2.3 Análise Vertical de Programas Nacionais 42
2.3.3 Análise Vertical do Programa de Ciências Canadiano 79
A escolaridade é obrigatória em todas as províncias/territórios. Segundo um estudo efectuado por Johnson e Mathien (2003), em algumas províncias do Canadá (Alberta e Ontário), a educação pré-escolar (kindergarten ou jardin d’enfant) abrange crianças com quatro e cinco anos de idade. Nestas províncias, a frequência deste nível de educação é facultativa, sendo apenas obrigatória no ensino primário, quando as crianças completam os seis anos de idade. Segundo o mesmo estudo, na província canadiana New Brunswick, a educação pré-escolar abrange crianças dos cinco aos seis anos de idade, tornando-se na única província do Canadá com frequência obrigatória deste nível de educação, e iniciando-se o ensino primário aos sete anos de idade. Assim, com excepção de New Brunswick, o ensino obrigatório divide-se em dois grandes ciclos ou tipos de ensino: o Ensino Básico e o Ensino Secundário (Quadro 29).
Quadro 29. Organização do ensino, no sistema educativo canadiano
Idades Ciclos Anos de escolaridade 4-5 Pré-escolar ---
5/6-15 Ensino básico 1º, 2º, 3º, 4º, 5º 6º ,7º, 8º e/ou 9º 15-17 Ensino secundário 10, 11º, 12º
Fonte: OCDE (2000a; 2000b; 2002)
O Lugar das Ciências no Ensino Canadiano
O Canadá é um país onde a educação é da responsabilidade das províncias e territórios. Os programas são definidos pelos governos de cada província (existem dez sistemas provinciais e dois territoriais). As secretarias de ensino das províncias, chefiadas por um ministro eleito, estabelecem as normas, elaboram currículos e subvencionam as instituições de ensino. No entanto, os
programas de Ciências do Canadá seguem as directrizes do “Pan Canadian Common Framework of Science Learning Outcomes” (CMEC, 1997).
Este documento defende como grandes finalidades da disciplina, quer pelos conteúdos veiculados, quer pela metodologia utilizada, o contributo da literacia científica, a formação de cidadãos críticos, autónomos, capazes de fazer escolhas e tomar decisões fundamentadas e de intervirem responsavelmente na comunidade em que se inserem (CMEC, 1997). Assim, os propósitos da Educação em Ciências no currículo de Ciências no Canadá são estimular o entusiasmo e interesse pela Ciência, de modo a que os jovens se sintam confiantes e competentes para se envolverem em matérias científicas e técnicas, ajudá-los a adquirir uma compreensão vasta e geral das ideias importantes, das bases explicativas das Ciências e dos procedimentos do inquérito científico, que têm maior impacto no ambiente e na cultura em geral, e possibilitar o aprofundamento de conhecimento quando é necessário, quer por interesse pessoal dos alunos, quer por motivação de percurso profissional (CMEC, 1997).
Optou-se por pesquisar os programas de Ciências de Alberta e Ontário, por terem sido provincias com bons resultados no PISA, uma vez que Alberta têm-se colocado ao nível da Finlândia.
i) O Programa de Ciências no Ensino Básico de Alberta (Canadá)
Selecção e Organização dos Conteúdos no Domínio das Ciências Naturais - Pré- escolar
Na província de Alberta (Canadá), nas orientações curriculares para a educação pré- escolar (Education Alberta, 2000) as Ciências Físicas e Naturais aparecem integradas com as Ciências Sociais, na área conhecimento do ambiente e da comunidade. Segundo a Education Alberta (2000), com a abordagem desta área pretende-se que as crianças “explorem, investiguem e descrevam o seu ambiente e a sua comunidade recorrendo ao questionamento, à resolução de problemas e à utilização dos seus sentidos” (p. 16). Pretende-se ainda que as crianças identifiquem formas, símbolos e sons que lhes são familiares, reconheçam semelhanças e diferenças entre seres vivos, objectos e materiais e que iniciem a pesquisa de informação, seleccionando as fontes de informação que as ajudem a formar ideias pessoais sobre o seu ambiente e comunidade (Education Alberta, 2000).
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Os conteúdos a abordar recorrendo à observação, de acordo com as orientações curriculares, são as diferenças entre os seres vivos e não vivos, descrever os seus habitats naturais, identificar padrões e ciclos do mundo natural, descrever características dos materiais naturais, demonstrar compreensão de alguns conceitos básicos, descrever as funções de objectos comuns presentes no seu quotidiano, identificar fontes de energia usadas em brinquedos, experimentar máquinas simples, elaborar pequenos planos, descrever os passos e cuidados nesses planos, fazer observações apropriadas acerca dos resultados das suas descobertas e demonstrar prontidão na necessidade de reciclar (Education Alberta, 2000).
Selecção e Organização de Conteúdos no Programa dos 1º ao 6º Anos de Escolaridade
A elaboração do programa da disciplina de Ciências tem em consideração o papel dos conteúdos em Ciências, a natureza da própria disciplina e os seus procedimentos metodológicos. Assim, inclui cinco tópicos por ano de escolaridade que incidem sobre as áreas da Biologia, Geologia e Físico-Química (Education Alberta, 1996). Em cada ano são trabalhadas três vertentes de expectativas de aprendizagem: conhecimento processual – skill (exercício de inquérito e resolução de problemas tecnológicos), atitudes e conhecimento (Education Alberta, 1996). O exercício de inquérito está subdividido em foco, explorar e investigar, e reflectir e investigar. Para concretizar o desenvolvimento das três expectativas da aprendizagem, para cada vertente são definidas expectativas gerais de aprendizagem e expectativas específicas de aprendizagem (figura 1).
Fonte: Education Alberta (1996)
O programa desta área disciplinar apresenta-se organizado por ano, em cinco tópicos (Education Alberta, 1996). Em cada tópico é dada ênfase ao inquérito científico ou à relação entre Ciência e Tecnologia (Quadro 30).
Quadro 30. Apresentação vertical dos tópicos e sua ênfase do programa de Ciências de Alberta (1º ao 6º anos)
Ano Tópico Ênfase
Cor Inquérito científico Mudanças de estação Inquérito científico
Construindo Resolução de problemas tecnológicos Os sentidos Inquérito científico
1º
Animais e plantas Inquérito científico Líquidos Inquérito científico
Flutuação e barcos Resolução de problemas tecnológicos Magnetismo Inquérito científico
Temperatura Inquérito científico 2º
Locomoção de animais Inquérito científico Rochas e minerais Inquérito científico
Variedade de materiais Resolução de problemas tecnológicos Ensaios de materiais, desenhos e modelos Inquérito científico
Audição e som Inquérito científico 3º
Ciclo de vida dos animais Inquérito científico Resíduos Inquérito científico Rodas e alavancas Inquérito científico
Construir veículos que se movem Resolução de problemas tecnológicos Luz e sombra Inquérito científico
4º
Crescimento e alteração das plantas Inquérito científico Electricidade e magnetismo Inquérito científico
Mecanismos usando electricidade Resolução de problemas tecnológicos Electricidade Inquérito científico
Química na sala de aula Inquérito científico 5º
Ecossistemas Inquérito científico Ar e aerodinâmica Inquérito científico
O voo Resolução de problemas tecnológicos O Céu Inquérito científico
Evidencias e investigação Inquérito científico 6º
Arvores e florestas Inquérito científico Fonte: Education Alberta (1996)
Como já foi referido, para cada ano, neste ciclo de ensino, são definidas expectativas gerais e expectativas específicas.
Expectativas Gerais em Ciências do 1º ao 6º Anos de Escolaridade
No sentido de articular e dar unidade aos diferentes elementos do programa, tornando significativa e pertinente a relação com o saber científico, os três núcleos de expectativas que
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estruturam este saber operacionalizam-se de uma maneira articulada. No quadro 31 dá-se o exemplo, para o 6º ano, da operacionalização das competências gerais do domínio do conhecimento processual.
Quadro 31. Organização das expectativas gerais de aprendizagem - Conhecimento processual (6º ano) dos programas
de Ensino Básico na província de Alberta
Inquérito científico Resolução de problemas tecnológicos 1. Conceber e realizar uma investigação em que as variáveis
são identificadas e controladas, e fornecem um teste válido para o problema que está a ser investigado.
Planear e realizar uma investigação de um problema prático e desenvolver uma possível solução.
Nota: O problema envolve a construção ou modificação de um dispositivo que se move através do ar.
2. Reconhecer a importância da precisão na observação e medição; aplicar métodos adequados para registo, compilação, interpretação e avaliar as observações e medições.
Fonte: Education Alberta (1996)
No quadro 31 dá-se o exemplo, também para o 6º ano, da operacionalização das competências específicas do domínio do conhecimento processual.
Quadro 32. Organização das expectativas específicas de aprendizagem - Conhecimento processual (6º ano) do
programa do Ensino Básico na província de Alberta
Inquérito científico Resolução de problemas tecnológicos Formulaçã
o do foco do problema
Fazer questões que levem à exploração e investigação.
Identificar uma ou mais respostas possíveis às questões - indicar uma previsão ou hipótese.
Identificar problemas a serem resolvidos e a finalidade(s) das actividades de resolução de problemas: Que problema vamos resolver? Quais os recursos que podemos usar? Como saberemos que fizemos o que nos propusemos fazer? Quais os possíveis impactos que precisamos considerar? Explorar e
investigar Identificar uma ou mais formas de encontrar respostas para determinadas questões. Planear e executar procedimentos que compõem
uma experiência.
Identificar as variáveis: a ser manipulada; que devem ser mantidos constantes; que será observada (variável resposta).
Seleccionar materiais adequados e identificar como devem ser usados.
Modificar os procedimentos necessários.
Trabalhar individualmente ou cooperativamente no planeamento e realização de procedimentos. Identificar as fontes de informações e ideias e
demonstrar a habilidade de pesquisa.
Identificar uma ou mais possíveis abordagens e planificar um conjunto de passos para resolver o problema.
Seleccionar materiais adequados e identificar como serão usados.
Tentar uma variedade de estratégias e modificar procedimentos, conforme necessário (solucionar problemas).
Trabalhar individualmente ou cooperativamente no planeamento e realização de procedimentos. Identificar as fontes de informações e ideias. Demonstrar habilidades de investigação.
Quadro 32..Organização das expectativas específicas de aprendizagem - Conhecimento processual (6º ano) do
programa do Ensino Básico na província de Alberta (cont.)
Inquérito científico Resolução de problemas tecnológicos Reflectir e
interpretar Comunicar eficazmente com os membros do grupo, partilhando ideias e avaliando os progressos. Registar observações e medições com precisão, utilizando gráficos quando necessário. Recorrer ao uso do computador para registo e exposição/interpretação dos dados.
Avaliar os procedimentos utilizados e identificar possíveis melhorias.
Inferir, com base em resultados. A inferência identificará uma relação de causa e efeito que é suportada por observações.
Identificar as possíveis aplicações do que foi aprendido.
Identificar novas questões que surgem a partir do que foi aprendido.
Comunicar eficazmente com os membros do grupo partilhando ideias e avaliando os progressos. Avaliar os procedimentos utilizados e identificar
possíveis melhorias.
Avaliar um projecto ou produto, com base num determinado conjunto das questões ou critérios. Os critérios/perguntas podem ser fornecidos pelo professor ou desenvolvidos pelos estudantes.
Exemplos de critérios incluem: Eficácia - será que funciona?
Confiabilidade - será que funciona todas as vezes?
Durabilidade - será que funciona várias vezes? Esforço – é fácil de construir? é fácil de usar? Segurança - existe algum risco de ferir-se em
tornando-o ou usá-lo?
Utilização de materiais - poderá ser feita com materiais mais baratos disponíveis? Será possível utilizar materiais reciclados, e os materiais podem ser usados de novo?
Efeito sobre os ambientes. Benefício para a sociedade.
Identificar os impactos positivos e negativos que podem surgir e riscos potenciais que precisam ser monitorizados.
Identificar novas aplicações para a concepção ou solução do problema.
Fonte: Education Alberta (1996)
A mesma lógica está subjacente ao domínio das atitudes e dos conhecimentos, onde estão definidas as expectativas gerais e específicas por ano.
Assim, pretende-se que neste ciclo os alunos aprendam a observar, planificar, executar e avaliar actividades laboratoriais, individualmente ou em equipa, e, no domínio das atitudes, o aluno deve desenvolver atitudes inerentes ao trabalho em Ciência (curiosidade, perseverança, reflexão crítica entre outros), este núcleo de expectativas deverá ser desenvolvido por ano de escolaridade, de uma maneira progressiva e sequencial (Education Alberta, 1996).
Selecção e Organização dos Conteúdos no Programa de Ciências para os 7º, 8º e 9º anos
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programa das Ciências para estes níveis define como objectivo preparar os alunos para prosseguimento de estudos e a sua inserção na sociedade contemporânea. Por outro lado, e atendendo ao lugar que a disciplina ocupa no desenho curricular e à preocupação de articulação vertical e horizontal da escolaridade básica, ela permitirá assegurar não só a progressão como as inter-relações no domínio conceptual. Assim, preconiza-se o desenvolvimento das expectativas do conhecimento para serem capazes de resolver problemas e tomar decisões, e, ao mesmo tempo, ajudá-los a tornar-se aprendizes ao longo da vida, mantendo o seu sentido no conhecimento sobre o mundo à sua volta (Alberta Learning, 2003).
Para garantir que os programas são relevantes para os alunos, bem como para responder às necessidades da sociedade, deve-se apresentar a Ciência contextualizada, fornecendo oportunidades para os alunos estudarem o processo da Ciência, as suas aplicações e implicações e analisar as suas relações com os problemas tecnológicos (Alberta Learning, 2003). Ao fazer isso, os alunos têm consciência do seu papel ao usarem a Ciência para agir como agentes da mudança social e cultural, na satisfação das necessidades para um ambiente, economia e sociedade sustentáveis (Alberta Learning, 2003). Para que os conhecimentos científicos sejam compreendidos pelos alunos em estreita relação com a realidade que os rodeia, o programa indica diversas experiências de aprendizagem: observar, explorar, analisar, e apreciar as relações Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (Alberta Learning, 2003). Pretende-se que, com estas experiências de aprendizagem, os alunos se preparem para os problemas que afectam a sua vida pessoal, a sua carreira e o seu futuro (Alberta Learning, 2003). As metas são as seguintes:
• Incentivar os alunos em todos os níveis a desenvolver um senso crítico de admiração e curiosidade científica e tecnológica;
• Capacitar os alunos a usar a Ciência e a Tecnologia para adquirir novos conhecimentos e resolver problemas, de modo a que possam melhorar a qualidade das suas próprias vidas e as vidas dos outros; • Preparar os alunos para abordar criticamente a Ciência relacionando questões sociais, económicas, éticas e ambientais;
• Proporcionar aos alunos uma base na Ciência que cria oportunidades para que avancem progressivamente para os mais altos níveis de estudo, preparando-os para as profissões relacionadas com a Ciência;
• Permitir aos alunos, de diferentes aptidões e interesses, desenvolver o conhecimento da gama de carreiras relacionadas com a Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente (Alberta Learning, 2003, p.1).
Partindo do princípio de que os alunos já adquiriram, nos anos anteriores, e desenvolveram conhecimentos, atitudes e capacidades em relação à Ciência e terão capacidade de operar a níveis mais complexos, opta-se por um progressivo envolvimento em abordagens dos processos considerados fundamentais e de conjunturas relevantes, privilegiando a continuidade do processo científico. Os alunos deverão ser progressivamente orientados para um estudo que exija já uma articulação permanente ente a Ciência, Tecnologia e Sociedade, conhecimentos, conhecimentos processuais e atitudes (Alberta Learning, 2003).
O ensino das Ciências organiza-se em quatro vertentes sequenciais, como mostra a figura 2.
O carácter sequencial e progressivo dos programas pretende dar ao ensino das Ciências unidade e coerência e fazer a ponte de ligação com o ensino secundário.
O programa do 7º, 8º e 9º anos organiza-se em torno de cinco unidades, como se pode ver no quadro 33.
Quadro 33. Apresentação das unidades de estudo nos níveis 7º, 8º e 9º anos
Unidades 7º ano 8º ano 9º ano A Ecossistemas Fluxo de energia e ciclo da matéria Biodiversidade B Plantas, alimentação e
fibras Células e sistemas Matéria estado(químicas) e mudanças de C Temperatura Luz e sistemas ópticos Química do meio
D Estruturas e forças Sistemas mecânicos Electricidade e princípios tecnológicos E Planeta Terra Água doce e água salgada Exploração espacial
Fonte: Alberta Learning (2003); Education Alberta (2006) Fonte: Alberta Learning (2003, p.3).
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As cinco unidades de estudo apresentadas no quadro organizam-se em torno de questões problemas, conceitos chave, resultados de aprendizagem gerais e específicas, exemplos e unidades que deverão ser realizadas (Aberta Learning 2003, Education Alberta, 2006). Segundo o mesmo documento, em cada unidade é destacada cada uma das seguintes áreas (unidade ênfase): Natureza da Ciência, Ciência e Tecnologia e Balanço Social e Ambiental.
A natureza da Ciência oferece oportunidades para desenvolver conceitos e competências processuais, como está apresentado no quadro 34.
Quadro 34. Desenvolvimento da “natureza da Ciência” no 7º, 8º e 9º anos no sistema de ensino em Alberta
Conceitos Competência processual (foco em pesquisa científica) Iniciação e Planeamento, por exemplo:
- Identificar questões a investigar;
- Definir e delimitar as perguntas para facilitar a investigação; - Fazer previsões e hipóteses baseadas em informações de
fundo ou num padrão observado de eventos;
- Seleccionar os métodos e ferramentas adequadas para colectar dados e informações.
O objectivo da Ciência é o conhecimento sobre o mundo natural.
O conhecimento científico desenvolve-se através de observação, a experimentação, a descoberta de padrões e relacionamentos, e as propostas de explicações.
O conhecimento científico resulta do trabalho colaborativo de muitas pessoas ao longo do tempo.
O conhecimento científico é sujeito a mudanças quando novas provas são recolhidas e novas interpretações dos dados são feitas.
Realizar e registar, por exemplo:
- Realizar procedimentos, controlando as variáveis principais; - Utilizar instrumentos adequados de forma eficaz e ter precisão
na colecta de dados;
- Organizar os dados, utilizando um formato que é apropriado para a tarefa ou experiência;
- Usar equipamento de segurança. Analisar e interpretar, por exemplo:
- Interpretar padrões e tendências nos dados e inferir e explicar as relações entre as variáveis;
- Prever o valor de uma variável por interpolação ou extrapolação dos dados gráficos;
- Identificar e sugerir explicações para discrepâncias nos dados - Na conclusão, com base em dados experimentais, explicar
como os dados recolhidos suporte ou refutam a ideia inicial. O processo de investigação científica inclui:
- Definição clara das questões de pesquisa ou ideias a serem testadas;
- Desenvolvimento de procedimentos de investigação;
- Preparar registos precisos de observações e medições;
- Avaliar ideias através do exame crítico das provas.
Ideias científicas são invenções conceituais que ajudam a organizar, interpretar e explicar o que se encontra:
- Modelos e teorias são frequentemente usados para interpretar e explicar observações, e para prever as observações futuras.
- As convenções de nomenclatura e notações servem de base para a organização e comunicação de conhecimentos científicos; por exemplo, símbolos químicos.
- A linguagem científica deve ser precisa, e podem ser utilizadas em cada campo de estudo condições específicas.
A Ciência não pode fornecer respostas completas para todas as perguntas.
Comunicação e trabalho em equipa, por exemplo:
- Trabalhar cooperativamente com os membros da equipa: desenvolver, planificar o trabalho e solucionar problemas que possam surgir;
- Utilizar uma forma adequada de resumir e interpretar os resultados;
- Avaliar o trabalho individual dentro do grupo e processos utilizados no planeamento e execução das tarefas de investigação.
A ênfase em Ciência, Tecnologia e Sociedade é desenvolvida da forma como se vê no quadro 35.
Quadro 35. Desenvolvimento da “Ciência, Tecnologia e Sociedade” nos 7º, 8º e 9º anos em Alberta
Conceitos Competência processual (foco em resolução de problemas) O objectivo da Tecnologia é proporcionar soluções
para problemas práticos.
As vantagens e desvantagens do desenvolvimento tecnológico podem envolver várias soluções para problemas tecnológicos (envolvendo diferentes modelos, materiais e processos).
O conhecimento científico pode levar ao desenvolvimento de novas tecnologias e as novas tecnologias podem levar à descoberta científica.
Iniciação e Planeamento, por exemplo: - Definir os problemas práticos;
- Identificar questões a investigar decorrentes problemas práticos;
- Propor soluções alternativas para um determinado problema, seleccionar um problema, e elaborar um plano;
- Seleccionar os métodos e ferramentas adequados para colectar dados e informações e para resolver problemas.
Realizar e registar, por exemplo:
- Informações de pesquisa relevantes para um dado problema; - Construir e testar modelos protótipos.
- Utilizar ferramentas e aparelhos com segurança.
Identificar e solucionar problemas, e refinar o funcionamento dos protótipos.
Avaliar os projectos e protótipos em termos de função, confiabilidade, segurança, uso eficiente de materiais e impacto sobre o meio ambiente.
Identificar e avaliar potenciais aplicações de problemas. Identificar novas questões e problemas que surgem a partir do que foi aprendido.
O processo de desenvolvimento tecnológico inclui: - Definir claramente os problemas a ser resolvidos
e exigências a serem cumpridas; - Desenvolvimento de projectos e protótipos; - Testar e avaliar projectos e protótipos.
Os produtos de Tecnologia são dispositivos, sistemas e processos que atendam a determinadas necessidades.
A adequação das tecnologias precisa ser avaliado para cada aplicação potencial.
As propostas de solução tecnológica devem ser adequadas ao contexto.
Comunicação e trabalho em equipa, por exemplo: - Trabalhar cooperativamente com os membros da equipa - Desenvolver e executar um plano e solucionar problemas que
possam surgir
- Recomendar uma abordagem para resolver um determinado problema, com base nos problemas encontrados
- Avaliar o trabalho de grupo e individual nos processos utilizados no planeamento, execução e resolução dos problemas.
Fonte: Alberta Learning (2003)
A ênfase sócio-ambiental oferece oportunidades para desenvolver os conceitos e