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O2 ComunicaçãoRosemara Aparecida Buzeti©Shutterstock/Jhaz Photography; ©Shutterstock/yienkeat; ©Shutterstock/pzAxe; ©Shutterstock/Vince Clements; ©Wikimedia Commons/Julian HerzogEditora Positivo Ltda.Rua Major Heitor Guimarães, 17480440-120 Curitiba – PRFone: (0xx41) 3312-3500 Fax: (0xx41) 3312-3599Gráfica Posigraf S.A.Rua Senador Accioly Filho, 50081300-000 Curitiba – PRFone: (0xx41) 3212-5452E-mail: posigraf@positivo.com.br2013editora.spe@positivo.com.br
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Livro do Professor
1. Concepção de ensino
As Ciências da Natureza, como a Física, a Quími-ca e a Biologia, fazem parte do cotidiano de todas as pessoas. Portanto, o processo de ensino e aprendiza-gem dessas áreas tem o importante papel de levar os alunos a perceberem que os conhecimentos advindos dessas áreas do saber são instrumentos capazes de lhes garantir uma atuação consciente em processos tecnológicos e fenômenos naturais.
Uma concepção pragmática do ensino de Física pode parecer óbvia, mas, na prática, ela não acontece na maioria das escolas. De forma geral, observa-se uma abordagem pautada em resolução de equações, em conceitos e leis, logo desconexa da vivência dos alunos e vazia de significado. Naturalmente, não se pode negar a relevância dos conhecimentos mate-máticos e conceituais, mas é essencial que sejam entendidos como meios e não como os fins do pro-cesso educativo.
O excerto a seguir, extraído do documento PCN+ – Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais, é uma referência que valida a concepção adotada, nesta obra, para o ensino de Física:
Para que todo o processo de conheci-mento possa fazer sentido para os jovens, é imprescindível que ele seja instaurado através de um diálogo constante, entre o conhecimento, os alunos e os professores. E isso somente será possível se estiverem sendo considerados objetos, coisas e fenô-menos que façam parte do universo viven-cial do aluno, seja próximo, como carros, lâmpadas ou televisões, seja parte de seu imaginário, como viagens espaciais, naves, estrelas ou o Universo. Assim, devem ser
contempladas sempre estratégias que con-tribuam para esse diálogo.
Nesse sentido, há que se ressaltar também a im-portância de se tratar as Ciências da Natureza como um conhecimento em construção e não como produto aca-bado e decorrente apenas da genialidade de cientistas com mentes privilegiadas. Por esse motivo, no ensino de Física, é indispensável analisar o contexto em que diversas teorias foram desenvolvidas, além de mostrar a evolução histórica que sofreram. Ao longo dessa obra, em diversos momentos, serão contemplados exemplos de conceitos físicos que foram aprimorados durante séculos, mostrando, assim, a benéfica provisoriedade dos conhecimentos científicos.
Em relação às diversas fontes de informação disponíveis nas sociedades modernas (internet, con-teúdos em celulares, televisão, rádio, entre outras) e o impacto dessas tecnologias na educação, César Coll afirma:
Os alunos, como todos nós, são ”bom-bardeados” por diferentes fontes, que che-gam inclusive a produzir uma saturação informativa. Eles nem ao menos devem buscar a informação; é ela em formatos quase sempre mais ágeis e atrativos, que os busca. Consequentemente, quando os alunos vão estudar História, Física ou In-glês, já têm os conhecimentos procedentes do cinema, das canções que ouvem ou da televisão. Porém, trata-se de uma informa-ção desgastada, fragmentada e, às vezes, até mesmo deformada. O que os alunos necessitam da educação não é somente mais informação, de que podem sem dúvida
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necessitar, mas, sobretudo, da capacidade de organizá-la, de interpretá-la, de lhe dar sentido (COLL, 2003, p. 46).
Nesse sentido, pode-se ressaltar um típico obstá-culo à aprendizagem de conceitos da Física: os concei-tos intuitivos. Na tentativa de entender o mundo que os rodeia, para explicar suas experiências diárias, os alunos formulam naturalmente explicações que não são cientificamente aceitas. Essas noções, construídas sem o embasamento científico, fruto das experiências e ob-servações cotidianas, são denominadas “concepções alternativas”, “concepções espontâneas” ou, ainda, “conceitos intuitivos”, entre vários outros nomes em-pregados em artigos, dissertações e teses que abordam esse tema. Desde a década de 1980, os pesquisadores do ensino de Física têm comprovado o fato de que os conceitos espontâneos podem interferir no processo de construção do conhecimento.
A experiência de sala de aula permite constatar que alunos de turmas e de anos diferentes trazem ideias preconcebidas sobre determinados conceitos físicos. Na obra A formação do espírito científico, escrita em 1934, Bachelard (1996, p. 23) afirma:
Surpreendeu-me sempre que os profes-sores de Ciências, mais que os outros, não compreendam que não se compreenda [...]. Não reflitam sobre o fato de que o adolescente chega à aula de Física com os conhecimentos empíricos já construídos: trata-se, assim, não de adquirir uma cultura experimental, e sim mais precisamente de mudar de cultura experimen-tal, de derrubar os obstáculos já acumulados pela vida cotidiana.
Embora os conhecimentos prévios sejam impor-tantes como ponto de partida para o processo de ensino e de aprendizagem, é função da escola levar os alunos a superá-los e ampliá-los, garantindo a apropriação do conhecimento científico. Nessa superação, o professor pode criar situações que provoquem um desequilíbrio cognitivo, de modo que os alunos passem a adotar uma atitude científica no processo de aprender a aprender.
A relação entre força e movimento exemplifica o que foi exposto. Devido à concepção alternativa, muitos alunos apresentam dificuldade para compreender a 1a.
Lei de Newton – para um objeto em movimento retilí-neo e uniforme, a força resultante é nula –, pois eles acreditam que, cessada a força, cessado o movimento. O professor de Física quase sempre é questionado de forma mais ou menos assim: “como pode existir movi-mento sem ter força?”. Curiosamente, muitas dessas concepções empíricas guardam semelhança com teorias aceitas no passado e que, por longo tempo, foram tidas como verdades científicas. A ideia, “cessada força, cessado o movimento”, foi defendida por Aristóteles (século IV a.C) e permaneceu como verdade até o século XVII. Diante disso, tanto a pesquisa em ensino de Física quanto a história da ciência não podem ser desprezadas na produção e na utilização de um material didático, pois ambas ancoram tanto o autor do livro em seu pro-cesso de escrita quanto o professor em sua tarefa de mediador do processo.
Dessa forma, podem-se discutir os conceitos trazidos pelos alunos comparando-os com os de cunho científico, aproveitando as similaridades, diferenciando contextos e apontando divergências, segundo afirma Maldaner:
Os alunos chegam à escola com explica-ções próprias sobre os fenômenos do cotidiano e, como operações mentais, elas são sustenta-das por conceitos produzidos nas interações sociais internalizadas, fazendo parte de sua estrutura mental. Não importa se os conceitos do cotidiano sejam muito diferentes daque-les científicos/químicos que a escola ensina. Ambos são importantes no trabalho pedagó-gico escolar, pois ambos serão mutuamente enriquecidos, conforme defende Vygotsky. (MALDANER et al 2007, p. 125).
Além disso, para garantir uma aprendizagem signi-ficativa e, portanto, efetiva, o objeto de conhecimento deve ser trabalhado na sua relação com situações do cotidiano. Caso não se assegure isso, os alunos podem até acertar a maioria das questões de uma prova, mas terão dificuldades para resolver problemas reais ou di-ferentes daqueles que foram meramente memorizados.
Os conceitos científicos, então, passam a ser usados apenas em avaliações escolares. No dia a dia, os alunos não os colocam em prática, pelo simples fato de que não aprenderam a relacioná-los com as situações do
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cotidiano. É como se, por exemplo, a “força gravitacional” só provocasse a queda de corpos dentro dos muros da escola. Na rua, os objetos caem simplesmente porque caem (CORDEIRO, 2003, p. 28).
Assim, segundo Villani:
[...] não é produtivo ignorar a bagagem cultural do aluno e todo o conjunto de noções ‘espontâneas’ que ele carrega ao se deparar com o ensino formal na escola. Se não se cuidar ade-quadamente da ‘física espontânea’ dos alunos sobrarão duas estruturas superpostas, entre as quais os alunos escolherão uma dependendo do contexto; em geral, quando o problema envolver muitos elementos formais usarão a aprendizagem formal; quando o problema envolver elementos do dia a dia e com características bem figurativas ou capazes de estimular a percepção, usarão o esquema espontâneo. [...] Em primeiro lugar as ideias ‘espontâneas’ em geral têm capacidade explicativa limitada, e por isso elas podem ser questionadas diretamente e facilmente, levando até as últimas consequências suas previsões em física (VILLANI et al, 1982, p. 30-31).
Por mais que um texto apresente enfaticamente os conceitos aceitos pela comunidade científica, por mais exemplos que sejam apresentados, muitas vezes os alu-
nos não conseguem promover uma mudança conceitual, ou seja, transformar o conhecimento espontâneo em conhecimento científico.
Moreira afirma que:
[...] a mudança conceitual na estrutura cog-nitiva do aluno também não é um processo de substituição de uma concepção para outra, de um significado para outro. A mudança concei-tual é progressiva, evolutiva, não substitutiva. As novas concepções, ou os novos significados de uma dada concepção, coexistem (talvez para sempre), na estrutura cognitiva, com as pree-xistentes (MOREIRA, 1999, p. 61).
Para ajudar os alunos a construírem conceitos cienti-ficamente corretos, é preciso expô-los a variadas situações para que suas concepções espontâneas aflorem e o profes-sor possa, assim, intervir, mediar a compreensão da Física e das tecnologias a ela associadas. Para tanto, outro aspecto a ser contemplado pelo material didático é a riqueza das atividades, que aproximem os conhecimentos científicos das situações cotidianas. A variedade e a qualidade das atividades permitem uma melhor compreensão da Física, abrem caminhos para que ela seja um instrumento de análise do mundo e possibilitam aos alunos uma atuação consciente na sociedade, com a consciência dos benefícios e malefícios que advêm das tecnologias.
2. Organização didáticaPara organizar didaticamente os conteúdos e as
atividades, foram criadas seções. Por se tratar de uma obra integrada, algumas são comuns a todas as dis-ciplinas, outras são específicas. Elas não obedecem a uma ordem previamente estabelecida e não são usadas, necessariamente, em todas as unidades e/ou volumes. As seções são:
Tem como objetivo apresentar as re-lações entre os conteúdos abordados e o cotidiano dos alunos, demons-trando a presença da Física no dia a dia, bem como a sua importância para a vida.
Apresenta diversas questões, sendo algumas criadas pelo autor e outras re-tiradas dos mais importantes vestibula-res e exames do país. É possível notar que esta seção aparece várias vezes ao
longo do desenvolvimento da teoria, permitindo uma cons-tante avaliação da aprendizagem.
Apresentada ao final de cada unidade, esta seção disponibiliza uma gama de exercícios que objetivam revisar os conteúdos e as habilidades trabalha-dos. Enquanto as questões ao longo da
unidade tratam de temas mais específicos, nesta seção são exigidos conhecimentos mais abrangentes.
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Seção que aborda conteúdos perten-centes à Física e a outras disciplinas, visando ao desenvolvimento de habili-dades que fazem parte da matriz de
referência do ENEM.Nesta seção são propostas diversas atividades orais que possibilitam dis-cussões sobre temas variados, intro-duzem questionamentos sobre os assuntos tratados e, ainda, desenvol-
vem habilidades de expressão oral, como argumentar para defender pontos de vista.
Atividades de investigação e estudo, apresentadas para que os alunos rea-lizem adequadamente os procedimen-tos de pesquisa de diferentes tipos,
inclusive as de campo. Poderá contemplar atividades individuais, em duplas ou em grupos maiores. Apresen-ta como principais objetivos o desenvolvimento do hábito de buscar mais informações, ampliando os co-nhecimentos trabalhados nas aulas de Física.
Esta seção mostra fatos curiosos que possuem alguma relação com o objeto de conhecimento. Além de entreter os alunos, possibilita a ampliação de seu universo cultural.
Esse é o momento também para a apresentação de charges, quadrinhos ou piadas que ilustrem a teoria estudada, favorecendo o entendimento de aspectos da Física.
Apresenta algumas questões clássicas no estudo da Física; atividades que, devido ao grau de dificuldade ou ao caráter inusitado, provocam situações nas quais os alunos
precisam de um grau maior de reflexão para colocar em prática o conhecimento adquirido.
Demonstra como os conteúdos estudados na Física são úteis ao desenvolvimento tecnológico, le-vando os alunos a refletirem sobre os benefícios e malefícios das tec-
nologias para o ser humano. Esta seção tem como principal objetivo apresentar passagens importantes da história da Física, bem como mostrar o contexto his-tórico e cultural em que teorias
foram desenvolvidas.Nesta seção são sugeridos expe-rimentos relacionados aos assun-tos tratados. Alguns experimentos exigem instrumentos utilizados em laboratório, mas a maioria
propõe um trabalho com sucatas ou materiais facilmen-te encontrados em casa ou em outros locais de fácil acesso.
Seção que possibilita o conheci-mento de como a Física pode estar presente nas mais diversas e di-ferentes profissões.
Apresenta textos reflexivos com ativi-dades que abordam a conscientização como foco principal.
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3. Conteúdos privilegiadosSegundo Philippe Perrenoud (2000, p. 69):
[...] os programas são concebidos para alu-nos cujo interesse, desejo de saber e vontade de aprender são supostamente adquiridos e instáveis... Não se pode pedir aos professores que façam milagres quando suas atribuições estão baseadas em uma ficção coletiva. A res-ponsabilidade do sentido a ser construído não poderia repousar apenas sobre os ombros dos professores.
Pensando nisso e seguindo tendências atuais de educação, como as explicitadas na Matriz de Referências para o ENEM, os objetos de conhecimento (conteúdos programáticos) a serem trabalhados foram repensados, sofreram reduções ou ampliações, tendo em vista sua aplicação prática e o significado que podem adquirir para os alunos do Ensino Médio.
Nesta obra, serão abordados os principais objetos de conhecimento pertinentes a um programa de Física do Ensino Médio. Assim, serão contempladas a Mecâ-nica (Cinemática, Dinâmica, Estática e Hidrostática); a Termologia (Termometria, Dilatometria, Calorimetria e Termodinâmica); a Óptica; a Ondulatória; a Eletricidade (Eletrostática, Eletrodinâmica e Eletromagnetismo) e a Física Moderna. Embora sejam conteúdos tradicionais da Física, para esta fase de escolaridade, foram suprimidos os aspectos secundários desses conteúdos.
A presença da Física Moderna entre os conteúdos a serem trabalhados é cada vez mais comum nos currículos de Ensino Médio. Pensando nas aplicações cotidianas dessa parte da Física e nos vestibulares que a abordam, ela recebeu destaque especial.
Outro documento norteador na escolha dos conteú-dos a serem trabalhados foi a Matriz de Referência para o ENEM. Isso se deve à importância que esse exame adquiriu a partir de 2009.
4. ObjetivosPor intermédio de estratégias didáticas variadas,
buscou-se nesta obra não uma mera reformulação dos objetos de conhecimento, mas uma mudança de enfo-que, visando relacioná-los ao cotidiano dos alunos, suas vivências e aspirações.
Nesta obra, os objetivos da disciplina de Física ba-seiam-se nos Parâmetros Curriculares do Ensino Médio (PCNEM, 1999). Esses objetivos são:
a compreensão de enunciados que envolvam códigos e símbolos físicos;a utilização e compreensão de tabelas, gráficos e re-lações gráficas para a representação do saber físico;a utilização da linguagem física adequada a elemen-tos de sua representação simbólica;o conhecimento de fontes de informações relevantes e a elaboração de sínteses ou esquemas estrutura-dos dos temas físicos trabalhados;o desenvolvimento da capacidade de investigação científica, levando os alunos a realizarem classifi-cação, organização, sistematização, observação;
a compreensão do conceito de medir, com o conhe-cimento e a utilização de conceitos físicos;a quantificação e identificação de parâmetros rele-vantes, a compreensão e utilização de leis e teorias físicas;a compreensão da Física presente no mundo vi-vencial e nos equipamentos e procedimentos tec-nológicos;a construção e investigação de situações-problema;a utilização de modelos físicos e a generalização de uma a outra situação, a previsão, a avaliação e a análise de fenômenos;a articulação do conhecimento físico com conhe-cimentos de outras áreas do saber científico e a compreensão de que a Física foi construída histo-ricamente;a relação dinâmica de que o conhecimento está diretamente ligado a um contexto cultural, social, político e econômico.
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5. Avaliação
A avaliação não deve ser entendida como o mo-mento final de um período de atividades escolares, mas como parte integrante do processo ensino e aprendiza-gem. Isso equivale a dizer que a avaliação deve ter um caráter diagnóstico e processual. Diagnóstico porque permite que o professor acompanhe o desempenho e o desenvolvimento de seus alunos. Processual porque, dependendo das dificuldades e dos avanços detectados, o professor pode rever os procedimentos que vem utilizando e redirecionar a sua prática pedagógica.
Nessa perspectiva, a avaliação representa uma prática fundamental para verificar o alcance das metas estabelecidas, as aprendizagens construídas pelos alunos e o impacto dessas aprendizagens na vida de cada um.
A prática avaliativa necessita, portanto, integrar todo o processo educativo, de início ao fim. Seu resultado precisa ser fonte de informação para nortear a aprendi-zagem de cada aluno ou do grupo e, ao mesmo tempo, servir como instrumento de regulação do planejamento e de verificação de sua adequação às necessidades de aprendizagem.
A avaliação é uma atividade ampla e complexa. É importante que, ao exercê-la, o professor tenha em vista não um instrumento de dar nota, mas o domínio gradativo das ati-vidades propostas. Essa possibilidade expressa o caráter formativo da avaliação, para além de sua função meramente classificatória. Ao procurar identificar e interpretar, mediante ob-servação, diálogo e instrumentos apropriados, sinais e indícios das competências desenvolvi-das pelos alunos, o professor pode julgar se as capacidades indicadas nos objetivos estão se desenvolvendo a contento ou se é necessário reorganizar a atividade pedagógica para que isso aconteça (PCN - BRASIL, 1998).
Vista dessa forma, a prática da avaliação só vem a enriquecer o processo, pois, mais do que quantificar por meio de uma nota, a escola passa a se responsabilizar pela qualidade do ensino.
Assim, as avaliações precisam ser encaradas como estratégias alternativas de ensino, como instrumentos capazes de promover aprendizado, ajudar na formação, favorecer o progresso pessoal e, ainda, desenvolver a au-tonomia dos alunos. Para tanto, é necessário considerar que os conteúdos de aprendizagem abrangem o domínio dos conceitos, das capacidades e das atitudes.
De acordo com Edgar Morin (2000, p. 15), “Existe um problema capital, sempre ignorado, que é o da necessidade de promover o conhecimento capaz de apreender proble-mas globais e fundamentais para neles inserir os conhe-cimentos parciais e locais”. Assim, as avaliações devem privilegiar a habilidade de relacionar parte e todo, bem como outras habilidades, como analisar, fazer inferências, comparar, generalizar, demonstrar, estimar valores, etc.
Para estimular nos alunos o espírito de pesquisa, a curiosidade e a autonomia necessários no aprendizado de Física, o professor precisa criar situações em que os alunos manipulem e explorem os objetos e não tenham receio de expor suas dúvidas e pensamentos sobre o mundo que os cerca. Nessa perspectiva, a avaliação mediadora deve ser um momento privilegiado de estudo e não apenas um registro que determina numericamente o conhecimento adquirido.
Em sala de aula, os alunos participam, perguntam e realizam atividades, levantando hipóteses. Essas ações podem ser observadas e avaliadas pelo professor. Para isso, é necessário flexibilizar as situações de aprendiza-do, buscar estratégias que possibilitem ensinar melhor, estimulando, instigando, propondo novos desafios, per-mitindo que todos exponham suas ideias e construam novos conhecimentos.
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6. Referências
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Projeto Pedagógico12
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3.o VOLUME
1.a S
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3.a S
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3.a série – 1.o volume
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4.o VOLUME
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r3.a S
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