o processo de conceitualização em situações diferenciadas na formação inicial de professores de ...

288 Pages·2006·1.4 MB·Portuguese

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Universidade Federal de Santa Catarina
Centro de Ciências Físicas e Matemáticas
Centro de Ciências da Educação
Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica

MIKAEL FRANK REZENDE JUNIOR

O PROCESSO DE CONCEITUALIZAÇÃO EM
SITUAÇÕES DIFERENCIADAS NA FORMAÇÃO
INICIAL DE PROFESSORES DE FÍSICA

TESE DE DOUTORADO

FLORIANÓPOLIS
2006

Para as minhas famílias, Pereira-Rezende e Ofugi-Rodrigues.
AGRADECIMENTOS

Escrever agradecimentos não é uma tarefa fácil; talvez por isso seja o último item a ser
feito, contudo, sempre aparece no início de qualquer trabalho. E não é por menos que eles
estão presentes de forma tão marcante. Há agradecimentos dos mais distintos; administrativos
formais, para familiares, para as agências de fomento, para os amigos, para os professores dos
programas de pós-graduação e para todos aqueles que ajudaram direta ou indiretamente para a
realização deste trabalho.
Mas nesse espaço, onde não há preocupações em ser avaliado pelas palavras usadas,
tentarei expressar um sentimento que não se resume somente a um agradecimento, mas sim, a
uma sensação de ser um privilegiado em ter tido a oportunidade conhecer grandes pessoas,
desde que cheguei da terra das alterosas e desembarquei na ilha da magia.
Ao Prof. Frederico Firmo de Souza Cruz, Fred, que nesses últimos anos tem me
orientado em todos os sentidos, pela parceria e amizade. O meu respeito e profunda
admiração.
Ao Prof. José André Peres Angotti, que acreditou em mim antes mesmo de eu próprio
o fazer.
Ao Prof. José de Pinho Alves Filho, por propiciar-me um exercício de argüição
constante, pelas histórias “que nunca podem ser contadas” e pelo carinho sempre
demonstrado.
À Profª. Sônia Maria S. C. de Souza Cruz, pelos conselhos, pela confiança e por toda
contribuição para minha vida acadêmica.
Ao Prof. Arden Zylbersztajn, exemplo de profissional a ser seguido.
Ao Prof. Demétrio Delizoicov, figura ímpar, pelo padrão de intelectualidade e
sensibilidade sempre afloradas e pelo incentivo de sempre.
Ao Prof. Méricles Tadeu Moretti, pela presteza no empréstimo da bibliografia
“francesa”, em especial os textos mais raros de G. Vergnaud, e pelas valiosas contribuições
durante a qualificação dessa tese.
À Profa. Célia Sousa, pela gentileza ao enviar em forma digital sua tese de doutorado,
essencial para o aprofundamento da reflexão sobre G. Vergnaud.
Aos demais professores do Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e
Tecnológica, Prof. Walter Bazzo e Profª. Nadir Ferrari, e a secretária Lúcia, pela sempre
agilidade na solução de todos os problemas burocráticos.
Ao apoio recebido pelos colegas do Departamento de Física da Universidade Federal
de Itajubá nos momentos finais desse trabalho, representado na pessoa do Prof. Agenor Pina.
Aos colegas das turmas do PPGECT, dentre os quais eu gostaria de agradecer
nominalmente a Paulo Celso Ferrari, Joanez Aires, Marcos Aurélio de Souza, Inés Prieto
Schmidt Sauerwein e Tatiana Galieta Nacimento, pelos longos cafés, extremamente
necessários, e tudo mais, que não é possível de ser sintetizado em palavras.
Em especial, aos meus grandes amigos com os quais eu tive a honra de compartilhar
muitas tardes de devaneios intelectuais, Elio Carlos Ricardo e José Francisco Custódio,
parceiros em trabalhos especiais, companheiros famintos do “bolão do CED” e membros
fundadores da Escola de Florianópolis.
Ao povo brasileiro, pela oportunidade e pelo apoio financeiro através da CAPES.
O cientista não estuda a natureza por sua utilidade;
ele a estuda por prazer, que advém do fato de a natureza ser bela.
Se ela não fosse bela, não valeria a pena conhecê-la.

H. Poincaré
RESUMO

Neste trabalho é feito uma análise da tradição do Ensino de Física e das situações
didáticas à luz da Teoria dos Campos Conceituais de Gérard Vergnaud. Em um sentido geral,
argüimos que a tradição do Ensino de Física não cria situações que contribuem para o
processo de conceitualização dos estudantes, ou ainda, usando a terminologia de Vergnaud,
há uma fragmentação na tripla [S,I,R].
Além disso, esta tradição em contextos específicos, como assuntos de Física Moderna
e Contemporânea ainda podem criar obstáculos, tanto na formação inicial de professores de
Física quanto em sua atividade profissional como docentes da educação básica. Assim, de
forma complementar, promoveu-se uma discussão sobre as perspectivas de introdução de
tópicos e temas de Física Moderna e Contemporânea no Ensino Médio Brasileiro. A partir de
dados obtidos através de entrevistas semi-estruturadas, buscou-se caracterizar a pertinência e
as pretensas características (formativa ou informativa) dos conceitos da Física do século XX
para a escola média.
Em um sentido mais amplo, buscamos argumentar que disciplinas tradicionalmente
presentes nos cursos de Licenciatura em Física, como Instrumentação para o Ensino de Física,
podem constituir-se como situações didáticas diferenciadas que possibilitam o
desenvolvimento e a análise do processo de conceitualização de licenciandos em Física.
ABSTRACT

In this work we analyze the physics teaching tradition and the didactical situations
with Vergnaud´s theory of Conceptual Field. In a wide sense we argue that the traditional
way of teaching physics does not create situations which contribute to the conceptualization
process of students due to the fragmentation of the Vergnaud´s triple [S,I,R].
Furthermore this tradition can even create obstacles, for example, about of topics and
themes of Modern and Contemporary Physics in the Brazilian High School. Starting from
data obtained from semi-structured interviews, it was looked for characterize the pertinence
and the assumed characteristics (formative or informative) of the XX century concepts on
physics to the basic school.
We argue also that within certain disciplines of the physics teachers course at
University level, “Instrumentação para o Ensino de Física”, it is possible to create a
differentiated situation which are rich enough and with many challenges so that we can
exploit the conceptualizing process of students. The analysis and proposition is based on the
Vergnaud’s theory of conceptual field.
SIGLAS*

SIGLA SIGNIFICADO
CC Campos Conceituais
DCNEM Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio
EM Ensino Médio
ENEM Exame Nacional do Ensino Médio
FC Física Clássica
FMC Física Moderna e Contemporânea
FQ Física Quântica
GREF Grupo de Reelaboração do Ensino de Física
IES Instituição de Ensino Superior
INEP Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais
INSPE Instrumentação para o Ensino de Física
LD Livro Didático
LDB Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional
MEC Ministério da Educação e Cultura
MQ Mecânica Quântica
PCN Parâmetros Curriculares Nacionais
PCN+ Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros
Curriculares Nacionais
PCSC Proposta Curricular de Santa Catarina
PPP Projeto Político Pedagógico
PSR Práticas Sociais de Referência
PT Projeto(s) Temático(s)
SAEB Sistema de Avaliação da Educação Básica
TCC Teoria dos Campos Conceituais
TD Transposição Didática

* As siglas em negrito referem-se àquelas que aparecem com maior frequência ao longo do texto
SUMÁRIO

PREFÁCIO................................................................................................................. 001
INTRODUÇÃO.......................................................................................................... 008
1. CAPÍTULO I – A FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA NA
019
ESCOLA MÉDIA: CONTEXTO GERAL..............................................................
1.1 INTRODUÇÃO........................................................................................... 019
1.2 O ENSINO DE FÍSICA E SUAS PRERROGATIVAS LEGAIS................ 024
1.3 O ENSINO DE FÍSICA E A FÍSICA MODERNA E .......
CONTEMPORÂNEA: JUSTIFICATIVAS E TENDÊNCIA............................ 029
1.4 A FÍSICA COMO CULTURA CONTEMPORÂNEA................................. 032
1.5 A FORMAÇÃO INICIAL DE PROFESSORES: UMA PREOCUPAÇÃO ..........
LATENTE........................................................................................................... 036
1.6 A FÍSICA MODERNA E CONTEMPORÂNEA E OS LICENCIANDOS .......
EM FÍSICA: CONFLITOS E APROXIMAÇÕES............................................. 041
1.7 OS LIVROS DIDÁTICOS E A FÍSICA MODERNA E .......
CONTEMPORÂNEA: CONTEÚDO E ABORDAGEM................................... 054
2. CAPÍTULO II – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA........................................... 062
2.1 A TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS DE GÉRARD
VERGNAUD...................................................................................................... 062
2.1.1 Introdução........................................................................................... 062
2.1.2 Os Campos Conceituais..................................................................... 066
2.1.3 Conceitos............................................................................................. 067
2.1.4 Situações.............................................................................................. 068
2.1.5 Esquemas............................................................................................. 070
2.1.6 Os Invariantes Operatórios............................................................... 072
2.1.7 Implicações Didáticas......................................................................... 073
2.2 AS RELAÇÕES DIDÁTICAS, OS OBSTÁCULOS À .......
APRENDIZAGEM E A TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS................ 075
2.2.1 Introdução........................................................................................... 075
2.2.2 A Relação Didática e os Obstáculos à Aprendizagem..................... 077
2.2.3 As Múltiplas Variáveis de uma Relação Didática........................... 080
2.2.4 A Noção de Objetivo-Obstáculo como Alternativa Didática.......... 084
2.2.5 Retomando a Teoria dos Campos Conceituais................................ 088
2.2.6 A Devolução versus a Contra-Devolução e o Gerenciamento de
Paradoxos..................................................................................................... 091