Ensino de ciências naturais: desafios e soluções

O ensino médio no Brasil  foi, até pelo menos meados da década de 80, um segmento elitista e estruturado para cumprir o papel de mera transição para o nível superior. Além disso, o alto índice de reprovação e evasão escolar no ensino fundamental impedia o crescimento da escola média.

 

Políticas públicas para o Ensino Médio

As políticas públicas destinadas exclusivamente a esse segmento só foram implementadas na década de 90. Aliadas ao esforço de democratizar o acesso ao ensino fundamental, culminaram na expansão vertiginosa do ensino médio no Brasil. Segundo dados do MEC/INEP, em 1991 havia 3.772.698 de alunos matriculados. Este número cresceu para 8.710.584 em 2002. Segundo Castro, esse crescimento pode ser explicado pelas seguintes razões:

  1. Pressão do mercado de trabalho, que passou a exigir o diploma de ensino médio para diversos cargos.
  2. A melhoria do acesso e da aprovação, no ensino Fundamental.
  3. À ênfase em programas de combate a repetência e melhoria do fluxo escolar.
  4. O Exame Nacional do Ensino médio – ENEM, implantado a partir de 1998.

Com essa expansão surgem, porém, alguns desafios que até hoje não foram resolvidos completamente, especialmente em sala de aula. Os professores não estavam preparados para um alunato tão heterogêneo. Eles não sabiam lidar com alunos com baixa instrução, baixa renda e diversas outras condições. A formação dos professores foi obrigada a progressivamente se adequar a essa nova realidade. No entanto, talvez pelo fato da reforma ser relativamente recente, ainda hoje há deficiências formativas nos cursos superiores de licenciatura.

Mais recentemente, com a aprovação da Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para o ensino fundamental, espera-se um acréscimo substancial na qualidade da educação básica ofertada nos próximos anos. A implementação da BNCC – apesar de serem normatização para o ensino infantil e fundamental – provocará, evidentemente, impactos no ensino médio.

 

Ensino médio em formação

De toda forma, hoje podemos dizer que ainda temos um ensino médio em formação. Por um lado, as políticas públicas das últimas duas décadas que buscavam a democratização do acesso a esse segmento foram bem-sucedidas. Além disso, há um esforço razoável, por parte das instituições de ensino, para a melhoria da qualidade do serviço prestado. Por outro lado, há uma evidente dificuldade de articular os esforços das diferentes esferas envolvidas no problema, especialmente ao implementar, de fato, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) em sala de aula.

Com a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB), de dezembro de 1996, o governo federal investiu esforços para caracterizar o ensino médio como etapa final da formação básica, tendo como objetivo a consolidação da formação geral do estudante. Para contribuir com essa reforma foram elaborados os PCN, em 1999. Neles está previsto que diversos temas antes segmentados agora devem ser interdisciplinares, visando a construção de competências e habilidades em detrimento da focalização unicamente no conhecimento em si.

Portanto, é imperativo para a consolidação desse plano para o ensino médio que os docentes e a escola estejam cientes da necessidade de trabalhar seus conteúdos de maneira a contribuir para a formação de competências e habilidades. Contudo, apesar da melhora no início dos anos 2000, ainda observamos um ensino médio descaracterizado, centrado nos conhecimentos por si e pouco interdisciplinar.

 

Sobre o ensino de ciências para o Ensino Médio

Em face disso, acredito que uma boa estratégia para ensinar apropriadamente os conceitos científicos básicos seria trazer o experimento para dentro da sala de aula. Todavia, se o objetivo é veicular o aprendizado desses conceitos, não podemos nos restringir a efetuar apenas experimentos demonstrativos. Isso porque eles tendem a não passar de uma mera transposição dos modelos ideais, encontrados nos livros-texto, para uma situação concreta. Uma mera demonstração experimental raramente permite que as especificidades da situação concreta contribuam efetivamente para que os conceitos científicos sejam mais bem aprendidos.

Para que tais especificidades se tornem aliadas em um processo de aprendizagem significativa, acredito que é preciso que os experimentos sejam efetivamente manipulados pelos alunos. Evidentemente, essa manipulação não pode ser mera reprodução daquela que seria efetuada pelo professor em um experimento demonstrativo.

 

É preciso ir um pouco além

A manipulação, pelos alunos, só permitirá a aprendizagem conceitual se ela estiver associada às atividades de medição, registro e descrição matemática (tabelas, gráficos, funções) dos fenômenos evidenciados na experiência. Caso contrário, corre-se o risco que essas atividades se degenerem em meras atividades lúdicas.

Por trás dessa maneira de conceber a atividade didática encontra-se o fato de que, ao contrário do que se tornou relativamente habitual defender, em alguns contextos, a dicotomia entre conceitual e matemático é, flagrantemente, falsa. A matemática não é elemento essencial apenas na definição do conceito, mas, principalmente, na sua estruturação. É possível, é claro, sustentar uma dicotomia entre uma abordagem qualitativa e uma quantitativa dos fenômenos naturais. Porém, no que se refere ao conceito físico, ele agrega, necessariamente, tanto elementos qualitativos quanto elementos quantitativos.

Aparentemente, com essa abordagem, novos obstáculos tendem a aparecer. O mais evidente deles está relacionado com o grau de capacidade para a operacionalização da própria matemática. Há, também, aqueles envolvidos com a pouca familiaridade dos alunos com procedimentos envolvendo a manipulação de instrumentos de medida, bem como a interpretação das unidades e das dimensões concernentes.

 

Dicotomia entre descrição quantitativa x descrição qualitativa

Acredita-se que a maioria dos alunos do ensino médio são mal preparados para operar com a matemática de maneira contextualizada (e muitas vezes, até não contextualizada). Essa, talvez, seja a principal razão pela qual um bom número de professores de ciências acaba aderindo à dicotomia qualitativo/quantitativo. Isso significa que se adota, habitualmente, uma de duas propostas: ou se prefere descrever uma classe de fenômenos naturais de maneira simplesmente qualitativa, tratando-os, no máximo, de maneira simplificada ou incompleta, ou se prefere reduzi-los a uma mera instância para a aplicação e a manipulação de fórmulas, cujo significado perde-se quase completamente no processo de sua computação.

A raiz do problema talvez esteja na forma como os currículos de matemática foram construídos, balizados pela ideia moderna de que a matemática é, antes de tudo, um sistema formal, cujo vínculo com a realidade se dá apenas em um segundo momento, no âmbito de suas (possíveis, mas não necessárias) aplicações. O fato de que a matemática se defina dessa forma, entretanto, não implica que ela deva ser ensinada dessa forma. É, aparentemente, um consenso, até mesmo entre os professores de matemática, que a adesão irrestrita àquela ideia os levou a ensinar a matemática de maneira puramente algorítmica, como um conjunto de regras operativas abstratas, à revelia da realidade concreta, o que tem provocado, nos estudantes, uma antipatia ao seu aprendizado. Não há dúvidas de que, do ponto de vista do ensino de disciplinas como física e química, isso compromete o desenvolvimento pleno dos seus conceitos.

Evidentemente, não se trata, aqui, de defender que o professor de ciências deva passar a ensinar matemática, mas ele deve tentar escapar da dicotomia qualitativo/quantitativo. Ele não deve fugir da aplicação da matemática, mas não deve aderir a ela deixando que os problemas naturais se tornem apenas problemas de matemática. Essa estratégia didática talvez seja a mais viável para alcançar esse objetivo.

 

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REFERÊNCIAS

Castro MHG, Tiezze S. A reforma do ensino médio e a implantação do ENEM no Brasil.In: Brock C, Schwartzman S. (Org.). Os desafios da educação no Brasil. Rio de Janeiro: Nova Fronteira. 2005.

Kac M, Rota G. Discrete Thoughts, Essays on Mathematics, Science, and Philosophy. Second Edition,1993.

Pietrocola M. A matemática como estruturante do conhecimento físico. Depto de Física – UFSC Florianópolis – SC, Cad. Cat. Ens. Fís. 2002.

Ricardo EC.O ensino das ciências no nível médio: Um estudo sobre as dificuldades na implementação dos Parâmetros Curriculares Nacionais.Depto. de Física – UFSC Florianópolis – SC. Cad.Bras.Ens.Fís. 2002.

Seré MG, Coelho S, Nunes A. O papel da experimentação no ensino da física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física,

Villani C, Nascimento S. A argumentação e o ensino de ciências: uma atividade experimental no laboratório didático de física do ensino médio. Investigações em Ensino de Ciência V8(3). 2003.

Walvy OWC. As situações-problema como facilitadoras para a aprendizagem de conceitos fisicos no ensino médio. XVI Simpósio Nacional de Ensino de Física. Rio de Janeiro: SBF, 2005.

Coelho ALMB. Aplicação do monocórdio e o uso de elementos musicais perceptuais como estruturantes para o ensino de conceitos da física ondulatória. Physicae Organum. 2017.

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