A Construção de Conhecimento Científico Escolar segundo o Ensino

Nesta perspectiva, considera-se que a educação científica escolar se processa de forma totalmente diferente da investigação científica, no que respeita às metas a atingir, aos métodos a utilizar e ao campo de aplicações. A meta é a construção de conhecimentos, pelos alunos, desenvolvida com o apoio de modelos e teorias científicos. Os alunos devem conhecer e aplicar vários modelos alternativos, na compreensão e interpretação dos fenómenos naturais. Izquierdo, Sanmartí et al. (1999) propõem a metáfora “fazer ciência escolar” para esta construção de conhecimento feita pelos alunos, nas suas actividades de aprendizagem. Esta deve ser global, integrando valores, métodos e

sistemas conceptuais científicos a serem (re)construídos pelos alunos, com o apoio do professor (Pozo e Gómez, 2000).

No que respeita ao método utilizado, considera-se impossível o desenvolvimento, na aula, de métodos científicos complexos. Devem utilizar-se os métodos que permitam ao aluno reflectir e justificar o que faz, favorecendo a aprendizagem de processos cognitivos associados ao trabalho científico, devidamente orientados pelo professor (García Barros, S., 2000). Este deve introduzir e explicitar os modelos, apoiando os alunos a criar entidades derivadas dos modelo s como forma de raciocinar e desenvolver as suas concepções sobre os mesmos. Para tal deve criar as condições que permitam aos alunos desenvolver estratégias adequadas à reconstrução dos modelos teóricos, com o apoio das práticas. É através do estudo de fe nómenos, feito em domínios concretos, que são evidenciadas e reconstruídas, verbalmente, pelos alunos, as características do modelo. As actividades propostas apresentam, geralmente, situações problemáticas que devem ser resolvidas pelos alunos.

Pozo e Gómez (2000) referem algumas actividades desenvolvidas no EPM de entre as quais se salientam: (1) a compreensão do modelo e posterior aplicação a diferentes conteúdos específicos; (2) o enriquecimento do modelo através da discussão entre alunos e o professor e das avaliações efectuadas; (3) a apresentação e comparação de modelos no contexto da resolução de problemas. O questionamento, elaborado pelo professor, deve visar a construção de conhecimento pelos alunos, orientando as suas investigações, expondo hipóteses alternativas, induzindo a contra-argumentação, promovendo a explicitação dos conhecimentos e a sua redescrição em várias formas de expressão verbal. O nível de análise que os alunos desenvolvem, na comparação e integração dos modelos, depende do nível educativo e dos objectivos concretos que se tenham trabalhado.

O campo de aplicações está estreitamente associado ao currículo da disciplina. No presente trabalho, o corpo de conhecimentos deverá ser construído segundo a óptica da Biologia, permitindo que os alunos distingam o importante do acessório e consigam ver para além das aparências, interpretando os factos à luz dos modelos biológicos estudados.

Os Modelos Científicos Escolares

As teorias são representações mentais, formadas por modelos teóricos, desenvolvidos sobre domínios específicos de factos e fenómenos, tendo como finalidade compreendê- los e poder intervir neles. Os modelos escolares permitem interpretar as relações experimentais que se estabelecem entre os factos reais, calcular e identificar variáveis, elaborar tabelas e esquemas, formular perguntas e ainda fazer previsões sobre o comportamento de um dado fenómeno. De acordo com Izquierdo (2000), “as acções dos alunos na aula de ciências adquirem significado científico porque são realizadas, intencionalmente, reportando-se a um modelo científico. Formam parte da actividade científica escolar pela qual se gera conhecimento e se transforma a maneira de ver através da construção de linguagem adequada” (p.21). Izquierdo, Sanmartí et al. (1999) chamam a atenção para o facto de os manuais escolares apresentarem, muitas vezes, modelos escolares e não teorias, dissociando-os dos domínios de fenómenos aos quais se aplicam.

No EPM o significado do modelo é enfatizado pelas aplicações que permite, não sendo considerado o “modelo científico em si” como único exemplo de “modelo verdadeiro”. Dado que coexistem vários conceitos sobre o mesmo fenómeno, quer científicos (contributo enfatizado pela História da Ciência), quer provenientes da experiência quotidiana, admite-se que, sendo construídos em contextos diferentes e em resposta a problemas de níveis diferentes, podem ser aplicados com sucesso em diferentes situações. Assume-se, assim, uma independência no que respeita à construção e aplicação do conhecimentos científicos e quotidianos, aceitando-se a sua activação de forma situada, em função do contexto (de acordo com Caravita e Hallden, 1994, citados por Pozo e Gómez, 2000).

A Construção de Modelos pelos Alunos em Trabalho Prático

O papel do trabalho prático é promover a construção do conceito central ou modelo conceptual a desenvolver pelos alunos. Os alunos constróem o seu conhecimento estabelecendo e explicitando relações entre os factos e os modelos (podendo, para tal, utilizar diferentes metodologia s no desenvolvimento dos trabalhos).

O trabalho prático deverá equacionar-se em função da etapa da construção do modelo que se deseja promover (a introdução de um novo modelo ou a sua aplicação), a

actividade cognitiva a impulsionar (indução, geração de hipóteses, aplicação do modelo), a actividade linguística a impulsionar no desenvolvimento da actividade cognitiva e os instrumentos de regulação e autoavaliação das aprendizagens, de forma a que os alunos possam compreender o que fazem e evoluir na sua forma de aprender (Izquierdo, Sanmartí et al, 1999).

Izquierdo, et al, (1999), concedem especial importância à “etapa pré-científica” ou de “iniciação”, através da qual é elaborado um primeiro modelo escolar sobre um dado tema, com o apoio de “práticas de iniciação” expressamente realizadas para esse fim. Essas actividades práticas devem permitir que o aluno construa um modelo incipiente sobre o tema, integrando a representação abstracta do fenómeno, a acção desenvolvida (ou técnica empregue) e os resultados dessa acção, avaliados com o recurso a instrumentos. As “práticas de iniciação” podem basear-se em experiências escolares ou em factos do quotidiano, utilizados como analogias. O exemplo do fenómeno escolhido deve, no entanto, permitir uma referência significativa para o aluno, bem explícita, em relação aos três níveis de realização do trabalho experimental laboratorial: simbólico, manipulativo e tecnológico. A reflexão sobre o modelo em construção será orientada pelo professor com perguntas que levem à cons trução de representações sobre os 3 níveis, interligando:

1. O fenómeno (O que representa este facto ? O que está em causa? O que é isto ?); 2. A acção desenvolvida (O que faço? O que é que está a acontecer ?);

3. A avaliação de resultados ( Como aconteceu ? De que forma e quando aconteceu?). Durante a actividade são estabelecidas hipóteses teóricas de funcionamento do modelo, associando-o às características operativas verificadas no desenvolvimento do fenómeno. Podem ser feitas previsões sobre o comportamento do modelo e planificações que permitam obter uma resposta a essas mesmas previsões. Deve ser implementado o uso da linguagem científica, falada e escrita, para descrever, explicar ou justificar as relações entre o fenómeno observado e o modelo teórico em construção. Trata-se de permitir que os alunos construam uma primeira ideia global sobre o assunto em causa, associando a representação abstracta do fenómeno (o modelo fornecido) às suas propriedades e aplicações, de acordo com a metodologia desenvolvida. As práticas de iniciação devem dar sentido, tanto à manipulação e utilização de instrumentos, como à

linguagem teórica, escrita falada sobre o tema.

Izquierdo, Sanmartí et al (1999), referem a necessidade de utilizar práticas de iniciação, sempre que estão em causa mudanças conceptuais radicais, e os novos factos em estudo não puderem ser explicados através dos modelos que os alunos já conhecem. O objectivo é construir um primeiro “mini- modelo” que funcionará como um núcleo agregador de novos conhecimentos, podendo evoluir para formas progressivamente mais complexas. Esta atenção, dada à construção de um primeiro modelo, pretende evitar que os alunos interpretem os fenómenos em estudo segundo modelos alternativos, previamente elaborados com outras finalidades (utilizando modelos escolares mal compreendidos ou modelos elaborados para dar resposta a factos quotidianos extra- escolares). Os autores citados referem que “os alunos têm tendência a dotar de um poder explicativo universal os modelos que conhecem, o que dá lugar a erros graves” (p.55) . O modelo poderá evoluir e tornar-se mais abrangente na medida em que se interligar a novos conceitos, mantendo, no entanto, sempre as suas referências a nível simbólico, manipulativo e tecnológico.

? Linhas Orientadoras das Novas Orientações Construtivistas da Aprendizagem As novas orientações construtivistas preconizam uma construção de conhecimento mais global, realizada a nível conceptual, metodológico e atitudinal. Pretende-se que o aluno construa conhecimento teórico e não superficial, de forma a pensar e agir, reflectir e dialogar sobre o seu trabalho e ser capaz de o reformular ou de propor novas aplicações. Estas novas formas de conceber o ensino e a aprendizagem implicam uma redefinição do currículo. Segundo Galvão, Oliveira et al. (2001), o currículo é “a indicação de um processo cognitivo e social contextualizado, em que as oportunidades de aprendizagem são resultantes da interacção do professor com os seus alunos.

O quadro IB apresenta uma súmula sobre as Perspectivas de Ensino e de Aprendizagem utilizadas em Trabalhos Práticos, relativamente às Novas Orientações Construtivistas.

NOVAS ORIENTAÇÕES CONSTRUTIVISTAS

A construção de conhecimento é global, devendo realizar-se a nível conceptual, metodológico e atitudinal. Pretende-se que o aluno construa conhecimento teórico e não superficial, de forma a pensar e agir, reflectir e dialogar sobre o seu trabalho e ser capaz de o reformular ou de propor novas aplicações.

O currículo6 é a indicação de um processo cognitivo e social contextualizado, em que as oportunidades de aprendizagem são resultantes da interacção do professor com os seus alunos. Corresponde às vivências escolares pelas quais alunos e professores partilham conteúdos e significados ou resolvem problemas sobre objectos e acontecimentos tornados familiares. O professor apresenta-se como gestor de conteúdos e construtor de um currículo flexível. Através deste currículo são desenvolvidas capacidades e adquirido um núcleo de competências essenciais. O currículo enfatiza, não só a definição de uma matriz de aprendizagens, mas também o modo como essas aprendizagens são desenvolvidas.

? Preconiza a reconstrução de esquemas con- ceptuais gerais ou modelos, partindo de conteúdos es- pecíficos.

? ENSINO POR INVESTIGAÇÃO DIRIGIDA

Explicita a necessidade de integrar vários processos de aprendizagem de teoria, prática e resolução de problemas para que se possa dar uma aprendizagem de conteúdos específicos. Este ensino explicita, claramente, a metodologia a desenvolver no trabalho experimental. .Propõe que a construção de conhecimento seja realizada mediante actividades de investigação abertas, visando a resolução de problemas, com a seguinte orientação:

1) estudo qualitativo do problema;

2) tratamento científico do problema proposto através de: emissão de hipóteses de resolução do problema; elaboração e execução das estratégias para verificação experimental das hipóteses formuladas; registo e interpretação dos resultados à luz das hipóteses formuladas; emissão de conclusões.

? ENSINO POR MODELOS

Os alunos devem conhecer, explicitar e aplicar modelos alternativos na compreensão e aplicação dos fenómenos naturais. O papel do trabalho prático é permitir a reconstrução do modelo pelos alunos: é através do estudo de fenómenos em domínios concretos que são evidenciadas e reconstruídas verbalmente pelos alunos, as características do modelo.

O trabalho prático deve equacionar-se em função: da etapa de construção do modelo em estudo; da actividade cognitiva a desenvolver; da actividade linguística a impulsionar; dos instrumentos de regulação e de avaliação das aprendizagens.

O professor deve fazer as perguntas que permitam interligar as 3 dimensões do trabalho: 1) as representações sobre o fenómeno e sobre o modelo – o que é isto? O que está em causa? 2) a acção desenvolvida – o que faço ? o que está a acontecer ?

3) a avaliação dos resultados – como aconteceu ? de que forma aconteceu ?

? Preconiza a reconstrução de conteúdos especí- ficos partindo de modelos ou es- quemas concep- tuais mais abran- gentes.

Quadro 1B - Perspectivas de ensino e de aprendizagem utilizadas em trabalhos práticos.

6 _{Segundo Galvão, Oliveira et al., (2001)}

O currículo é o que professores e alunos vivem, pensando e resolvendo problemas sobre objectos e acontecimentos tornados familiares” (p.3). As vivências escolares devem, pois, permitir a construção e partilha de conteúdos e significados pelos diversos intervenientes da turma. Desta forma, os alunos organizam progressivamente o seu conhecimento e a sua capacidade de viver democraticamente. Isto implica que o professor seja um gestor de conteúdos e um construtor de currículo: o professor pode utilizar os seus conhecimentos práticos para seleccionar e adaptar conteúdos, criando as actividades que mais se adeqúem à construção partilhada de conhecimento pelos seus alunos, de acordo com os seus conhecimentos e interesses. O currículo deve ser flexível para que os professores ajam mais como produtores que como consumidores do currículo. Importa acentuar o modo como se gere o currículo. Tão importante como a definição de uma matriz de aprendizagens, é o modo como essas aprendizagens são desenvolvidas. Através deste currículo são desenvolvidas capacidades e adquirido um núcleo de competências essenciais (adaptado de Galvão, Oliveira et al., 2001).