situação do ensino básico de física na ufrjcoelho/disciplinasbasicasdo if.pdf · uma questão...

Situação do ensino básico de Física na UFRJ L.F.S. Coelho, 29/11/2010

Apresenta-se aqui uma revisão da situação do ensino básico de Física na UFRJ, no período de 1980 a 2010, com

foco na evolução dos últimos dez anos(ver duas tabelas na página 3). São também apresentados dados para 1980,

para 1996 (quando houve uma intensa discussão no IF) e para 2011. Em resumo nesses 30 anos (1) houve o fim

dos ciclos básicos de cada unidade, (2) o “pacote de disciplinas básicas de Física” se fragmentou em 5 pacotes

distintos, essencialmente equivalentes, (3) ocorreu um enorme aumento de carga didática básica (nos últimos 10

anos o número de alunos quase dobrou), (4) aumentou o número de alunos nos ciclos profissionais de Física

(Bacharelado e Licenciatura), (5) criou-se um novo mestrado em ensino, (6) criou-se um novo curso de

graduação (a Física Médica e (7) criaram-se dois novos cursos multi-unidades com participação formal do IF (o

BCMT e a Nanotecnologia). Em contrapartida o tamanho do corpo docente está diminuindo lentamente devido a

aposentadorias, num processo que é previsto se acelerar, e devido à dificuldade em preencher as vagas. Os cursos

que recebem disciplinas básicas de Física se dividem em quatro situações -: períodos diurno e noturno no

Fundão, diurno em Xerém e diurno em Macaé - com pacotes diferentes de disciplinas sendo oferecidos para

cursos na mesma situação, o que evidencia a necessidade de uma racionalização.

São feitas (páginas 15 e 16) propostas de reforma acadêmica, tanto pedagógica como administrativa, em especial

a oferta de apenas dois pacote de disciplinas: umde ensino presencial e um de ensino a distância (EAD), com

equivalência de disciplinas. Estas devem ser mais conceituais e menos operacionais. Ao final é anexada (páginas

17 a 29) parte do Relatório da Comissão de Reforma Curricular do IF de 1996, cujas análise e cujas conclusões

vão ao encontro do que é aqui proposto.

Introdução:

Embora o Regimento da UFRJ determine a existência de um Ciclo Básico (CB) por Centro, com cada

aluno de graduação escolhendo seu curso após a conclusão do mesmo CB, a realidade é que isto nunca

foi implementado. Ao invés disso existiam, nos anos 70, Ciclos Básicos em quase todas as unidades,

pelo menos no CT e no CCMN. Adicionalmente havia, para estes cursos do CT e do CCMN, um paco-

te de disciplinas básicas teóricas e experimentais de Física e um pacote similar de disciplinas de Mate-

mática.

Estas duas realidades – os Ciclos Básicos de Unidade e o pacote único de disciplinas básicas uti-

lizadas pelos diversos cursos do CT e do CCMN - foram desaparecendo ao longo dos anos 80 e

90. Os candidatos a ingresso progressivamente passaram a escolher seu curso (e frequentemente sua

habilitação) quando se inscreviam no Vestibular. Atualmente todas as unidades da UFRJ exigem a es-

colha de curso no momento do Vestibular e todas exceto duas (o Instituto de Biologia e a Escola de

Comunicação) também exigem a escolha de habilitação no ato do Vestibular. O IB e a ECO tem Ciclos

Básicos para os bacharelados e de Comunicação Social, mas é importante lembrar que mesmo estas

unidades oferecem outros cursos e que portanto não são Ciclos Básicos de unidade. No caso do CT e

do CCMN esta escolha prematura levou cada curso à sucessiva e perigosa remoção de disciplinas bási-

cas conten-do tópicos que ou eram julgados irrelevantes ou já eram cobertos por outras disciplinas pró-

prias do curso.

O IF não foi excessão nesse processo. Tínhamos um único ingresso no Vestibular da UFRJ e agora te-

mos três, com a decisão recente de um ingresso separado para a Física Médica, enquanto nossos alunos

EAD ingressam pelo Vestibular do convênio CEDERJ. Há no momento cinco “pacotes de disciplinas

de ensino básico de Física”, que definirei mais abaixo. O dos Bacharelados de Física e de Física

Médica (pacote B) e o da Licenciatura presencial de Física (pacote C) diferem entre si, em conteúdo,

periodização e carga horária. Adicionalmente ambos diferem do ensino básico da Licenciatura EAD

(pacote D), impedindo o uso das disciplinas desta pelos cursos presenciais. Há também o pacote A

(inicialmente só da Politécnica, agora também com os cursos da EQ, com o Químico de Atribuição

Tecnológica do IQ, com a Nanotecnologia e com a Biotecnologia) e que concentra mais de 3/5 dos

alunos e há pacote E (inicialmente só da Biofísica e que agora tem a Computação).

Quanto aos cursos próprios o IF tem agora dois cursos no pacote B, um no pacote C e um no D. Quan-

to aos cursos multi-unidade, o IF está presente na Nanotecnologia, que segue o pacote A, e no Bacha-

relado de Ciências Matemáticas e da Terra (BCMT), que segue o pacote B.

A discutível necessidade de escolha prematura de curso somou-se a outras razões mais válidas (neces-

sidade de diminuir a carga de aulas expositivas, necessidade de disciplinas mais conceituais e menos

operacionais, necessidade de diminuir o grau de repetição de tópicos e a especificidade dos cursos

multiuniversidade do convênio CEDERJ). O resultado foi a fragmentação de nosso “pacote” de Física

Básica dos anos 70 nesses 5 pacotes. Esta fragmentação foi uma das razões que levou à necessidade

acabar com os grandes auditórios para 100 alunos, auditórios estes substituídos por salas menores.

A força destas tendências centrífugas é enorme. Um exemplo foi a já falada proposta de redução da

fragmentação em 1996 criando um pacote integrador. Ela não foi aceita no próprio IF mas gerou de-

pois o quinto “pacote” de Física básica, hoje usado pelo curso de Biofísica e em parte pela Informática.

Também não surpreendentemente um movimento recente para criar um Ciclo Básico do CT e do

CCMN, substituindo as dezenas de opções atuais, falhou no objetivo de eliminar essas opções e resul-

tou ao invés disso em duas novas opções no Vestibular, a Engenharia Básico (um Ciclo Básico para os

cursos da Escola Politécnica, onde após 2 anos o aluno ingressa no terceiro ano de um dos cursos) e o

Bacharelado de Ciências Matemáticas e da Terra (um curso de 3 anos de duração).

Essa questão de cinco formas diferentes de ensinar o mesmo conteúdo com os mesmos objetivos não

seria um grande problema se não fossem:

(a) a ausência de uma avaliação dos méritos de cada uma quanto ao aprendizado de conceitos impor-

tantes para cada curso e para uma formação científica básica (por exemplo, inexistem provas unifica-

das para o conjunto dos pacotes presenciais);

(b) o aprendizado frequentemente insuficiente, levando a altos índices de reprovação;

(c) o desperdício de mão de obra docente ocasionado pela duplicação de disciplinas (por exemplo os

cursos em Xerém, em Macaé e no Fundão de noite seguem dois e até três pacotes distintos para um

número reduzido de alunos); e

(d) a dificuldade que ocasiona para mudanças de curso e equivalências de disciplina, onde alunos são

obrigados a refazer disciplinas.

Adicionalmente enquanto em universidades como Berkeley e o MIT (vide as páginas dessas universi-

dades) há respectivamente 2 e 3 pacotes de Física Básica, cobrindo o mesmo conteúdo mas com diver-

sos níveis de uso de Cálculo, não está claro o que difere nos nossos 5 pacotes, ou seja, qual a razão

acadêmica para eles existirem.

Uma questão importante a considerar é que vai continuar a tendência de mais cursos recebendo

disciplinas de Física básica, com mais alunos, em mais campus e eventualmente no turno noturno ou

na modalidade EAD. A continuidade da tendência de termos cada vez menos professores é também

previsível. Do lado positivo temos condição de ter uma cooperação melhor entre as unidades e entre os

membros de uma equipe de disciplina do que na época pré-computador e temos corpos docentes no IF

e na UFRJ em geral que são cada vez mais qualificados e trabalham em maior diversidade de áreas.

Finalmente, como unidade que oferece disciplinas básicas de graduação, nossa Congregação tem julga-

do sistematicamente a favor do mérito de propostas que criem cursos novos, que criem grades curricu-

lares mais apropriadas às necessidades de cada curso, que recriem cursos antigos na modalidade EAD,

que aumentem as vagas de cursos presenciais antigos, assim como apoiou firmemente o Mestrado em

Ensino. Essa atitude é correta mas tem que ser sistematicamente associada a alterações nas

disciplinas e nas grades curriculares de graduação que assegurem a sua viabilidade. Em 2003

ingressaram na UFRJ 1440 alunos que cursariam um destes 5 pacotes, enquanto em 2011 ingressarão

2492. Não podemos aumentar em 1052 o número de alunos presenciais entre 2003 e 2011 e atuar em

dois novos campi, tendo um quadro docente que diminue e tendo cinco pacotes de disciplinas básicas

de Física que em geral não tem equivalência mútua. Adicionalmente a inviabilização quantitativa do

ensino básico repercute nas demais atividades de ensino e de pesquisa do IF.

A tabela I abaixo mostra a evolução do número de vagas oferecidas no vestibular da UFRJ para cursos

que recebem disciplinas básicas de física baseadas em Cálculo. O período é 2001-2011.

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Xerém 0 0 0 0 0 0 0 0 120 120 150

CT-CCMN

(Macaé)

0 0 0 0 0 0 0 0 50 50 220

CT-CCMN

(Fundão)

1370 1440 1400 1570 1590 1590 1590 1660 1737 1797 2122

Total 1370 1440 1400 1570 1590 1590 1590 1660 1907 1967 2492

Tabela I: Vagas para cursos com disciplinas de Física baseadas em Cálculo

Xerém representa os cursos de Bioteconologia e Nanotecnologia (que fazem o pacote A) e o curso de

Biofísica, que faz o pacote D; CT-CCMN (Macaé) representa os cursos de Bacharelado e

Licenciatura de Química (que fazem o pacote C); CT-CCMN (Fundão) representa todos os cursos

desses centros no Fundão, exceto o Bacharelado e a Licenciatura de Geografia, a Geologia e a

Matemática Aplicada que não tem disciplinas de Física.

A tabela II a seguir mostra, similarmente, a evolução do número de vagas oferecidas no vestibular da

UFRJ para cursos que recebem disciplinas básicas de física baseadas em Álgebra. Hoje estes cursos

apenas são Biologia (Bacharelado e Licenciatura) e Desenho Industrial/Projeto de Produto, pois a

Farmácia e o Desenho Industrial/Programação Visual removeram essas disciplinas de seus currículos.

Em termos práticos essa remoção eliminou a necessidade de um professor (e uma turma) para a

Farmácia mas como esta depois disto aumentou o seu número de bagas para 344, se não tivesse havido

essa remoção precisaríamos de mais dois professores (e duas turmas)... Por outro a turma isolada de

Biologia em Macaé exigiu um professor, e com isto o número de professores se manteve inalterado.

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Biologia

(Fundão)

160 160 160 160 160 168 168 168 200 200 200

Des. Ind. 100 100 100 100 100 100 100 100 50 50 50

Biologia

(Macaé)

0 0 0 0 0 50 50 50 60 60 60

Farmácia 144 144 144 144 144 144 144 0 0 0 0

Total 404 404 404 404 404 462 462 318 310 310 310

Tabela II: Vagas para cursos com disciplinas de Física baseadas em Álgebra

Além destes aspectos quantitativos emergenciais não podemos esquecer a insatisfação com a qualidade

do aprendizado nas disciplinas básicas, já evidente na análise da Comissão de Reforma do Bacharelado

em 1996. Esta má qualidade não apenas se evidencia em altos índices de reprovação (negativos sob

diversos aspectos) como, mesmo para os concluintes do Bacharelado e da Licenciatura de Física temos

evidências episódicas (ENADE, exames seletivos na pós, monografias de fim de curso, concursos para

o corpo docente) de que, na média, há um aprendizado deficiente dos conceitos básicos. Esse tema no

entanto transcende o objetivo deste texto, estando melhor discutido no texto da Comissão (anexei a

parte inicial do mesmo).

Histórico do ensino básico de Física

Em 1980, apenas 30 anos atrás, havia Ciclos Básicos em cinco das seis unidades do CT-CCMN – o IF,

o IQ, o IM, a EQ e a então Escola de Engenharia - após os quais o estudante ingressava num dos cur-

sos de sua unidade. A excessão a este quadro era o Instituto de Geociências, devido à grande diversida-

de de seus então quatro departamentos: Astronomia, Geologia, Meteorologia e Geografia.

Paralelamente a isto havia um único “pacote” de disciplinas básicas de Física: quatro disciplinas teóri-

cas de 6 horas por semana e quatro disciplinas experimentais de 2 horas por semana. Esse pacote, ba-

seado no uso de Cálculo, era cursado essencialmente pelos alunos das 5 unidades acima e por três dos

4 departamentos do IGeo. Para ministrar esse pacote de disciplinas tínhamos cerca de 130 docentes

(110 do quadro permanente mais cerca de 20 contratados com recursos FINEP ou recebendo bolsas de

fixação de doutores do CNPq). O total de alunos ingressantes no CT e no CCMN em 1979 era 1080

(420 no CCMN e 660 no CT).

A excessão no CCMN era o curso de Geografia (IGeo). Este tinha uma única disciplina de Física, Ele-

mentos de Física, que era baseada em Álgebra (o curso de Geografia não tinha, e ainda não tem, disci-

plinas de Cálculo). Havia mais três cursos com disciplinas específicas de Física - a Farmácia, o Bacha-

relado e a Licenciatura de Biologia (CCS). Na Farmácia havia um pacote de 2 disciplinas de Física ba-

seadas em Cálculo, as Físicas Gerais I e II. Estas abrangiam os tópicos das quatro disciplinas básicas

teóricas do “pacote” do CT/CCMN e continham algumas das experiências das quatro disciplinas expe-

rimentais. Já na Biologia havia uma única disciplina de Física, também baseada em Cálculo, para os

cursos de Bacharelado e Licenciatura, com uma visão geral da Física, e outra disciplina específica para

a Licenciatura de Biologia. Em resumo essas disciplinas para os casos muito específicos da Geografia,

da Biologia e da Farmácia tinham os objetivos ambiciosos de ensinar o conhecimento básico de Física

para estudantes com pouco ou nenhum conhecimento de Cálculo e de fornecer a base para disciplinas

dos respectivos ciclos profissionais. Como não havia e ainda não há livros-texto quer no Brasil que no

exterior com esse perfil (nos Estados Unidos há uma espécie de básico da área biomédica, o pre-med, e

há livros de Física para ele), essas disciplinas sempre representaram um desafio.

Esse quadro de ciclos básicos de unidade no CT-CCMN e de um único pacote de 8 disciplinas (com as

excessões acima mencionadas que abrangiam um número pequeno de 220 estudantes, 120 na Farmácia

e 100 na Biologia) mudou radicalmente nos anos 80 e 90. As opções de curso no Vestibular continua-

ram sendo organizadas em 5 grupos inalterados, onde o grupo 1 tinha todos os cursos das unidades do

CCS e o grupo 2 tinha os cursos do conjunto CT-CCMN (exceto a Geografia, que estava no grupo 4).

No entanto muito mudou na UFRJ entre 1980 e o meio dos anos 90, em especial no CT-CCMN, onde

o fim dos ciclos básicos de unidade levou a uma crescente exigência de disciplinas voltadas para cada

curso e a reformas curriculares com esse objetivo.

Em 1996 uma comissão foi nomeada pela Congregação do IF para discutir a reforma do ensino no IF e

uma de suas primeiras constatações foi que existiam dois pacotes de disciplinas básicas, baseadas em

Cálculo, oferecidas para os cursos do CT e do CCMN. O “pacote A” tinha 4 disciplinas teóricas, de 4

horas por semana, e 4 disciplinas experimentais de 2 horas por semana, e o “pacote B” tinha 4 discipli-

nas teóricas, de 6 horas por semana e as mesmas 4 disciplinas experimentais. A comissão apontava

com mais espanto ainda que havia cursos que seguiam inteiramente um desses pacotes, que havia cerca

de meia dúzia de cursos que faziam apenas algumas disciplinas de um dado pacote e que havia varian-

tes dos dois pacotes: o curso de Geologia (pacote B) fazia Física I-G e II-G e o de Química com Atri-

buição Tecnológica (pacote A) fazia Física I-B e II-B.

Na verdade a situação do ensino básico de Física em 1996 era ainda mais complexa por três razões,

não mencionadas pela Comissão. A primeira era a existência de novas grades curriculares das Licen-

ciaturas, onde as disciplinas de Física formavam um terceiro pacote de disciplinas, o “C”, com disci-

plinas teóricas e experimentais de 4 horas por semana e com outra distribuição de tópicos. Esse pacote

era seguido integralmente pela Licenciatura de Física e incompletamente pelas Licenciaturas de Quí-

mica e de Matemática, onde cada qual recebia uma formação básica de Física diferente do Bacharelado

respectivo.

A segunda questão é que não só os cursos de Geologia (IGeo) e de Química Tecnológica (IQ) tinham

variantes das Físicas I e II, como a Comissão relatara. Os cursos da Escola de Química (Engenharia

Química e Química Industrial) também tinham Físicas I-B e II-B. A comissão constatou que quatro

cursos do IM tinham removido disciplinas e que a Meteorologia (IGeo) removera Fis. Exp. IV, mas a

Geologia também eliminara Fis. Exp. IV e a Química Industrial (um curso novo) eliminara as Físicas

III e IV e as Físicas Experimentais III e IV.

A terceira questão é que, entre 80 e 96, as disciplinas básicas para cursos específicos seguiam trajeto

similar ao do CT/CCMN (redução de carga horária em disciplinas, ementas mais direcionadas para

cada curso e/ou eliminação de disciplinas). No caso da Geografia a disciplina genérica obrigatória

virara optativa em 1982 e fora removida da grade curricular em 1991. No caso do curso de Farmácia

em 1996, ele saiu do pacote de 2 disciplinas e passou a fazer a mesma disciplina de 1 semestre

oferecida para a Biologia. Em 1998 essa disciplina comum à Farmácia e à Biologia teve a carga

horária reduzida para 4 horas semanais, o que a tornou viável apenas se baseada em Álgebra. Outra

disciplina de Física baseada em Álgebra passou a ser oferecida para o curso de Desenho Industrial

(CLA). Em resumo o quadro das demandas de disciplinas de Física para cursos específicos era bem

dinâmico, mas semelhante ao do CT/CCMN.

Nestes dois centros (CT e CCMN) mesmo com três pacotes de disciplinas de Física Básica a maioria

dos cursos não seguia inteiramente nenhum pacote (a escolha prematura de cursos no Vestibular per-

mitia grades curriculares mais profissionalizantes) e a demanda por disciplinas específicas de Física

mudava continuamente. Esse comportamento querendo uma formação básica mais relacionada com os

ciclos profissionais, inicialmente típico dos cursos sem Ciclo Básico no IGeo, no CCS e no CLA, em

96, com o fim dos Ciclos Básicos de unidade, já se estendera para os cursos do CT e do CCMN. Tí-

nhamos então em 1996 três pacotes de disciplinas de Física, com os cursos seguindo ou inteiramente

ou parcialmente algum desses pacotes. No IF, por exemplo, os dois cursos (Bacharelado e Licenciatu-

ra) seguiam pacotes distintos. Como solução a Comissão propôs um novo pacote de disciplinas básicas

que substituiria pelo menos os dois pacotes diurnos mas esta proposta não foi acatada nem pelo IF.

Três eventos importantes ocorreram depois disso. O primeiro evento foi o surgimento em 2002 dos

cursos de Licenciatura EAD da UFRJ, que recebeu um novo pacote de disciplinas básicas (o “pacote

D”, similar ao pacote do Bacharelado de Física). Esse pacote de 10 disciplinas (com uma parte teórica

e outra experimental) é seguido integralmente pela Licenciatura EAD de Física. De forma similar ao

que ocorre com as licenciaturas presenciais de Química e de Matemática da UFRJ, o “pacote D” é se-

guido parcialmente pela Licenciatura EAD de Química (UFRJ), com cinco disciplinas idênticas e com

as duas disciplinas introdutórias tendo sua carga horária reduzida à metade, e pela Licenciatura EAD

de Matemática (não pertence à UFRJ, mas cursa algumas dessas disciplinas de Física da UFRJ). A Li-

cenciatura EAD de Biologia (UFRJ) usa as duas disciplinas introdutórias do pacote geral, que diferem

bastante das duas disciplinas de Física da Licenciatura presencial de Biologia, também da UFRJ. Adi-

cionalmente esse pacote, seguido inteiramente pela Licenciatura EAD de Física é significativamente

diferente do pacote C, seguido pela Licenciatura presencial de Física, em particular na existência de

uma parte experimental em cada uma das dez disciplinas (nisto difere também dos pacotes A e B).

O segundo evento foi a recuperação em 2005 pelo curso de Biofísica da proposta da Comissão de Re-

forma de um pacote com três disciplinas básicas. Após algumas mudanças essa proposta passou a ser o

ensino básico de Física para a Biofísica, com três disciplinas formando o “pacote E”. Parte desse paco-

te agora é usado pelo curso de Computação.

O terceiro evento importante – ou talvez seja uma sucessão de eventos - foi a aceleração da expansão

da UFRJ (novos campi, novos cursos diur-nos, turnos noturnos de cursos antigos, aumento do número

de vagas nos cursos tradicionais).

Situação atual

O quadro atual do ensino no IF, em 2010, é assim bem mais complexo que em 1996. Temos (a)

uma demanda maior de disciplinas de Física Básica (no Fundão, em Xerém e em Macaé), (b)

participação em dois cursos multi-unidade novos (Nanotecnologia e BCMT), (c) criação de uma

pós-graduação em ensino, (d) expansão da pós em física e (e) uma demanda de mais eletivas no

ciclo profissional de Física . No entanto temos um corpo docente que se reduz lentamente.

Respondemos a esta demanda de disciplinas de Física Básica com 5 pacotes de disciplinas – qua-

tro presenciais e um EAD - onde há cinco grupos de cursos cumprindo totalmente um dos paco-

tes e há um crescente sexto grupo que usa parte de um dos cinco pacotes. Adicionalmente a ex-

pansão coloca lado a lado, no mesmo campus e turno, cursos seguindo pacotes diferentes de dis-

ciplinas de Física, enquanto diferenças menores impedem que as disciplinas do pacote EAD se-

jam usadas ao invés das disciplinas dos pacotes presenciais. O quadro, caso não sejam tomadas

iniciativas de reforma, se avizinha rapidamente de não ser mais administrável.

Para quantificar mais estas preocupações, em 2003 ingressaram 1440 alunos em cursos onde rece-

beram disciplinas de Física baseadas em Cálculo enquanto 404 alunos receberam disciplinas ba-

seadas em Álgebra. (Estes 1804 alunos já eram mais que os 1300 do ano 1980.) Já no próximo

Vestibular, em 2011, ingressarão 2362 alunos no grupo 2 do Vestibular (CT/CCMN menos Geo-

grafia). Excluídos 30 alunos de Geologia e 20 de Matemática Aplicada, 2312 alunos no grupo 2 rece-

berão disciplinas de Física básica, baseada em Cálculo. No grupo 1 do Vestibular (CCS) 100 alunos

da Biotecnologia receberão duas disciplinas do “pacote A” e 60 alunos de Biofísica receberão três do

pacote D. Duas disciplinas de Física baseadas em Álgebra serão ministradas a 260 alunos da Biologia

(grupo 1 do Vestibular) e uma será ministrada a 50 do Desenho Industrial (grupo 3). Somando tudo,

um total de 2472 alunos ingressantes em 2011 receberá disciplinas de Física baseadas em Cálculo

(1032 a mais que em 2003, ou 72% a mais) enquanto 310 receberão disciplinas baseadas em Ál-

gebra (94 a menos que em 2003, ou 23% menos, devido à saída do curso de Farmácia). Estes nú-

meros poderiam ser maiores pois a Farmácia (hoje no Fundão e em Macaé), assim como a Geologia, a

Geografia e o Desenho Industrial-Comunicação Visual não tem mais disciplinas de Física nas suas

grades curriculares.

Qual o número de alunos atendido por cada pacote? Uma estimativa vem da distribuição destes

2472 alunos que ingressarão em 2011. Destes 1120 receberão disciplinas do pacote A completo

(442 do incompleto), 80 do pacote B completo (340 alunos do incompleto), 70 do pacote C com-

pleto (195 do incompleto) e 60 do pacote D completo (100 do incompleto). O pacote A incompleto

será recebido por 342 alunos da EQ e 100 da Biotecnologia, enquanto o B incompleto será recebido

por 280 alunos do BCMT, 20 do Bach. de Matemática e 40 da Meteorologia. Adicionalmente 40

alunos de Estatística e Atuária receberão uma disciplina especial de só um semestre.

Em termos de percentuais é essencial assinalar que destes 2472 só 80 alunos (3%) receberão o

pacote B completo e 340 (14%) o terão incompleto, quando 30 anos atrás ele era o pacote de dis-

ciplinas básicas cumprido integralmente por 100% dos alunos do CT e CCMN! Hoje a maioria

desses 2472 alunos novos fará o pacote A: 1120 (45%) o terão completo e 442 (18%) o terão in-

completo. Em termos práticos portanto qualquer tentativa de unificação precisa se basear nele

(de cada 5 alunos presenciais aproximadamente três seguem o pacote A, um segue o pacote B e

um segue o pacote C ou o D). Na verdade o peso do pacote A é maior do que 3/5 pois a maioria

dos alunos nos cursos que o seguem farão o pacote inteiro, enquanto no caso dos cursos que se-

guem os pacotes B, C e D só uma minoria dos alunos está em cursos que os seguem inteiramente.

Olhemos agora as 4 situações específicas: diurno do Fundão, noturno do Fundão, Macaé e Xerém. Sob

vários aspectos é conveniente haver um pacote único de disciplinas em cada uma destas situações.

No turno diurno do Fundão, temos 1292 no pacote A (Engenharia, Engenharia Química, Química

Industrial e Química com atribuição tecnológica), 420 no pacote B (a Física e a Astronomia de forma

integral, o BCMT, a Meteorologia e o Bacharelado de Matemática de forma parcial) e 50 no pacote C

(Bacharelado de Química e Licenciatura de Matemática). Adicionalmente 120 alunos do Bacharelado e

da Licenciatura de Biologia fazem 2 disciplinas de Física baseadas em Álgebra.

No turno noturno do Fundão, onde antes só ingressavam 190 para licenciaturas do IF, IQ e IM (pacote

C), teremos agora 100 alunos que ingressarão para cursos da Escola de Química (pacote A). Há proje-

tos de aumentar muito este número no pacote A criando cursos noturnos de Engenharia. Adicional-

mente 80 alunos da Licenciatura de Biologia no Fundão, no turno Noturno, fazem 2 disciplinas de

Física baseadas em Álgebra.

Olhando para Macaé teremos 120 alunos de Engenharia (pacote A), 75 de Bacharelado e Licenciatura

de Química (pacote C) e 60 da Biologia (2 disciplinas de Física baseadas em Álgebra). Olhando para

Xerém teremos lá 20 alunos de Nanotecnologia e 100 alunos de Biotecnologia (pacote A) e 30 de

Biofísica (pacote D).

[Há problemas sérios no ensino básico de Física (não pretendo justificar em detalhe pois já foram ditas

na Introdução da proposta de Reforma Curricular em 1996 que está em anexo). O resumo dos proble-

mas é que precisamos diminuir a carga de aulas expositivas e reformar/refor-çar os hábitos de estudo

dos alunos, pois a idéia de que um aluno aprende tanto mais quanto mais aulas recebe é desde muito

tempo sabida ser errada. Uma formação sólida em Física, enfatizando a base conceitual e fenomenoló-

gica, é importante para alunos de muitas áreas científicas e tecnológicas, formação essa que é obtida

pelo estudo individual ou em grupo dos alunos e não por ouvir passivamente um professor. Os eleva-

dos índices de reprovação do ensino básico (com variações, mas em todos os pacotes) e os inúmeros

indicadores de falhas conceituais (de provas de Física I até as provas eliminatórias básicas em concur-

sos para cargos docentes) mostram que o aprendizado básico de Física (no nível médio e na UFRJ)

está deficiente, particularmente nos aspectos conceituais, frequentemente preteridos em função da

habilida-de operacional. Precisamos reformar esse ensino e o diagnóstico já foi feito em 1996.]

Neste trabalho, depois de uma revisão do quadro de ensino básico de Física em 1996 e em 2010, são a-

presentadas conclusões e propostas. Nestas em resumo se prevê três etapas: a primeira de diminuição

do número de pacotes, reduzindo-os para dois presenciais e um EAD, a segunda de alterações nos con-

teúdos e práticas pedagógicas do pacote presencial principal(por exemplo, a introdução de aulas mag-

nas) e a última de criar um pacote presencial único com três disciplinas teóricas de 4 horas semanais e

três disciplinas experimentais de 2 horas semanais.

I

O Quadro das disciplinas de Física básica em 1996

(3 pacotes de disciplinas baseadas em Cálculo)

Pacote A- cursos de Engenharia (então Escola de Engenharia).

- Física I-A até IV-A com 4 horas semanais durante 4 semestres.

- Física Experimental I até IV com 2 horas semanais durante 4 semestres.

Estes cursos tem 240 horas de teoria mais exercícios (T+E) e 120 de laboratório(L) e usam as discipli-

nas teóricas básicas-A (4 horas/semana) e as Físicas Experimentais. Este grupo existe desde 1989.

Pacote B- Astronomia (então no Instituto de Geociências) e Bach. Física (Instituto de Física)

- Física I até IV com 6 horas semanais durante 4 semestres.


Estes cursos tem 360 horas de T+E e 120 de L e usam as disciplinas teóricas básicas (6 horas/semana)

e as Físicas Experimentais.

Pacote C- Licenciatura de Física (Instituto de Física):

- Mecânica da Partícula, Mecânica do Sistema e Física Térmica, Introdução ao Eletromagnetismo, In-

trodução à Física Ondulatória, Físicas Modernas A e B e cincos laboratórios correspondentes (11 disci-

plinas, 4 horas semanais cada uma) .

Este curso tem 360 horas (T+E) e 300 horas (L). Este grupo existe desde 1993.

Cursos seguindo só parte de um pacote:

(pacotes A, B e C incompletos: bacharelado de Matemática, Atuária, Estatística e Informática do IM,

Meteorologia e Geologia do Igeo, Engenharia Química e Químico Industrial da EQ, Químico com a-

tribuições tecnológicas do IQ, Licenciaturas de Matemática e de Química). Havia nove grades curri-

culares de disciplinas de Física e onze cursos neste grupo.

A

O curso de Química com atribuições tecnológicas (IQ) e a Engenharia Química (EQ) tinha apenas mu-

danças menores de ementa em relação a duas disciplinas do pacote A, mantendo a carga horária do pa-

cote. Já o curso de Química Industrial da EQ tem mudança de ementas e tem a metade da carga horária

desse pacote.

(1)- Químico Industrial (Escola de Química)

- Física I-B e II-B com 4 horas semanais durante 2 semestres.

- Física Experimental I e II com 2 horas semanais durante 2 semestres.

(2)- Químico com atribuições tecnológicas (Instituto de Química) e Engenharia Química (Escola de

Química)

- Física I-B, II-B, III-A e IV-A com 4 horas semanais durante 4 semestres.


B

A Geologia e a Meteorologia faziam o pacote exceto por uma disciplina de Experimental e, no

caso da Geologia, por mudanças menores da ementa de uma disciplina teórica. Já os cursos do

IM tinham diferenças bem maiores. Os cursos de Matemática, Informática, Ciências Atuariais e

Estatística cursavam 1 ou 3 disciplinas teóricas e 0 ou 1 disciplinas experimentais.

(3)- Meteorologia (Instituto de Geociências):


- Física Experimental I até III com 2 horas semanais durante 3 semestres.

(4)- Geologia (Instituto de Geociências):



As disciplinas Física I e II eram oferecidas alternadamente com as disciplinas Física I-G e II-G,

sendo consideradas equivalentes entre si e com as disciplinas correspondentes oferecidas para as

Licenciaturas, apesar destas disciplinas terem 4 horas semanais.

(5) - Bach. Matemática (Instituto de Matemática):

- Física I, III e IV com 6 horas semanais durante 3 semestres.

- Física Experimental I com 2 horas semanais durante 1 semestre.

(6)- Informática (Instituto de Matemática):

- Física I, II e III com 6 horas semanais durante 3 semestres.

(7)- Ciências Atuariais e Estatística (Instituto de Matemática):

- Física I com 6 horas semanais durante 1 semestre.


C

O pacote C tem 360 horas (T+E) e 300 horas (L), mas a Licenciatura de Matemática tem 180 horas

(T+E) e 0 horas (L), enquanto a Licenciatura de Química tem 180 horas (T+E) e 180 horas (L).

(8)- -Licenciatura de Matemática (IM)

Introdução à Física I, Mecânica da Partícula, Introdução ao Eletromagnetismo (3 disciplinas, 4

horas semanais cada uma)

(9)-Licenciatura de Química (IQ):

Mecânica da Partícula, Mecânica do Sistema e Física Térmica, Introdução ao Eletromagnetismo

e os três laboratórios correspondentes (6 disciplinas, 4 horas semanais cada uma)

II

Disciplinas avulsas baseadas em Álgebra ou em Cálculo para cursos

do CCS e do CLA

Adicionalmente havia em 1996 disciplinas básicas de Física baseadas em Álgebra ou em Cálculo ofe-

recidas para quatro outros cursos, com ementas mais específicas: Desenho Industrial, Farmácia e Ba-

charelado e Licenciatura de Biologia.

E.1-Até 1995 o curso de Farmácia tinha duas disciplinas de Física baseadas em Cálculo, Física Geral I

e II, com total de 120 horas (T+E) e 30 (L). A partir de 1996 a Farmácia passou para uma disciplina

baseada em Cálculo com total 90 horas (T+E), a mesma que era oferecida a Biologia. Em 1998 essa

disciplina passou para um total de 60 horas. Em 2007/2, numa grande reforma curricular da Farmácia,

essa disciplina foi removida do currículo.

E.2-Até fim de 1997 o Bacharelado em Biologia, do Instituto de Biologia, tinha essa disciplina basea-

da em Cálculo com total de 90 horas, cujo total de horas foi reduzido para 60 horas, com o que passou

a ser baseada em Álgebra. Desde então continua assim. A Licenciatura de Biologia cursa essa discipli-

na e mais outra de Física, também com 60 horas.

E.3-Em 1988 as duas habilitações do curso de Desenho Industrial, obedecendo às Diretrizes

Curriculares, começaram a ter uma disciplina de Física específica, baseada em Álgebra, com total de

60 horas de aula. Recentemente, em 2008, estas habilitações tornaram-se cursos distintos, cada um

com uma Diretriz Curricular, e a disciplina de Física permaneceu apenas num dos cursos.

III

Quadro das disciplinas básicas de Física em 2010

As maiores novidades em relação a 1996, como já foi dito, foram o surgimento de dois novos pacotes

de disciplinas básicas de Física: o das licenciaturas EAD e o da proposta de reforma curricular do IF

em 1996, implementada na Biofísica. Outra grande novidade foi o surgimento deste e de outros cursos

novos, que se distribuiram pelos quatro grupos de disciplinas presenciais. Adicionalmente surgiram

novos campi, cursos existentes apenas no turno noturno passaram a existir no diurno e cursos apenas

no diurno começaram a existir no noturno.

Pacote A- Cursos com disciplinas de Física Teórica Básica com 4 horas semanais:

O número de cursos no grupo aumentou, sendo agora formado pelos cursos da Escola Politécnica, pelo

Químico com Atribuições Tecnológicas, do Instituto de Química, e pelo curso multi-unidade de Nano-

tecnologia. Adicionalmente a expansão de vagas da Politécnica aumentou muito o número de alunos.

O total é 240 horas (T+E) e 120 horas (L).

- Física I-A até IV-A com 4 horas semanais durante 4 semestres.


(O curso novo e multi-unidade de Nanotecnologia, (com participação do IF) e o curso de Química com

atribuição tecnológica (IQ) entraram no grupo A. Agora os cursos de Engenharia existirão também em

Macaé.)

B- Cursos com disciplinas de Física Teórica Básica com 6 horas:

O grupo manteve-se estável em termos de número de cursos, com a transformação em curso do Bach.

Física:habilitação de Física Médica. Os cursos são Astronomia (Observatório do Valongo) e o Bacha-

relado em Física e Física Médica (Instituto de Física). A transferência de vagas do Bacharelado de

Física para a Licenciatura e para o BCMT diminuiu o número de alunos deste grupo. O total é360

horas (T+E) e 120 horas (L).



Pacote C- Cursos noturnos com disciplinas de Física Teórica Básica com 4 horas semanais:

O único curso integral do pacote C é a Licenciatura de Física:

- Mecânica da Partícula, Mecânica do Sistema e Física Térmica, Introdução ao Eletromagnetismo,

Introdução à Física Ondulatória, Físicas Modernas A e B e cincos laboratórios correspondentes (11

disciplinas, 4 horas semanais cada uma). O total é de 760 horas: 360 horas (T+E) e 300 horas (L).

Os cursos noturnos de Licenciatura do IM e do IQ usam, desde o seu início, estas disciplinas deste

pacote. Como novidades recentes, o IQ recriou o Bacharelado de Química usando disciplinas deste

pacote e o IM criou o turno diurno da Licenciatura de Matemática. O número de alunos e de cursos

aumentou.

Pacote D- cursos da UFRJ na modalidade Ensino à Distância com disciplinas de Física básica

D.1- Licenciatura de Física (criada em 2003):

- 2 disciplinas de Introdução às Ciências Físicas e 8 Físicas Básicas, com um total de 600 horas: 450

horas (T+E) e 150 horas (L). A carga é um pouco menor que a do curso presencial, tendo mais carga

teórica e metade da carga experimental.

Pacote E- Curso que faz duas disciplinas básicas de 4 horas (T+E) e 2 horas (L) e uma disciplina

de 3 horas (T+E) e 2 horas (L):

E.1- curso de Biofísica (ICB).

- Mecânica, Oscilação e Ondas com 6 horas semanais (4 horas (T+E) e 2 horas (L))

- Eletromagnetismo e Ótica com 6 horas semanais (4 horas (T+E) e 2 horas (L))

- Física Moderna I com 5 horas semanais (3 horas (T+E) e 2 horas (L))

Esse grupo é novo, o curso de Biofísica foi criado em 2006. Estas disciplinas são similares às propos-

tas na reforma curricular do Bacharelado do IF em 1996. O total é de 255 horas 165 (T+E) e 90 (L).

Grupo especial – versões incompletas dos grupos A, B, C, D ou E, ou que fazem outras discipli-

nas baseadas em Cálculo

(Há onze grades curriculares de disciplinas de Física e quinze cursos neste grupo, quando em

1996 eram nove grades e onze cursos.)

1- Engenharias da Escola de Química e Química Industrial, também da EQ (pacote A incompleto)

- Físicas I-A e III-A com 4 horas semanais durante 2 semestres.

- Físicas Experimentais I e II com 2 horas semanais durante 2 semestres.

O total é de 180 horas: 120 horas (T+E) e 60 horas (L). Agora os dois cursos existirão também

no turno noturno.

2- Biotecnologia (multi-unidades, “pacote A” incompleto):

- Física I-A com 4 horas semanais durante 1 semestre.


O total é de 90 horas: 60 horas (T+E) e 30 horas (L).

3 – Bacharelado de. Matemática (IM, “pacote B” incompleto):

- Física I, III e IV com 6 horas semanais durante 3 semestres.



4- Meteorologia (IGeo, “pacote B” incompleto):




5- Bacharelado em Ciências Matemáticas e da Terra:(CCMN, “pacote B” incompleto)

- Físicas I e III com 6 horas semanais durante 2 semestres.


O total é de 240 horas: 180 horas (T+E) e 60 hras (L).

6- Licenciatura de Matemática (IM, “pacote C” incompleto)

- Introdução à Física I, Mecânica da Partícula, Introdução ao Eletromagnetismo (3 disciplinas, 4 horas

semanais cada uma, “pacote C” incompleto).

O total é 180 horas (T+E).

7- Licenciatura e Bacharelado de Química (IQ, “pacote C” incompleto)

-Mecânica da Partícula, Mecânica do Sistema e Física Térmica, Introdução ao Eletromagnetismo e os

três laboratórios correspondentes (6 disciplinas, 4 horas semanais cada uma).

O total é 180 horas (T+E) e 180 horas (L).

8- Licenciatura de Biologia (IB-EAD, criada em 2003, “pacote D” incompleto)

- 2 disciplinas de Introdução às Ciências Físicas, com um total de 120 horas: 90 horas (T+E) 30

(L). A carga é idêntica à do curso presencial.

9- Licenciatura de Química (IQ-EAD, criada em 2009, “pacote D” incompleto)

- 2 disciplinas de Introdução às Ciências Físicas, ICF-Q, com um total de 60 horas: 30 horas

(T+E) e 30 horas (L).

- disciplinas de Física Básica I-A, I-B, II-B-Q, III-A e III-B, com um total de270 horas: 195

(T+E) e 75 (L). (A disciplina Física Básica II-B-Q difere da II-B.)

O total do curso é 330 horas: 225 horas (T+E) e 105 (L). A carga total é similar à da Licenciatura

presencial mas com menor carga experimental.

10- curso de Ciência da Computação (IM, pacote E incompleto)

- Mecânica, Oscilação e Ondas com 6 horas semanais (4 horas (T+E) e 2 horas (L))

- Eletromagnetismo e Ótica com 6 horas semanais (4 horas (T+E) e 2 horas (L))

O total é de 120 horas (T+E) e 60 horas (L).

11 - cursos de Atuária e Estatística (IM, disciplina avulsa):

- Elementos de Física com 6 horas semanais durante 1 semestre.

O total é de 90 horas (T+E)

[Os cursos de Geologia (IGeo/CCMN), Geografia (IGeo/CCMN) e Farmácia (FF/CCS) deixaram de

ter disciplinas básicas de Física respectivamente em 2004, em 1991 e em 2007. O curso de Matemática

Aplicada (IM/CCMN), criado em 2003, nunca teve disciplina de Física básica.]

IV Propostas

As propostas abaixo em resumo viabilizam a expansão de vagas nos cursos de graduação, através da

oferta de apenas dois grandes pacotes: um presencial, que será essencialmente o atual pacote A, e um

de ensino à distância, essencialmente o atual pacote F do convênio CEDERJ. As disciplinas teóricas

desse pacote A deverão ter duas horas de aula magna teórica e duas de exercício por semana (estas

últimas poderão ser ministradas por professores ou auxiliares docentes).

1-Numa primeira etapa, desativar o pacote de 4 disciplinas teóricas básicas de 6 horas por semana

(pacote B) e o pacote C (Licenciaturas presenciais) e oferecer a escolha de substituição pelo pacote A

(4 disciplinas de 4 horas oferecidas hoje para a Politécnica, a EQ, o IQ e para o curso de

Nanotecnologia) ou pelo pacote E (3 disciplinas de 6 e de 5 horas oferecidas hoje para a Biofísica e a

Informática). Em particular para o Bacharelado e para a Licenciatura presencial de Física é lógico

estarmos no mesmo pacote, no caso o A, e voltarmos a ter o IF no “pacote da Física Básica do CT-

CCMN”.

Nessa primeira etapa o pacote E, usado pela Biofísica e pela Computação, pode ainda ser útil para as

necessidades de alguns cursos multidisciplinares novos, como a Nanotecnologia ou a Biotecnologia.

As disciplinas oferecidas neste pacote E fundem a Mecânica (hoje nas atuais Física I e II) e fundem o

Eletromagnetismo e a Ótica (hoje em Físicas III e IV), eliminando divisões artificiais. Esta é a estrutu-

ra de três disciplinas típica dos cursos básicos norte-americanos, sendo por exemplo, a dos livros do

Alonso-Finn e do Tipler. Adicionalmente a divisão de disciplinas do “pacote E” dá ênfase para a parte

de Física Moderna, hoje geralmente vista apenas em metade do curso de Física IV ou IV-A. Um pro-

blema existente nesse pacote E (e existente nas antigas disciplinas de Física Geral I e II oferecidas para

a Farmácia) é que suas disciplinas tem uma parte teórica (que pode ser ministrada para turmas com

100 ou mais alunos) e uma parte experimental (que hoje só pode ser ministrada para turmas com 12

alunos embora, com mais equipamentos, este número possa ser aumentado para 20). Estas disciplinas

precisam ter separadas as partes experimentais e teóricas.

Ainda nessa primeira etapa hoje no CEDERJ (pacote D) cada uma das Físicas I a IV (do pacote B) é

somada à Física Experimental respectiva e subdividida em duas disciplinas, cada uma com 45 horas de

teoria e 15 de laboratório, enquanto as Físicas I-A a IV-A dos cursos presenciais (pacote A) tem 60

horas de aula teórica semestrais e as Físicas Experimentais tem 30 horas de aula semestrais. Seria mui-

to importante ter Físicas I a IV(EAD) no pacote D compatíveis com as Físicas I-A a IV-A do pacote A.

Isto viabilizaria que alunos de cursos presenciais do CT-CCMN pudessem se inscrever nessas discipli-

nas, garantindo a assim a interconversibilidade dos dois pacotes de disciplinas. A expansão dos cursos

do CT e do CCMN no Fundão, em Macaé e em Xerém, nos turnos diurno e noturno, seria beneficiada

com isto.

2- As ementas das disciplinas teóricas e experimentais precisam ser repensadas, para inclusão de

tópicos hoje negligenciados – por exemplo, unidades e análise dimensional, gravitação, fluidos

newtonianos e tensão superficial – e para tornar mais racional a distribuição de tópicos pelas 4

disciplinas. Em particular a ementa de Física III deveria ser Eletromagnetismo e Ótica e a de Física IV

deveria ser Física Moderna, enquanto as disciplinas de Física Experimental poderiam evitar repetições,

por exemplo no tratamento de erros.

3- A administração acadêmica das disciplinas básicas presenciais deve ser reestruturada, o que exigirá

a formação de comissões para cada uma das Físicas Teóricas e Experimentais básicas, introduzindo au-

las magnas de 2 horas nas disciplinas teóricas e separando o que é atividade docente e o que é ativida-

de auxiliar docente nas disciplinas teóricas e experimentais. Essa estrutura de aulas magnas está

associada a duas característica pedagogicamente desejáveis: disciplinas mais conceituais e hábitos de

estudo independente por parte dos estudantes.

Numa segunda etapa, para que a divisão das disciplinas teóricas em aulas magnas e de exercícios

represente uma melhoria significativa no uso de nossos professores precisamos de auditórios apropria-

dos, de 100 e de 200 lugares. Nunca tivemos auditórios com 200 lugares e precisamos aumentar o

nosso número de auditórios de 100 lugares. A transferência do IF para o novo prédio é uma

oportunidade pa-ra reconverter algumas das salas para 100 lugares. Outra oportunidade seria usar os

recursos do REUNI para construir essas salas no CT ou no CCMN. No entanto é importante lembrar

que, mesmo sem esses auditórios. caso só ministremos duas horas por semana numa disciplina de

quatro horas por semana poderemos atender mais alunos e reduzir a carga didática docente média.

Como essas disciplinas serão dadas em 60 semanas e o número típico de capítulos de diversos livros-

texto é dessa ordem, isto permite uma aula magna por semana , cada uma apresentando um capítulo,

com algumas semanas para revisões e provas. Essa é a estrutura típica das disciplinas de introdução à

Física dos cursos norte-americanos para os quais os livros mais comuns foram escritos. O livro Física,

de Young & Freedman (Sears & Zemansky) tem 44 capítulos; Física, de Tipler e Mosca, tem 41; Fun-

damentos de Física, do Halliday e Resnick, tem 45; Física, de Alonso e Finn, tem 37 e Física, de Res-

nick, Halliday e Krane, tem 53.

Para cada disciplina experimental é necessário ter um coordenador docente (ou, numa fase inicial, uma

equipe coordenadora), que preparará o material didático que descreve os objetivos e as atividades de

cada experiência, e uma equipe de monitores que acompanharão os alunos em cada experiência. Hoje a

exigência de que os alunos sejam acompanhados por docentes na realização das atividades propostas é

um imenso desperdício. Adicionalmente é essencial ampliar a área hoje utilizada por estas disciplinas e

reequipá-las.

4 - A mais longo termo é preciso criar um pacote justando as características desejáveis do pacote “A”

(disciplinas teóricas com 4 horas semanais) e do pacote “E” (subdivisão mais apropriada dos tópicos

em três disciplinas) por um pacote de três disciplinas teóricas de 4 horas e três disciplinas experimen-

tais. Esta é a estrutura das universidades americanas, mesmo das melhores – MIT e Berkeley – admi-

tindo apenas a existência de níveis de ensino mais conceituais ou mais operacionais. Ela coloca a ênfa-

se no trabalho ativo do estudante estudando e não no seu trabalho passivo de assistir aulas.

Referências:

1) Os dados de grades curriculares dos cursos foram obtidos da página do SIGA:

https://www.siga.ufrj.br/sira/repositorio-curriculo/ListaCursos.html

2) A proposta de Reforma Curricular de 1996, de autoria do GT de Reforma Curricular, está em:

http://omnis.if.ufrj.br/~coelho/reforma.html

3) Os dados do ingresso de alunos em 2011 na UFRJ foram obtidos da página do Vestibular:

http://portal.acessograduacao.ufrj.br/index.php?option=com_rokdownloads&view=file&Itemid=

16&id=720 . Os dados do ingresso de alunos em outros anos foram de versões impressas do

“Manual do Candidato”.

5) Os dados do ingresso de alunos em 1980 na UFRJ foram do livro “UFRJ:subsídios para sua

história”, Francisco Bruno Lobo, UFRJ, 1980

https://www.siga.ufrj.br/sira/repositorio-curriculo/ListaCursos.html

http://omnis.if.ufrj.br/~coelho/reforma.html

http://portal.acessograduacao.ufrj.br/index.php?option=com_rokdownloads&view=file&Itemid=16&id=720

http://portal.acessograduacao.ufrj.br/index.php?option=com_rokdownloads&view=file&Itemid=16&id=720

ANEXO

UM NOVO CURRÍCULO NO INSTITUTO DE FÍSICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL

DO RIO DE JANEIRO

(Foram removida as partes que não diziam respeito ao ensino básico de Física, mantendo a

Introdução e parte dos anexos)

Proposta apresentada pelo Grupo de Trabalho sobre Reforma Curricular no IF/UFRJ:

Prof. Bernard M. Maréchal

Prof. Ildeu de Castro Moreira

Prof. João Barcelos Neto

Prof. Leandro S. de Paula

Prof. Luiz Davidovich

Prof. Nelson V. de Castro Faria

Rio de Janeiro, 02 de Julho de 1996

1. INTRODUÇÃO

Há anos que a forma e o conteúdo do ensino de graduação do Instituto de Física da UFRJ são objeto

de avaliações e de críticas severas, muitas vezes justificadas. Entretanto pouco foi feito para resolver o

problema e as pequenas alterações realizadas não mudaram o quadro do nosso ensino. Consciente

dessa situação, o Instituto de Física decidiu, em meados de 1994, abordar o problema de maneira mais

profunda e coerente. Um Grupo de Trabalho foi escolhido pela Diretoria para estudar e propor

mudanças, visando melhorar a qualidade do ensino de Física do nosso Instituto. Reuniões quase

semanais do grupo de trabalho, debates públicos com o corpo docente e discente do Instituto,

conversas particulares com professores e alunos, seminários de apresentação de propostas na

Comissão de Integração CT-CCMN, interações múltiplas com coordenadores de cursos de unidades

do CT e do CCMN, levaram a conclusões e propostas ora apresentadas neste documento.

Esse Grupo de Trabalho se propos como objetivos principais:

* Realizar um levantamento das críticas ao atual currículo, oriundas tanto dos estudantes como dos

professores do Instituto de Física e de outras unidades, identificando os pontos mais sensíveis e que

demandariam alterações a curto prazo.

* Consolidar uma proposta de modificação do atual currículo, após consultas aos professores e

estudantes, visando corrigir as principais falhas identificadas no atual sistema.

O Grupo entende que se, por um lado o currículo atual do Instituto de Física apresenta deficiências

cuja correção é urgente, por outro lado, qualquer reforma deve ser baseada na experiência acumulada

do quadro docente. Isso implica que o tempo de elaboração desse projeto deve ser suficientemente

longo para garantir a participação e a maturação necessárias. Embora qualquer um dos membros do

Grupo, ou qualquer professor, possa gerar em prazo curto uma proposta de currículo, a situação é bem

diferente quando a proposta é coletiva. De fato, nenhuma proposta individual até agora apresentada

conseguiu entusiasmar um número expressivo de membros do Instituto.

Além disso, e principalmente no que se refere ao Ciclo Básico, é importante contar com o apoio de

todas as unidades do CT e do CCMN, para a implantação da reforma. Qualquer proposta de reforma

está limitada por condições externas ao Instituto de Física; ignorá-las pode torná-la inexequível.

Assim, é importante lembrar que o Ciclo Básico de Física para o CT e o CCMN, transformou-se ao

longo dos anos e que apresenta hoje uma diversidade muito grande, com as seguintes particularidades:

- para a Escola de Engenharia e a Escola de Química ( turmas distintas ):

* Física I até IV com 4 horas semanais durante 4 semestres.

* Física Experimental I até IV com 2 horas semanais durante 4 semestres.

- para o Instituto de Matemática ( Matemática ):

* Física I, III e IV com 6 horas semanais durante 3 semestres.

* Física Experimental I com 2 horas semanais durante 1 semestre.

- para o Instituto de Matemática ( Informática ):

* Física I, II e III com 6 horas semanais durante 3 semestres.

- para o Instituto de Matemática ( Atuária ):

* Física I com 6 horas semanais durante 1 semestre.


- para o Instituto de Matemática ( Licenciatura ):

* Física I III e IV com 6 horas semanais durante 3 semestres.

* Física Experimental I e II com 2 horas semanais durante 2 semestres.

- para o Instituto de Matemática ( Estatística ):

* Física I com 6 horas semanais durante 1 semestre.


- para o Instituto de Química:

* Física I e II (especiais) com 4 horas semanais durante 2 semestres.

* Física III e IV com 4 horas semanais durante 2 semestres.


- para o Instituto de Geociências ( Astronomia ):



- para o Instituto de Geociências ( Meteorologia ):


* Física Experimental I até III com 2 horas semanais durante 3 semestres.

- para o Instituto de Geociências ( Geologia ):

* Física I e II (especiais) com 6 horas semanais durante 2 semestres.

* Física III e IV com 6 horas semanais durante 2 semestres.

* Física Experimental I II e III com 2 horas semanais durante 3 semestres.

- para o Instituto de Física:



Como se pode notar, do conceito original de Ciclo Básico sobrou pouco mais do que o nome e as

razões das transformações nem sempre foram puramente didáticas e técnicas.

Vale ressaltar ainda que a FINEP lançou recentemente um programa de reestruturação do ensino das

engenharias. A participação do Instituto de Física nesse processo foi publicamente declarada como

fundamental. Essa reestruturação deve levar em conta que, em uma época de rápida transformação

tecnológica, deve ser favorecida uma formação básica sólida, e evitada uma especialização prematura,

que corre o risco de se tornar rapidamente obsoleta.

Este documento traz os aspectos gerais das propostas do Grupo de Trabalho para a reformulação

do currículo. Como qualquer proposta de modificação deve ser precedida de uma análise crítica

da situação atual, o documento inicia-se com essa essa análise.

2. ANÁLISE CRÍTICA DO CURRÍCULO ATUAL

As críticas recolhidas e formuladas pelo Grupo referem-se tanto ao ciclo básico como ao profissional,

e podem ser resumidas nos seguintes pontos:

2.1 De modo geral, o currículo atual envolve uma carga horária excessiva. Além do excesso de disci-

plinas obrigatórias, os cursos oferecidos têm uma carga horária superior àquela vigente em outras ins-

tituições similares no País e no estrangeiro. Continuam a ser obrigatórios cursos que há muito foram

eliminados ou tornados eletivos nas melhores instituições do Brasil e de outros países. A conseqüente

sobrecarga de horário e dos professores torna exígua a oferta de disciplinas eletivas no Ciclo Profissio-

nal.

2.2 Como conseqüência desse fato, o trabalho necessário dos alunos é freqüentemente substituído pelo

trabalho do professor. Embora vários cursos já estejam utilizando a sistemática de listas de exercício,

entregues e corrigidas regularmente, esse procedimento ainda não é generalizado, e não costuma ser

adotado no Ciclo Básico, onde sua importância seria ainda maior.

2.3 A carga horária demasiada é agravada pelo fato de que a duração de cada aula é excessiva, dificul-

tando a assimilação de conceitos e a manutenção da concentração dos alunos. Essa questão é especial-

mente relevante para o Ciclo Básico.

2.4 A formação dos estudantes tende a ser demasiadamente formal. Esse fato, já comentado por R.

Feynman ( Prêmio Nobel de Física ) em suas reminiscências sobre sua estadia no Brasil, pode ser veri-

ficado no exame de seleção para o mestrado no Instituto de Física: questões formais (como por exem-

plo aquelas que envolvem o formalismo lagrangiano) têm um índice de acertos muito superior a ques-

tões mais conceituais. Aplicações importantes da Mecânica Quântica deixam de ser vistas, ou então

são discutidas de forma insatisfatória nos cursos de Física Moderna.

2.5 Ocorre uma excessiva repetição nos diversos cursos oferecidos pelo Instituto, sem que isso impli-

que em um aprofundamento crescente. Por exemplo, a introdução à Mecânica Quântica é feita, prati-

camente no mesmo nível, nos cursos de Física IV, Física Moderna I, e Mecânica Quântica I. Alguns

tópicos de Mecânica estão sendo vistos em Física I e II com um nível de aprofundamento equivalente

ao de um curso de Mecânica Geral. Tópicos abordados nos cursos de Métodos da Física Teórica

repetem matéria coberta pelo curso de Cálculo IV, e por vários cursos oferecidos no Instituto de Física.

Critica-se ainda, nos cursos de Métodos, a falta de utilização de programas de computação algébrica, e

de modo geral a aridez desses cursos, que dificulta a retenção dos conceitos e implica que mesmo os

melhores alunos esqueçam o que aprenderam já no semestre seguinte.

2.6 Há uma tendência de aumentar progressivamente o nível de aprofundamento dos cursos de gradua-

ção, antecipando material normalmente coberto em cursos de pós-graduação. Com isso, assistimos fre-

qüentemente a situações em que o material ensinado e os livros textos adotados colocam esses cursos

num patamar superior, em termos de aprofundamento, aos cursos equivalentes das melhores universi-

dades americanas. Este é freqüentemente o caso dos cursos de Física Estatística e Mecânica Quântica.

Deve-se notar ainda que o curso de Mecânica Analítica, no nível do Goldstein, é considerado um curso

de Pós-Graduação na maior parte das universidades norte-americanas (ver, por exemplo, os Apêndices

9.1 a 9.9). É portanto duvidoso, nessa situação, que haja um real aproveitamento da grande maioria dos

alunos.

2.7 O curso de bacharelado está em certa medida obsoleto: as disciplinas obrigatórias não cobrem de-

senvolvimentos mais recentes em várias áreas da Física, e não há espaço para eletivas que cumpram

esse papel. Ignora-se a possibilidade de utilização de programas como Matemática e Maple, que pode-

riam ser introduzidos nos cursos de Métodos da Física Teórica e/ou Métodos Computacionais e utili-

zados em várias outras disciplinas.

2.8 O curso de bacharelado não contempla opções de formação que levem a empregos de físico fora do

circuito universitário, como por exemplo na área industrial, radiológica ou médica.

2.9 Os atuais cursos de Física Moderna Experimental, apesar de grandes melhorias, não satisfazem in-

teiramente as necessidades de formação prática dos alunos. No total, os alunos do IF têm apenas 8% de

sua carga didática em atividades de laboratório; na reforma aqui proposta esse valor passa para 25%.

2.10 No aspecto da utilização e do domínio de recursos computacionais, a formação dos alunos do IF

deixa muito a desejar: não existe nenhuma cadeira obrigatória voltada para isto.

2.11 A repetição semestral de todas as disciplinas sobrecarrega desnecessariamente o quadro de pro-

fessores.

2.12 A estrutura atual de pré-requisitos deve ser revista, se não abolida, de modo a permitir uma maior

flexibilidade na organização do curso para cada estudante. Isso implica numa orientação acadêmica

efetiva e não só administrativa.

2.13 O atual Ciclo Básico requer mudanças profundas. Os departamentos de engenharia fazem críticas

severas ao Ciclo Básico oferecido pelo Instituto de Física, mencionando em especial os altos índices de

reprovação, a despreocupação do Instituto com relação ao estabelecimento de métodos de estudo ade-

quados, e a formação excessivamente formal dos alunos. O Grupo considera que, em parte, essas críti-

cas são fundamentadas e que elas deveriam levar a um esforço importante do corpo docente no sentido

de melhorar substancialmente o Ciclo Básico. Essa melhoria não será possível no entanto, apenas com

a participação dos professores do Instituto de Física: será também necessário um envolvimento dos de-

partamentos de todas as unidades do Centro de Tecnologia e do Centro de Ciências Matemáticas e da

Natureza, no sentido de colaborar para unificar e enxugar o Ciclo Básico, de forma a permitir uma for-

mação básica melhor para os alunos do CCMN e do CT. As críticas referentes a essa parte do curso

são enumeradas a seguir:

* Nos últimos anos, ocorreu um sério retrocesso na organização do Ciclo Básico, com a separação

dos vestibulares e dos cursos para as diversas engenharias e as ciências básicas. Essa separação cria

uma especialização prematura e artificial, que constrange a mobilidade dos estudantes e é contrária ao

espírito universitário. Logo no primeiro ano, o estudante matricula-se num grande número de cursos, o

que prejudica um trabalho mais profundo de consolidação do conhecimento básico e de formação de

hábitos adequados de estudo.

* As aulas teóricas são demasiadamente formais, quase sempre puramente expositivas, e não contêm

práticas demonstrativas que são um elemento essencial num ensino básico de qualidade. Em muitas

universidades conceituadas, tipicamente, uma aula do Básico envolve cerca de cinco demonstrações

práticas, além de recursos como slides e filmes. Essas demonstrações permitem um contato dos estu-

dantes com o fenômeno descrito, e tornam a aula mais atraente, aumentando a motivação dos alunos e

ajudando-os a fixar sua atenção. Professores de outras unidades já se prestaram a sugerir demonstra-

ções para certos tópicos, de modo a permitir que o curso inclua exemplos de interesse para as diversas

áreas.

* As aulas teóricas são repetidas por grande número de professores, em aulas paralelas, o que acaba

gerando uma heterogeneidade na apresentação do programa, e uma mobilidade natural dos estudantes,

acarretando que algumas turmas fiquem com mais de 100 alunos, enquanto em outras apenas uma de-

zena assiste à aula.

* Os alunos chegam à Universidade, em média, com hábitos de estudo deficientes, e não há um

esforço consistente para remediar essa situação em nosso Ciclo Básico. As melhores univer-sidades

americanas prevêem, exatamente por essa razão, aulas tutoriais com discussão de proble-mas e estudo

dirigido (ver Apêndices 9.1 a 9.9).

* As disciplinas de Física Experimental são desvinculadas das cadeiras teóricas. Essa separação é

prejudicial do ponto-de-vista pedagógico, dificultando a coordenação dos conceitos apren-didos nas

aulas teóricas e experimentais e implicando, muitas vezes, em desperdício de tempo. A integração dos

dois cursos permitiria, pelo contrário, uma complementaridade, de modo que cer-tos tópicos, de abor-

dagem mais apropriada no laboratório, fossem inteiramente discutidos nas aulas experimentais. Torna-

se cada vez mais importante encurtar a distância que separa, na mente de professores e estudantes, a

Física Teórica da Física Experimental: num laboratório didático, especialmente no Básico, não se pre-

para "físicos experimentais", se ensina Física.

* A observação de que o nível dos alunos que ingressam na Universidade tem decrescido tem sido

paradoxalmente acompanhada por um aumento dos aspectos formais e da sofisticação matemática dos

cursos ministrados no Ciclo Básico, sendo com freqüência antecipado material que é tradicionalmente

coberto em cursos mais formais do Ciclo Profissional. É interessante observar que as melhores univer-

sidades norte-americanas são extremamente cuidadosas nesse sentido, procurando no ciclo básico en-

fatizar os conceitos e o contato dos estudantes com os fenômenos físicos, e procurando incentivar a

capacidade de resolução de problemas por parte dos estudantes, deixando os aspectos mais formais

para o ciclo profissional. Do ponto de vista do Grupo de Trabalho isso não significa "facilitar" ou

transformar o Básico em um curso apenas descritivo, mas sim em enfatizar os aspectos físicos e con-

ceituais, durante a fase crítica do aprendizado inicial da física. A Universidade de Berkeley, por exem-

plo, que formulou e publicou um curso de física básica inovador há cerca de 30 anos atrás, oferece

atualmente um curso em moldes semelhantes apenas para os estudantes de turmas especiais ("honors"),

adotando para as outras turmas a 4a edição do livro de Halliday e Resnick (ver Apêndice 9.2).

* O curso de Cálculo tem procurado ao longo dos últimos anos antecipar as necessidades do curso

de Física. Isso tem gerado uma fragmentação daquele curso. Vários tópicos são cobertos parcialmente

em vários semestres, perdendo-se a unidade do assunto. Há uma repercussão desse fato no ciclo profis-

sional do Instituto de Física: um dos cursos de Métodos tem uma ementa próxima à do curso de Cálcu-

lo IV, pois parte-se do pressuposto de que é necessário repetir o material, devido a uma abordagem de-

ficiente no Ciclo Básico.

3. Objetivos da Reforma

Considerando a análise feita anteriormente, a reforma curricular proposta neste documento tem

os seguintes objetivos:

Com relação ao Ciclo Profissional do Instituto de Física:

(...)

Com relação ao Ciclo Básico:

* Restabelecer um Ciclo Básico comum para a maioria dos cursos do CCMN e do CT. Os

poucos cursos fora deste sistema terão cadeiras especiais de Física Geral com duração de um

semestre.

* Promover a realização de demonstrações práticas e a utilização de recursos audiovisuais nas

aulas do Ciclo Básico. Isso, praticamente impossível com o atual sistema de aulas paralelas, exi-

ge a realização de aulas magnas, que têm também a vantagem de imprimir ao curso uma orienta-

ção geral, contribuindo para a homogeneização do ensino básico num patamar de alta qualidade,

em termos de conteúdo e didática.

* Promover a realização de aulas de tutoria ( ou aulas de fixação de conceitos), que permiti-

riam aos alunos, reunidos em grupos menores, discutir e trabalhar sobre tópicos e problemas re-

lacionados com a matéria abordada nas aulas magnas. Nessas aulas seria possível detalhar de-

monstrações matemáticas (com a participação ativa dos alunos), exemplificar conceitos, sanar

deficiências oriundas do segundo grau, buscar desenvolver nos alunos métodos de estudo, esti-

mular o seu raciocínio e ensiná-los a resolver problemas através de estudo dirigido.

* Instituir o sistema de listas de exercícios, distribuídas e corrigidas periodicamente. Essas lis-

tas poderão ser acompanhadas de guias de estudo, contendo um resumo de tudo aquilo que o es-

tudante deveria aprender em uma dada semana. Os guias conteriam referências específicas para

cada tópico da semana, detalhando a seção do livro-texto onde tal tópico pode ser encontrado, e

eventualmente sugerindo leituras adicionais.

* Definir cuidadosamente o nível dos cursos, de modo que seja evitada a formalização prema-

tura, e ao mesmo tempo seja enfatizada uma formação sólida em física básica e incentivado o de-

senvolvimento da habilidade na resolução de problemas. A matemática necessária pode ser intro-

duzida no próprio curso de física, através de exemplos físicos, cabendo aos cursos de Cálculo a

apresentação mais rigorosa e compreensiva dos fundamentos matemáticos.

* Promover a integração das aulas experimentais e teóricas, de modo que elas se complemen-

tem; alguns tópicos deverão ser abordados exclusivamente nas aulas experimentais, permitindo

assim uma aprendizagem que envolva simultaneamente a teoria e a experiência.

Deve ser ressaltado que a reforma ora em discussão não pretende resolver todos os problemas do

curso, mas apenas encaminhar a solução de alguns dos problemas mais sérios. Outras modifica-

ções e correções deverão ser feitas ao longo dos próximos anos, tornando mais precisa a defini-

ção dos programas, eliminando redundâncias ainda existentes e preenchendo lacunas. Em parti-

cular, nada ainda foi sistematizado sobre a possibilidade de formar físicos para a indústria ou

especializados em Física Médica, por exemplo. Talvez isto devesse ser feito, inclusive, a partir

de uma interação preliminar com as áreas de engenharia. A situação do mercado de trabalho para

físicos no Brasil deve ser discudida e analisada com cuidado para que possamos, à luz de dados

mais precisos, direcionar e aprimorar o desempenho do IF na formação profissional no contexto

atual e dentro das perspectivas dos próximos anos. Não analisamos também a questão da forma-

ção dos licenciados, que exige considerações à parte; trata-se de uma área de importância óbvia,

face à situação educacional brasileira, particularmente no domínio científico, e sobre a qual o IF

não deve deixar de refletir e atuar permanentemente.

As propostas a seguir são frutos de mais de um ano de reuniões semanais do Grupo de Trabalho

e de muitas discussões desse Grupo com professores e alunos do Instituto de Física e de outras

Unidades do CT e do CCMN.

4. Propostas para o Ciclo Profissional

(...)

5. Propostas para o Ciclo Básico

O Grupo de Trabalho considera que os objetivos gerais da reforma do Ciclo Básico, mencionados na

Seção 3 do presente relatório, podem ser satisfeitos com a carga horária atual do curso de Física para

os alunos de engenharia. A estruturação do curso em termos de aulas magnas e de tutoria, e a desejada

coordenação entre as aulas teóricas e experimentais, tornam necessário, no entanto, um exame meticu-

loso da ementa, de modo a definir a matéria que seria dada nas aulas magnas, a que seria objeto de dis-

cussão nas aulas tutoriais, e a que seria coberta nas aulas experimentais. Esse detalhamento, embora

esteja sendo realizado, em um primeiro momento, pelo Grupo de Trabalho, com o objetivo de testar a

viabilidade da implantação do novo esquema, extravasa seus objetivos, e deve ser feito pela equipe

escolhida para dar o curso.

É importante, no entanto, estabelecer alguns princípios gerais. As aulas magnas, pela sua própria natu-

reza, deveriam se concentrar na discussão dos conceitos básicos e dos resultados mais importantes, e

na demonstração prática dos fenômenos físicos, deixando as deduções teóricas mais detalhadas para as

aulas de tutoria. Estas seriam um instrumento importante para ensinar os alunos a raciocinar, a estudar

e a resolver problemas. Por outro lado, as aulas de laboratório propiciariam o contato do estudante com

o método experimental, contribuindo também para demonstrar conceitos físicos, e além disso introdu-

zindo certos tópicos (como circuitos elétricos) cuja assimilação é facilitada por uma abordagem simul-

taneamente teórica e experimental. O Grupo de Trabalho considera essencial o estímulo ao trabalho

constante dos estudantes, não só através das aulas de tutoria, mas também através de listas de exercí-

cios semanais, que contribuam, embora com peso pequeno, para a nota final. Esse trabalho constante

fora da sala de aula é considerado fundamental, e é visto como uma alternativa ao aumento da carga

horária, que incentivaria a atitude passiva por parte dos estudantes. Por outro lado, essa estrutura exi-

giria uma concentração dos estudantes nos cursos de Física e Matemática, e uma conseqüente simpli-

ficação do currículo do Ciclo Básico, sobrecarregado atualmente por uma especialização prematura. O

apoio das outras unidades do CCMN e do CT é, portanto, fundamental para o sucesso dessa iniciativa.

Embora dificilmente essas unidades, em particular a Escola de Engenharia, consentissem em adiar a

especialização até o quarto semestre, consideramos possível que seja aceito um enxugamento dos três

primeiros semestres. Em particular, o primeiro semestre não deveria ter uma carga horária superior a

20 horas semanais. Assim o aluno poderia assistir aulas em um período do dia e estudar no outro.

Vemos assim como viável a realização do novo Ciclo Básico em três semestres, com um total de oito

horas semanais (distribuídos entre as aulas magnas, as aulas de tutoria e as de laboratório), mantendo-

se assim a carga horária total do curso atual em quatro semestres. Deve-se notar que o Ciclo Básico de

três semestres, comum para estudantes de ciência básica e engenharia, é adotado por várias universida-

des norte-americanas (ver Apêndices). Ele permite a concentração dos alunos no aprendizado dos con-

ceitos básicos de física e matemática e na formação de hábitos adequados de estudo, durante os três

primeiros semestres de vida universitária. Após esse período básico e comum a todos os estudantes de

Ciências e Engenharias, é iniciada a especialização no quarto semestre. Além disso, a realização em

quatro semestres do esquema proposto traria graves problemas operacionais, em termos de espaço

físico e de número de professores e monitores envolvidos.

O nível do curso corresponde ao livro do Halliday e Resnick, quarta edição, excluídos os capítulos fi-

nais, ou ao livro do Prof. Moysés Nussenzveig, excluídos alguns tópicos que requerem uma matemá-

tica mais avançada e que são cobertos por cursos do ciclo profissional. A distribuição de carga horária

semanal atualmente prevista é de duas aulas de uma hora cada para a aula magna, duas sessões de uma

hora e meia cada de aulas de tutoria, e três horas de laboratório. A aula magna seria dada para turmas

de cerca de 300 alunos, enquanto idealmente as aulas de tutoria envolveriam turmas de 15 a 20 estu-

dantes. No momento, porém, não é possível dimensionar as aulas de tutoria desta forma, devido à

ausência de espaço físico adequado. Estimamos assim um número máximo de 30 alunos por turma

para essas aulas. Cada turma seria assistida por um professor e um instrutor (monitor ou tutor), o que

implica em um apoio decidido da UFRJ para o aumento do quadro de instrutores.

Quanto às outras disciplinas do Básico, o Grupo de Trabalho propõe que os cursos de Cálculo, a

exemplo dos de Física, sejam dados em três semestres. Os alunos do IF teriam ainda os cursos

obrigatórios de Computação e Métodos Computacionais, este último de responsabilidade do IF e o de

Álgebra Linear, todos com quatro horas semanais. A cadeira de Química Geral deveria ser reformulada

adquirindo um caráter mais experimental e voltado para os conceitos e métodos básicos da química;

sua manutenção só faria sentido com uma modificação profunda de sua estrutura e filosofia. As emen-

tas aqui propostas para estes cursos, ministrados por outras instituições, devem ser encaradas como

sendo propostas preliminares do Grupo de Trabalho, elaboradas através de interação com professores e

responsáveis desses institutos; elas deverão ainda ser discutidas e estabelecidas definitivamente após

decisões nas respectivas congregações.

Uma proposta de distribuição das disciplinas do Curso de Bacharelado em Física encontra-se a seguir.

Evidentemente o alcance dessa reforma recomenda prudência na sua implementação. É necessário, em

primeiro lugar, que os professores do Instituto e das demais unidades envolvidas estejam conscientes

de sua importância e viabilidade e dispostos a participar desta iniciativa renovadora. Detalhes da nova

estrutura do Básico devem ser discutidos com profundidade, de modo a garantir o sucesso do esquema

a ser implementado. A reforma deve ser iniciada com o curso de Física I, e estendida aos níveis

sucessivos, prevendo-se assim um período de transição cujas características são apresentadas a seguir.

Além disso, deve ser garantido um número razoável de demonstrações práticas, apropriadas para os

anfiteatros disponíveis. Um ponto essencial para a implementação de uma proposta como esta será a

existência de uma infra-estrutura necessária, como auditórios, salas e laboratórios em número

suficiente e com condições adequadas. A construção do prédio do Instituto de Física, cujo projeto já

está pronto, será certamente um fator importante para facilitar e otimizar as reformas pretendidas.

9. Anexos

Os anexos a seguir reúnem informações sobre currículos atuais de várias universidades norte-

americanas.

Os currículos foram obtidos através da rede Internet, pois catálogos eventualmente disponíveis

no Instituto estão desatualizados, visto que as Universidades norte-americanas passaram por

várias reformas ao longo dos últimos anos. As informações sobre a reforma curricular do MIT

constam do último boletim dessa instituição. As informações recolhidas pelo Grupo de Trabalho

estão certamente incompletas, pois o nível de detalhamento das páginas das instituições no

WWW é muito variado. Embora esse trabalho de coleta de informações deva continuar (para o

que se solicita a contribuição de professores e estudantes), o material anexo já é suficientemente

rico e contem programas que abrangem um leque variado em termos de nível de exigência. A

concentração do material até agora recolhido em universidades norte-americanas deve-se ao fato

de que há nelas, reconhecidamente, uma preocupação maior com o ensino e a transição dos

estudantes do curso secundário para a Universidade do que nas universidades européias. Por

outro lado, as universidades brasileiras têm sofrido mudanças curriculares modestas nos últimos

anos, e seus programas, freqüentemente inspirados pelos currículos norte-americanos da década

de 1960, estão obsoletos e sofrem dos mesmos males que se procuram corrigir na atual reforma

curricular.

Um exame dos exemplos apresentados a seguir permite apreciar o alto grau de flexibilidade dos

programas atuais das universidades norte-americanas, com um núcleo mínimo de obrigatórias e

um leque variado de eletivas. Além disso, é enfatizada em todas elas a importância do trabalho

dos alunos, o que leva no ciclo básico a aulas expositivas centradas em demonstrações práticas,

com uma carga horária semanal reduzida, à cobrança regular de listas de problemas, e à progra-

mação de sessões de tutoria, com turmas contendo números reduzidos de alunos.

Deve ser notada a grande importância atribuída ao primeiro ano do estudante na universidade.

Em particular, o primeiro semestre é cuidadosamente planejado, de modo a garantir aos estudan-

tes que entram na universidade uma assistência constante.

Evidentemente, a reforma curricular do Instituto de Física da UFRJ deverá levar em conta as

condições locais. Os exemplos anexos podem no entanto ser úteis para um balizamento de nossa

reforma, ajudando a situá-la dentro do contexto global da física contemporânea.

9.1 - A REFORMA CURRICULAR DO MIT

O Massachusetts Institute of Technology realizou recentemente uma reforma curricular, que re-

sultou numa reformulação do curso básico, e em várias alterações no ciclo profissional. A leitura

das três páginas seguintes é altamente recomendada, pois apesar das diferenças óbvias com rela-

ção à nossa situação, vários comentários e sugestões fazem sentido também em nosso contexto.

O novo programa prevê que o curso dado para os alunos que acabaram de entrar na Universidade

("freshman year") deve ser especialmente elaborado, tendo em vista que o primeiro ano é um pe-

ríodo de transição entre escolas secundárias com níveis diversos de demanda e o MIT. Assim,

propõe-se para o primeiro semestre de física, que aborda a Mecânica, uma carga horária semanal

composta de uma aula magna para cerca de 300 alunos, com demonstrações, mais três sessões de

natureza tutorial, sendo duas de uma hora de duração, com turmas de 16 alunos, e uma de meia

hora, antes do teste semanal, para 32 alunos).

Prevê-se que as aulas tutoriais serão divididas entre exposições mais detalhadas da teoria ("mini-

lectures") e a resolução de problemas, concentrando-se nos aspectos mais difíceis do trabalho

semanal. Deve-se notar também o caráter "enxuto" do curso do MIT, com um número mínimo de

disciplinas obrigatórias. Observe-se ainda que foi realizada uma extensão do curso de Mecânica

Quântica, de modo a incluir um número maior de aplicações.

9.2 - O CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DE BERKELEY

O Departamento de Física da Universidade de Berkeley apresenta um material bastante detalha-

do no WWW, incluindo os livros texto e a descrição das demonstrações experimentais. Há dois

tipos de ciclo básico, o regular e o "honors", com programas e bibliografias diferentes. Ambos

são realizados em três semestres. A carga horária semanal é de três aulas magnas de uma hora de

duração cada uma, e uma hora de aula tutorial (as disciplinas do ciclo profissional apresentam

carga horária idêntica). Não foi possível obter no entanto informações sobre quais são as discipli-

nas obrigatórias e eletivas no ciclo profissional. Deve ser notada a ênfase dada ao curso de Física

Moderna Experimental ("Advanced Undergraduate Lab"). Note-se ainda que o curso de Física

Atômica Moderna ("Physics 138") tem como pré-requisitos os cursos de Mecânica Quântica I e

II, enquanto o curso chamado por eles de Mecânica Analítica tem programa idêntico ao nosso

curso de Mecânica Geral (é adotado como livro texto o Marion e Thornton, Classical Dynamics

of Particles and Systems).

9.3 - CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DE OREGON

A classificação da Universidade de Oregon entre as universidades norte-americanas é inferior às

de Berkeley e MIT, e a escolha de alunos é conseqüentemente menos seletiva. Nos últimos anos,

no entanto, o Departamento de Física desenvolveu uma política agressiva de contratações, resul-

tando no estabelecimento de excelentes grupo de pesquisa. Note-se que lá também o ciclo básico

tem a duração de três semestres, e Mecânica Analítica, no nível do Goldstein, é oferecida como

disciplina de Pós-Graduação.

9.4 - O CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DE ILLINOIS EM URBANA

O curso básico de física para Ciências e Engenharia tem a duração de três semestres. São cursos

obrigatórios para o bacharelado, além das três disciplinas básicas, dois cursos de Mecânica, tota-

lizando um ano, com programa equivalente ao do nosso curso de Mecânica Geral; um laboratório

de Física Clássica; dois cursos de Eletromagnetismo (equivalentes ao nosso curso de um ano);

dois cursos de Física Atômica e Mecânica Quântica, totalizando um ano. Além disso, o aluno de-

ve escolher um curso entre Laboratório de Física Moderna, Circuitos Eletrônicos, Termodinâmi-

ca e Mecânica Estatística, Introdução à Física dos Plasmas, Luz, Física Sub-atômica e Introdução

à Física do Estado Sólido. Estão previstas ainda cerca de cinco disciplinas eletivas (18 a 21 cré-

ditos), sendo aconselhado aos estudantes que duas dessas sejam na área de física (6 a 8 créditos),

uma ou duas na área de matemática (3 a 6 créditos), e pelo menos três créditos sejam em ciência

da computação.

9.5 - O CURRÍCULO DE ENGENHARIA FÍSICA DA UNIVERSIDADE DE ILLINOIS EM

URBANA

O programa de Engenharia Física da Universidade de Illinois em Urbana pretende preparar os

estudantes tanto para a pós-graduação em física e áreas relacionadas, como para postos de

pesquisa e desenvolvimento em laboratórios industriais e governamentais. Ele prevê que, nos

primeiros dois anos, o estudante segue o programa comum de engenharia, enquanto nos dois

últimos anos, é dada ênfase em cursos avançados em física e matemática, além da oferta de um

leque de eletivas. O ciclo básico, que coincide com o do curso regular, tem a duração de três

semestres. Como nos três exemplos anteriores, não existe um curso separado de Termodinâmica,

sendo coberta em um semestre a disciplina de Termodinâmica e Física Estatística.

9.6 - O CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DE ILLINOIS EM CHICAGO

Está disponível na rede apenas a lista de disciplinas a serem oferecidas no primeiro semestre de

1996, não havendo menção de quais são as obrigatórias e as eletivas. Por outro lado, a partir da

informação mais detalhada sobre o curso inicial da seqüência de física básica ("Physics 141"), é

possível deduzir que ele faz parte de uma seqüência de três cursos (141, 142 e 244), apesar de

existir também um quarto curso de Física Geral (245).

A carga horária consiste de três aulas magnas de uma hora cada uma, mais duas horas de

laboratório, precedidas de uma hora de discussão sobre o material do curso e, eventualmente,

sobre o laboratório. É oferecido também um curso de resolução de problemas em paralelo ao

141, com uma hora por semana. Estudantes menos preparados são aconselhados a seguir o curso

099 ("Preparation for Elementary Physics Sequences"), com três horas por semana, antes de se

inscreverem na seqüência de Física Básica. Este curso não dá direito a crédito, e é equivalente ao

curso de "Física 0", que já chegou a ser oferecido em algumas universidades brasileiras.

Também a Universidade de Illinois em Chicago não apresenta um curso separado de

Termodinâmica. O curso de Mecânica Analítica no nível do Goldstein é oferecido na Pós-

Graduação. Há dois semestres de Métodos Matemáticos, e dois de Mecânica Geral. São previstos

três cursos de física moderna, sobre Física Atômica e Molecular, Matéria Condensada e Física

Nuclear e de Partículas, tendo como pré-requisito o curso de Mecânica Quântica I e, no caso de

Matéria Condensada, também o curso de Física Térmica e Estatística.

Deve ser notado o cuidado especial dedicado à preparação do curso básico para os alunos recém-

admitidos na Universidade. Os estudantes recebem no início do curso um guia de estudo (em

anexo), relacionando os tópicos a serem cobertos em cada semana, os problemas a serem

resolvidos, e as experiências a serem realizadas no laboratório. É interessante observar também,

a partir do guia de estudo, o nível de aprofundamento dos diversos tópicos (o livro texto adotado

é o Serway, Physics for Scientists and Engineers, Third Edition).

9.7 - O CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DA CALIFÓRNIA EM LOS ANGELES

O currículo da UCLA compreende cinco cursos de Física Geral para os alunos de Ciências e

Engenharias (8A a 8E). O primeiro e o terceiro cursos têm uma carga horária maior (4 horas

semanais de aulas com demonstrações, uma hora de discussão, mais três horas de laboratório,

nos cursos 8AL e 8EL, sendo uma delas para aula expositiva). Para os outros cursos da série, há

apenas três horas de aulas semanais com demonstrações. Os alunos têm a possibilidade de se

inscreverem em cursos regulares ou "honors". Há um curso de Termodinâmica e Física

Estatística, e um ano de Mecânica no ciclo profissional, que não inclui no entanto

desenvolvimentos mais formais como transformações canônicas e o formalismo de Hamilton-

Jacobi.

Deve ser notado que a periodização da UCLA é por trimestre ("quarters"), havendo três períodos

de cursos por ano (outono, inverno e primavera). Assim, a seqüência de cinco cursos básicos é

cumprida em um ano e meio.

9.8 - O CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DE MARYLAND

O Departamento de Física da Universidade de Maryland tem sido consistentemente classificado

nos últimos anos entre os 20 melhores departamentos de física dos Estados Unidos. A relação de

cursos anexa contem tanto os cursos de graduação (códigos 101 até 499), como os de pós-

graduação (códigos 601 até 889).

Há dois cursos básicos de física, um seguido predominantemente por alunos de engenharia

(PHYS161, PHYS262, PHYS263) e outro seguido por estudantes de física ou de engenharia que

desejem uma formação mais rigorosa em física (PHYS171, PHYS272, PHYS273), ambos com a

duração de três semestres.

Há ainda um curso "honors", também com a duração de três semestres (PHYS171H,

PHYS272H, PHYS273). Os cursos da seqüência 161, 262, 263 possuem três aulas magnas

semanais, para turmas de cerca de 100 alunos, de 50 minutos cada uma, e uma aula semana de

discussão, também de 50 minutos, para turmas de 20 a 30 alunos.

Há uma sessão semanal de laboratório, de uma hora e cinqüenta minutos de duração. Os cursos

para estudantes de física têm quatro aulas de 50 minutos por semana, para turmas de 35 a 40

alunos. As sessões semanais de laboratório têm uma duração maior (duas horas e cinqüenta

minutos para o primeiro curso, três horas e cinqüenta minutos para os demais).

O curso profissional prevê um semestre de Termodinâmica e Física Estatística. O curso de

Mecânica Analítica é previsto na Pós-Graduação.

9.9 - O CURRÍCULO DA UNIVERSIDADE DA PENSILVÂNIA

O programa do Departamento de Física da Universidade da Pensilvânia prevê um núcleo básico

(três semestres de física, quatro de matemática, um de eletrônica, além de Mecânica Clássica,

Eletrodinâmica I e II, e Mecânica Quântica I), que deve ser complementado por disciplinas que

dependem da área de concentração escolhida pelo estudante entre três disponíveis no

Departamento: Teoria Física e Técnicas Experimentais, Princípios Químicos e Técnicas de

Computação. Uma quarta área de concentração, Astrofísica, deverá estar disponível em breve.

situação do ensino básico de física na ufrjcoelho/disciplinasbasicasdo if.pdf · uma questão...

Documents