigaram seus jovens estudantes através dos membros da National Science Foudation, e perceberam na formação inicial dos estudantes pouco ou nenhum conhecimento específico em matemática, física, química e biologia. Constatado tais deficiências na formação acadêmica durante ao equivalente a escola básica, propuseram uma renovação ao ensino de ciências, que depois influenciou movimentos similares nos países europeus, e no Brasil, acompanhando esse movimento através do IBECC, apoiado pela UNESCO (Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura). Para tanto passou-se a elaborar livros didáticos e paradidáticos, e material para laboratório conforme a fotografia 1, de um kit que faz parte do acervo histórico do laboratório do CEP.


Figura 1: material de laboratório para estudo de movimentos orientados pelo IBECC. Fonte: os autores.

Os Estados Unidos através de uma força tarefa a partir de 1956, formado por professores universitários do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e professores de escolas de nível médio. Promoveram a formação do Physical Science Study Committe (PSSC), propuseram a reformulação do ensino de Física de nível médio, com a intenção de rompimento do modelo que se utilizava do livro didático como alicerce de um ensino informativo, que priorizava a memorização, a reprodução, e o curso preparatório para que os estudantes sobrevivessem as avaliações.

Em contraponto ao ensino exclusivamente teórico, o novo modelo idealizado pelo PSSC propunha estratégias combinadas à experimentação, como a construção de material didático e produção de vídeo aulas para que melhorassem a enculturação científica. Para tanto houve esforços mútuos de cientistas, professores, técnicos em filmagem, fotógrafos, escritores, psicólogos e outros. Seguindo a mesma tendência do PSSC, surgiram outros grandes projetos curriculares para o ensino médio como o da Fundação Nuffield na Inglaterra, o Havard Physics Project nos Estados Unidos e Projeto de Ensino de Física da Universidade de São Paulo no Brasil. Este último foi patrocinado pela UNESCO e dava ênfase à elaboração de materiais e atividades experimentais.

A possível influência do PSSC no ensino de física do Colégio Estadual do Paraná, surgiu dos documentos investigados que demonstraram um protocolo de práticas demonstrativas, com uma proposta de reprodução de roteiros de forma automatizada e informativa, com pouco interação por parte dos estudantes. A concepção de experimentação na qual os roteiros de experimentação eram construídos, por tradição na sua estruturação e metodologias assemelhavam-se com a mesma racionalidade proposto pelo projeto PSSC. Será mostrado conclusivamente o protocolo tradicional do uso da experimentação do LD de física, com a delimitação para análise documental dos arquivos do laboratório do CEP, em torno da segunda lei de Newton trabalhada no laboratório até meados dos anos 2000 e que replicavam um roteiro de laboratório proposto originalmente nos manuais dos tempos do PSSC. Escolheu-se esse tema e guia experimental por constituir uma fonte generosa de dados qualitativos, publicações de diferentes fontes, que enriqueceram a investigação. Conforme Phillips (1974) entende documentos: “Quaisquer materiais escritos que possam ser usados como fonte de informação sobre o comportamento humano” (PHILLIPS, 1974, p. 187).

Procurou-se as implicações do LD no ensino de física nos trabalhos de Laburú e Silva (2011), Borges (2002), Pinho (2000), Moreira e Ostermann (1993) e Zanetic (1989). O tema continua sendo atual e compreende-se a limitação do LD quando é apontada pelos pesquisadores como espaço de ensino e aprendizagem de conceitos científicos, pois ocorreu uma transposição didática segundo Pinho (2000) e, também encontrado em Moreira e Ostermann (1993), enquanto espaço de ensino e aprendizagem de aspectos da metodologia experimental.

Porém, os pesquisadores não negam que também pode ser um espaço de ensino e aprendizagem de conceitos científicos, como encontrado em Laburú e Da Silva (2011), como na proposta de investigação de contextos problematizados encontrado em Borges (2002), com uma conexão com a realidade, em situações envolvendo CTS, com a aproximação dos paradigmas da física com o mundo real através dos “modelos – réplica” (DUTRA, 2005, p. 206). Ou, da proposta da multimodalidade representacional e das múltiplas representações encontrado no trabalho de Laburú e Da Silva (2011).

Entretanto, apesar da pluralidade de estudos da utilização do LD, durante décadas permaneceu o protocolo de construção de roteiros das práticas experimentais, alicerçado em teorias behavioristas segundo Skinner, manifestadas com construções de guias instrucionais similares ao método Keller. E, uma das explicações para que professores não tenham revolucionado suas práticas docentes, podem estar relacionados com uma certa tradição na formação acadêmica. Explicação apontada por Castiblanco e Nardi (2016), em um dos episódios na disciplina Metodologia e Prática do Ensino de Física, da coleta das participações dos acadêmicos citam um dos relatos que evidencia que o licenciando representa uma imagem de experimentação no ensino de física, como um método “descontraído” e “diferente” da rotina tradicional das aulas de física, e que podem tornar as aulas menos rígidas e menos tediosas, um laboratório com mais cor e rico em imagens, podem representar na concepção dos estudantes um elemento motivador.

O trabalho de Castiblanco e Nardi (2016) explora representações de acadêmicos a respeito de como ensinar física de modo a interferir positivamente nos processos de aprendizagem, representações que foram coletadas por uma pesquisa participante por parte dos pesquisadores. E, que demonstrou que os estudantes reconhecem a importância da experimentação em tais processos, entretanto possuem na maioria uma visão tradicional da experimentação na sala de aula. Os pesquisadores apontam que há preocupação dos acadêmicos que a prática experimental como algo separado da parte teórica, textualmente identificado e reproduzido aqui “ tem como principal expectativa a aprendizagem sobre como passar da teoria à prática em assuntos de ensino de física” (CASTIBLANDO & NARDI, 2016, p.1).

O protocolo tradicional também pode ser compreendido retomando a trajetória do LD no Brasil, ressaltando que apesar dos avanços com a inserção da experimentação enquanto ensino e aprendizagem da metodologia experimental, criou-se uma lacuna em termos do LD de possibilitar um espaço de ensino e aprendizagem dos saberes científicos. Os trabalhos do Pe. Aloysio Vienken (1966) apontaram uma expectativa de melhoraria do ensino de física com a experimentação, ele que participava da divulgação do projeto PSSC no Brasil, percorrendo regiões do país e promovendo cursos de formação para utilização da experimentação, oferecidos através da empresa O. Bender1 através do LD de demonstrações experimentais de caráter itinerante, montado em um ônibus em que Pe. Vienken promovia cursos de formação no seu laboratório adaptado. A contribuição do movimento que ele fazia parte e que estava alinhado com os projetos da época dele acima citados, contrapunha-se a um tipo de ensino praticado no Brasil, conforme Zanetic (1989) de cunho propedêutico para etapas de ensino posteriores e para a preparação para os concursos vestibulares. E, que ainda Castiblanco e Nardi (2016), encontraram nas representações de licenciandos do curso de licenciatura em física.

Ensino informativo alicerçado na transmissão de conteúdo, doutrinalmente apresentados nos livros texto adotados pelas instituições de ensino e que tinham o foco no preparo para os concursos vestibulares, com um ensino de física como um amontoado de fórmulas matemáticas que deveriam ser memorizadas e uma sequência de problemas matemáticos que visavam o treinamento destes alunos em uma perspectiva behaviorista, priorizando a aprendizagem automatizada como preparação para o concurso vestibular. Em um ensino que não promovia o formalismo da linguagem físico matemático, mas sim um tipo de “formulismo” apontado por Zanetic (1989).

Para aqueles que aderiram ao movimento de implementação de experimentação na época da ampla divulgação dos projetos, inseriram o LD enquanto ensino de metodologia experimental, em princípio uma mesma perspectiva de ensino behaviorista, simplificando algumas características incorporadas de forma ingênua da mentalidade do Positivismo, com uma abordagem analítica e cartesiana, que entendemos que foram transpostas didaticamente para a escola como metodologia de ensino, e influenciadas pelo behaviorismo de Skinner2.

Características do Positivismo que são pontuadas por Hacking (2012):



  1. Ênfase na verificação (ou alguma variante dela, como a falsificação): proposições significativas são aquelas cuja verdade ou falsidade podem ser determinadas de alguma forma; (HACKING, 2012, p. 107).

  2. Desprezo por explicações: as explicações podem ajudar a organizar os fenômenos, mas não apresentam respostas para questões de por que, exceto quando dizem que os fenômenos regularmente ocorrem de tal forma. (HACKING, 2012, p. 108).

  3. Antientidades teóricas: os positivistas tendem a ser não realistas, e isso não apenas porque restringem a realidade ao observável, mas também porque são contra as causas e duvidam das explicações. (HACKING, 2012, p. 108).

As duas primeiras características pontuadas por Hacking (2012), são as limitações impostas pela transposição didática da metodologia científica em uma simplificação e mitificação do chamado método científico promotor de um certo indutivismo ingênuo, empobrecendo o próprio processo envolvido enquanto técnica experimental, com alguma aderência em uma teoria de aprendizagem de caráter mais comportamental do que cognitivista.

Entenda-se aqui que não é uma crítica a Escola Positivista de Comte, mas somente algumas características que por tentativa equivocada foram transformadas, simplificadas e incorporadas em como ensinar o método experimental, introduzidas pelo behaviorismo na abordagem Skinneriana que inspirou por exemplo Fred Simmons Keller3 através da instrução programada, método que recebe o seu nome método Keller e que segundo Moreira (2011) em termos práticos, constitui – se em roteiros de estudo ou textos programados que apresentam pequenas lacunas, de modo a evitar erros, o instruído ao seu ritmo vai desenvolvendo os seus estudos e ganhando confiança, ao perceber seus acertos ele prossegue pelo sentimento de reforço de sua prática e assim sente-se estimulado a avançar no programa instrucional. É passível de crítica a teoria de Skinner no sentido de promover uma aprendizagem automatizada, de memorização e reprodutivista, porém não caracterizando uma aprendizagem significativa. Outro ponto passível de crítica é a representação teórico e filosófico que percebe o homem como um organismo governado por estímulos ambientais externos, e que nesta perspectiva ignoram por completo a parte da cognição do estudante.

A pesquisa e a análise documental dos arquivos do laboratório de Física do CEP, limitou-se aos roteiros em torno da 2a lei de Newton, encontrados em diversas publicações, entendendo documentos como: “quaisquer materiais escritos que possam ser usados como fonte de informação sobre o comportamento humano” (PHILLIPS, 1974, p. 187). Foram investigados os manuais de instrução do PSSC que acompanharam as caixas de experimentação Otto Bender e, e que influenciaram nos roteiros de produção dos professores que trabalharam no laboratório de física do CEP.



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