VOLUMEN 33, NÚMERO 2 | Número especial | PP. 545-551
ISSN: 2250-6101
X|
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REVISTA DE ENSEÑANZA DE LA FÍSICA, Vol. 33, no. 2 (2021) 545
La evaluación del presente artículo estuvo a cargo de la organización de la XIV Conferencia Interamericana de Educación en Física
Unidades de ensino potencialmente
significativas para ensino de física: um
cenário a partir de dissertações e
teses produzidas no Brasil
Potentially meaningful teaching units for physics
teaching: a scenario from dissertations and theses
produced in Brazil
Reginaldo A. Zara
1
, Claudinéia de Oliveira Martins
1
1
Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Unioeste, Programa de Pós-Graduação em Ensino – PPGEn. Av. Tarquínio
Joslin dos Santos, 1300, Jardim Universitário, Foz do Iguaçu, Paraná, Brasil
*E-mail: reginaldo.zara@gmail.com
Recibido el 15 de junio de 2021 | Aceptado el 1 de septiembre de 2021
Resumo
Este artigo é um recorte de uma investigação desenvolvida no âmbito de uma dissertação de Mestrado em Ensino e tem como objetivo
principal apresentar uma síntese da revisão de dissertações de mestrado e teses de doutorado, produzidas no Brasil, que se dedicaram
a construir, aplicar e analisar Unidades de Ensino Potencialmente Significativa (UEPS) em contextos reais de sala de aula. A pesquisa
teve como fonte o Banco Digital de Teses e Dissertações, no período de 2011 a 2018. Um total de cento e treze trabalhos foram
encontrados, analisados e classificados por área de conhecimento e por nível de ensino. Os resultados da pesquisa chamam a atenção
para o aumento, ao longo do tempo, do número de trabalhos que utilizaram UEPS como recurso instrucional auxiliar ao processo de
ensino e aprendizagem em diferentes contextos da ciência, mas com predomínio de uso no Ensino da Física. Por outro lado, ao lançar
um olhar mais detalhado para esta área do conhecimento, percebe-se o baixo número de trabalhos desenvolvidos no âmbito da Física
Moderna e Contemporânea, em contraste com a antiga e constante discussão sobre a necessidade da modernização do ensino da
Física e que tem como intuito despertar e o interesse e a motivação dos estudantes através da abordagem de conteúdos atualizados.
Palavras-chave: UEPS; Aprendizagem significativa; Ensino de física.
Abstract
This article is an excerpt from an investigation developed within the scope of a master’s thesis in Teaching and its main objective is to
present a synthesis of a review about dissertations and theses produced in Brazil dedicated to build, apply and analyse Potentially
Meaningful Teaching Units (PMTU) in real classroom contexts. The research was based on the Digital Repository of Theses and Disser-
tations ranging from 2011 to 2018. A total of one hundred and thirteen papers were found, analysed and classified according to their
area of knowledge and by level of education. The research results point to the increasing number of works that use PMTU as learning
material along the time, in different contexts of science, but with predominance of use in Physics Teaching. On the other hand, when
taking a more detailed look at this area of knowledge, one realizes the low number of works developed in the scope of Modern and
Contemporary Physics, in contrast to the old and constant discussion about the need for the modernization of Physics teaching con-
sidering the curriculum revision and an updated content approach.
Keywords: PMTU; Meaningful learning; Physics teaching.
Unidades de ensino potencialmente significativas
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I. INTRODUÇÃO
Unidades de Ensino Potencialmente Significativas são sequências de ensino fundamentadas na Teoria da Aprendiza-
gem Significativa (TAS) de David Ausubel (2002). Este instrumento de ensino foi proposto por Marco Antônio Moreira
(2011a) e tem como intuito incentivar o uso da TAS para a abordagem de conceitos ou tópicos de conteúdos escolares,
visando a aquisição e retenção do conhecimento.
De acordo com Moreira (2000), a Aprendizagem Significativa se dá pela interação entre um novo conhecimento e
o conhecimento prévio presente na estrutura cognitiva do aprendiz, de uma forma não-literal e não-arbitrária, incor-
porando significados ao novo conhecimento que modificam e melhoram o conhecimento prévio. Para que esta inte-
ração ocorra de maneira efetiva, a TAS aponta a importância da interdependência entre o conhecimento prévio do
educando, a relevância do conhecimento novo proposto e a predisposição do estudante em aprender (Moreira, 2000).
A elaboração de sequências didáticas, que compreendem um conjunto de atividades conectadas entre si, com etapas
bem definidas e atividades planejadas de acordo com objetivos do ensino significativo apresenta-se como uma alter-
nativa de recurso instrucional facilitador para a discussão de um novo conhecimento. É no contexto da aplicação do
modelo de ensino preconizado pela TAS que estão inseridas as Unidade de Ensino Potencialmente Significativas (UEPS).
Rosa, Cavalcanti e Werner (2016) destacam que no período 2011 a 2015, essa opção estratégica para o ensino de
conteúdos de Ciências Naturais não havia sido explorada na literatura nacional brasileira, ao que, em uma pesquisa
mais recente, Souza e Pinheiro (2019) mostram, através de uma revisão sistemática de trabalhos publicados em perió-
dicos, que o uso deste recurso para abordagem de conteúdos está em crescimento em todas as áreas, com predomínio
dos estudos relacionando as UEPS com ensino de física e concentrados em aplicações para o Ensino Médio.
Neste trabalho apresentamos uma revisão descritiva da literatura, mapeando os trabalhos acadêmicos na forma
de dissertações de Mestrado e teses de Doutorado produzidas no Brasil relacionados ao uso de UEPS em sala de aula
e descrevendo as características desses trabalhos em relação ao nível de ensino a que se destinam e a áreas de aplica-
ção. Diferente de Souza e Pinheiro (2019) que tinham entre seus objetivos a avaliação da produção sobre o tema
quanto à sua relevância, nosso objetivo é apresentar um panorama sobre as propostas de UEPS para o ensino, com
atenção àquelas produzidas no meio acadêmico e que efetivamente foram utilizadas em atividades letivas, visando
complementar as pesquisas que relacionam as UEPS e a implementação desta abordagem de ensino em contexto real
de sala de aula. Por se tratar de um recorte de uma investigação desenvolvida no âmbito de uma dissertação de Mes-
trado em Ensino que tem a produção de UEPS para ensino de conceitos de Física Moderna e Contemporânea como
objeto de estudo, a proposta deste artigo é apresentar um levantamento de dados sobre uso de UEPS em sala de aula
e expressá-los na forma de uma revisão descritiva para fundamentar o desenvolvimento de estudos mais específicos
acerca da utilização das UEPS na Educação, e em especial no ensino de Física. Nossos resultados mostram o aumento,
ao longo do tempo, do número de trabalhos que utilizam a UEPS recurso instrucional auxiliar ao processo de ensino e
aprendizagem em diferentes contextos da ciência, com expressiva utilização no ensino de Física. Encontramos que as
UEPS são distribuídas por diversas áreas da Física, com predomínio de temáticas relacionadas à Física Clássica e baixo
número de trabalhos desenvolvidos no âmbito da Física Moderna e Contemporânea em comparação àqueles da Física
Clássica. A predominância de temáticas relacionadas à Física Clássica contrasta com a discussão sobre necessidade da
modernização do ensino da Física, levando em consideração a revisão da abrangência, da contextualização e da atua-
lidade dos conteúdos abordados, visando estimular o interesse dos estudantes a motivação para o estudo da Física
Contemporânea (Ostermann e Moreira, 2001, Loch e Garcia, 2009, Silva, Arenghi e Lino, 2013).
II. PRINCÍPIOS NORTEADORES PARA DESENVOLVIMENTO DE UEPS
As UEPS (Moreira, 2011a) são propostas de construção de sequências didáticas fundamentadas em teorias de apren-
dizagem, particularmente a Aprendizagem Significativa (AS) de David Ausubel (2002). Elas têm por base a pesquisa
como princípio educativo (Moraes, Galiazzi e Ramos, 2004; Demo, 1998, sendo, em geral, elaboradas como um con-
junto de atividades a serem desenvolvidas para o estudo tanto de temas específicos quanto interdisciplinares, com o
objetivo de proporcionar o desenvolvimento de habilidades e atitudes dos participantes das atividades bem como
levar à construção de um conhecimento com significado relevante ao indivíduo. Assim, nas UEPS, os materiais e estra-
tégias de ensino devem ser diversificados, o questionamento, o diálogo e a crítica devem ser estimulados e os alunos
devem fazer atividades tanto colaborativas quanto individuais. Uma UEPS valoriza a participação ativa do aluno, tanto
no coletivo quanto individualmente e defende que o professor deve assumir o papel de provedor, organizador e me-
diador das situações-problema contempladas ao longo da sequência didática planejada.
De acordo com Moreira (2011b), a elaboração de uma UEPS deve levar em conta alguns princípios, entre os quais
destacamos:
Unidades de ensino potencialmente significativas
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• O conhecimento prévio: De acordo com Ausubel (2002) é a variável que mais influencia a AS;
• As situações-problema, que dão sentido a novos conhecimentos (Vergnaud, 1990). Tais situações devem ser pro-
postas em níveis crescentes de complexidade no intuito de despertar a intencionalidade do aluno para a AS;
• A diferenciação progressiva, a reconciliação integradora e a consolidação preconizadas na Teoria da Aprendiza-
gem Significativa (Ausubel, 2002);
• A avaliação da AS deve ser feita em termos de buscas de evidências, uma vez que é progressiva. A aprendizagem
deve ser significativa e crítica, não mecânica, devendo ser estimulada pela busca de respostas ao invés da memorização
de respostas conhecidas, pelo uso da diversidade de materiais e estratégias instrucionais, pelo abandono da narrativa
em favor de um ensino centrado no aluno (Moreira, 2011b);
• O papel do professor como o de provedor das situações-problema cuidadosamente selecionadas, organizador do
ensino e mediador da captação de significados de parte do aluno (Gowin, 1981; Vergnaud, 1990).
Assim, segundo Moreira (2011) uma UEPS é composta por oito passos: 1) Identificação dos conhecimentos prévios;
2) Criação de situações - a partir de várias ferramentas que levem o aluno a querer pensar, criar um modelo mental de
seus conhecimentos prévios; 3) Proposição de situações-problema, em nível bem introdutório, levando em conta o
conhecimento prévio do aluno; 4) Apresentação do conhecimento partindo de aspectos mais gerais em direção aos
mais específicos; 5) Retomada dos aspectos mais gerais do conhecimento estudado com a inserção de uma situação-
problema de maior complexidade; 6) Breve exposição oral e retomada das características mais relevantes do conteúdo,
com discussão de novas situações-problema em níveis mais altos de complexidade; 7) Avaliação da aprendizagem dos
alunos; 8) Busca por evidências de AS.
Além destes passos, Moreira (op. cit. p. 5) destaca que alguns aspectos transversais devem ser levados em consi-
deração na construção e aplicação das UEPS:
• Em todos os passos, os materiais e as estratégias de ensino devem ser diversificados, o questionamento deve ser
privilegiado em relação às respostas prontas, assim como o diálogo e a crítica devem ser estimulados;
• Como tarefa de aprendizagem, em atividades desenvolvidas ao longo da UEPS, pode-se solicitar aos alunos que
proponham, eles mesmos, situações-problema relativas ao tópico em questão;
• Embora a UEPS deva privilegiar as atividades colaborativas, deve-se também prever momentos de atividades
individuais.
Como o objetivo principal das UEPS é a Aprendizagem Significativa, a avaliação deve buscar indícios dessa apren-
dizagem nos diversos instrumentos utilizados ou atividades realizadas no decorrer do processo. De acordo com Sobi-
ecziak (2017), baseado em Moreira e Masini (2011), podem ser compreendidas como evidências de AS a posse de
significados claros, precisos, diferenciados e transferíveis, a extensão, elaboração ou qualificação de conceitos, o esta-
belecimento de interações entre conceitos, a demonstração de detalhes e especificidades, a diferenciação entre con-
ceitos novos e ideias já estabelecidas e a aquisição de novos significados.
Considerando que um dos grandes desafios para os professores é desenvolver e aplicar metodologias qualificadas
para a abordagem de conteúdo, as UEPS apresentam-se como recurso instrucional viável que, além de contar com
uma teoria de aprendizagem que claramente fornece o embasamento teórico necessário, possui uma sequência de
passos que podem servir de guia para sua elaboração e implementação em ambientes reais de sala de aula. Assim,
para propor uma UEPS, o professor pode selecionar um conteúdo presente na matriz curricular que requer ser abor-
dado e associá-lo a uma temática relevante ao contexto educacional em que está imerso, elaborar uma sequência
encadeada de atividades adequadas ao estudo da temática e que valorizam conhecimentos prévios de seus alunos
para as ações de problematização, questionamentos dialógicos, organização e sistematização dos conhecimentos.
Desta forma, o conhecimento do cenário de elaboração e implementação do recurso educativo pode fornecer subsí-
dios para avançar na produção deste tipo de material didático e estimular seu uso nos ambientes educacionais, sejam
eles formais ou não formais.
III. DESENHO METODOLÓGICO
Para a realização deste trabalho, foram efetuados os seguintes passos: i) levantamento dos trabalhos que utilizaram as
UEPS como material de aprendizagem, composto por dissertações de Mestrado e teses de Doutorado produzidos no
Brasil, considerando o recorte temporal 2011 A 2018; ii) identificação dos temas presentes nas dissertações e teses
consultadas e, iii) classificação dos trabalhos em relação ao nível de ensino a que se destina e à área de aplicação.
O levantamento de dados de dissertações e teses sobre o tema foi efetuado no Banco Digital de Teses e Disserta-
ções – BDTD (disponível em http://bdtd.ibict.br/ ) utilizando como termo de busca a expressão “Unidade de Ensino
Unidades de ensino potencialmente significativas
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Potencialmente Significativa”, usando um filtro de recorte temporal para o período de 2011 a 2018, com busca em
“Todos os Campos”. Com esse procedimento de busca foram e encontrados 113 documentos para compor o corpus
de análise.
Após a coleta dos documentos foi feita a leitura dos trabalhos buscando por elementos que pudessem caracterizar
se a UEPS havia sido aplicada em sala de aula, o nível de ensino a que se destina e a área a que pertence. Nesta leitura
foram encontrados trabalhos nas seguintes áreas de conhecimento: Física, Biologia, Química, Ciências, Matemática.
Para alguns trabalhos não foi possível encontrar uma área predominante e por isso foram registrados como Interdisci-
plinares. Como a Física é a área de conhecimento de maior interesse para a pesquisa mais ampla no qual este trabalho
está inserido, as UEPS destinadas ao ensino de tópicos de Física foram também caracterizadas em relação à subárea a
que pertence.
Apesar desta revisão compreender um número considerável de amostras, considerando a especificidade do termo
de busca e a restrição do banco de dados ao BDTD, pode não de ser completo, devendo ser considerado uma primeira
aproximação sobre o tema, até porque a pesquisa se concentrou nos trabalhos que apresentam propostas didáticas
aplicadas em sala de aula. Cabe ressaltar ainda que não é objetivo desta revisão fazer uma análise crítica das teses e
dissertações encontradas e tampouco esgotar o assunto, mas apresentar o cenário da utilização das UEPS no ensino
de ciências. Acreditamos que saber para onde os esforços acadêmicos estão sendo dirigidos e como isso vem sendo
realizado é um importante marco referencial para a pesquisa e também para as futuras investigações na área de Ensino
de Física, justificando assim a motivação desta revisão.
V. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Realizamos uma revisão da literatura sobre o tema, de acordo com os procedimentos descritos anteriormente. Foram
encontrados 113 (cento e treze) trabalhos que atendem aos critérios de inclusão em nossa base de dados a serem
analisados. A quantidade de trabalhos publicados por ano encontrados em nossa busca pode ser vista no Quadro 1.
Como pode ser observado, nesse período o número de publicações aumentou de forma consistente, indicando que,
a partir de sua proposição em 2011, as UEPS encontraram apoio da comunidade científica.
Quadro 1: Número de trabalhos que utilizaram a UEPS como material de aprendizagem, a partir do Banco Digital de Teses e Dis-
sertações – BDTD.
Banco de Dados
Ano de publicação
Quantidade de documentos
Banco Digital de Teses e Dissertações – BDTD
2012
3
2013
6
2014
11
2015
19
2016
25
2017
23
2018
26
Quantidade total
113
Os cento e treze trabalhos encontrados no BDTD visam à pesquisa direta (aula ministrada em sala de aula) ou
indireta (aula ministrada em cursos para professores) nos diferentes níveis de ensino ou ainda visam a divulgação
científica. Ao observar as UEPS propostas observamos detalhes sobre a quantidade de trabalhos publicados por área
de conhecimento e por nível de ensino, o que pode ser visto no Quadro 2. A partir da observação das colunas deste
quadro pode-se analisar a utilização das UEPS por área de conhecimento (Física, Biologia, Química, Ciências, Matemá-
tica e Interdisciplinar) enquanto o nível de ensino a que se destinam são mostrados nas linhas do Quadro 2.
Quadro 2: Número de trabalhos que utilizaram a UEPS como material de aprendizagem em diferentes áreas de conhecimento.
Nível de Ensino
Área do Conhecimento
Fís.
Bio.
Quím.
Ciên.
Mat.
Inter.
Fundamental
3
1
0
10
2
0
Ensino Médio
55
3
14
0
6
1
Ensino Médio Técnico
1
0
1
0
0
1
Ensino Superior
4
1
2
2
3
0
Educação de Jovens e Adultos
2
0
1
0
0
0
Quantidade por área
65
5
18
12
11
2
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Como pode ser visto no Quadro 2, o nível de ensino no qual os trabalhos que utilizaram as UEPS como material de
aprendizagem foram aplicados é o Ensino Médio, com 79 (setenta e nove) UEPS aplicadas em diferentes contextos da
ciência. Já no ensino fundamental foram 16 (dezesseis) trabalhos aplicados, enquanto no Ensino Superior as aplicações
em sala de aula resultaram em 12 (doze) publicações. Também foram encontrados registros de uso no Ensino Médio
Técnico e na Educação de Jovens e Adultos, para os quais foram publicados 03 (três) trabalhos cada.
A partir dos dados apresentados no Quadro 2 podemos concluir ainda que a área do conhecimento que mais vem
utilizando as UEPS como material de aprendizagem é a Física. Foram 65 (sessenta e cinco) trabalhos publicados entre
2011 e 2018 envolvendo diferentes contextos da Física, sendo que dos trabalhos encontrados 55 (cinquenta e cinco)
foram aplicadas só no Ensino Médio e os outros 10 (dez) trabalhos foram aplicados nos demais níveis de ensino: 03
(três) no Ensino Fundamental, 01 (um) no Ensino Médio Técnico, 04 (quatro) no Ensino Superior e 02 (dois) na Educa-
ção de Jovens e Adultos. Em comparação com as outras áreas de conhecimento, a quantidade de UEPS que trata do
ensino de Física só não é maior para o caso do Ensino Fundamental para o qual foram encontrados 10 trabalhos
relacionados ao Ensino de Ciências, o que mostra que a área de Física é a que mais tem adotado esta forma de abor-
dagem didática nos diferentes níveis de Ensino.
O crescimento do número de trabalhos na área de Física é justificado no contexto brasileiro, principalmente, por-
que o proponente das UEPS é pesquisador dessa área o que contribui para a difusão do uso deste recurso didático
entre os membros da Comunidade e também devido a criação do Mestrado Nacional Profissionalizante em Ensino de
Física (MPNEF) voltados para professores de Física do ensino médio e fundamental, no ano de 2013, com a adoção de
uma UEPS como Produto Educacional necessário para a conclusão do Curso.
No que tange as subáreas da Física em que os trabalhos foram desenvolvidos, temos a distribuição mostrada
no Quadro 3.
Quadro 3: Número de trabalhos que utilizaram a UEPS como material de aprendizagem por subárea da Física.
Sub-área
Num. de trabalhos
Total
Física Clássica
Mecânica
16
47
Termometria
6
Ondulatória
2
Acústica
2
Óptica
2
Eletromagnetismo
14
Astronomia
5
Física Moderna e Contem-
porânea
Física de Partículas
6
17
Relatividade
1
Física Atômica
2
Física Nuclear
1
Física Quântica
5
Física de Plasmas
2
Outro
História da Física e natureza
da ciência
1
1
Quantidade total
65
65
Como podemos observar no Quadro 3, a subárea da Física que apresenta a maior quantidade de publicações en-
volvendo a utilização das UEPS em sala de aula é a Física Clássica: foram 47 trabalhos publicados entre 2011 e 2018
envolvendo diferentes subáreas da Física.
É possível ainda observar através do Quadro 3 que as subáreas da Física Clássica que mais tiveram trabalhos pu-
blicados foi a Mecânica com 16 (dezesseis) publicações, seguida do Eletromagnetismo com 14 (quatorze) trabalhos.
Por outro lado, pode-se identificar as subáreas da Física Clássica que menos tiveram publicações utilizando as UEPS
como material de aprendizagem como a termometria com 06 (seis) trabalhos, em seguida a astronomia com 05 (cinco)
trabalhos e por último a ondulatória e a acústica com 02 (duas) trabalhos cada.
A partir dos dados apresentados no Quadro 3, ressaltamos a constatação de que o número de trabalhos desenvol-
vidos no âmbito da Física Moderna e Contemporânea (FMC) ainda é muito pequeno se comparado com os trabalhos
publicados na área de Física Clássica: são 47 (quarenta e sete) trabalhos de Física Clássica contra 17 (dezessete) de
FMC. Este Quadro também nos leva a fazer uma reflexão sobre a quantidade de trabalhos publicados por subáreas da
FMC: foram 06 (seis) trabalhos sobre Física de partículas, 05 (cinco) sobre Física Quântica, 02 (dois) sobre Física Atô-
mica, 02 (dois) sobre Física de Plasmas, (01) um sobre Física Nuclear, 01 (um) sobre História da Física e natureza da
ciência e 01 (um) sobre Relatividade. Assim, embora há duas décadas seja relatado na literatura um crescimento no
número de pesquisas contemplando o ensino da Física Moderna e Contemporânea (Ostermann, Moreira, 2000), ainda
hoje há poucos trabalhos envolvendo está temática em comparação com as temáticas da Física Clássica.
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Considerando discussão sobre a importância de que temas da Física Moderna e Contemporânea sejam incorpora-
das ao currículo de Física do Ensino Médio (Loch, Garcia, 2009, Silva, Arenghi, Lino, 2013), com a inclusão de tópicos
como Relatividade, Efeito Fotoelétrico, princípios e aplicações da Física Quântica e Nuclear no Ensino Médio, a pre-
sença destas temáticas é pouco detectada nas salas de aula. Diversas razões, como a formação inadequada dos pro-
fessores em contraste com o elevado grau de complexidade das teorias, a falta estrutura da escola e de material
didático adequado, e a precariedade das condições de trabalho no tocante tanto ao regime de contratação quanto a
distribuição de carga horária docente nas escolas que acabam por induzir o uso de métodos de ensino tradicionais em
detrimento de abordagens diferenciadas teoricamente fundamentadas como as UEPS.
VI. CONSIDERAÇÕES FINAIS
No presente trabalho realizamos uma revisão de trabalhos acadêmicos que se dedicaram a construir, aplicar e analisar
UEPS em contextos reais de sala de aula publicados no período de 2011 a 2018 na forma de dissertações e teses
produzidas no Brasil. A pesquisa teve como fonte as teses e dissertações catalogadas no Banco Digital de Dissertações
e Teses, no período de 2011 a 2018. Obviamente, a opção por estas fontes deixam para trás um conjunto numerica-
mente relevante de propostas de UEPS e relatos de experiência publicados em periódicos e Anais de eventos. Assim,
se por um lado temos a consciência da exclusão de um número considerável de trabalhos envolvendo as UEPS, espe-
ramos um ganho na qualificação do material avaliado uma vez que estes trabalhos passaram por um processo de
avaliação ou validação mais homogêneo e rigoroso através da avaliação por pares em bancas de avaliação. No con-
junto de fontes adotadas um total de cento e treze trabalhos foram encontrados, analisados e classificados por área
de conhecimento e por nível de ensino a que se destinam. Os resultados da pesquisa chamam atenção, principal-
mente, para o aumento no número de publicações que utilizaram a UEPS como material de aprendizagem em dife-
rentes contextos da ciência e para o pequeno número de trabalhos desenvolvidos de pesquisa no âmbito da FMC,
apesar da constante discussão da necessidade da modernização do ensino da Física levando em consideração a revisão
dos currículos e da abordagem de conteúdos atualizados.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à CAPES pelo financiamento, através do Programa de Bolsa de Demanda Social.
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