I FÓRUM INTERNACIONAL ÁFRICA, COOPERAÇÃO, EDUCAÇÃO e DESENVOLVIMENTO
Matemática, Física e Química: interdisciplinaridade
Sofia Rézio
Instituto Superior de Ciências Educativas
CeiED
[email protected]
COFAC/ULHT
NIF 501679529
Armando Jacinto Prazeres
Instituto Médio Industrial de Benguela
[email protected]
O Instituto Médio Industrial de Benguela é tido como uma instituição onde a Matemática tem uma forte presença, dada a natureza dos cursos administrados. Nesta escola verifica-se um baixo rendimento escolar na disciplina de Matemática, bem como nas disciplinas de Física e Química, o que nos fez refletir sobre se o programa curricular de Matemática estaria sincronizado com os programas destas outras duas disciplinas afins. Procurou-se também compreender se os conteúdos matemáticos constituem um alicerce à aprendizagem de conteúdos das disciplinas de Física e Química e se permitem aos alunos o desenvolvimento de habilidades necessárias para a sua aplicação em qualquer situação problemática. Importava também identificar as ações promovidas por esta instituição escolar que contribuem para que a Matemática seja encarada como uma disciplina de aplicação às outras. Em busca de respostas a estas questões, realizou-se um estudo empírico cuja metodologia de investigação adotada seguiu uma abordagem qualitativa de natureza interpretativa e descritiva, tratando-se de um estudo de caso. Na recolha de dados recorreu-se à análise documental e a entrevistas semiestruturadas. Analisaram-se e comparam-se os programas de Matemática, Física e Química da décima classe, em vigor em Angola, e entrevistaram-se os professores destas disciplinas. O estudo desenvolvido envolveu o coordenador do curso de ciências exatas e os professores de Matemática, Física e Química conseguindo-se identificar: a inexistência de projetos interdisciplinares na referida instituição; o reconhecimento da importância da utilização de conhecimentos matemáticos na resolução de problemas em outras áreas do conhecimento, particularmente na Física e na Química; o desajuste dos programas de Matemática e Física, no que concerne aos momentos em que algumas unidades temáticas são lecionadas; a insuficiência de sugestões matemáticas nos programas de Química e de Física; e as dificuldades que os alunos têm revelado em determinados conteúdos matemáticos. Depois de analisados os dados elaborou-se uma Proposta Pedagógica Interdisciplinar tendo-se já realizado em 2015 as primeiras duas reuniões, envolvendo professores e coordenadores das três disciplinas visadas, estando a próxima reunião prevista para abril de 2016. Esta Proposta conta atualmente com o apoio do Vice Reitor da Universidade Katiava-Buila e tem a génese de um projeto cooperativo, interdisciplinar e educativo.
Palavras-chave: Projeto, Interdisciplinaridade, Matemática, Física, Química.
MATEMÁTICA, FÍSICA E QUÍMICA: INTERDISCIPLINARIDADE
INTRODUÇÃO
Desde a antiguidade até aos nossos dias que a Matemática tem desempenhado um papel importante no desenvolvimento da sociedade, ao contribuir para o avanço das ciências e de outras disciplinas, nas escolas. Em Angola, ela faz parte, há muito tempo, dos planos de estudo das classes que vão desde o ensino primário até ao 2º ciclo do ensino secundário, existindo igualmente em muitos cursos do ensino superior. O Instituto Médio Industrial de Benguela [IMIB] é tido como uma instituição onde a Matemática se faz sentir fortemente, dada a natureza dos cursos administrados. Não obstante, verifica-se nesta escola um baixo rendimento escolar por parte dos alunos, particularmente nas disciplinas de Matemática e em disciplinas afins, como é o caso da Física e da Química, sobretudo quando se trata de resolução de problemas. Neste sentido, importava compreender a importância da Matemática num contexto interdisciplinar.
RELAÇÃO DA MATEMÁTICA COM OUTRAS DISCIPLINAS: FÍSICA E QUÍMICA
Na escola, quando se busca a integração das disciplinas e a relação delas com a realidade do aluno tornando o conhecimento real e atrativo, pode afirmar-se que nos encontramos em presença de práticas interdisciplinares. Por interdisciplinaridade entende-se um certo nível de associação entre disciplinas, em que a sua cooperação provoca verdadeira reciprocidade de intercâmbios e por conseguinte enriquecimentos mútuos (Lavaqui & Batista, 2007). Segundo Haas (2000) ser professor com a intenção da interdisciplinaridade exige a superação da prática individual, sem abandoná-la contudo assumindo-a com todas as suas contradições pois parte-se do individual para se alcançar o coletivo. Segundo esta autora, para que se possam construir projetos interdisciplinares é necessário o comprometimento com a coletividade. O primeiro passo para um projeto interdisciplinar, é a integração quer de conteúdos, quer de ações pedagógicas.
Como é sabido, existe entre as mais diversas ciências e a Matemática, uma permutação intensa de conceitos e técnicas que proporcionam grande progresso para ambas as partes. Destacam-se em seguida algumas contribuições da Matemática para a Física e a Química, numa perspetiva curricular. Na Física, por exemplo, o estudo do movimento dos corpos fez sentir a necessidade de um instrumento matemático que, além das formas, estudasse a variação das grandezas envolvidas. O conceito de função surge então associado às leis que descrevem fenómenos físicos e os gráficos e expressões algébricas traduzem esses mesmos fenómenos.
No processo de ensino e aprendizagem, em particular na disciplina de Física, três tópicos têm sido polémicos, na instituição em causa, quanto à aquisição e compreensão de conhecimentos: a resolução de problemas, a aprendizagem de conceitos físicos e o ensino de laboratório. Dentre estes, a resolução de problemas sempre foi visto como um tópico particularmente importante.
Quanto à Química, é sabido que está presente no quotidiano por meio de inúmeros mecanismos como bio ciclos humano, animal e vegetal e também em produtos industrializados necessários para o homem. A Matemática auxilia a Química a resolver problemas sobre quantidade de matéria, determinação de massa atómica, números de moléculas, volume molar, na identificação e interpretação de gráficos de reações exotérmicas e endotérmicas, a equacionar reações químicas, a ajustar as reações de oxi redução, a determinar o potencial de uma pilha, a resolver problemas sobre velocidade de reações, a determinar o índice de acidez e índice de basicidade, enfim, na investigação e experimentação de fenómenos químicos (Departamento de Educacion Secundaria, 2001).
Como se deverá posicionar o professor na sua prática letiva perante estes factos?
Quitembo (2010) é da opinião de que o professor deve assumir uma postura incentivadora, sem dar sugestões de exploração, apelando ao espírito criativo e propondo, se necessário, extensões do problema. Deste modo, o professor assume um papel não só de moderador como também de despoletador das capacidades de resolver problemas, inerentes a cada aluno ou grupo de alunos e da aprendizagem por descoberta.
De facto, o sucesso na resolução de problemas em Matemática, Física e Química depende da aplicação de conceitos matemáticos específicos, fórmulas ou algoritmos, sem menosprezar o uso de estratégias combinadas. O professor deve, quando necessário, procurar métodos criativos de modo a que os alunos tenham confiança e gosto pela resolução de problemas, assumindo o papel de orientador da sua discussão (Matos & Sezarrina, 1996).
Segundo Lapa, Bejarano e Penido (n.d.) é importante destacar que propor e vivenciar um currículo que considere a interdisciplinaridade do conhecimento, é algo que depende fundamentalmente da disposição da comunidade escolar para construir essa visão de totalidade, contrapondo-se à fragmentação com que o conhecimento, historicamente, vem sendo tratado nas escolas. Segundo os referidos autores, são inúmeras as experiências que promovem a interdisciplinaridade, tais como: a construção de projetos em comum, fóruns de discussão para problematizar um conhecimento envolvendo várias disciplinas, a utilização de experiências curriculares que se baseiem na resolução de problemas, a resolução de questões pertinentes e relevantes para a escola e para a comunidade, o envolvimento de várias disciplinas em discussões mobilizadas pelos media com a utilização de recursos tecnológicos educativos, a mobilização de várias disciplinas em eventos científicos e socioculturais, a análise de filmes e documentários, peças, obras técnicas, obras de arte e literárias, intercruzando vários campos do saber, são alguns exemplos.
FORMULAÇÃO DO PROBLEMA E OBJETIVOS
Muitos docentes têm noção das dificuldades matemáticas que os alunos apresentam quando chamados a aplicar os conhecimentos na própria disciplina e noutras. Pelo exposto até ao momento, a disciplina de Matemática no IMIB tem sido encarada como um obstáculo ao desenvolvimento de outras áreas científicas como a Física e a Química, o que conduziu à formulação do seguinte problema: Os programas de Matemática estão sincronizados com os programas das disciplinas de Física e Química?
Para responder a este problema definiram-se as seguintes questões de investigação:
Os conteúdos matemáticos são um alicerce para a aprendizagem de conteúdos das disciplinas de Física e Química?
Os conteúdos matemáticos são tratados com a profundidade desejada para que permitam o desenvolvimento de habilidades necessárias para a sua aplicação em qualquer situação?
Que ações a instituição escolar em estudo tem desenvolvido para que a Matemática seja encarada como uma disciplina com aplicação em outras disciplinas?
Definem-se em seguida os objetivos a alcançar, tendo em conta que o plano de formação do IMIB se encontrava abrangido pela atual reforma educativa. O objetivo geral consistia em conceber um projeto pedagógico interdisciplinar que permitisse identificar conteúdos que estão interligados a fim de contribuir para a melhoria da articulação das disciplinas de Matemática, Física e Química. Para tal, seria necessário identificar e compreender os constrangimentos da relação entre a Matemática e as outras duas disciplinas, compreender o nível de profundidade com que os conteúdos matemáticos eram lecionados na instituição e identificar ações que a instituição tivesse desenvolvido no sentido da melhoraria da aprendizagem nas disciplinas de Matemática, Física e Química.
METODOLOGIA DO ESTUDO
A metodologia de investigação adotada seguiu uma abordagem qualitativa de natureza interpretativa e descritiva. Quanto ao tipo de investigação trata-se de um estudo de caso. Relativamente aos instrumentos utilizados, construiu-se uma entrevista semiestruturada, posteriormente aplicada a docentes, e efetuou-se a análise documental dos Programas Nacionais Curriculares.
Participaram no estudo, o subdiretor pedagógico do Instituto, os coordenadores de Matemática e de Física, uma professora de Química e ainda dois professores de Matemática. Para trabalhar com estes participantes foi feito um contacto prévio com a sub direcção pedagógica do Instituto. A seleção dos participantes atendeu às disciplinas que estes lecionam, o tempo de serviço, o cargo que ocupam e a sua disponibilidade. A recolha dos dados foi feita no IMIB, no ano de 2014, por um período de aproximadamente dois meses.
As entrevistas semi estruturadas permitiram perceber qual a atenção que tem sido dada ao tempo disponibilizado para as aulas teóricas e práticas, à abordagem que tem sido feita de problemas matemáticos e à análise da própria prática de professores. Procurou-se descobrir o que a instituição tem feito e o que falta fazer, em termos de seminários de capacitação pedagógica, realização de projetos de escola ou projetos interdisciplinares, para melhorar a aprendizagem nas disciplinas de Matemática, Física e Química.
Analisaram-se os currículos de cada disciplina procurando desvendar a relação entre eles existente, em termos de conteúdos, momentos em que são tratados e possibilidades do seu ajustamento.
Projeto Pedagógico Interdisciplinar
Pretendeu-se criar um projeto cooperativo e educativo na escola, com atividades a serem levadas a cabo pelos coordenadores e professores das disciplinas de Matemática, Física e Química, tendo em vista o melhoramento do processo de ensino e aprendizagem. O seu propósito foi o de motivar e incentivar os professores a estarem abertos ao diálogo, reconhecendo limitações, aprendendo uns com os outros e a partilharem as suas práticas, sucessos e limitações. A proposta consistiu na realização de encontros, nas primeiras semanas de cada trimestre, para discussão e debate dos conteúdos programáticos comuns às três disciplinas, e dos momentos e da forma como deveriam ser lecionados. O primeiro encontro teve lugar dia 24 de abril de 2015, registando-se uma forte adesão, seguindo-se um segundo encontro em setembro do mesmo ano. Este Projeto conta atualmente com o apoio do Vice-reitor da Universidade Katiava-Buila e tem a génese de um projeto cooperativo, interdisciplinar e educativo.
discussão de resultados e CONCLUSÕES
Precedeu-se à análise documental e a análise dos dados recolhidos de cada participante. Seguiu-se a sua discussão e interpretação, tendo em conta as seguintes categorias: (a) Apresentação; (b) Importância do ensino da Matemática; (c) Plano de estudos; (d) Programas curriculares; (e) Problemas e suas estratégias de resolução; (f) Práticas do professor no processo de resolução de problemas e (g) Relação laboral.
Quanto aos programas de Matemática, Física e Química, constatou-se que são extensos, há falta de sugestões metodológicas para a resolução de problemas, nomeadamente no programa de Física e não há sincronia entre os momentos em que os conteúdos de Matemática são lecionados relativamente aos conteúdos de Física e Química, o que implica a necessidade de concertação entre os professores dessas disciplinas. Este facto tem influenciado negativamente o trabalho dos professores.
Sobre o ensino da Matemática na escola, cinco professores afirmaram que a Matemática tem uma grande importância, por ser uma disciplina que auxilia as outras ou por ser uma disciplina base para os cursos que existem na escola. Foi referido que a Matemática serve de eixo principal a todas as disciplinas técnicas e por outro lado que desenvolve o raciocínio lógico e ajuda a compreender situações do quotidiano.
Quanto à prática letiva dos professores, quase todos os participantes têm procurado organizar os alunos em grupos de trabalhos durante a aplicação de situações problemáticas, princípio este que constitui um aspeto forte, pois facilita um maior envolvimento e participação dos alunos na aula. A relação laboral, no âmbito da interdisciplinaridade e tendo em conta as afirmações dos professores participantes no estudo, parece não estar presente.
Tomando em consideração os argumentos dos sujeitos da amostra, pode-se perceber o importante papel que a Matemática desempenha na escola, em primeiro lugar, ao ser considerada como auxiliar das outras disciplinas, pois a sua compreensão ou não, irá repercutir-se no entendimento de outras disciplinas e em segundo lugar, pelo grande contributo que presta ao desenvolvimento do raciocínio lógico dos alunos. Estes são aspetos fortes a ter em conta na construção de projetos interdisciplinares.
Nos dois encontros realizados entre docentes, a adesão foi notoriamente grande e os professores mostraram-se motivados a integrar o Projeto interdisciplinar proposto: reunindo-se com regularidade, concertando práticas e momentos de lecionação e ajustando os planos de estudo da Instituição.
Para Lapa, Bejarano e Penido (n.d.) a conjugação de diferentes experiências pode e deve potenciar a interdisciplinaridade desejada, que significa, acima de tudo, fazer as disciplinas se encontrarem e dialogarem em torno de necessidades significativas e concretas, eleitas como importantes para a formação dos jovens alunos. Todas estas noções nos permitem refletir sobre o modo como a ideia de interdisciplinaridade tem sido apropriada pelas pesquisas em Ensino de Ciências, nomeadamente da Matemática, da Física e da Química, objeto do presente estudo.
biblografia
Haas, C. M. In Queluz, A. G. (Org.) et al (2000). Interdisciplinaridade – Formação de professores da educação. São Paulo: Editora Pioneira.
Departamento de Educación Secundária (2001). Normas Para La Enseñanza De La Química. Distrito Escolar Unificado de Reverside: Publicações do Departamento de Educação Secundária.
Lavaqui, Vanderlei, & Batista, Irinéa de Lourdes. (2007). Interdisciplinaridade em ensino de Ciências e de Matemática no Ensino Médio. Ciência & Educação (Bauru), 13(3), 399-420. In https://dx.doi.org/10.1590/S1516-73132007000300009
Lapa, J., Bejarano N., Penido M. (n.d.). Interdisciplinaridade e o ensino de ciências: uma análise da produção recente In http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/viiienpec/resumos/R0065-1.pdf
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Instituto Superior de Ciências Educativas do Douro – ISCE Douro
