UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ - UEM

CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS, LETRAS E ARTES

DEPARTAMENTO DE FUNDAMENTOS DA EDUCAÇÃO

CURSO DE PEDAGOGIA

MAYSE OTOFUJI

MUSEU DINÂMICO INTERDISCIPLINAR E O ENSINO NÃO -FORMAL DE

FÍSICA: AVALIAÇÃO DOS EXPERIMENTOS MEDIANTE O PROCESSO

HEURÍSTICO DE ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL

Maringá - PR

2010

MAYSE OTOFUJI

MUSEU DINÂMICO INTERDISCIPLINAR E O ENSINO NÃO -FORMAL DE

FÍSICA: AVALIAÇÃO DOS EXPERIMENTOS MEDIANTE O PROCESSO

HEURÍSTICO DE ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado

como requisito parcial para a obtenção do título

de Licenciado em Pedagogia, pelo curso de

Pedagogia da Universidade Estadual de Maringá

Orientadora: Profª. Drª. Luzia Marta Bellini

Maringá-PR

2010

FOLHA DE APROVAÇÃO

Mayse Otofuji

MUSEU DINÂMICO INTERDISCIPLINAR E O ENSINO NÃO -FORMAL DE

FÍSICA: AVALIAÇÃO DOS EXPERIMENTOS MEDIANTE O PROCESSO

HEURÍSTICO DE ALUNOS DO ENSINO FUNDAMENTAL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado

como requisito parcial para a obtenção do título

de Licenciado em Pedagogia, pelo curso de

Pedagogia da Universidade Estadual de Maringá

Aprovado em 19 de outubro de 2010.

BANCA EXAMINADORA

Luzia Marta Bellini – UEM

Ana Cristina Teodoro da Silva –UEM

Sonia Lucy Molinari - UEM

Dedico este trabalho primeiramente a toda minha família; pelo esforço, dedicação e compreensão, em todos os momentos desta e de outras caminhadas. A todos que de alguma forma contribuiram para a realização deste trabalho.

AGRADECIMENTOS

Todos os valores nos quais acredito, aprendi durante o convívio com muitas pessoas.

Algumas delas apenas passaram pela minha vida e logo se foram, outras foram tão

importantes que sempre terão um espaço reservado em minhas boas lembranças, algumas

outras seguem e seguirão comigo.

Existem situações na vida em que é fundamental poder contar com o apoio e a ajuda

de algumas pessoas. Para a realização deste trabalho pude contar com várias. E a essas

pessoas prestarei, por meio de poucas palavras, os mais sinceros agradecimentos.

À Deus, por me fazer ter fé e acreditar em um mundo melhor.

À minha orientadora, Marta Bellini, pela dedicação, paciência, apoio, confiança

depositada, um exemplo de profissional, por me fazer admirá-la e querer seguir seus passos.

Aos meus pais, Flora e Hiroshi , que sempre me apoiaram e orientaram em todos os

momentos da minha vida, meu amor e agradecimento eterno.

Aos meus irmãos, Roberto e Sílvia, por proporcionarem tantos momentos especiais e

serem os motivos de meu orgulho.

À professora Sonia Mollinari, pelos vários anos de convivência, carinho, confiança,

amizade, dedicação e exemplo profissional.

À professora Alice Iramina, pelo carinho, amizade, convivência, confiança, paciência,

por sempre acreditar em meu desempenho profissional e por autorizar a realizar esse trabalho.

Ao professor Marcílio que despertou minha paixão pelo tema do trabalho.

A todos do Museu Dinâmico Interdisciplinar (MUDI) por me compreenderem e

auxiliarem nesse processo tão complexo.

Aos professores do curso de Pedagogia que me indicaram os caminhos para a minha

formação profissional.

À professora Ana Cristina, primeiramente, por me estimular a refletir sobre a

formação profissional e sobre os caminhos a seguir na vida, segundo, por sempre quebrar

meus “paradigmas” e mostrar o exemplo de atuação profissional a seguir e por ter aceito o

convite para compor a banca desse Trabalho de conclusão.

À professora Sheila Rosin, tutora do Pet-Pedagogia, professora e amiga que desde

2008, confiou em meu trabalho, pela amizade, pelo carinho e por sempre me orientar a seguir

em frente.

À Rita, ao Denis, Gilmar, Helena, Cíntia, Maysa, Larissa Sayumi, Eliane, integrantes

do grupo Pet- Pedagogia, pelos anos de convivência, risadas, pelos obstáculos vividos e

superados juntos, pelas viagens, por tornarem-se parte indispensáveis de minha vida, por

diversas experiências compartilhadas, pessoas das quais sinto e sentirei muitas saudades.

Aos demais integrantes do grupo Pet-Pedagogia pelo aprendizado, pelo respeito, pelos

obstáculos vencidos.

Ao UNIPET – União dos Grupos PET da UEM por mostrarem união diante das

barreiras e por terem compartilhado os bons e maus momentos, por me fazerem crescer e

acreditar cada vez no Programa de Educação Tutorial.

À todos os meus amigos, em especial, àqueles que contribuiram para esse trabalho e

aos que aturaram minhas chatices, minhas crises de stress, choros e mesmo assim,

continuaram comigo: Camilla Ogawa, Robson Muniz, Alethéia Alves, Alexandrina, Pedro

Júlio, Marcos Fernando, Jhionan Rian, Milayra, Helenton (Ton), Denise Alanis, Manuelle e

Érica.

À todos os monitores “da Física” do MUDI, em especial, ao Ely, Rafael, Fernando,

Murilo (Smurf), Júlio, por auxiliarem nesse trabalho.

Aos meus familiares pela convivência, pelo carinho e união.

Áqueles que não mencionei aqui, mas que me auxiliaram durante a produção desse

trabalho.

Obrigada por tudo.

A coisa mais bela que o homem pode experimentar é o mistério.

É essa emoção fundamental que está na raiz de toda ciência e toda arte.

(Albert Einstein)

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

MUDI – MUSEU DINÂMICO INTERDISCIPLINAR

UEM – UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ

PR – PARANÁ

BRASED- THESAURUS BRASILEIRO DA EDUCAÇÃO

INEP – INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS

ANÍSIO TEIXEIRA

ECA- ESTATUTO DA CRIANÇA E DO ADOLESCENTE

CF- CONSTITUIÇÃO FEDERAL

LDB – LEI DE DIRETRIZES E BASES DA EDUCAÇÃO

SEC. – SÉCULO

IBECC - INSTITUTO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E CULTURA

CECIs- CENTROS DE ENSINO DE CIÊNCIAS NO NORDESTE

SBPC- SOCIEDADE BRASILEIRA PARA O PROGRESSO DA CIÊNCIA

USP – UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

CDCC – CENTRO DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA E CULTURAL

MAST – MUSEU DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS AFINS

CIC – CENTRO INTERDISCIPLINAR DE CIÊNCIAS

MCT – MUSEU DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

PUC- PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA

RS – RIO GRANDE DO SUL

FIOCRUZ- FUNDAÇÃO OSWALDO CRUZ

SAU- SEMANA DE ARTES DA UEM

PROMUD – PROGRAMA MUSEU DINÂMICO INTERDISCIPLINAR

PCNs - PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS

MEC- MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CULTURA

SCIELO – SCIENTIFIC ELETRONIC LIBRARY ONLINE

CAPES - COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL

SUPERIOR

GEPESP- GRUPO DE ESTUDOS E PESQUISA EM PSICOPEDAGOGIA

DFI – DEPARTAMENTO DE FÍSICA

RESUMO

Esta pesquisa teve como objetivo levantar e analisar as possíveis relações entre o Museu Dinâmico Interdisciplinar (MUDI) da UEM e o Ensino não-formal de Física nos processos heurísticos das ideias científicas pelos alunos das séries iniciais do ensino fundamental. Para execução deste trabalho foram realizados levantamento e análise de fontes bibliográficas, coleta de dados por meio de elaboração de ficha de observação para registro das perguntas dos alunos que frequentaram o Museu Dinâmico Interdisciplinar (MUDI) da UEM no período de maio de 2009 a junho de 2010. Como procedimentos metodológicos realizamos: a) o acompanhamento de turmas que frequentavam as séries iniciais (1ª à 5ª série – 8 anos; ou 1º ao 6º ano - 9 anos) do ensino fundamental; b) selecionamos 16 , que visitaram o espaço do museu, e 4 turmas para a exposição itinerante; c) registramos as falas das crianças em fichas e d) analisamos as falas. Como resultados obtivemos: as crianças interessaram-se mais pelas atividades do Banco de Pregos, e os que receberam menor número de visitas foram os brinquedos. Por fim, o Museu configura-se como espaço de complementação do saber científico e contribuindo com o processo de ensino e aprendizagem formal. Sua contribuição só pode ser dita efetiva, se estiver associado a outras ferramentas de ensino. PALAVRAS- CHAVE: PROCESSOS HEURÍSTICOS; ENSINO NÃO-FORMAL; FÍSICA; EPISTEMOLOGIA GENÉTICA

SUMÁRIO SUMÁRIO ............................................................................................................................. 19

INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 9

I. A EDUCAÇÃO FORMAL E NÃO-FORMAL ............................................................. 12

II. OS MUSEUS DE CIÊNCIA E A DINÂMICA DA DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA ... 16

O Surgimento Dos Centros E Museus De Ciência No Brasil ............................................ 16

Classificação dos Museus de Ciência ................................................................................ 20

O Museu Dinâmico Interdisciplinar Da Universidade Estadual De Maringá ................... 21

O Papel Pedagógico dos Centros e Museus de Ciência ..................................................... 24

III. O ENSINO DE FÍSICA NAS SÉRIES INICIAIS ...................................................... 27

A Proposta Geral ................................................................................................................ 27

O Ensino de Ciências: Os Conteúdos Curriculares .......................................................... 28

IV. O PROCESSO DE DESCOBERTAS ......................................................................... 31

V. A EPISTEMOLOGIA GENÉTICA E O ENSINO ........................................................ 34

VI. A PESQUISA ............................................................................................................. 39

Procedimentos Metodológicos ........................................................................................... 39

A organização dos registros .......................................................................................... 40

VII -.EXPLICAÇÃO DOS EXPERIMENTOS ..................................................................... 41

Banco de pregos ................................................................................................................. 42

Gerador de Van de Graaf ................................................................................................... 43

Pêndulo de Newton ............................................................................................................ 44

Bicicleta geradora .............................................................................................................. 45

Looping .............................................................................................................................. 46

Bobina de Tesla ................................................................................................................. 48

Transformador elevador ..................................................................................................... 51

Transformador redutor ....................................................................................................... 52

Vórtice de fogo .................................................................................................................. 54

Árvore que canta ................................................................................................................ 55

Garrafa de Layden ............................................................................................................. 56

Elefantinho e carrinho ........................................................................................................ 58

Tartaruga ............................................................................................................................ 59

Ilusão de ótica .................................................................................................................... 61

Bailarina – Plataforma giratória ......................................................................................... 62

VIII - RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 64

CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................................ 69

ANEXOS ............................................................................................................................... 75

9

INTRODUÇÃO O objeto de estudo para a realização dessa pesquisa em forma monográfica para

Trabalho de Conclusão de Curso de Pedagogia foi o exame pedagógico do Museu

Interdisciplinar (MUDI) da Universidade Estadual de Maringá - PR (UEM), no período de

maio de 2009 a junho de 2010. Para efetivar este estudo analisamos as falas, por meio de

registros escritos, de 16 turmas de alunos do Ensino Fundamental nas visitas ao MUDI. O

objetivo foi investigar as descobertas heurísticas das ideias de Física mediante a exposição de

experimentos que estão no MUDI.

Nosso problema de pesquisa foi: as crianças podem efetuar descobertas heurísticas em

ambientes não -formais de ensino de ciências como é o museu da UEM? Justificamos nossa

investigação com as preocupações que vários estudiosos apontam acerca do ensino de

ciências no espaço não-formal dos museus.

O objeto de pesquisa foi escolhido por uma facilidade de acesso ao campo do estudo,

bem como o trabalho e a afinidade da pesquisadora1 com o tema.

Quanto à problemática focamos nas possíveis relações entre os museus/centro de

ciências e o ensino das Ciências nas séries iniciais, deve-se a atuação da pesquisadora, desde

2004, no PROMUD (antigo Centro Interdisciplinar de Ciências). Percebemos que durante as

visitações das escolas ao local, parece haver um possivel fascínio ao “descobrir” as causas dos

fenômenos físicos que acontecem durante a visitação ao acervo do Museu pelos visitantes.

Evitando que os conceitos de Ciências fiquem apenas no ambiente escolar e

permitindo que este seja assimilado mais facilmente, destacamos a importância dos centros e

museus de ciências como instrumento de “popularização” científica, de forma ativa, dinâmica,

que permita a interação do sujeito com o objeto.

Este tema também tem a ver com meu trabalho no MUDI da UEM e com a vontade de

estabelecer mais parâmetros para o atendimento de crianças e jovens nesse campo não-formal

de conhecimento científico.

Quando falamos em ciências ou ensino de ciências, geralmente, nos remetemos ao

ensino de ciência dentro da escola. Assim, de acordo com Pereira (1997, p.430).

O essencial da cultura escolar está inteiramente contido no seguinte enunciado: o ensino desenvolve as disposições cognitivas dos indivíduos, adequadas ao livre

1Quando nos reportamos a pesquisadora, deve subtender-se que é apenas a autora desse trabalho.

10

trânsito no mundo simbólico da cultura cultivada, por meio de um programa de ação metodicamente organizado, que engloba tanto o formalismo didático propriamente dito como a construção dos esquemas operatórios que tornam possível o pensamento.

A cultura escolar é entendida mediante a organização escolar: horário, planejamento,

currículo, livros didáticos, metodologias de ensino, salas de aula, ou seja, espaço e tempo

padronizados. Todavia, há uma outra cultura, a dos museus de ciências na qual é possível uma

outra forma de aprendizagem.

De acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais e de pesquisadores como Pereira

(1997) e Sant’Ana, Molinari e Miranda-Neto (2005), os museus marcam importância do

ensino de ciências para os estudantes de todos os níveis de ensino. Além disso, possibilitam o

exercício da cidadania. As informações das ciências permitem sua participação nas decisões

sobre sua saúde, sua escolha de alimentos, sua escolha ambiental. Os grupos mais informados

acerca das dimensões científicas, sejam estas quais forem (ambiental, saúde ou histórica) não

se deixarão enganar pelas campanhas e propagandas que estipulam apenas a venda das coisas.

O funcionamento dos museus ou centros de Ciências envolve um processo constante

de transformação. Assim, o ensino de Ciências (Física,Química, Biologia e Matemática) há

muito tempo deixou de refletir os progressos observados nessas áreas e passou a ser muitas

vezes livresco e desatualizado (SANT’ANA, MOLINARI E MIRANDA-NETO, 2005) .

Para Muniz et al. (2008), aparentemente o estudo de Ciências envolve uma

complexidade que, na visão de muitos, torna-a não acessível. Já para Pereira (1997), os cursos

de Ciências que comumente são oferecidos aos nossos estudantes são voltados, basicamente, à

exposição de informações, ou seja, apenas limitada aos livros didáticos e às aulas expositivas

sem atividades experimentais ou outras que levam o aluno à ações lúdicas ou de laboratório

ou outra similar.

Assim, algumas formas diferenciadas de ensino têm sido introduzidas nas práticas

educativas. São os museus e centros de ciências que, atualmente, representam uma boa

parcela no âmbito de divulgação do conhecimento por meio de um ambiente mais motivador

ao aluno e seus professores (MUNIZ et. al., 2008).

No caso do ensino de Física vemos a importância dos centros e museus de ciências no

ensino das ciências, principalmente, quanto à compreensão das ideias de força, energia,

11

pressão, velocidade, ondas, luz, entre outros. Essas ideias provém de modelos elaborados pela

abstração reflexiva, um nível de abstração que é mais complexo do que a abstração empírica2.

Para Piaget (1971 apud VIANA, 2000) o conhecimento é sempre possível a medida

que sujeito do conhecimento e objeto a ser conhecido desenvolvem uma relação que os

integra, e não se pode pensa-los (o sujeito e o objeto) senão mediante um único polo com duas

oposições que se completam. Para uma pessoa construir conhecimento acerca de um objeto,

ela necessariamente se integra com suas características tirando dessa ação formas de

abstração, a abstração empírica, a reflexiva e a reflexionante.

Assim, baseando-se nas teorias de Piaget que orientou nosso trabalho sobretudo

porque trata das interações entre o sujeito e as suas ações sobre os objetos e, nesse caso,

estamos em uma situação de ensino, a do MUDI, que pretende efetivar relações entre o MUDI

da UEM e o um Ensino de Física pautado em processos heurísticos das ideias científicas em

seus usuários, sobretudo, no caso de nossa pesquisa em crianças do ensino fundamental.

Nossa monografia está organizada em oito seções. São elas: A educação formal e não-

formal; os museus de ciência e a dinâmica da divulgação científica; o ensino de física nas

séries iniciais; o processo de descobertas; a epistemologia genética; a pesquisa; explicação

dos experimentos; resultados e discussão.

Na primeira seção apresentamos algumas considerações sobre a educação formal e não

formal. Na segunda seção, discutimos aspectos gerais dos museus de ciência e seu papel como

2Piaget (1976) em “A equilibração das estruturas cognitivas” destaca dois tipos de abstração: a empírica e a reflexionante. Abstração empírica tem relação com o conhecimento adquirido diretamente dos objetos, o que pode ser observado pelos sentidos (percepção) e dá origem a um esquema do existente, mas não se transforma em operações mentais. É uma assimilação dos dados às estruturas mentais existentes. Caracteriza o aspecto estático do conhecimento. Já o aspecto dinâmico do conhecimento é representado pela abstração reflexionante,que consiste em extrair as estruturas do pensamento, os esquemas assimiladores e seu funcionamento específico. Constitui a própria organização das estruturas mentais tendo em vista a acomodação. O processo de abstração reflexionante consiste em dois momentos, reflexionamento e reflexão. O "reflexionamento" seria a projeção de um conhecimento em um patamar superior , enquanto a "reflexão" corresponderia ao processo mental de reconstrução e reorganização do conhecimento transferido do patamar inferior. Segundo Franco (2010), "Abstrair" significa retirar, toda abstração é um ato de extrair conhecimento. Portanto, A abstração empírica consiste em retirar as informações "dos objetos como tais ou das ações do sujeito em suas características materiais”e a abstração reflexiva retira suas informações das ações do sujeito, podendo ter havido ou não uma tomada de consciência das coordenações das ações e ou do processo reflexivo.I sto é, quando uma criança focaliza uma certa propriedade de um objeto e ignora outras ela está fazendo uma abstração empírica. Já se a criança faz relações entre os objetos ela estará fazendo uma abstração reflexiva, que é uma construção feita pela mente, que vai além da simples representação de algo já existente no objeto.

12

fonte de divulgação científica, bem como um panorama geral do Museu Dinâmico

Interdisciplinar da UEM. Na seção três realizamos um levantamento inicial sobre o ensino de

física nas séries iniciais do ensino fundamental.

A quarta seção refere-se ao processo de descobertas cujos principais ideias são

baseadas nos estudos de John Dewey.

A quinta seção destinamos às considerações sobre a epistemologia genética de Jean

Piaget. A sexta seção, descrevemos a realização da pesquisa e a metodologia utilizada no

trabalho. Na seção sete, procuramos descrever os experimentos de acordo com as explicações

dadas pelos monitores3. Por fim, reservamos a última seção para apresentar os resultados

provenientes das coletas de dados realizados durante os períodos de 2009 e 2010, com 16

turmas que visitaram o museu e a síntese dos resultados obtidos em um evento de divulgação

científica cujo caráter da exposição é itinerante.

I. A EDUCAÇÃO FORMAL E NÃO-FORMAL

A questão da educação em museus possui um importante foco de interesse na atualidade, tanto no que diz respeito ao seu papel social, quanto no que se refere às práticas realizadas nesse espaço e suas possíveis reflexões. Percebe-se o interesse não apenas na organização e preservação de acervos, mas também na ênfase da compreensão, desenvolvimento e promoção da divulgação, bem como na formação de público como forma de disseminar conhecimentos por meio de uma ação educativa (FRONZA-MARTINS apud FALCÃO, 2009 p.5).

Nesta seção apresentamos o debate acerca de educação formal e não-formal. Para isso

tomamos como referência teórica os estudos de Gadotti e as definições do Thesaurus

Brasileiro da Educação (Brased)4, organizado pelo INEP.

A educação é um dos requisitos fundamentais para que os indivíduos tenham acesso

ao conjunto de bens e serviços disponíveis na sociedade. É um direito de todo ser

humano como condição necessária para ele usufruir de outros direitos constituídos em

uma sociedade democrática. Por isso, o direito à educação é reconhecido e

3 Os monitores são os acadêmicos que participam dos projetos vinculados ao MUDI, que atendem os visitantes, no caso desse trabalho, os monitores citados fazem parte dos projetos “Aprendendo a ensinar Física I no Museu Dinâmico Interdisciplinar” ; “Aprendendo a ensinar Física II no Museu Dinâmico Interdisciplinar”; “Brincando e aprendendo sobre Óptica no Museu Dinâmico Interdisciplinar” e “Show de Física”. 4O Thesaurus Brasileiro da Educação é um vocabulário controlado que reúne termos e conceitos, extraídos de documentos analisados no Centro de Informação e Biblioteca em Educação (Cibec), relacionados entre si a partir de uma estrutura conceitual da área.

13

consagrado na legislação de praticamente todos os países entre os quais podemos

citar, a Convenção dos Direitos da Infância das Nações Unidas. No Brasil, alguns exemplos

são o Estatuto da Criança e do Adolescente (ECA) a Constituição Federal (1988) e a Lei de

Diretrizes e Bases da Educação (LDB 9394/96) (GADOTTI, 2005).

No entanto, esse direito no Brasil, tem-se restringido ao ensino obrigatório e gratuito,

porém ele não cessa na chamada “idade própria” do ensino fundamental. Esse deve se

estender ao longo de toda a vida, como a própria educação. O direito à educação é,

sobretudo, o direito de aprender. Não basta estar matriculado em uma escola, é preciso

conseguir aprender na escola (GADOTTI, 2005).

Godinho (2007), reafirma a posição teórica de Gadotti quando afirma que a educação

é um fenômeno multifacetado5 e ocorre em diferentes modalidades, distintas entre si pelo

caráter de intencionalidade/não-intencionalidade da ação pedagógica. A esse respeito,

Libâneo (2005 apud GODINHO, 2007 p.27) afirma

De fato, vem se acentuando o poder pedagógico de vários agentes educativos formais e não-formais. Ocorrem ações pedagógicas não apenas na família, na escola, mas também nos meios de comunicação, nos movimentos sociais e outros grupos humanos organizados, em instituições não-escolares. Há intervenção pedagógica na televisão, no rádio, nos jornais, nas revistas, nos quadrinhos, na produção de material informativo, tais como livros didáticos e paradidáticos, enciclopédias, guias de turismo, mapas, vídeos e, também, na criação e elaboração de jogos, brinquedos.

O estudioso reafirma a possibilidade de termos diferentes espaços ou ambientes de

ensino, entre eles o museu de ciências.

Podemos definir três modalidades de Educação: formal, não-formal e informal.

De acordo com o INEP (2010), a educação informal compreende o processo de

aprendizagem contínuo e incidental que se realiza fora do esquema formal e não-formal de

ensino, ou seja, o tipo de educação que recebe cada indivíduo durante toda sua vida ao adotar

atitudes, aceitar valores e adquirir conhecimentos e habilidades da vida diária e das

influências do meio que o rodeia, como a família, a vizinhança, o trabalho, os esportes, a

biblioteca, os jornais, a rua, o rádio, entre outros

A educação formal é ministrada em uma seqüência regular de períodos letivos, com

progressão hierárquica estabelecida de um nível a outro, compreendendo desde o nível pré-

escolar até o nível superior universitário e orientado até a obtenção de certificados, graus

acadêmicos ou títulos profissionais, reconhecidos oficialmente, oferecida em instituições

5Multifacetado: muitas facetas, no caso da educação podemos dizer que é multifacetada porque ela acontece em vários lugares, sob diversas modalidades.

14

educacionais formais, públicas ou privadas que normalmente se constitui em uma progressão

de educação a tempo completo e corresponde às diferentes etapas em que se encontra

estruturado o processo educativo, que asseguram sua unidade e facilitam a continuidade do

mesmo. Sua finalidade é a aquisição de conhecimentos gerais e o desenvolvimento das

capacidades mentais básicas (INEP, 2010).

A educação não-formal compreende as atividades ou programas educacionais

organizada e estruturada fora do sistema regular de ensino, com objetivos educacionais bem

definidos, em que não existe uma seqüência gradual, não leva a graus nem títulos e se realiza

fora do sistema de Educação Formal e em forma complementar. Geralmente, os programas de

educação não-formal não precisam necessariamente seguir o sistema de "escada", podem ter

duração variável, e podem,ou não, conceder certificados da aprendizagem obtida. Por ser mais

flexível, não segue necessariamente todas as normas e diretrizes estabelecidas pelo governo

federal. É geralmente oferecida por instituições sociais governamentais e não-governamentais

e resulta em formação para valores, para o trabalho e para a cidadania. (COMPED, 2001 apud

INEP, 2010). Nessa modalidade encontramos os movimentos sociais organizados, os

trabalhos comunitários, os meios de comunicação social, os espaços urbanos culturais e de

lazer (museus, cinemas, praças, áreas de recreação, entre outros.

Em suma, a ação educativa informal se caracteriza pela não-intencionalidade que

corresponde à ausência de objetivos explícitos ou qualquer grau de sistematização ou

organização, ainda que os sujeitos produzam conhecimentos e, portanto, ocorram

aprendizagens, além disso, não possui qualquer nível de institucionalização (GODINHO,

2007). Nesse sentido, Libâneo (2005 apud GODINHO, 2007 p.8) constata que “a educação

não-intencional condiciona a prática educativa e formação da personalidade dos sujeitos,

porém, seus processos são dispersos, difusos, sem explicitar um objetivo, que organize suas

práticas”. Por esse motivo, o processo educativo presente em qualquer sociedade não se

resume à educação não-intencional.

Para Godinho (2007), a intencionalidade é o elemento comum entre a ação educativa

formal e a não-formal. Isto é, a educação intencional subdivide-se em virtude da diferença

entre os níveis de sistematização e institucionalidade de suas experiências. Em ambas há

objetivos explícitos, que fundamentam a organização e modos de ação. O que diferencia as

duas modalidades é o grau de estruturação e sistematização segundo o qual a experiência

educacional é planejada, executada e avaliada.

No interior de uma ação educativa, há elementos das demais modalidades que

interagem entre si, mesmo que as características de uma delas sejam predominantes. Por isso,

15

Godinho (2007) ressalta a necessidade de analisá-las minuciosamente e conectadas, a fim de

distanciar-se de visões reducionistas ou sectárias do sistema educativo e compreendê-lo em

sua complexidade, abrangendo as relações que os sujeitos estabelecem entre os saberes e

conhecimentos advindos de experiências formais, não-formais e informais, que dialogam no

momento da aprendizagem. Nesse sentido, Libâneo defende (2005, p.89 apud GODINHO,

2007 p.9):

É preciso superar duas visões estreitas do sistema educativo: uma, que o reduz à escolarização, outra que quer sacrificar a escola ou minimizá-la em favor de formas alternativas de educação. Na verdade é preciso ver as modalidades de educação informal, não-formal, formal, em sua interpenetração. A escola não pode eximir-se de seus vínculos com a educação informal e não-formal; por outro lado, uma postura consciente, criativa e crítica ante os mecanismos da educação informal e não-formal depende, cada vez mais, dos suportes da escolarização.

Levando em consideração esses argumentos, Gadotti (2005 p. 3), afirma que “toda

educação é, de certa forma, educação formal, no sentido de ser intencional, mas o cenário

pode ser diferente”, o espaço da escola é marcado pela formalidade, pela

regularidade e pela seqüencialidade. A educação não-formal é também uma atividade

educacional organizada e sistemática, mas levada a efeito fora do sistema formal. Na

educação não-formal, a categoria espaço é tão importante como a categoria tempo. O

tempo da aprendizagem na educação não-formal é flexível, respeitando as diferenças e as

capacidades de cada um, de cada uma. Uma das características da educação não-formal é sua

flexibilidade tanto em relação ao tempo quanto em relação à criação e recriação dos seus

múltiplos espaços.

16

II. OS MUSEUS DE CIÊNCIA E A DINÂMICA DA DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA

Os museus de ciência são locais de aproximação entre a produção do conhecimento científico e a sociedade. Nos museus de ciências as experiências vivenciadas pelo público se projetam para além do deleite e da diversão. Programas e projetos educativos são gerados, com base em modelos sociais e culturais. Seleções de parte da cultura produzida são realizadas com o intuito de torná-la acessível ao visitante. Como em qualquer organização educacional, processos de recontextualização da cultura mais ampla se processam possibilitando a socialização dos saberes acumulados Mas haverá alguma especificidade nos processos educativos que ocorrem nos museus? Consideramos os museus enquanto locais de educação não formal, caracterizada por qualquer atividade organizada fora do sistema formal de educação, - operando separadamente ou como parte de uma atividade mais ampla – que pretende servir a clientes previamente identificados como aprendizes e que possui objetivos de aprendizagem (MARANDINO, IANELLI, 2007 p.2).

O Surgimento Dos Centros E Museus De Ciência No Brasil Nesta seção apresentaremos o debate acerca dos museus de Ciências como espaço

não-formal de ciências, com um breve histórico desses espaços no Brasil e em Maringá, além

de sua importância pedagógica na divulgação científica.

Os museus têm despertado, nas últimas quatro décadas, interesse crescente, não só por

parte de instituições ligadas à educação, quer governamentais quer privadas, como também

por parte do público em geral. Este interesse tem conduzido à criação de novos museus e à

formulação de abordagens museológicas inovadoras (CHAGAS, 1993).

Os museus de ciências surgem com o intuito de levar ao grande público a divulgação

da ciência, tornando seus conceitos e evoluções acessíveis a todas as classes sociais. Nesse

sentido, os museus de ciências têm um grande diferencial em relação aos museus tradicionais,

também conhecidos como museus da história natural. Os primeiros tiveram como objetivo

primordial a ruptura da intocabilidade das exposições, nestes espaços o visitante é convidado

a interagir com as peças, no sentido educacional de que se aprende fazendo, além do mais

tinha como intenção atrair os jovens para o mundo científico (ALVES; OTOFUJI; MUNIZ;

2010). Já os museus tradicionais, como ressalta Chagas (1993), eram voltados ao público

letrado e, também, à aquisição, conservação e investigação de coleções. Assim, os museus de

ciências passaram a ter o papel de popularizar os museus e a ciências.

17

De acordo com Saad (1998), museus e centros de ciências têm-se constituído,

historicamente, numa ponte entre o ontem e o hoje, abrindo frequentemente janelas para o

amanhã, além de procurar concretizar diversos conceitos e suas aplicações tecnológicas.

No século XIX, os museus foram criados com dois objetivos básicos:

1) Adquirir e preservar a herança científica e tecnológica;

2) explicar a construção, uso e operação de máquinas e ferramentas.

No século XX esses objetivos sofreram mudanças substanciais devido à crescente

preocupação educacional dos museus/centros de ciências, em face do crescimento da

população estudantil, em todos os níveis de ensino, do extraordinário desenvolvimento

científico e tecnológico que amplia e cria novas fronteiras do saber científico e suas

aplicações. Esse novo enfoque fez com que passassem a ser locais propícios às atividades de

auto-aprendizagem, estimulando o emocional e o interesse pelo conhecimento técnico e

científico que transforma os estáticos cenários de depósitos de artefatos em ambientes ricos e

sofisticados que propiciam uma ampla interação do visitante com os materiais expostos

(SAAD,1998).

De acordo com Valente; Cazelli; Alves (2005) e Chagas (1993) o Museu de Ciência

surgiu na Europa a partir da Revolução Industrial, sendo que o primeiro do gênero, criado em

1794, foi o Conservatoire des Arts et Métier de Paris (hoje, Musée National de Téchnique de

Paris) e que reúne peças de agricultura, mecânica, física, química, energia e astronomia e que

desde sua inauguração o caráter dinâmico e lúdico já era identificado nas exposições, no qual

o público podia verificar as máquinas funcionando. Esse Museu serviu como inspiração para

que ao redor do mundo muitos outros fossem criados.

Conforme Gaspar (1993), no Brasil, usando como referência os museus da Europa, foi

criado, em 1818, o Museu Nacional do Rio de Janeiro, marcando o início da criação dos

primeiros museus no país com uma temática científica, porém, dedicado primordialmente à

história natural . Em seguida, foram criados, em Belém no ano de 1886, o Museu Paraense

Emílio Goeldi e, posteriormente, em 1894, na cidade de São Paulo, o Museu Paulista,

conhecido anteriormente como Museu do Ipiranga. Segundo Jacobucci (et al, 2009), os

primeiros Museus brasileiros surgiram para expor a riqueza biológica existente no país e para

servirem como obras de referências para pesquisa.

Lopes (1996 apud VALENTE, CAZELLI, ALVES, 2005) constata que os primeiros

museus brasileiros apresentam temática científica, em decorrência da exuberância da natureza

brasileira. Podemos observar, por meio da história, como a trajetória dessas instituições foi

18

marcada por compromissos estabelecidos a partir de diferentes perspectivas de educação e

difusão da ciência, consonantes com os momentos em que surgiram esses museus.

Podemos citar, como exemplo, a criação do Museu Nacional que integrou o programa

de modernização do país provocado pela vinda da família real portuguesa. O museu era

símbolo de urbanismo, civilização e progresso. Sua conformação original teve por referência

os museus europeus e se caracterizava por ser uma instituição aberta ao público, e desde sua

inauguração, embora de forma não-sistemática, ofereceu cursos e palestras populares.

Entretanto, instalado no século XIX em um país escravocrata, seu público restringia-se aos

letrados.

Devido aos novos processos de trabalho desenvolvidos no século XX e advindos do

desenvolvimento industrial e urbano, a sociedade via-se forçada, mais do que nunca, a

acentuar seu processo de modernização devendo, para tanto, tornar a educação um direito

social de todos e responsável pela adaptação imperativa do homem às recentes demandas da

sociedade. A passagem do século XIX para o XX foi envolvida por uma perspectiva otimista

acerca do progresso da ciência e da tecnologia, de tal forma que se acreditava que todos os

povos do globo terrestre seriam finalmente atraídos para o campo da civilização (CAZELLI,

FRANCO, 2001 apud VALENTE; CAZELLI; ALVES; 2005 ). Nesse sentido, a ciência

constituiu-se, em um mito que resolveria todos os problemas, além de ser considerada o

melhor instrumento para promover uma sociedade civilizada.

No transcorrer das três primeiras décadas do século XX, os pontos de vista

educacional e científico tiveram diferentes impactos nos museus, levando-os a uma

reconfiguração. Pelo lado científico, a especialização de áreas do conhecimento provocou o

surgimento de novos espaços de pesquisa, deslocando essa função dos museus para outros

lugares (VALENTE; CAZELLI; ALVES; 2005). Pelo lado educacional, acirrou-se seu papel

pedagógico de cooperação com o ensino formal, instalando-se na instituição a característica

da escolarização: “os museus abandonam seus objetivos de serem centros de comunicação e

cultura para reduzir seu papel de complemento da formação promovida na escola

conformando-se com os métodos de educação escolar tradicional” (LOPES, 1992, p. 263 apud

VALENTE; CAZELLI; ALVES; 2005, p. 186).

No Brasil, em meados da década de 1950, o Instituto Brasileiro de Educação, Ciência

e Cultura (IBECC), criado por sugestão da Unesco inicia suas atividades, marcando a

inovação do ensino de ciências e o fortalecimento do ensino experimental, sua função era a

montagem de kits portáteis e aparatos de baixo custo, que tinham como objetivo estimular o

interesse dos jovens pela ciência ( VALENTE; CAZELLI; ALVES; 2005).

19

Conforme Valente, Cazelli e Alves (2005), as transformações políticas e sociais

ocorridas na década de 1960 propiciaram modificações na estrutura curricular do ensino de

ciências. Os projetos não se limitariam apenas a formação do futuro cientista, expandindo os

objetivos para a formação do cidadão, por meio da vivência do método científico. Dessa

forma, percebemos que houve um deslocamento do referencial, porque a proposta era ir além

das demonstrações experimentais conduzidas por professores, incorporando experiências

realizadas pelos alunos. Nesse contexto, as tradicionais disciplinas científicas – Matemática,

Física, Química e Biologia – passaram a exigir maior variedade de materiais didáticos e

aparelhagem de laboratórios, a fim de garantir um ensino apoiado na vivência do método

usado pelos cientistas para a produção de conhecimento.

Essa preocupação com a melhoria do ensino e da preparação dos professores de

ciências acarretou na criação de um lócus privilegiado de discussão dessas questões: os

centros de ciência. Marcado pela criação dos Centros de Ensino de Ciências no Nordeste

(CECIs), tiveram uma atuação marcante na formação continuada de professores por meio de

cursos de treinamento, especialização, aperfeiçoamento e seminários. Com perfil

organizacional variado esses centros situavam-se, em alguns estados, em universidades ou

institutos de pesquisa; nos demais eram vinculados ao sistema estadual de ensino (idem).

De acordo com Valente; Cazelli e Alves (2005), durante a década de 1970 em nosso

país, houve o predomínio do regime político militar instaurado em 1964. Nesse período, o

mundo vivia a crise do petróleo e as consequências das agressões ao ambiente provocadas

pelo acelerado desenvolvimento industrial de alguns países. A sociedade era caracterizada

pela contestação dos padrões e valores estabelecidos e por desilusões e insatisfações com o

sistema educacional. As questões mais efervescentes giravam em torno da consciência

ecológica, exigindo um posicionamento proeminente das comunidades científica e

educacional.

Diante desse cenário, o ensino de ciências incorporou um novo elemento: a educação

ambiental e suas implicações sociais. Os CECIs, apesar da falta de apoio financeiro e político,

que por várias vezes colocou em risco a sua sobrevivência, não deixaram de existir e nem

permitiram a destruição do que vinha sendo feito para a formação continuada dos professores

de ciências. Esses centros, assim como, a Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência

(SBPC) e as sociedades científicas nas áreas de Física, Química e Matemática abriram espaço,

nos seus foros de discussão sobre a educação científica, para movimentos sociais que

contribuíram decisivamente para a transição democrática do país.

20

Conforme Valente, Cazelli e Alves (2005), a década de 1980 é caracterizada pelo

surgimento dos Centros de Ciências (e tecnologia) no Brasil . No ano de 1981 é criado em

São Carlos, pela Universidade de São Paulo (USP), o Centro de Divulgação Científica e

Cultural (CDCC), aberto ao público em 1985. Já no ano de 1985, na cidade do Rio de Janeiro,

o Observatório Nacional fundou o Museu de Astronomia e Ciências Afins (MAST). Ainda

nesse ano, é criado o Centro Interdisciplinar de Ciências (CIC), atual Museu Dinâmico

Interdisciplinar (MUDI) vinculado à Universidade Estadual de Maringá (UEM).

Posteriormente, em São Paulo, no ano de 1987, o Ministério de Ciência e Tecnologia criou a

Estação Ciência, hoje incorporada a USP. Jacobucci (2006) relata que tal acontecimento foi

reflexo de discussões que, no contexto internacional, com início na década de 1960,

delineavam uma mudança na prática e no papel social dos museus. Assim, os museus de

ciências surgiram com o objetivo de divulgar e ampliar, de forma interativa e agradável, a

cultura científica perante a sociedade. Passando a assumir “uma função claramente educativa

utilizando técnicas participativas de exposição em vez de se apresentarem organizados em

torno de objectos com valor intrínseco” (CHAGAS, 1993, p. 55).

A década de 1990 é marcada por um crescimento expressivo no surgimento de

diversos museus de ciências no país, cabendo destaque ao Museu de Ciência e tecnologia

(MCT) da Pontifícia Universidade Católica (PUC) do Rio Grande do Sul (RS), o Espaço

Ciência de Recife e o Museu da Vida da Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ) na cidade do

Rio de Janeiro. No entanto, apesar do crescimento do número de museus, a distribuição

geográfica ocorre de forma desigual, segundo dados da Associação Brasileira de Centros e

Museus de Ciência (2009), os museus de ciências estão concentrados nas regiões Sul e

Sudeste do país.

Os museus de ciências no Brasil nasceram para melhorar o ensino de ciências

praticado nas escolas de educação básica no país. Estando assim, de acordo com Jacobucci

(2006), diretamente relacionado à educação formal. Além do complemento à educação

formal, tendo em vista sua abordagem diferenciada da ciência, tais museus se tornaram

grandes difusores de ciência e tecnologia, proporcionando estímulo à curiosidade sobre o

conhecimento científico para a sociedade em geral e, transmitindo a idéia de que a ciência é

fruto da capacidade humana.

Classificação dos Museus de Ciência

21

Em seus estudos, Burcaw (1983 apud CHAGAS, 1993) classificou os museus de

ciência em dois tipos: 1) museus de história natural e 2) museus do ciência e indústria (ou

ciência e tecnologia). Para facilitar a compreensão, nesse trabalho utilizaremos para a segunda

classificação o termo “ciência e tecnologia”.

Segundo o pesquisador, os museus de história natural são os herdeiros das “salas de

curiosidades” abertas ao público durante o sec. XVI em vários cantos da Europa cujo objetivo

era mostrar coleções daqueles que se interessavam pelo estudo do mundo natural a um

público conhecedor e motivado para se cultivar. Nesse sentido, Burcaw (1983 apud

CHAGAS, 1993) definiu as três funções que, atualmente, se consideram como essenciais de

qualquer museu: 1) aquisição e conservação de coleções, investigação e 2) divulgação das

funções educativas.

Já os museus de ciência e tecnologia têm como objetivo ensinar princípios de Física,

Química e Matemática e mostrar os artefatos e instrumentos que são fruto do trabalho humano

(BURCAW, 1983 apud CHAGAS, 1993). Estes museus nasceram com a revolução industrial

e se constituíram originalmente como forma de satisfazer as necessidades das indústrias em

formar operários adequados às novas condições de trabalho. A esta função educativa vieram

juntar-se funções ligadas ao entretenimento dos visitantes devido à influência exercida pelas

grandes feiras internacionais.

Os museus de ciência e tecnologia deram origem aos atuais centros de ciência e

tecnologia. Danilov (1982 apud CHAGAS, 1993) definiu esses espaços como: instituições

museológicas pouco usuais cujo objetivo é ensinar fundamentos de Física, Ciências da

Natureza, Engenharia, Tecnologia e Saúde de uma forma simultaneamente rigorosa e

agradável, esses locais destinam-se a um público heterogêneo, em sua maioria, crianças em

idade escolar.

De acordo com Chagas (1993), os centros de ciência e tecnologia costumam ser

classificados em centros especializados e centros limitados. Os centros especializados se

restringem a um tema específico dentro de um domínio mais vasto no âmbito da ciência e

tecnologia. Os centros limitados podem ser ou pequenos centros de reduzida oferta ao

público, ou centros exclusivamente devotados à ciência e tecnologia contemporâneas.

O Museu Dinâmico Interdisciplinar Da Universidade Estadual De Maringá

22

O MUDI da Universidade Estadual de Maringá resultou do amadurecimento do

Projeto de Extensão, Centro Interdisciplinar de Ciências, desenvolvido na Universidade em

1985 e teve como principal diretriz a integração da universidade com o ensino fundamental e

médio e comunidade em geral. O MUDI tem como objetivo geral promover a interação dos

conhecimentos acadêmicos com os saberes e práticas sociais acumuladas, constituindo-se em

um Centro de Educação Continuada para a comunidade em geral; como espaço de divulgação

e alfabetização científica; de atualização para professores da rede Estadual, Municipal e

Privada; de interação dos acadêmicos de graduação com a comunidade e, também, como um

centro de observações sistemáticas para a coleta de dados para pesquisa (MUSEU

DINÂMICO, 2010).

Até o início de 2005, havia limitações das instalações físicas, por esse motivo, a maior

parte do acervo e dos experimentos não podia ser disponibilizada para a população, limitando

a ação do museu como espaço de popularização do conhecimento (MUSEU DINÂMICO,

2010). A partir de 1993, não encontrando respostas positivas dos governos e órgãos de

fomentos, os docentes que atuavam nos projetos vinculados ao CIC viabilizaram os recursos

para a construção da sede própria do museu, por meio da oferta de cursos de especialização,

prestação de serviços e doação de recursos próprios. Dessa forma, os docentes

disponibilizaram grande parte de seu tempo, inclusive finais de semana, para que pudessem

angariar os recursos necessários à aquisição dos materiais, em 2002, iniciou-se a construção

dos 1.700 m2 que compõem a sede.

A construção da sede do museu permitiu ampliar a capacidade e a qualidade do

atendimento à comunidade extra-universitária; fortalecer as ações relacionadas ao processo de

educação não-formal como complementação da educação formal e expansão cultural; reunir

em um único local os acervos e atividades dos 24 projetos que integravam o programa em

2005 e atender a demanda reprimida. Na fase final de construção (2004/2005), a equipe

conseguiu um apoio financeiro do Ministério da Ciência e Tecnologia/Secretaria Nacional da

Ciência e Tecnologia para Inclusão Social para aquisição de materiais de acabamento e

equipamentos. Somados aos recursos obtidos por meio da oferta de cursos de especialização e

doações pelos autores do lucro obtido com a venda dos livros6 “Anatomia Humana:

6 Segue a lista de livros com seus respectivos autores: “Anatomia Humana: aprendizagem dinâmica”sob a organização de Marcílio Hubner de Miranda Neto (2007); “Um natal em Brejo Alegre” de autoria de Marcílio Hubner de Miranda Neto (2005) e “A razão e o sonho” de autoria de Marcílio Hubner de Miranda Neto, Laura Chaves de Souza Peluso, Luciana Alves Maira Soares Mugnaini, Celso Ivam Conegero; Rodolfo Molinari Hubner (2002), “Noções sobre organismo humano e utilização de plantas medicinais” sob autoria de Irenice Silva, Selma Lucy Franco, Sonia Lucy Molinari, Celso Ivam Conegero, Marcílio Hubner de Miranda Neto, Mara Lane Carvalho Cardoso, Débora de Mello Gonçales Sant’Ana, Neide Salete Iwanko (1995).

23

aprendizagem dinâmica”; “Um natal em Brejo Alegre”, “Noções sobre organismo humano e

utilização de plantas medicinais” e “A razão e o sonho” foram comprados equipamentos para

a climatização do museu, indispensáveis para conservação dos acervos e para o

desenvolvimento de vários experimentos (MUSEU DINÂMICO, 2010). Além disso, em 31

de maio de 2010, foi “reinaugurada” as novas alas do Museu onde foram instalados novos

experimentos, a recepção aos visitantes e o elevador de acesso ao pavimento superior,

adaptado para idosos e portadores de necessidades especiais.

Atualmente o acervo é composto por exposições itinerantes e permanentes. As

exposições permanentes compreendem ambientes tais como, “Anatomia Humana e Animal,

Normal e Patológica”, “Educação para a Saúde”, “Química para a Vida”, “Reprodução de

Orquídeas e Bromélias”, “Experimentoteca e Ludoteca de Física”, e “Inclusão Digital”. Já as

exposições itinerantes consistem em participações, com partes do acervo, em eventos como:

“Paraná em Ação”, “ComCiência”, “Fera Com Ciência”, “UEM nos Bairros”, “Comunidade

na UEM”, “Semana de Artes da UEM - SAU”, entre outros (idem).

As atividades desenvolvidas no MUDI fazem parte de um programa denominado

“Programa Museu Dinâmico Interdisciplinar (PROMUD/UEM)” que abrange

aproximadamente 37 projetos de extensão das mais diversas áreas do conhecimento, tais

como: biologia, saúde, educação, comunicação, física, cultura, tecnologia, entre outros

(idem).

De acordo com Muniz (2009), entre os projetos mencionados, a Física é representada

por quatro, sendo eles: “Show de Física”, “ Brincando e aprendendo sobre óptica no Museu

Dinâmico Interdisciplinar”, “Aprendendo a ensinar Física I no Museu Dinâmico

Interdisciplinar”, “Aprendendo a ensinar Física II no Museu Dinâmico Interdisciplinar”.

Nesse sentido, programar o Museu Dinâmico significa ampliar o espaço interativo

para exposições temáticas, possibilitar o uso dos acervos científicos e tecnológicos e os

recursos escritos, audiovisuais e de multimídia tanto para a educação formal como não formal,

com o intuito de inspirar, surpreender e educar. Geograficamente, Maringá encontra-se

distante de centros que ofereçam às crianças, jovens e ao público em geral essa oportunidade.

Portanto, é fundamental a implantação do MUDI, porque possibilita aos visitantes a

ampliação dos horizontes de informação e conhecimento, em relação ao status científico e seu

significado para a vida social, econômica e cultural, configurando como oportunidade

altamente positiva de divulgação e popularização científica (MUSEU DINÂMICO, 2010).

24

O Papel Pedagógico dos Centros e Museus de Ciência De acordo com Marandino (2005), o campo da divulgação científica vem se

ampliando nos últimos anos e, nesse aspecto, os museus de ciência ganham destaque como

locais de divulgação da ciência e da educação não-formal.

Atualmente, a natureza e o papel educacional dos museus vêm se modificando em

nosso país, é comum a produção de materiais que possam atender aos diferentes públicos

visitantes, buscando aprimorar a mediação entre o conhecimento divulgado, via exposição ou

outras ações educativas e audiência (MARANDINO, 2005).

Para Marandino e Ianelli (2007) museus de ciência são locais de aproximação entre a

produção do conhecimento científico e a sociedade. Nesses espaços, as experiências

vivenciadas pelo público se projetam para além do deleite e da diversão. Programas e projetos

educativos são gerados com base em modelos sociais e culturais. Seleções de parte da cultura

produzida são realizadas com o intuito de torná-la acessível ao visitante, processos de

recontextualização da cultura mais ampla se processam possibilitando a socialização dos

saberes acumulados (MARANDINO, 2005 apud MARANDINO; IANELLI, 2007).

Forquin (1992 apud MARANDINO, 2001) enfatiza a existência de uma cultura

escolar construída a partir de um processo de didatização do saber sábio, realizado por

meio de seleção e produção de um novo tipo de saber. Essa perspectiva transforma a visão

do papel da escola na relação com a produção do conhecimento científico. Nesse sentido,

existiria um saber escolar que mantém uma estreita relação com o saber de referência, sendo

sua busca a superar saberes do senso comum. Do mesmo modo, os museus também

apresentam uma cultura própria porque guardam relação com o saber de referência, mas

possuem um saber próprio, o saber “museal”, construído a partir do processo de transposição

didática (CHEVALLARD, 1991 apud MARANDINO, 2001) ou mesmo de

recontextualização (BERNSTEIN, 1996 apud MARANDINO, 2001) do saber científico,

sendo então determinado pelas relações entre diferentes saberes que estão em jogo no

espaço do museu.

Marandino (2001) constata que existem diferenças entre: a escola e o museu; a

relação do sujeito com o conhecimento e com os demais sujeitos nestes ambientes.

Portanto, que a relação entre o museu e a escola não é de continuidade, mas implica

num confronto de expectativas dos sujeitos em jogo neste processo.

25

Marandino (2004) define a transposição didática como a transformação dos saberes

científicos em saberes escolares, porém, ela não constitui uma simples “adaptação” ou mera

“simplificação” de conhecimento.

Em estudos realizados por Marandino (2004), a autora constata que Simonneaux e

Jacobi (1997) propõe a noção de transposição museográfica, caracterizada como uma

operação delicada de transformação, na qual elementos como espaço, linguagem, conceitos e

texto estão em jogo, o processo da adequação de um saber científico para uma exposição em

um museu, para recepcionar o público é muito complexo.

Assim, Chevallard (1991, p. 214 apud MARANDINO, 2004, p. 95) constata que “Os

processos transpositivos – didáticos e, mais genericamente, institucionais são, imagina-se, a

mola essencial da vida dos saberes, de sua disseminação e de sua funcionalidade adequada”.

Para Bernstein (1996 apud MARANDINO, 2004), o discurso pedagógico relativo a

toda prática de instrução é um discurso recontextualizador. Marandino (2004) afirma que os

conceitos de transposição didática e de recontextualização se aproximam, pois dizem respeito

às transformações que o saber sábio ou o discurso científico sofrem ao passar para os

contextos de ensino. Contudo, na teoria da transposição didática7, o foco de análise é a

transposição dos conceitos científicos no processo de ensino, tendo por referência ainda o

saber sábio.

Já na perspectiva da recontextualização, o foco é estudar a transferência dos textos

entre diferentes contextos de produção e reprodução, mediada pelas relações de poder e pela

regulação do discurso de ordem social (MARANDINO, 2004).

Gardner (1991 apud CHAGAS, 1993) propõe de forma radical para que os alunos

passem a aprender nos museus, em particular nos museus da criança. O principal argumento

apresentado em favor desta proposta é o de que os ambientes de aprendizagem possibilitados

por estas instituições são de uma riqueza e diversidade que os aproxima dos ambientes

naturais onde a criança, espontaneamente ecria o seu próprio conhecimento. Os ambientes

criados pela escola, pelo contrário, afastam-se dos interesses da criança por serem limitativos,

artificiais e descontextualizados. Este autor explica que os museus de ciência e os museus da

criança se tornaram local de eleição para a realização de exposições e o desenvolvimento de

7 Em seu artigo “Transposição ou recontextualização? Sobre a produção de saberes na educação em museus de ciências” Martha Marandino, difere os termos transposição didática e recontextualização, cuja principal crítica ao termo transposição didática proposto por Chevallard é a de que o processo só seria legitimado pela comunidade de pesquisadores e não sofre interferência das práticas sociais. Nesse contexto, Marandino acaba adotando o conceito de recontextualização cujo discurso pedagógico no ambiente dos museus é denominado de discurso expositivo e este pode sofrer alteração de acordo com fatores sociais, financeiros, conceituais, etc.

26

atividades sobre assuntos especialmente significativos para os jovens. São assim abordadas as

vocações, habilidades e aspirações que legitimamente motivam e animam os alunos.

Na próxima seção discutiremos as dimensões do ensino de Física nas séries iniciais,

essa reflexão faz-se necessária para que possamos compreender como está configurado o

estudo dessa disciplina nos anos/séries iniciais do ensino fundamental e para o entendimento

dos conhecimentos que o aluno dessa faixa etária possui sobre a disciplina de Física.

27

III. O ENSINO DE FÍSICA NAS SÉRIES INICIAIS

O ensino de Ciências nas primeiras séries do Ensino Fundamental ainda é muito precário; o professor, muitas vezes, restringe-se a colocar na lousa questionários para as crianças estudarem para as provas, cabendo a elas simplesmente decorá-los. O autor afirma que os professores justificam tal procedimento relacionando-o ao nível de escolaridade dos estudantes, por ainda estarem em fase de alfabetização (RODRIGUES, PINHEIRO, PILATTI, 2010 p. 673).

Destinamos essa seção a uma breve discussão acerca da organização curricular dos

conteúdos de Ciências para as séries iniciais do ensino fundamental, em que destacaremos,

principalmente, os Parâmetros curriculares Nacionais (1997) e a Proposta Curricular do

Município de Maringá (2007).

A Proposta Geral Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) foram criados em 1997, com o intuito

de estabelecer uma referência curricular e apoiar a revisão e/ou a elaboração da proposta

curricular dos Estados ou das escolas integrantes dos sistemas de ensino. Os PCNs são,

portanto, uma proposta do Ministério da Educação e Cultura (MEC) para a eficiência da

educação escolar brasileira. São referências a todas as escolas do país para que elas garantam

aos estudantes uma educação básica de qualidade. Seu objetivo é garantir que crianças e

jovens tenham acesso aos conhecimentos necessários para a integração na sociedade moderna

como cidadãos conscientes, responsáveis e participantes.

Já a Proposta Curricular (SECRETARIA MUNICIPAL, 2007) tem como referência a

necessidade de re-organização dos espaços e dos tempos escolares para implantação do

Ensino Fundamental de Nove Anos, enquanto uma política pública de inovação e de

transformação significativa na estrutura administrativa e pedagógica de cada Escola da rede

municipal de ensino.

O objetivo da Proposta Curricular (SECRETARIA MUNICIPAL, 2007) é constituir

um documento que ultrapasse a mera apresentação de um rol de conteúdos, considerados

essenciais para as cinco séries iniciais do ensino fundamental de nove anos. Consideramos

que esta, é a expressão do compromisso coletivo com a efetivação de uma Escola de

qualidade social para todas as crianças: uma escola democrática, inclusiva, cidadã. Portanto,

a Proposta Curricular busca desenvolver um ensino, nas diferentes disciplinas, que considere

e reflita a realidade humana. Nesse contexto, os conteúdos escolares – são os conhecimentos

28

considerados significativos por uma determinada sociedade. Esses conteúdos – esses

conhecimentos têm significado no processo humano de produção da realidade e refletem a

compreensão do modo de constituição do cotidiano dessa sociedade, ou seja, o conteúdo

escolar está permeado pelo projeto de vida traçado pela sociedade em que os alunos e a escola

estão inseridos.

Por sua natureza aberta configuram uma proposta flexível para ser concretizada nas

decisões regionais e locais sobre currículos e sobre programas de transformação da realidade

educacional empreendidos pelas autoridades governamentais, pelas escolas e pelos

professores. Não configuram, portanto, um modelo curricular homogêneo e impositivo, que se

sobreporia à competência político-executiva dos Estados e Municípios, à diversidade

sociocultural das diferentes regiões do País ou à autonomia de professores e equipes

pedagógicas (BRASIL, 1997a).

A preocupação da Proposta Curricular é com o desenvolvimento de um processo de

ensino para todos os alunos envolve transmissão, mediação de conhecimentos que ampliem a

compreensão da realidade, que apontem formas concretas de participação social.

Nesse aspecto, os conteúdos escolares quando são concebidos embora sejam

conhecimentos historicamente acumulados, eles não estão prontos e acabados, são

instrumentos que possibilitam a interação por meio da fala ou da escrita. São base para a

interrelação e a interlocução entre as pessoas, possibilitam opinar, interferir nos

acontecimentos do mundo concreto e no mundo emotivo permite criar arte, movimento,

espaço e tempo.

Quando analisamos as concepções pedagógicas dos documentos percebemos que a

Proposta Curricular do Município de Maringá (2007) apresenta como base as ideias

defendidas por Vigotski na Teoria Histórico Cultural. Ao observarmos as concepções dos

Parâmetros (BRASIL,1997) percebemos que o documento declara-se como “aberto”,

intercalando suas argumentações com termos utilizados por Piaget e por Vigotski.

O Ensino de Ciências: Os Conteúdos Curriculares Para a Proposta Curricular (SECRETARIA MUNICIPAL, 2007), partindo da

premissa de que o ser humano vem modificando o meio ambiente no no decorrer dos tempos,

interagindo com a natureza de acordo com suas necessidades sociais, o objetivo da Proposta

29

(2007) é a socialização do conhecimento científico historicamente acumulado , criado,

registrado e acumulado pelos homens para transmitir de geração em geração.

Para os Parâmetros Curriculares (1997b) a intenção é que os alunos se apropriem do

conhecimento científico e desenvolvam uma autonomia no pensar e no agir, é importante

conceber a relação de ensino e aprendizagem como uma relação entre sujeitos, em que cada

um, a seu modo e com determinado papel, está envolvido na construção de uma compreensão

dos fenômenos naturais e suas transformações, na formação de atitudes e valores humanos.

Tanto para a Proposta Curricular (SECRETARIA MUNICIPAL, 2007) quanto para os

Parâmetros Curriculares (1997 b), o conhecimento científico deve desenvolver posturas e

valores pertinentes às relações entre os seres humanos, o conhecimento e o ambiente, ou seja,

a existência da relação entre as leis da natureza e as necessidades dos homens de se

apropriarem delas, em função da qualificação dos instrumentos, função atribuída pela

atividade social.

No que diz respeito aos conteúdos, a Proposta Curricular (2007) propõe os “Conteúdos

Estruturantes” definidos como “saberes fundamentais, capazes de organização teórico-pratica,

os campos de estudo da disciplina, essenciais para compreender seu objeto de estudo e suas

áreas afins” (SECRETARIA MUNICIPAL, 2007,p.72). São eles: Astronomia e Tecnologia;

Ambiente, Matéria e Energia e Corpo Humano e Saúde.

Além disso, a Proposta Curricular (SECRETARIA MUNICIPAL, 2007) afirma que os

conteúdos específicos são os desdobramentos dos conteúdos estruturantes que pressupõe a

presença de conhecimentos físicos, químicos e biológicos para o estudo dos fenômenos

naturais.

Os Parâmetros Curriculares (1997 b) propõe o termo “blocos temáticos”, porque os

conteúdos não devem ser tratados como assuntos isolados e indicam perspectivas de

abordagem e dão organização aos conteúdos sem se configurarem como padrão rígido. Em

cada bloco temático são apontados conceitos, procedimentos e atitudes centrais para a

compreensão da temática em foco.

Para o ensino fundamental, os Parâmetros Curriculares (1997) definem os seguintes

blocos temáticos: Ambiente; Ser humano e saúde; Recursos tecnológicos; e Terra e Universo.

Os três primeiros blocos se desenvolvem ao longo de todo o ensino fundamental,

apresentando alcances diferentes nos diferentes anos ou séries. De acordo com o documento,

30

o último bloco “Terra e Universo” só é abordado a partir da 5ª série (ensino fundamental de 8

anos) ou 6º ano (ensino fundamental de 9 anos)8 .

Se analisarmos os conteúdos propostos pelos dois documentos percebemos que

conteúdos relacionados a Física devem ser trabalhados desde o primeiro ano do ensino

fundamental, por exemplo, o dia e a noite no primeiro ano, apenas no quinto ano, por esses

documentos apenas na 4ª série ou no 5º ano é que os alunos entrarão em contato com as

noções de “Big Bang”; “Peso”; “Massa”; “gravidade”e usualmente, relacionados à Física.

Após explicar a estrutura curricular dos anos iniciais do Ensino Fundamental é

necessário compreender como ocorre o processo heurístico, visto que essas discussões serão

importantes para análise dos resultados do trabalho. Por esse motivo, a próxima seção é

dedicada ao processo heurístico.

8Nesse trabalho, devemos considerar o ensino fundamental de 9 anos quando utilizar o termo “ano (s) e o ensino fundamental de 8 anos quando o termo utilizado for “série(s).

31

IV. O PROCESSO DE DESCOBERTAS

“Nós só pensamos quando nos defrontamos com um problema”.

John Dewey

Nessa seção debateremos sobre o processo heurístico.

John Dewey foi um filósofo norte-americano, de grande influência, pois, suas ideias

inspiraram o movimento da “Escola Nova”, nasceu em 1859, ainda no século XIX e falece em

1952, o centro de todo o pensamento de Dewey é a concepção que ele denominou de

“instrumentalismo” (DEWEY, 1985).

Dewey (1971) defende a ideia de que necessitamos de uma nova filosofia que embase

uma nova educação rejeitando as metodologias de ensino de ciências da escola tradicional.

Seu argumento principal é a de que existe conexão entre educação e experiência pessoal.

Nesse sentido, Dewey (1971) afirma que a crença de que toda educação genuína se consuma

por meio de experiência não significa que todas as experiências são genuínas e igualmente

educativas. Para ele, experiência e educação são termos que não se equivalem e algumas

experiências são deseducativas.

Uma experiência deseducativa é aquela que produz o efeito de parar ou distorcer o

crescimento para novas experiências posteriores, isto é, que produza dureza, insensibilidade,

incapacidade de responder aos apelos da vida, restringindo, portanto, a possibilidade de

futuras experiências mais ricas (DEWEY, 1971).

Para o filósofo, há uma certa continuidade nas experiências educativas e

deseducativas, cada experiência afeta para pior ou melhor as atitudes que irão contribuir para

a qualidade das experiências subsequentes, determinando preferências ou aversões, além

disso, ela atua em certo grau sobre as condições objetivas em que decorrerão novas

experiências.

Outro ponto defendido por Dewey (1971) é que a experiência desperta a curiosidade,

fortalece a iniciativa e suscita desejos e propósitos suficientemente intensos para conduzir

uma pessoa em seu futuro.

Dewey (1985, p.5) afirma que “a própria existência da ciência é evidência de que a

experiência é um tipo de ocorrência que penetra a natureza e aí se expande sem limitações”.

Em seus estudos, defende a tese de que as forma lógicas vêm ao objeto quando este é

posto sob a investigação controlada, ou seja, ela é a transformação dirigida ou controlada de

uma situação indeterminada para uma situação de tal modo determinada nas distinções e

32

relações que a constituem, que converta os elementos da situação original em um todo

unificada.

De acordo com Dewey (1985), a experiência ocorre continuamente, porque a interação

do ser vivo com as condições que a rodeiam está implicada no próprio processo da vida. Sob

condições de resistência e conflito, aspectos e elementos do eu e do mundo envolvidos nessa

interação qualificam a experiência com emoções e ideias, de maneira tal que emerge a

intenção consciente. Porém, muitas vezes, essa experiência é incompleta. Nesse sentido,

define experiência como aquelas situações e episódios que são chamadas espontaneamente de

“experiências reais” e é resultado de interação entre um ser vivo e algum aspecto do mundo

no qual vive.

Para Medeiros Junior (2006), o termo Heurística foi difundido por Polya no ramo da

Matemática para a resolução de problemas. Nesse sentido, são os métodos e regras que

conduzem à descoberta, à inovação, à investigação e à resolução de problemas por meio de

descobertas (VILANOVA, 2000 apud MEDEIROS JUNIOR, 2006).

O pensamento matemático por meio de resolução de problemas, com enfoque na

heurística vem desde a antiguidade. Conhece-se Pappus, matemático grego que viveu por

volta do ano 300, cuja obra procurava sistematizar um método para resolver problemas de

toda a espécie (MEDEIROS JUNIOR, 2006).

Segundo Rosa e Orey (2009), o estudo da heurística está relacionado com os

geômetras, matemáticos e filósofos gregos da antiguidade. Em seus estudos sobre os

processos de resolução de problemas geométricos determinaram duas características

importantes para o estudo da heurística, denominadas análise e síntese.

Nesse sentido, Rosa e Orey (2009) definem o método heurístico como a arte de

encontrar ou de descobrir, ou seja, um conjunto de regras e métodos que conduzem à

descoberta e à invenção e, que são utilizados na resolução de problemas. Destacaram-se

nesse ramo, Descartes e Leibnitz, matemáticos gregos e o filósofo Bernard Bolzano (1781-

1848), que dedicou-se ao assunto.

A heurística pode ser considerada como o desenvolvimento de métodos e regras para a

elaboração de teorias e teoremas, baseada em métodos não-dedutivos, em oposição aos algoritmos

que providenciam fundamentações dedutivas para estas elaborações. Além disso, é um método que

não utiliza suposições arbitrárias, mas aplica uma qualificada base de conceitos, modelos e

hipóteses, que são necessários para o processo de resolução de problemas. Assim, a heurística

difere do método dedutivo em relação à aplicação de suposições, analogias, hipóteses, pois utiliza

diferentes tipos de modelos para solucionar problemas (ROSA; OREY, 2009).

33

Os autores definem o aprendizado heurístico como um procedimento pedagógico por

meio do qual os alunos descobrem por si mesmos as verdades que lhe querem inculcar. Este

aprendizado é considerado como o ensino-aprendizagem que é realizado por intermédio da

experiência, da pesquisa e da descoberta. Este é um processo contínuo no qual os alunos

incorporam, no ambiente escolar, o conhecimento e as experiências adquiridas anteriormente,

para ampliar a compreensão e a análise da resolução de situações-problema. Este tipo de

aprendizado está baseado no aprendizado holístico e fundamentado no ciclo Realidade-

Indivíduo-Ação-Realidade, elaborado por Ubiratan D’Ambrosio (1990 apud ROSA; OREY,

2009). O ponto de partida metodológico desta investigação natural é o experimento e a

observação empírica. A partir destes fatos, buscam-se elementos que possam constituir um

modelo satisfatório de explicação e compreensão dos fenômenos que são enfrentados

diariamente pela sociedade (ROSA; OREY, 2009).

De acordo com D’Ambrosio (2001 apud ROSA; OREY, 2009), neste tipo de

aprendizado, a atividade intelectual do aluno deve, sempre que possível, aproximar-se da

atividade desenvolvida pelos matemáticos e cientistas ao longo da história, isto é, a partir de

uma situação-problema, o aluno deve levantar uma hipótese, testá-la, corrigi-la, inferir,

transferir, transcender e generalizar.

Em resumo, pelo exposto nesse trabalho consideramos o processo heurístico aquelas

primeiras descobertas, levantamento das possíveis hipóteses realizados pelas crianças.

34

V. A EPISTEMOLOGIA GENÉTICA E O ENSINO Nessa seção, explicaremos os principais pontos da Epistemologia Genética de Jean

Piaget que embasa esse trabalho.

De acordo com Barrelet e Clermont (1996), o homem é um ser vivo, isto é, uma

organização complexa simultaneamente fechada sobre si mesma e em interação com o seu

meio. Porém, o homem é, também, um ser psicológico dotado de inteligência. E ela inscreve-

se no prolongamento da sua atividade biológica.

Em sua obra “Seis estudos de psicologia” Piaget (1993) afirma que o desenvolvimento

psíquico do ser humano inicia-se quando nascemos e termina na idade adulta, pode ser

comparada com o crescimento orgânico e se orientam para o equilíbrio.

Da mesma forma que o corpo está em evolução até atingir um nível relativamente

estável, a vida mental também pode ser concebida como evoluindo na direção de uma forma

de um equilíbrio adulto, representada pelo espírito adulto. Por esse motivo, o

desenvolvimento é uma equilibração progressiva, uma passagem contínua de um estado de

menor equilíbrio para um estado de equilíbrio superior (PIAGET, 1993).

Piaget concebe o desenvolvimento do conhecimento como um processo espontâneo,

ligado ao processo global da embriogênese, que diz respeito ao desenvolvimento do corpo,

mas também ao desenvolvimento do sistema nervoso e ao desenvolvimento das funções

mentais. No caso do desenvolvimento do conhecimento, a embriogênese só termina na vida

adulta (PIAGET, 1972).

Portanto, o desenvolvimento é um processo que se relaciona com a totalidade de

estruturas do conhecimento e a aprendizagem representa o contrário, isto é, geralmente, ela

é causada por situações - provocada por um experimentador psicológico; ou por um

professor, com referência a algum ponto didático; ou por uma situação externa, além disso,

ela é provocada como oposta ao que é espontâneo. Além disso, é um processo limitado a

um problema simples ou uma estrutura simples (PIAGET, 1972).

Na realidade, para Piaget (1972), o desenvolvimento é o processo essencial e

cada elemento da aprendizagem ocorre como uma função do desenvolvimento total, em

vez de ser um elemento que explica o desenvolvimento.

Para Piaget (1964 apud PAVANELLO, 1995), a aprendizagem é provocada por

situações e, o desenvolvimento cognitivo implica na idéia de operação porque considera o

35

conhecimento, não como cópia da realidade, mas o resultado da ação do sujeito sobre o

objeto, e uma operação é uma ação interiorizada, que modifica o objeto de conhecimento.

Para Piaget (1972), o conhecimento não é cópia da realidade. Conhecer um objeto ou

um acontecimento não é simplesmente olhar e fazer uma cópia mental ou sua imagem. Para

conhecer um objeto é necessário agir sobre ele. Conhecer é modificar, transformar o objeto,

e compreender o processo dessa transformação e, conseqüentemente, compreender o

modo como o objeto é construído. Uma operação é, assim, a essência do conhecimento. É

uma ação interiorizada que modifica o objeto do conhecimento. Nesse sentido, Piaget (1971

apud VIANA, 2000) afirma que o conhecimento é construído por meio das interações do

indivíduo com o mundo e o processo de construção do conhecimento tem algumas

características básicas: as biológicas (na qual se entende a maturação do sistema nervoso), as

referentes às transmissões sociais (que podem ocorrer dentro ou fora da escola) e as que

dizem respeito às experiências (sejam físicas ou lógico-matemáticas) do indivíduo. Além

disso, o autor ressalta que, isoladamente, nenhum desses três fatores é responsável pela

construção, mas é na coordenação entre eles – equilibração – que a estrutura cognitiva é

formada.

Segundo Viana (2000), os esquemas (construções mais simples) ou estruturas

(construções mais complexas, como são as operatórias) são, então , modificados a fim de

acomodar o elemento novo, por meio do processo de autorregulação ou equilibração. O

desenvolvimento dessas estruturas acontece de forma seqüencial e integrativa, fato que levou

à classificação dos quatro estágios de desenvolvimento intelectual: sensório-motor, pré-

operatório; operatório concreto e hipotético indutivo.

Desta maneira, a autora salienta que para estudar como acontece o desenvolvimento

cognitivo é preciso destacar os aspectos referentes ao conteúdo da Inteligência (que varia com

a idade do indivíduo), às estruturas cognitivas (que também mudam com a idade e são

propriedades organizadas da inteligência) e à função da inteligência (que possui

características válidas para todas as idades e que definem a própria essência do pensamento

inteligente) .

As estruturas cognitivas são mediadoras entre as funções invariantes e as variações dos

procedimentos. O panorama das estruturas em mudança é subdividido em estágios; a

seqüência dos estágios é invariante e as estruturas que definem os estágios anteriores

integram-se ou incorporam-se às estruturas dos estágios seguintes. Exposto dessa forma, em

Ciências, especialmente a Física, muitos procedimentos que os indivíduos usam para resolver

questões estão ligados às próprias características do estágio de desenvolvimento em que se

36

encontram. Pode-se, então, compreender que a formação de conceitos se dá por meio do

entendimento das operações que um indivíduo pode realizar ao longo do seu desenvolvimento

(VIANA, 2000).

Para Piaget (1971 apud VIANA, 2000), as ações que a criança realiza com os objetos

são as responsáveis pela formação dos conceitos. Todo pensamento - conjunto de ideias em

conexão e dirigidas para um certo fim - surge dos atos, sejam eles realizados com objetos

físicos, sejam eles interiorizados. As crianças não podem, portanto, formar conceito por meio

de meras observações, porque há a necessidade de serem construídos sistemas de operações

mentais, e esses sistemas baseiam-se na coordenação das ações realizadas. O tipo de conceito

que elas podem produzir depende do nível de abstração do qual são capazes. Assim, a partir

dos doze anos, podem construir tipos de conceitos mais avançados, estruturar e coordenar

ações ( na mente) sobre relações que em si mesmas resultam da coordenação de atos.

Partindo dessa premissa, inferimos que o estudo da Física, antes da criança atingir os

12 anos de idade, é um pouco mais difícil, visto que esse ramo da Ciência, atua com conceitos

abstratos e, muitas vezes, a criança não consegue “visualizar” esse conceito, por exemplo,

eletricidade. Para o aluno das séries iniciais, então, esse conceito só seria melhor

compreendido se “mostrarmos” ou “demonstrarmos” o fenômeno.

SegundoViana (2000), o conhecimento físico é aquele que pode ser obtido por meio

das abstrações físicas ou empíricas, quando o indivíduo percebe propriedades que estão nos

objetos, na realidade externa. A abstração empírica tira as informações dos objetos como tais,

ou das ações do sujeito sobre suas características materiais. Observar a posição que permite

um cilindro rolar ou comparar empiricamente as áreas de dois espaços de papel retangulares

são exemplos da experiência física.

Já o conhecimento lógico-matemático, para a autora, é obtido por meio das abstrações

reflexivas e envolve a construção de relações entre os objetos. Essas relações não existem na

realidade externa. Por exemplo, se em uma atividade de classificação, a criança reunir o

cilindro com a esfera porque ambos podem rolar, essa relação foi feita por meio da abstração

reflexiva.

O conhecimento social tem como fonte primária as convenções desenvolvidas pelas

pessoas. Mostrar formas geométricas com seus respectivos nomes é um exemplo de

conhecimento social, no qual os nomes podem ser absolutamente arbitrários para que as

transmissões sociais possam interferir no desenvolvimento do conhecimento as influências

não podem ser recebidas passivamente, e nem assimiladas em bloco, de uma só vez. As

informações devem ser gradativamente organizadas à medida que vão sendo incorporadas

37

pelo sujeito. Assim, pode se entender o papel das transmissões no processo de construção do

conhecimento (VIANA, 2000).

Nesse sentido, Piaget (1972) distinque os quatro estágios de desenvolvimento:

• O primeiro é o estágio sensório-motor, pré-verbal, durando

aproximadamente os 18 primeiros meses de vida. Nesse período, a criança

desenvolve o conhecimento prático, que constitui a subestrutura do

conhecimento representativo posterior. Um exemplo é a construção do esquema

do objeto permanente. Para um bebê, durante os primeiros meses, um objeto não

tem permanência. Quando ele desaparece do campo perceptivo, não mais existe.

Não há tentativa de pegá-lo novamente. Mais tarde o bebê buscará achá-lo e o

encontrará por sua localização espacial. Conseqüentemente, junto com a

construção do objeto permanente surge a construção do espaço prático ou

sensório-motor. Similarmente, há a construção da sucessão temporal e da

causalidade sensório-motora elementar.

• No segundo estágio temos a representação pré-operacional -- o início da

linguagem, da função simbólica e, assim, do pensamento ou representação. Mas,

no nível do pensamento representativo, há agora uma reconstrução de tudo o

que foi desenvolvido no nível sensório-motor. Isto é, as ações sensório-motoras

não são imediatamente transformadas em operações. Na verdade, durante todo

este segundo período de representações pré-operacionais não há ainda

operações. Especificamente, ainda não há conservação, que é o critério

psicológico da presença de operações reversíveis. Por exemplo, se pusermos

o liquido de um copo em um outro de formato diferente, a criança em fase

pré-operacional pensará que há mais em um do que em outro. Na

ausência da reversibilidade não há conservação da quantidade.

• Em um terceiro estágio aparecem as primeiras operações, mas as chamo de

operações concretas devido ao fato de que elas operam com objetos, e ainda

não sobre hipóteses expressadas verbalmente. Por exemplo, há as operações de

classificação, ordenamento, a construção da idéia de número, operações

espaciais e temporais e todas as operações fundamentais da lógica elementar de

classes e relações, da matemática elementar, da geometria elementar e até da

física elementar.

• Finalmente, no quarto estágio estas operações são ultrapassadas à medida que a

criança alcança o nível das operações formais ou hipotético-dedutivas; isto é, ela

38

agora pode raciocinar com hipóteses e não só com objetos. Ela constrói

novas operações, operações de lógica proposicional, e não simplesmente as

operações de classes, relações e números. Ela atinge novas estruturas que são de

um lado combinatórias e por outro lado atingem grupos mais complicados de

estruturas.

Em ciências experimentais, a Epistemologia Genética se propõe a problemas de

natureza distinta a algumas das ciências formais, no sentido de que os primeiros não parecem

derivar do pensamento comum tão diretamente como os segundos; a criança é sempre, a partir

de certo nível, mais ou menos matemática e lógica, e logo pareceria menos orientada para o

conhecimento físico e menos ainda para o conhecimento biológico. Em consequência, não

seria possível remontar à psicogênese de noções como as de “spin” ou “invariante relativista”

(PIAGET; BETH; MAYS, 1974 p. 61).

Esses autores afirmam que a Epistemologia Genética não pode se limitar aos níveis

elementares e que um aspecto essencial do estudo da gênese dos conceitos consistiria em

seguir sua construção até a fase adulta ou até o sábio que os modifica e cria outros novos.

Nesse sentido, não é evidente que a relação entre as ciências experimentais e o

pensamento comum sejam de natureza diferente da relação entre as ciências formaise o

conhecimento lógico matemático pré-científico. Por um lado, grande número de noções

físicas têm sua origem em noções comuns que se elaboram durante a infância: noções de

tempo e velocidade, de força, de trabalho, de massa, de peso, de lei de acaso e causalidade.

Por outro lado, se as transformações e a desantropomorfização necessárias para conferir um

status científico às noções extraídas do conhecimento comum parecem ser mais consideráveis

no caso dos conceitos físicos que no dos conceitos lógico-matemáticos, provavelmente, isso

acontece porque se esquecem ou se ignoram os estados iniciais em cujo curso se

apresentavam os conceitos lógico-matemáticos numa forma pré-operatória dominada todavia

por numerosas aderências subjetivas (PIAGET; BETH; MAYS; 1974).

No que diz respeito a Psicologia e a Epistemologia genéticas Piaget, Beth e Mays

(1974, p. 66,67) constatam que é interessante comprovar que, refazendo a formação real de

uma noção pela análise das reações espontâneas da criança, é possível chegar a um esquema

suficientemente elementar que, que permite a um físico repensar a construção teórica própria

de um esquema tão abstrato como, por exenplo, o da relatividade.

Nesse sentido, sob o ponto de vista genético, o que é essencial na ideia de antecipação

é a noção de mudança de ordem, que está ligada às relações de ordem que caracterizam de

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maneira geral a primazia das intuições topológicas da criança, em oposição ás relações

métricas (PIAGET; BETH; MAYS; 1974).

VI. A PESQUISA Delimitamos como objeto dessa pesquisa as relações entre o conhecimento científico e

o Museu Dinâmico Interdisciplinar no processo de descobertas heurísicas de conceitos de

física possíveis de serem percebidos nas crianças do ensino fundamental que visitam o local.

Este tipo de educação proporciona ao indivíduo a associação dos conceitos científicos

com fatos cotidianos, por meio de exemplos práticos e experimentos.

Procedimentos Metodológicos Para execução deste trabalho realizamos levantamento e análise de fontes

bibliográficas nacionais que teorizaram sobre o ensino de Ciências, em especial as que se

referem ao ensino de Física, em bibliotecas virtuais como a Scientific Eletronic Library

Online (Scielo), banco de teses e dissertações da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal

de Nível Superior (CAPES), artigos científicos impressos e livros, dos últimos dez anos.

Além disso, pesquisamos fontes bibliográficas que tratavam sobre a temática de

Educação não formal, enfocando os Museus e Centros de Ciências e suas relações com o

ensino de Ciências no ensino fundamental, em bibliotecas virtuais (Scielo, CAPES, entre

outros) dissertações e teses; artigos científicos digitais ou impressos, livros, entre os períodos

de 1993 a 2010.

Com a finalidade de compreender o processo das descobertas heurísticas, realizamos

uma revisão bibliográfica de fontes digitais como: banco de dados on-line, artigos científicos

disponíveis na internet ou impressas, publicados nos últimos dez anos e livros que teorizavam

sobre as bases filosóficas da experiência como John Dewey.

Para complementar nossas discussões, realizamos o levantamento de fontes

bibliográficas das teorias de Piaget e algumas reflexões foram embasadas nas discussões do

Grupo de Estudos e Pesquisa em Psicopedagogia (GEPESP) da UEM, na qual a proponente

deste trabalho participou.

Desses estudos, selecionamos fontes pertinentes ao estudo e redigimos resumos,

fichamentos unitarizando as informações.

40

Para a obtenção de dados, elaboramos uma ficha de observação (Anexo 1) para anotar

as informações necessárias ( tipos de perguntas feitas pelos visitantes, tipos de respostas,

reação diante do experimento,etc) para a realização deste trabalho.

Realizamos nossos registros de falas no Museu Dinâmico Interdisciplinar (MUDI) da

Universidade Estadual de Maringá (UEM), no período de maio de 2009 a julho de 2010.

No projeto prevíamos que as turmas observadas seriam alunos das séries iniciais ( 1ª à

5ª série – 8 anos; ou 1º ao 6º ano -9 anos), com faixa etária entre 5 a 12 anos de idade,

porém, em virtude, de observações rotineiras, incluimos na pesquisa, turmas da 7 ª série, além

disso, estavam previstas 15 turmas para a observação, porém, extrapolamos o limite

estabelecido, em virtude do agendamento de visitas do MUDI que foi apropriado ao campo de

coleta.

Além disso, os registros foram realizados de acordo com a disponibilidade da

pesquisadora, tendo em vista, a estrutura curricular do curso de Pedagogia com os

agendamentos já realizados pela instituição.

As informações foram registradas na ficha de observação. Por questões de tempo e por

depender do agendamento das turmas, iniciamos a coleta ainda no ano de 2009, pois até a data

da proposição do projeto, estavam previstas poucas turmas para visitarem o MUDI.

O que facilitou nosso trabalho foi a ida da pesquisadora ao evento FERA COM

CIÊNCIA, realizada na cidade de Telêmaco Borba, Paraná, em que a equipe do MUDI foi

convidada a participar, propondo oficinas pedagógicas e exposições itinerantes. Nesse

sentido, pudemos observar a rotina de visitação a esse espaço durante o evento, cuja dinâmica

de funcionamento era diferenciada do espaço do Museu.

A organização dos registros

Analisamos os dados sob diferentes perspectivas: a) separamos-lhes de acordo com os

experimentos9 que as turmas visitaram e b) analisamos as respostas e as perguntas das

turmas.

9 Nesse trabalho, utilizaremos o termo “demonstrações” e “experimentos” como sinônimos para designar os equipamentos construídos com a finalidade de demonstrar os fenômenos físicos presentes, e que fazem parte do acervo do MUDI, tais como: Banco de Pregos, Looping, Gerador de Van de Graaf, Bobina de tesla, entre outros.

41

Para facilitar a análise, em alguns casos, denominamos as perguntas e respostas das

turmas como isoladas. Utilizamos, então, os termos “perguntas isoladas” e “respostas

isoladas”. Na ficha de observação existem campos para preenchermos com as perguntas e

respostas das turmas. Nesse caso, quando eles estão preenchidos contabilizamos, isto é se em

um experimento existirem perguntas elas serão contadas, por esse motivo, a quantidade de

perguntas e respostas é semelhante ao número de experimentos.

Cada turma, porém, pode fazer diversas perguntas ou então responder de formas

diferentes aos questionamentos dos monitores, nesse sentido, denominamos as “perguntas

isoladas” e “respostas isoladas”, por exemplo, no Banco de Pregos, quando os alunos

perguntam “por que não machuca quando sentamos nos pregos?”, contamos essa questão

como uma unidade, se existir outra pergunta para o mesmo experimento contamos como “2

perguntas isoladas” e, assim sucessivamente.

Na seção dos resultados apresentaremos as fotografias referentes a cada experimento

para melhor visualização de seu funcionamento.

As perguntas se referem aos questionamentos das crianças com relação ao

experimento observado, existe também, as perguntas dos monitores, em que durante a

explicação os monitores procuram questionar o aluno sobre os acontecimentos observados por

eles na exposição daquele experimento.

Já as respostas dizem respeito, as respostas dadas pelos alunos para as questões feitas

pelos monitores.

Denominamos reações positivas, aquelas em que observamos comportamentos de

fascínio, curiosidade, expressões positivas que demonstrassem o interesse das crianças pelo

experimento.

Para uma melhor compreensão da análise, comparamos os dados com as teorias

fundamentadas nesse trabalho e explicamos os conceitos relativos à essas demonstrações de

Física

VII -.EXPLICAÇÃO DOS EXPERIMENTOS Nesta seção, explicaremos como ocorre a demonstração dos equipamentos citados

nesse trabalho, demonstrados para as turmas durante o período da coleta de dados.

Procuramos utilizar uma linguagem simples, evitando conceitos físicos difíceis, baseado nas

explicações que os monitores do MUDI durante as visitas. Portanto, apresentamos a relação

42

dos experimentos explicados: banco de pregos, Gerador de Van de Graaf, Pêndulo de

Newton, Bicicleta geradora, looping, bobina de tesla, transformador redutor, transformador

elevador, “arvore que canta”, vórtice de fogo, garrafa de Layden10, “elefantinho”, “Bailarina”,

“Tartaruga” e “Ilusão de ótica”.

Banco de pregos Ao observarmos o banco de pregos (Figuras 1 e 2), a primeira sensação que temos é a

de que nos machucamos quando sentamo-nos nele. Porém, isso não acontece em virtude de

dois fatores: primeiro, existe uma grande quantidade de pregos e segundo, todos os pregos

apresentam exatamente, a mesma altura, não existindo um único desnível entre eles.

Esses dois fatores associados permitem que a superfície do nosso corpo seja

distribuída de forma igual entre todos os pregos, requerendo uma menor força dos pregos para

sustentar o nosso corpo.

FIGURA 1. Demonstração do banco de pregos. Fotografia de: Camilla Yara Langer Ogawa, tirada em abril de 2010, durante o evento Fera Com Ciência, etapa Telêmaco Borba.

43

FIGURA 2. Banco de Pregos. Fotografia de: Robson Ferrari Muniz, tirada em setembro de 2009, durante o evento Fera Com Ciência, etapa Ibaiti.

Gerador de Van de Graaf

Esse equipamento (Figuras 3 e 4) utiliza os princípios da elestrostática e, em

exposições, ao tocarmos na esfera metálica, os cabelos se arrepiam. Esse fenômeno acontece

porque o cabelo fica eletrizado com cargas da mesma polaridade, isto é, partimos da premissa

que “os opostos se atraem e os iguais se repelem”, portanto, nosso corpo, ao tocarmos na

cúpula fica com mesma carga elétrica do equipamento.

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FIGURA 3. Gerador de Van de Graaf em funcionamento: centelha produzida pela diferença de potencial eletrico. Fotografia de: Ely de Souza Agudo tirada em abril de 2010, durante o evento Fera Com Ciência, etapa Telêmaco Borba.

Esse processo de eletrização acontece por atrito, e é igual ao que acontece quando

passamos próximo a televisão após muito tempo ligada, percebemos que os nosso pelos se

arrepiam.

FIGURA 4. Gerador em funcionamento: “arrepiando” cabelos. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física, tirada durante o evento Paraná em Ação, 2009.

Pêndulo de Newton

Nesse experimento (Figura 5), geralmente composto por 5 bolinhas, afastamos uma

das bolinha e soltamos, então, observamos que a energia, inicialmente potencial (pois existe

altura), faz com que a bolinha se movimente, transformando essa energia em cinética (energia

envolvida no movimento dos corpos, quando existe, por exemplo, a velocidade). A primeira

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bolinha levantada, quando se choca com a segunda, faz com que a última bolinha de outra

extremidade também levante, e assim sucessivamente. Quando isso acontece existe a

conservação do movimento, isto é, a mesma velocidade é mantida e a mesma quantidade de

energia passa pelas outras bolinhas.

FIGURA 5. Pêndulo de Newton em funcionamento. Fotografia de: Robson Ferrari Muniz tirada no ano de 2009, no acervo da Física no Museu Dinâmico da UEM.

Bicicleta geradora

Esse equipamento é uma bicicleta adaptada a uma televisão (figuras 6 e 7), a câmera

filmadora e a um motor. Quando pedalamos a bicicleta ela irá acionar o motor para ligar a

televisão que transmitirá nossa imagem gravada simultaneamente enquanto executamos o

movimento. Ao pedalarmos transformamos a energia do nosso corpo (energia química)

oriunda de nossa alimentação em energia elétrica, que permite que a televisão seja ligada.

Esse experimento explica o princípio básico de Lavoisier “nada se cria, nada se perde,

tudo se transforma”, porque a energia de nosso corpo é transformada em energia elétrica e

também em energia sonora.

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FIGURA 6. A bicicleta geradora. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física, tirada no acervo da Física no ano de 2010.

FIGURA 7. Demonstração da bicicleta geradora. Fotografia de

Milayra Suemi Enokida, tirada no acervo da Física em setembro de 2010.

Looping

O looping (figuras 8 e 9) é uma plataforma feita de metal que simula uma “pista de

montanha russa”, geralmente, perguntamos aos visitantes “O que aconteceria se acabasse a

eletricidade na montanha russa no exato momento em que o carrinho estiver no looping?”, a

tendência é pensar que o carrinho irá cair. Porém, o objetivo desse experimento é mostrar que

para realizar o “looping” não é necessário a energia elétrica, que apenas é utilizada para levar

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o carrinho até a parte de cima da pista (subida), durante descida, ao soltarmos de uma altura

duas vezes maior que a altura do looping, o carrinho realiza o movimento sem nenhum

problema.

Precisamos de uma altura tão elevada poruq parte da energia é perdida pelo atrito que

existe entre o carrinho e a pista. O atrito pode ser definido como a resistência encontrada

entre dois materiais. Por exemplo, nosso pé e o chão e nosso pé e o ar.

FIGURA 8. Monitor demonstrando o funcionamento do looping. Fotografia de Pedro Júlio Batista de Oliveira Nishiyama. Tirada em agosto de 2008, durante a visitação do “Lar Betânia” ao acervo da Física.

48

FIGURA 9. O looping em funcionamento. A seta aponta a “bolinha” em movimento.

Fotografia de Pedro Júlio Batista de Oliveira Nishiyama. Tirada em agosto de 2008, durante a

visitação do “Lar Betânia” ao acervo da Física.

Bobina de Tesla

A bobina é um “enrolado de fios”. O experimento (Figuras 10, 11 e 12), é uma caixa

com um tubo cilíndrico enrolado por muitos fios de cobre, esse equipamento foi desenvolido

por Nicola Tesla, que tinha a intenção de criar eletricidade sem fio.

Geralmente, utilizamos lâmpadas fluorescentes “queimadas” para demonstrar o

funcionamento dessa máquina. Em princípio, pensamos que ao aproximarmos a lâmpada do

aparelho ela não funcionaria, porém, ela funciona.Isso acontece porque dentro da lâmpada

existe gases como o neônio, argônio,e esses gases possuem partículas de elétrons que ao se

aproximar da máquina ficam agitadas e acendem.

Se fizermos um furo na parte metálica da lâmpada e aproximarmos do equipamento,

ela não funciona, pois foi retirado todo o gás.

Um fator interessante é que a tensão é muito alta, aproximadamente 1 milhão de volts,

e nos induz a pensar que é um equipamento que ocasiona o choque, porém, o choque é

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causado não pela tensão elétrica (voltagem) e sim pela corrente elétrica. Por exemplo, na

tomada de nossas casas, se compararmos a tensão com a da bobina ela é muito baixa, no

entanto, a corrente elétrica é alta, issto é, a velocidade com que os elétrons se movimentam é

suficiente para que eles passem pelo nosso corpo e contraiam nossos músculos. A rede

elétrica também possui grande circulação de elétrons. No caso desse equipamento, a corrente

elétrica passa tão rápido pelo nosso corpo que não há tempo suficiente para o nosso corpo

reagir, que não provoca o choque na pessoa.Porém, Tesla construiu um equipamento muito

maior em sua cidade e acabou queimando toda a rede elétrica. Atualmente, esse princípio é

utilizado na tecnologia dos telefones celulares.

FIGURA 10. Demonstração da Bobina de Tesla. Fotografia de Robson Ferrari Muniz e Pedro Júlio Batista de Oliveira Nishiyama. Tirada em agosto de 2008, durante a visitação do “Lar Betânia” ao acervo da Física.

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FIGURA 11. Bobina de Tesla em funcionamento. Sem a utilização de fios os monitores conseguem acender a lâmpada. Fotografia de Robson Ferrari Muniz e Pedro Júlio Batista de Oliveira Nishiyama. Tirada em agosto de 2008, durante a visitação do “Lar Betânia” ao acervo da Física.

FIGURA 12. Bobina de Tesla. A cor da lâmpada depende do gás que está em seu interior. Fotografia de Rafael Salvalagio Martins e Pedro Júlio Batista de Oliveira Nishiyama. Tirada em setembro de 2009, durante o evento Fera Com Ciência, etapa Ibaiti.

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Transformador elevador

O transformador elevador (figuras 13 e 14) possui duas hastes metálicas ligadas pela

eletricidade, entre essas duas hastes temos a presença do ar atmosférico, a tensão é de

aproximadamente 5000 volts, ele eleva a tensão elétrica, isto é, ele transforma uma tensão

baixa em uma tensão alta. Ao ligarmos esse equipamento, não observamos nada durante esse

fenômeno, nesse caso o ar funciona como isolante elétrico, porém, se acendermos uma vela e

aproximarmos próximo as hastes percebemos que as duas hastes irão conduzir as faíscas

produzidas, então, o ar funcionaria também como condutor elétrico, como acontece no caso

dos raios em dias de chuva.

FIGURA 13. Demonstração do transformador elevador, momento em que existe a condução das faíscas. Fotografia de Robson Ferrari Muniz. Tirada em agosto de 2008, durante a visitação do “Lar Betânia” ao acervo da Física.

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FIGURA 14. Transformador elevador. Condução de eletricidade. Fotografia de Robson Ferrari Muniz. Tirada no ano de 2009, no acervo da Física.

Transformador redutor

Este experimento (figuras 15 e 16) é composto por um núcleo de ferro, uma argola

metálica e por um circuito elétrico combinado com uma bobina com 300 espiras, cuja tensão é

de 127 volts (a mesma tensão de nossa rede elétrica), em que trabalhamos de duas formas:

solicitamos que o participante insira o anel metálico no núcleo de ferro e, em seguida,

fechamos o circuito com o núcleo e pedimos para que ele segure em duas extremidades

ligadas a um fio de cobre.

O anel ao ser inserido nesse núcleo metálico, “pula”, ou seja, existe a repulsão entre o

anel e o aparelho. Isso acontece porque o anel metálico apresenta a mesma carga elétrica que

o núcleo, funcionando como ímã.

Além de conceitos de eletricidade verificamos as transformações de energia. A energia

elétrica é convertida em movimento e altura e por isso o anel “pula”.

Pedimos ao participante para que segure o anel de modo que não admita o seu

movimento. Nesse caso a corrente nele induzida produzirá o seu aquecimento. Na dada

situação, a energia elétrica não consegue transformar-se em energia de movimento, já que

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existe alguém segurando o anel, porém, ela tranforma-se em calor, energia térmica. Em um

segundo instante, fechamos o núcleo de ferro e pedimos para que o visitante segure as

extremidades que contém o filamento de cobre. Ao segurar nesses pontos, mesmo havendo

uma diferença de potencial, o visitante não tomará choque, porque é transformado uma

tensão alta (127 V) para uma mais baixa (1,5V). Essa tensão é encontrado nas pilhas.

FIGURA 15. Demonstração do transformador redutor. Fotografia de Robson Ferrari Muniz.

Tirada em agosto de 2008, durante a visitação do “Lar Betânia” ao acervo da Física.

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FIGURA 16. Demonstração do transformador redutor. Fotografia de Rafael Salvalagio Martins. Tirada em setembro de 2009, durante o evento Fera Com Ciência, etapa Ibaiti.

Vórtice de fogo

O vórtice de fogo (figura 17) são duas plataformas circulares giratórias; a primeira

apresenta a manivela responsável pelo movimento da plataforma. A segunda, maior, apresenta

um recipiente adaptado para o fogo. Colocamos fogo nessa segunda extremidade, e, ao

girarmos a plataforma, percebemos que o fogo “sobe” (eleva a altura). Porém, a diferença de

altura ainda é pequena. Se colocarmos um material semelhante a um cesto de lixo metálico

com “furos” por todos os lados, e girarmos novamente a plataforma, percebemos que a chama

atinge uma altura muito grande.

Esse fenômeno pode ser explicado pela convecção térmica, em que existe uma

passagem de calor, o ar presente no interior fica isolado, permitindo que a chama suba, o

mesmo acontece na formação dos furacões.

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FIGURA 17. Demonstração do vórtice do fogo, no momento em que é utilizado o cesto de

lixo e a chama aumenta. Fotografia de Robson Ferrari Muniz, durante a realização do Show

de Física, no evento Com Ciência de Guarapuava, 2006.

Árvore que canta

É construída em madeira e suas folhas são menores na parte superior e maiores na

parte inferior (figuras 18 e 19). Ao soltarmos umabolinha na parte de cima da árvore

observamos que, durante sua descida, ela emite sons mais agudos e mais graves de acordo

com o tamanho da folha, a superfície menor provoca sons mais agudos (finos) e a superfície

maior sons mais graves (grossos).

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FIGURA 18. “Árvore que canta”.

Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

FIGURA 19. Funcionamento da “Àrvore que canta”. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

Garrafa de Layden11

11 Ao procurarmos na internet ou em outras fontes podemos encontrar outras grafias para essa demonstração, como Leiden, Leyden, Laiden.

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É uma espécie primitiva de capacitor (figuras 20 e 21), capaz de armazenar energia

elétrica. É uma garrafa com as paredes interna e externa da garrafa cobertas com folha

metálica, deixando a folha interna em contato com a haste metálica com água no seu interior.

Quando a garrafa é segurada pela mão de um operador e a haste é colocada em contato com o

terminal de uma máquina eletrostática (van de graaf), uma grande quantidade de carga elétrica

é acumulada sobre as paredes da garrafa, com polaridades opostas dentro e fora. Se o

operador, então, tocar a haste com a outra mão, receberá um forte choque elétrico causado

pela repentina descarga da garrafa.

FIGURA 20. Monitora demonstrando o carregamento da Garrafa de Layden. Fotografia de Milayra Suemi Enokida, no acervo da Física. Tirada em setembro de 2010.

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FIGURA 21. Monitores preparando a turma para a “Garrafa de Layden”.

Fotografia cedida pelo projeto,durante a realização do Show de Física, no evento

Com Ciência de Cambará, 2008.

Elefantinho e carrinho

Consideramos o elefantinho (Figura 22) e o carrinho (figuras 23 e 24) como

brinquedos, geralmente, mostrado apenas para o público infantil, o princípio básico é mostrar

a existência da força da gravidade, porque o elefantinho de madeira irá descer uma pequena

rampa também em madeira. Já o carrinho é uma pequena pista vertical em que o carrinho

desce até a superfície.

FIGURA 22.O elefantinho. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

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FIGURA 23. A plataforma do carrinho.

Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

FIGURA 24. O carrinho. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

Tartaruga

Também a consideramos um brinquedo. É feita em isopor, e em seu interior,

colocamos um “peso” próximo a cauda da tartaruga (figuras 25, 26 e 27). Com isso, ao

colocarmos ela na vertical e soltarmos, em vez de ela manter-se na vertical ela cai e volta para

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a posição anterior, o mesmo que acontece com o “joão bobo”, já que o “peso” está deslocado

do centro.

Além disso, explicamos a diferença entre o conceito de massa e de peso, utilizamos de

forma errada em nossa sociedade, o peso é mensurado em Newton, unidade característica da

força, e leva em consideração a gravidade do planeta, sendo variável em outros planetas. Já o

que conhecemos como peso, é na verdade, a massa, medida em kilograma (kg).

FIGURA 25. Demonstrando a tartaruga. Posição Inicial. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

FIGURA 26. Posição intermediária. Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

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FIGURA 27. A tartaruga vista de cima, posição final. Fotografia cedida pelo projeto Show de

Física.

Ilusão de ótica

Existem, no ambiente de exposição do MUDI, diversos experimentos que envolvem a

ilusão de ótica. O experimento que vemos na figura 28 é uma caixa preta com 10 lâmpadas

dispostas no interior dessa caixa. Ao ligarmos o aparelho, ela nos dá a sensação de ter

inúmeras lâmpadas.

Os experimentos que envolvem a ilusão de ótica são aqueles que “enganam” os nossos

sentidos fazendo-nos ver algo que não está presente ou, então, dá-nos a sensação ilusória do

experimento.

FIGURA 28. A caixa preta, ela possui 10 lâmpadas, mas tem a

impressão de ter várias. Fotografia cedida pelo projeto Show de

Física.

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Bailarina – Plataforma giratória

Neste experimento observamos uma pessoa sobre uma plataforma giratória (figuras

29, 30 e 31) e com uma determinada velocidade inicial em um primeiro momento com seus

braços completamente estendidos horizontalmente e logo depois junta-os ao seu tronco

percebemos que a uma alteração na sua velocidade.

Ao colocarmos uma pessoa em pé uma plataforma giratória isenta de atrito com dois

halteres um em cada mão e pedimos para que ela estenda os braços completamente na

horizontal com o auxílio de outra pessoa de um impulso para que se adquira uma velocidade

inicial não muito elevada, em seguida a pessoa que está sobre a plataforma fecha os braços e

junta-os ao tronco percebesse instantaneamente que a pessoa começa a girar muito mais

rápido que antes.

Em um sistema ( pessoa e plataforma) se nenhum agente externo interagir com este

não irá alterar o seu estado inicial se quisermos quisermos mudar o movimento temos que

interagir com o corpo, aplicar uma força sobre ele e assim fazer com que ele desacelere e pare

ou acelere. Se a pessoa voltar a abrir os braços ela retornará a sua velocidade inicial aquela

logo após o impulso.

FIGURA 29. Bailarina – braços estendidos Fotografia cedida pelo projeto Show de Física.

Tirada durante a realização do Show de Física, no ComCiência, Guarapuava, 2006.

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FIGURA 30. Bailarina – braços contraídos. Fotografia cedida pelo projeto Show de

Física. Tirada durante a realização do Show de Física, no ComCiência, Guarapuava, 2006.

FIGURA 31. Bailarina – demonstração do experimento. Fotografia cedida pelo projeto Show

de Física. Tirada durante a realização do Show de Física, no ComCiência, Guarapuava, 2006.

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VIII - RESULTADOS E DISCUSSÃO Nesta seção, apresentaremos os resultados obtidos neste estudo. Para isso, separamos

os dados obtidos em modalidades de análise para que pudéssemos ter uma melhor

visualização deles.

Realizamos três tipos de divisão para o estudo, em que delimitamos e denominamos

em três categorias: Experimentação; comparação de perguntas e respostas entre os

experimentos; Itinerância. Nas quais obtivemos 20 fichas de observação, dessas 16 são do

acervo fixo do MUDI e 4 representam a síntese dos resultados do evento itinerante

observado.

O quadro 1, apresenta a quantidade de observações realizadas por experimento, isto é,

das 16 observações realizadas no Museu, quantas turmas passaram por cada experimento. A

quantidade absoluta representa o valor numérico real e a relativa indica o valor em

porcentagem equivalente ao número de observações realizadas

QUADRO 1. Quantidade de observações por experimento

Nome do experimento Quantidade absoluta Quantidade relativa Banco de pregos 13 81% Gerador Van de Graaf 11 69% Looping 10 63% Pêndulo de Newton 9 56% bicicleta geradora 9 56% Bobina de Tesla 7 44% Transformador redutor 6 38% Transformador elevador 5 31% "àrvore que canta" 4 25% Vórtice de Fogo 3 19% Garrafa de Layden 3 19% "Elefantinho" 1 6% Bailarina 1 6% Tartaruga 1 6% Carrinho 1 6% Ilusão de ótica 1 6% Total 85 531%

Pela observação do quadro, verificamos que o experimento com maior quantidade de

visitas foi o banco de pregos, totalizando 13 observações (82%), enquanto outros

65

experimentos apresentaram quantidades inferiores de visitas12, como o Gerador de Van de

Graaf, com 11 observações (69%), alguns experimentos foram visitados apenas uma vez,

como o “elefantinho”, a Bailarina, a “Tartaruga”, o carrinho e a ilusão de ótica,

correspondendo a 1 visita cada e 6% do total.

Se simplificarmos, o quadro 1, unindo os experimentos que obtiveram um valor menor

que 25% das observações, denominando-os de “outros experimentos”, temos:

QUADRO 2. Quantidade de experimentos observados, com porcentagem superior a 25% das observações.

Nome do experimento Quantidade absoluta Quantidade relativa Banco de pregos 13 81% Outros experimentos 11 69% Gerador Van de Graaf 11 69% Looping 10 63% Pêndulo de Newton 9 56% bicicleta geradora 9 56% Bobina de Tesla 7 44% Transformador redutor 6 38% Transformador elevador 5 31% "àrvore que canta" 4 25% Total 85 531%

Quando observamos esse quadro, notamos uma alteração. O banco de pregos continua

sendo a primeira demonstração mais observada, porém, a somatória de todos os experimentos

que possuiam menos de 25% de visitações, isto é, menos que 4 visitas, iguala-se ao Gerador

de Van de Graaf, o segundo experimento mais requisitado pelos alunos. Nesse sentido, a

“árvore que canta”, passou a ser o último experimento mais visitado, correspondendo a 4

observações ou 25% do total.

Utilizando outro parâmetro para análise, temos:

12 Para fins de entendimento do trabalho, utilizamos termos como observações, visitas, para designar os experimentos explicados pelos monitores do acervo.

66

QUADRO 3. Comparação geral entre os experimentos.

experimentos nº de turmas

reações positivas

qtde. de perguntas/turma

qtde. Perguntas isoladas

qtde. perguntas monitores

qtde. respostas /turma

qtde. Respostas isoladas

Banco de pregos 13 13 3 6 32 13 40 Van de Graaf 11 11 4 9 10 5 11 Pêndulo de Newton 9 9 4 7 18 9 21 bicicleta geradora 9 9 1 2 23 8 24 Looping 10 10 4 7 15 8 20 Bobina de Tesla 7 7 2 5 15 4 14 Transformador elevador 5 5 2 4 8 4 11 Transformador redutor 6 6 1 1 19 5 18 "àrvore que canta" 4 4 1 1 6 3 7 Vórtice de Fogo 3 3 0 0 10 3 12 Garrafa de Layden 3 3 1 1 0 0 0 "Elefantinho" 1 1 0 0 0 0 0 Bailarina 1 1 1 1 0 0 0 Tartaruga 1 1 0 0 3 1 4 Carrinho 1 1 0 0 0 0 0 Ilusão de ótica 1 1 0 0 2 1 2 Analisando o quadro 3, percebemos que não existe proporcionalidade entre a

quantidade de observações realizadas em determinado experimento com as quantidades de

perguntas e respostas durante a visitação. Por exemplo, o banco de pregos é o equipamento

mais visitado, porém as perguntas dos alunos para os monitores foram poucas, sendo 6 no

total, enquanto que a quantidade de perguntas dos monitores para esse mesmo experimento

foi muito superior (32 perguntas), e obtiveram 40 respostas diferentes. Isso indicou, em nossa

opinião, que em alguns questionamentos, as crianças podem ter dado mais de uma respostas.

Além disso, notamos que existem experimentos em que não houve perguntas. Isso

significa que, durante a demonstração desse experimento, não houve um diálogo entre os

monitores e os alunos. A explicação foi direta, sem nenhum tipo de interação entre as partes.

Esse é o caso do “carrinho”.

67

Percebemos que em alguns casos as turmas faziam perguntas e os monitores não, por

exemplo,a “Garrafa de Layden” em que muitos alunos perguntavam sobre o choque elétrico,

os monitores responderam ao questionamento e explicavam o funcionamento, porém, não

levantaram nenhuma pergunta para que os visitantes respondessem; em outras situações,

apenas os monitores perguntaram e os alunos responderam e não houve nenhum tipo de

dúvida, por exemplo, na “Tartaruga” quando perguntamos, o motivo pela qual ela volta ao

ponto de origem, as respostas obtidas foram: “não sei”, logo após explicarem o

funcionamento do experimento, os alunos aparentavam não ter mais nenhum tipo de dúvida.

Já durante uma exposição itinerante, ocorrida entre os dias 12 a 16 de abril de 2010,

percebemos que a rotina alterou-se, não é possível contabilizar a quantidade de alunos que

passaram em cada experimento, visto que o fluxo é contínuo. Portanto, o método de anotação

na ficha de observação durante o evento “Fera Comciência – etapa Telêmaco Borba”, em cada

ficha foram anotadas as observações gerais referentes a um experimento. Para o evento foram

levados os seguintes experimentos: Banco de pregos, transformador redutor, bobina de tesla,

gerador de van de graaf e o vórtice de fogo.

Portanto, a análise não foi quantitativa e sim se tiveram as perguntas ou não, durante a

exposição, conforme indicamos no quadro 4.

QUADRO 4.Ocorrência de questionamentos e respostas dos visitantes do evento Fera

Comciência, etapa Telêmaco Borba, Pr.

experimento reações positivas

perguntas dos visitantes

perguntas dos monitores

respostas dos visitantes

banco de pregos sim sim sim sim transformador redutor sim sim sim sim vórtice de fogo sim sim sim sim bobina de tesla sim sim sim sim gerador de van de graaf sim não não não Quando observamos o quadro percebemos que, com exceção, do “gerador de van de

graaf”, as interações entre os monitores e visitantes por meio de perguntas e respostas também

ocorreu no evento, mesmo com um público maior, foi possível realizar um atendimento

semelhante ao que acontece no MUDI. Baseadas nas observações feitas, podemos inferir que

o fato de não existir essa interação durante a exposição do “gerador de van de graaf” foi em

virtude de os visitantes apenas estarem interessados em “arrepiar os cabelos”, e para que a fila

68

para a utilização desse equipamento não ficasse tão longa, os monitores do projeto, optaram

por apenas expor o aparelho, sem a intervenção.

Outro aspecto que podemos notar em todos os quadros são as reações dos visitantes

diante dos experimentos,. Todos apresentaram reações positivas durante a demonstração dos

experimentos, na maioria das vezes, notamos o fascínio e a curiosidade desses visitantes.

Se considerarmos o tipo de perguntas e respostas, percebemos que a maioria das

vezes, ainda estão relacionados ao conhecimento popular e não ao conhecimento científico

dos alunos. Como exemplo desse aspecto, no experimento “bicicleta geradora” quando os

monitores questionam os alunos sobre a origem da energia que movimenta a bicicleta, muitos

respondem ser dos ossos, do cérebro, e não que são oriundas da alimentação, que é fonte de

energia química do corpo.

Outro exemplo, é durante a exposição do transformador redutor em que solicitamos

que o voluntário tenha, preferencialmente, olhos claros, porém, esse fato é apenas para

descontração do público e não existe relação científica entre a cor dos olhos e a eletricidade.

Quando perguntamos porque as pessoas não levam choque durante a demonstração do

experimento. As respostas que muitos dão é por causa dos olhos claros das pessoas, além

disso, elas acreditam que os olhos irão acender juntamente com o filamento incandescente do

experimento, quando colocam a mão nos pontos extremos.

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CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os resultados nos mostram que exposições e demonstrações que possibilitam ao aluno

a interação entre ele e o objeto, associando os saberes práticos e teóricos, despertam a

curiosidade dos alunos e conforme Dewey (1971) aponta é por meio da experiência que

despertamos a curiosidade, os desejos, o fascínio, além de fortalecer a iniciativa do aluno.

Os experimentos de Física propostos pelo MUDI vão ao encontro da definição de

Dewey (1985) para a experiência, que são aquelas situações e episódios chamados

espontaneamente de “experiências reais” e é resultado de interação entre um ser vivo e algum

aspecto do mundo no qual vive. As perguntas propostas pelos monitores suscitam à

investigação e à resolução de problemas por meio de descobertas.

Conforme já explicitado por Marandino (2007), os museus de ciência são locais de

aproximação entre a produção do conhecimento científico e a sociedade. Nesses espaços, as

experiências vivenciadas pelo público se projetam para além do deleite e da diversão.

Levando em consideração essa premissa, os experimentos do MUDI, podem auxiliar os

alunos para um processo de aprendizagem futuro, isto é, o aprendizado nos museus não é

efetivo.

Não podemos afirmar em uma única visita dos alunos à escola que os alunos

aprenderam os conceitos propostos. Porém, a maneira como são propostos tais situações,

como um espaço prazeroso de aquisição de conhecimentos possibilitam ao aluno desenvolver

um olhar investigativo, a uma vontade de conhecer os fenômenos, de realizar novas

descobertas.

Além disso, essa aproximação entre o conhecimento científico e a comunidade por

meio de uma linguagem mais simples e acessível, permite aos alunos a entender, ainda que de

maneira simples e sintética, os fenômenos físicos demonstrados.

Um outro fator observado é a de que, de acordo com Piaget, a partir dos 12 anos as

crianças já desenvolvem a abstração, ou seja, os conceitos abstratos, tornariam-se mais fáceis

de serem aprendidos. Porém, a observação de turmas cujos alunos estavam com idade acima

dessa faixa etária e o relato de monitores13 que os atendiam, permite nos inferir que apesar de

já apresentarem uma maior capacidade para entender determinados conceitos abstratos,

13 Esse relato é quando a pesquisadora e autora desse trabalho não podia comparecer ao campo de coleta, e por terem ciência do estudo desenvolvido, os monitores passaram a observar essas situações e em muitos casos eles relatavam informalmente aquilo que observavam.

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muitos, ainda, possuiam o saber popular, em diversas situações as perguntas e respostas

dessas turmas eram ainda menos científicas do que turmas com faixa etária menor.

Diante dessa situação percebemos que isso pode ser associado ao fato desses alunos

ainda não terem um contato mais profundo com a Física, tanto que para fins comparativos, as

turmas de ensino médio ou 8ª série14, entendem melhor e já conseguem ter maior coerência

em suas respostas.

Para Piaget (1971 apud VIANA, 2000), as ações que a criança realiza com os objetos

são as responsáveis pela formação dos conceitos. Partindo desse pressuposto, as crianças não

podem, portanto, formar conceito por meio de meras observações, pois há a necessidade de

serem construídos sistemas de operações mentais, e tais sistemas se baseiam na coordenação

das ações realizadas. Assim, a partir dos doze anos, podem construir tipos de conceitos mais

avançados, estruturar e coordenar ações (na mente) sobre relações que em si mesmas resultam

da coordenação de atos.

Ao analisar os resultados dessa pesquisa e basear a análise nas observações realizadas,

percebemos que, muitas vezes, a curiosidade e o fascínio por determinados experimentos

podem ser momentâneos. E mesmo se tais noções forem trabalhados em outros instrumentos

de forma similar nem sempre os alunos associam um conceito ao outro, tanto é que, em

muitos casos, os alunos repetiam a mesma pergunta, ou então, diante de uma explicação

anterior sobre situação semelhante a resposta que eles davam ou as perguntas demonstravam a

complexidade do fenômeno observado.

Em contrapartida, foi possível observarmos, também situação contrária, em que com o

passar do tempo, conforme as situações propostas eram elucidadas, os alunos mostraram que

conseguiam compreender os fenômenos explicados.

Apesar de tudo isso, denotamos a importância e a possibilidade de trabalhar esses

conteúdos nas séries iniciais, mesmo que ainda não sejam trabalhados os conceitos puros,

visto que, a Física desenvolve a construção do conhecimento lógico na criança.

Nossos resultados mostram que a demonstração dos experimentos da Física causaram

reações positivas nos alunos, como o fascínio, o desejo e a vontade de investigar. Esse

fascínio, em nossa opinião, é o passo inicial para as primeiras descobertas dos alunos, que

com o passar do tempo, podem facilitar o aprendizado.

Tomando como base as considerações desse trabalho, fazemos algumas proposições

como forma de contribuir para o atendimento do MUDI com os visitantes: 1) maior interação

14 Essa situação não houve anotações em fichas de observações, são constatações provenientes de aproximadamente 7 anos de trabalho no museu.

71

entre os monitores e alunos em alguns experimentos, como os “brinquedos”; 2) realização de

cursos e seminários de capacitação ao atendimento de crianças menores para o entendimento

das noções de Física e 3) Criação de exposições “temáticas” com enfoque para uma área,

exemplo eletricidade, durante o ano.

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ANEXOS