Considerações Finais
O objetivo deste trabalho foi propor uma aplicação da técnica dos mapas conceituais, por meio de uma sequência didática, como mecanismo de promoção e avaliação da aprendizagem de conteúdos de Cosmologia para estudantes do primeiro ano do Ensino Médio de uma escola pública.
A fundamentação teórica para este trabalho de elaboração da sequência didática se baseou, sobretudo, na teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel. Associada a esta teoria, utilizamos também a idéia dos mapas conceituais, segundo Novak, para promover e avaliar a aprendizagem de conteúdos de Cosmologia.
A sequência didática iniciouse pela investigação dos conhecimentos prévios dos alunos sobre o sistema solar através da elaboração de um desenho. Essa atividade teve por finalidade identificar aqueles conhecimentos que os estudantes já possuiam sobre o sistema solar em que vivemos pois, para que a Aprendizagem Significativa dos conceitos de cosmologia possa ocorrer, os novos conhecimentos devem se “ancorar” em conhecimentos prévios para ganhar consistência cognitiva e significação. No Capítulo 6, seção 6.2, discutimos a análise qualitativa desses desenhos que revelaram uma percepção inicial do sistema solar em que este era constituído por um sol ocupando uma posição central (heliocentrismo), com os planetas girando ao seu redor em órbitas exclusivas ou compartilhadas. Além disso, em alguns desenhos, os estudantes apresentaram as estrelas como possíveis componentes do sistema solar, sem aludirem ao fato de que o próprio sol também é uma estrela e, de fato, a única do sistema. Essa atividade foi propícia e bastante esclarecedora na medida em que motivou todos os estudantes a apresentarem seus conhecimentos prévios e, ainda, permitiu avaliar o ponto de partida à partir do qual as atividades posteriores puderam ser planejadas.
Os mapas conceituais produzidos nas aulas foram analisados na seção 6.3, na qual identificamos seis categorias distintas de mapas. Assim, lembrando que um mapa conceitual não visa classificar conceitos mas, sim, hierarquizálos, revelando de que maneira se posicionam na estrutura cognitiva daquele que o elabora, foi possível identificar, dentre outros, a presença de
mapas conceituais em rede ou hierárquicos (30%). Estes mapas apresentam uma estrutura em que os conceitos mais inclusivos e gerais dispõemse no topo do mapa com os mais específicos localizandose em níveis mais baixos. Além disso, nessa categoria de mapas, também foi possível identificar uma certa tendência para a diferenciação progressiva de conceitos, momento no qual estes aparecem mais elaborados e explicados. Esse tipo de mapa revelou uma evolução do entendimento dos estudantes que os produziram em relação aos conceitos estudados e, por conseguinte, uma aprendizagem mais efetiva de conteúdos. Possivelmente o único grupo que elaborou esses mapas alcançou a Aprendizagem Significativa, objetivo inicial do trabalho.
Continuando o Capítulo 6, na seção 6.4, foi analisado o questionário final aplicado na turma após a elaboração dos mapas conceituais. As oito perguntas iniciais do questionário final foram elaboradas com base nos textos estudados durante as aulas e para os quais foram elaborados mapas conceituais, que foram precedidas pela apresentação de um organizador prévio para cada assunto. Esta etapa do trabalho revelou que os conceitos representados pelos estudantes nos mapas conceituais são bem entendidos por eles, assim, por exemplo, 44% dos estudantes perceberam a correta definição do modelo heliocêntrico para o sistema solar. Da mesma forma, 76% dos estudantes compreendeu que a razão da estabilidade desse sistema é a força de atração gravitacional mútua entre o Sol e os planetas que o constituem. Por outro lado, quando eles não representam determinado conceito no mapa, possivelmente, foi por que não desenvolveram Aprendizagem Significativa sobre ele. Exemplo disso, foi a constatação de que nenhum estudante assimilou que Galileu utilizou a luneta para observar o sistema solar e usou o argumento da relatividade do movimento para explicar a queda vertical dos corpos, pois nenhum mapa apresentou a representação desses conceitos.
As duas últimas perguntas buscaram saber qual foi a receptividade dos estudantes em relação ao mapeamento conceitual como forma de estudo e avaliação, além de buscar saber, também, sobre a motivação para a continuidade da aplicação do método. Verificouse pelas respostas que a maioria dos estudantes gostou da metodologia aplicada e que pretende utilizála para o estudo de outras matérias. Isso nos permite crer que os alunos apresentaram boa receptividade da aplicação dos mapas conceituais nesta sequência didática. Neste sentido,
registramse as respostas, literalmente transcritas, de uma aluna para as perguntas 09 e 10, respectivamente:
"Fica mais fácil para entender, por que destacamos os pontos mais importantes dos textos passados e fica mais fácil para lembrar de certas coisas."
"Sim, por que é mais fácil para fazer resumos de textos enormes, destacando as coisas mais importantes."
Além disso, no decurso da sequência didática, a utilização dos mapas conceituais, a organização dos estudos em grupo e a disponibilização prévia do conteúdo de Cosmologia permitiu que os estudantes desenvolvessem um bom nível de interação social levandoos a se tornarem questionadores, autônomos e protagonistas durante a própria aquisição de novos conceitos
Portanto, com os resultados que foram alcançados na elaboração desta dissertação, acreditamos que a sequência didática concebida com o uso dos mapas conceituais para a promoção e avaliação da aprendizagem de Cosmologia foi útil para os fins a que se propôs e por isso pode auxiliar os professores de Física do Ensino Médio em suas tarefas de ensinoaprendizagem de Cosmologia. No entanto, em virtude das limitações de tempo, a aplicação ora realizada nesta dissertação não esgota todo o potencial dos mapas conceituais para induzir e avaliar a Aprendizagem Significativa. Acreditamos que outros trabalhos podem e devem ser realizados a partir da experiência aqui relatada, visando tanto aperfeiçoar como adequar seu uso a outras realidades e temas educacionais.
Concluimos essa dissertação ressaltando que a tarefa do professor, cada vez mais, será buscar respaldarse por métodos, teorias e técnicas que lhes assegurem meios de aperfeiçoar o desempenho de seus labores profissionais na nobre tarefa de induzir a aprendizagem e o gosto pelo estudo nos seus alunos. Em outras palavras, o ensino precisa mudar para acompanhar as expectativas da sociedade contemporânea pela formação de cidadãos atuantes e críticos em relação à realidade em que vivem. Para tanto, caberá ao professor ter a iniciativa, e a coragem, de buscar e implementar novas metodologias de ensino. O produto educacional que elaboramos e testamos neste trabalho mostrou que o uso de mapas conceituais é uma ferramenta muito valiosa
tanto para o processo de ensinoaprendizagem assim como para a avaliação de uma aprendizagem potencialmente significativa e crítica.
Apêndice A
PRODUTO EDUCACIONAL
UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE COSMOLOGIA UTILIZANDO MAPAS CONCEITUAIS
1. Escopo de aplicação
Visa atender aos objetivos do ensino de Cosmologia no primeiro ano do Ensino Médio, em conformidade com os PCNs, e em especial ao Currículo Mínimo do Estado do Rio de Janeiro, correspondendo esta unidade ao primeiro bimestre letivo.
2. Planejamento
O sucesso de um processo de ensinoaprendizagem depende do planejamento do professor. Na sequência didática aqui apresentada, foram consideradas, em cada aula, as etapas da problematização inicial, da organização do conhecimento e da aplicação do conhecimento. O componente denominado “organizador prévio” foi apresentado para motivar o aluno e introduzir conceitos para as próximas aulas. Embora essa sequência aplicase a uma condição de ensino comum, possivelmente, alguns professores necessitarão adaptála às suas condições particulares.
3. A sequência didática
Constituise de uma série de atividades, baseadas na construção de mapas conceituais, planejadas de forma a facilitar a aprendizagem dos estudantes sobre o tema Cosmologia. Os mapas devem ser construídos em grupos (de 45 alunos), durante as aulas, sobre os textos previamente lidos pelos alunos em casa e discutidos na classe com o professor. Um questionário final de avaliação, bem como os textos de trabalho e endereços de acesso aos materiais suplementares são fornecidos a seguir. Ao final do produto é fornecido um guia para construção e análise de mapas conceituais assim como um pequeno glossário de termos e conceitos referentes a mapas conceituais e a teoria da aprendizagem de Ausubel.
4. Instâncias: as aulas Tabela A.1 Quadro resumido das aulas da sequência.
1º AULA
Tema:
Conhecimentos prévios sobre o sistema solarDuração
: Duas aulas de 50 minutosObjetivos gerais
● Conhecer a importância do tema Cosmologia.Objetivos específicos
● Revelar as concepções prévias dos alunos sobre o sistema solar; ● Destacar a importância do tema Cosmologia e sua utilidade para a aprendizagem.Recursos
● Folhas de papel em branco (ou folha de caderno), lápis e borracha. ● Projetor multimídia e computador.Problematização
● Você sabe o que é um modelo científico? ● Como você acha que é o sistema solar em que vivemos ? ● Os planetas giram em torno do Sol ou é o contrário ? ● Quais os constituintes do sistema solar? Seria apenas Sol e os planetas? ● Será que existe somente um sistema solar? ● O Sol é uma estrela? ● Outras estrelas podem constituir sistemas solares?Organização do conhecimento
● Esclarecer neste momento que todos nós, na maioria dos casos, já sabemos alguma coisa sobre diversos assuntos, e chamamos isto de conhecimento prévio. Porém, o que achamos que sabemos sobre um determinado assunto e que acreditamos estar correto pode ser uma informação que não seja aceita pela comunidade científica.
Aplicação do conhecimento
● Orientar a turma a produzirem um desenho que retrate o sistema solar tal como “aprenderam” que ele é, e explicar que o professor usará esses desenhos tão somente para tomar ciência dos conhecimentos prévios da turma sobre o assunto.
Organizador prévio
● Como material potencialmente motivador para as atividades posteriores, exibir para os estudantes, no final desta aula, um vídeo sobre um modelo helicoidal do sistema solar <https://goo.gl/Ze28yp >.
Análise dos conteúdos prévios a partir dos desenhos
● Cada desenho será recolhido pelo professor que os analisará e classificará em função do número de características corretas que ele apresenta. Quanto mais características corretas maior o conhecimento prévio apresentado.
● As características a ser identificadas para a classificação dos desenhos podem ser: sol central, número correto de planetas, denominação dos planetas, tamanho relativo dos planetas e ordem correta dos planetas. Para cada característica correta presente será assinalado “sim” ou “não” numa tabela conforme mostra a Tabela A.1.
● À critério do professor, podem ser acrescentadas mais colunas referente à possibilidade do estudante desenhar outras características corretas (tais como cometas e luas dos planetas) ou mesmo características incorretas (tais como órbitas duplamente ocupadas). ● Com base na presença dessas características os desenhos podem ser classificados
conforme o nível do conhecimento prévio que revelam: Detalhado, Bom, Parcial ou Baixo.
● Para atribuir um nível do conhecimento prévio devese estabelecer uma certa quantidade de características corretas presentes, por exemplo:
1. Detalhado corresponde à presença de 4 ou mais características; 2. Bom corresponde à presença de 3 características;
3. Parcial corresponde à presença de de 2 características;
● Com os dados da tabela preenchida, o professor, terá condições de saber qual o ponto de partida para trabalhar os conceitos de Cosmologia sobre o sistema solar. Além disso, poderá, inclusive, identificar eventuais concepções alternativas dos estudantes com as quais precisará lidar e propiciar a mudança conceitual.
● Importante, também, o professor estar atento aos “incrementos” que os estudantes podem inserir nos desenhos, tais como estrelas, órbitas espirais, duplas, etc. Esses elementos indicam concepções alternativas fortes suficiente para serem representadas e exigirão do professor uma atenção especial para promover a necessária transição conceitual. DESENHO CRITÉRIOS PARA A CLASSIFICAÇÃO DOS DESENHOS SOL NO CENTRO NÚMERO CORRETO DE PLANETAS DENOMINAÇÃO DOS PLANETAS TAMANHO RELATIVO DOS PLANETAS ORDEM CORRETA DOS PLANETAS CONHECIMENTO DO SISTEMA SOLAR 1 2 3 ... Tabela A.1 Tabela modelo para classificação dos desenhos e determinação do nível de conhecimento dos alunos sobre o sistema solar.
2º AULA
Tema:
Mapas conceituais como ferramenta para a Aprendizagem Significativa.Duração:
Duas aulas de 50 minutosObjetivos gerais
● Compreender o conceito sobre a Aprendizagem Significativa. ● Construir o primeiro Mapa ConceitualObjetivos específicos
● Delinear as principais características que propiciam o desenvolvimento da Aprendizagem Significativa, em contraposição à aprendizagem mecânica
● Apresentar as principais características dos mapas conceituais;
● À partir de um pequeno texto, construir o primeiro mapa conceitual como exemplo.
Recursos
● Projetor multimídia e computador.
● O professor deverá disponibilizar um meio eletrônico para que os alunos possam acessar os textos das aulas seguintes e demais links do curso com antecedência, via internet. Para tanto pode ser aberto um email com acesso para toda a turma ou utilizar plataforma educacional.
Problematização
● Como você entendeu o modelo do sistema solar do video da última aula? ● Por quanto tempo você se lembra do que estuda? ● Você se lembra do que estudou em ciências no ano passado? ● De 0 à 10, que nota você daria para a sua vontade de aprender neste momento? ● Como você entende um mapa? ● Você já ouviu falar do mapa conceitual?Organização do conhecimento
● Discutir porque os estudantes guardam certas informações por algum tempo e depois as esquecem. Tocar nesse ponto é importante para que os alunos percebam a necessidade de eles mesmos mudarem seus próprios paradigmas de estudo e aprendizagem, com uma participação mais ativa nas aulas.
● Apresentar o conceitos da Aprendizagem Significativa como aquela que é construída sobre conceitos anteriormente bem estabelecidos, como por exemplo o conceito “tio” que é construído sobre os conceitos de “pai” e “irmão”.
● Contrapor a Aprendizagem Significativa com a aprendizagem mecânica, que sem “âncoras” de conceitos anteriores, se perde rapidamente.
● Reforçar a importância da participação ativa de cada indivíduo em seu próprio processo de aprendizagem e também deve falar da construção dos mapas conceituais como técnica para facilitar a Aprendizagem Significativa.
● Apresentar exemplos de mapas conceituais, selecionados à partir de uma pesquisa na internet, sobre temas diversos para que os estudantes percebam como é a sua estrutura e que ele pode ser empregado em qualquer disciplina e para estudar qualquer assunto;
Aplicação do conhecimento
● Propor aos estudantes a construção conjunta de um primeiro mapa conceitual com base 9 em um texto simples, explicando:
○ como identificar os conceitos mais relevantes;
○ como usar expressões de ligação para estabelecer suas conexões com outros conceitos menos inclusivos formando proposições ;
○ como montar um mapa conceitual a partir dos conceitos e suas conexões. ○ Exemplo de texto simples que pode ser utilizado: 10
“O que causa as estações do ano é o fato da Terra orbitar o Sol com seu eixo de rotação inclinado em relação ao plano orbital. O ângulo de inclinação entre o plano do equador e o plano orbital é cerca de 23,5° atualmente. Essa inclinação é basicamente fixa. Devido a essa inclinação,
sul e viceversa. Isto porque o Sol não incide com a mesma intensidade no hemisfério norte e sul ao mesmo tempo.
No caso do outono e da primavera, o Sol está aproximadamente com a mesma intensidade em regiões iguais dos dois hemisférios (...). Nunca é a mesma estação nos dois hemisférios ao mesmo tempo.”
Duração:
Duas aulas de 50 minutosObjetivos gerais
● Compreender o conhecimento científico como resultado de uma construção humana,
inserida em um processo histórico e social.
Objetivos específicos
● Reconhecer a importância da Física Aristotélica e sua influência exercida sobre o
pensamento ocidental.
● Identificar o que é um modelo geocêntrico do sistema solar e suas bases históricas e científicas.
● Construir o primeiro mapa conceitual em grupo sobre o sistema solar Aristotélico.
Recursos
● Projetor multimídia e computador.
● “Texto 1” de apoio: Modelo geocêntrico do Universo – Aristóteles . (deve ser disponbilizado previamente para a turma)
● Dividir a turma em grupos e avisar que esses grupos, preferencialmente, serão os mesmos até o final de todas as atividades. Ressaltar que no trabalho cooperativo cada integrante de um grupo contribui trazendo suas experiências e pontos de vista sobre o assunto, ampliando a reflexão e beneficiando todos na busca do entendimento do tema.
Problematização
● Que movimentos de astros vocês percebem? ● Alguém é capaz de perceber que a Terra se move? ● Como seria possível perceber os movimentos da Terra? ● O que você entende ao ouvir falar de modelo cosmológico?Organização do conhecimento
● Organizador Prévio: O que é um modelo e para que serve?
○ Quais o modelos de beleza e de comportamento dos jovens de hoje? E no tempo dos seus pais e dos seus avós?
○ Como são os modelos de cidades hoje e em épocas passadas? E de transportes? ○ Como evoluiu o modelo de organização política no Brasil desde o descobrimento
até os dias de hoje?
○ Quais as funções desses modelos?
○ Por que os modelo mudam? Discutir se modelos determinam apenas a estrutura ou também a dinâmica dos sistemas.
● Em sala de aula, com os estudantes, fazer uma releitura do “Texto 1”, relembrando o video do início da aula . Nesta etapa, os estudantes terão a oportunidade de tirar suas dúvidas com o professor e promoverão debates entre si com o objetivo de chegarem a um
“denominador comum” em relação aos conceitos, expressões de ligação e proposições
que comporão seus mapas conceituais.
● Destacar:
○ O papel de Aristóteles e sua influência sobre o pensamento científico e religioso ocidental;
○ A estrutura do modelo geocêntrico, sua concordância com os fenômenos
astronômicos e a sua consonância com os dogmas do cristianismo.
○ Etmologia da palavra geocêntrico e relacionála com as palavras geografia e
geologia.
Aplicação do conhecimento
● Propor aos estudantes construírem, em grupo, um mapa conceitual sobre os conceitos e conexões presentes no “Texto 1”.
● Esse mapa conceitual será recolhido pelo professor para análise, assim como os demais que forem produzidos nas próximas aulas .
Duração
: Duas aulas de 50 minutosObjetivos gerais
● Conhecer o modelo de sistema solar heliocêntrico e as razões da controvérsia com o modelo geocêntrico.
Objetivos específicos
● Diferenciar a estrutura do modelo heliocêntrico do sistema solar em relação ao modelo geocêntrico. ● Identificar as contribuições de Copérnico e Kepler para o modelo heliocêntrico. ● Debater sobre as razões da controvérsia entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico. ● Analisar as leis de Kepler, bem como sua base nas observações astronômicas. ● Construir um Mapa Conceitual
Recursos
● Projetor multimídia e computador.● “Texto 2” de apoio: “Modelo heliocêntrico (Copérnico Kepler)”. (deve ser disponibilizado previamente para a turma)
Problematização
● Por que vários modelos cosmológicos foram propostos ao longo da história? ● Quais eram as características do modelo geocêntrico estudado na aula anterior? ● O que se entende por um modelo heliocêntrico? ● O que foi visto no video do modelo helicoidal do sistema solar? ● Qual a importância de se obter dados astronômicos mais precisos? ● Um modelo cosmológico dura para sempre?serie “ABC da Astronomia”, disponibilizado pela TV Escola no endereço <http://tvescola.mec.gov.br/tve/video/abcdaastronomiaheliocentrismo>.
o Destacar a etimologia da palavra heliocêntrico, que deriva da palavra grega “helios”, que significa sol e “kentron” que significa centro.
o Debater com os alunos o porquê de um novo modelo cosmológico e quais as dificuldades para que o heliocentrismo fosse aceito.
● Neste momento o professor deve ficar atento à leitura que os estudantes farão sobre o texto com o intuito de identificarem os conceitos novos que diferenciem este modelo do geocêntrico estudado anteriormente, bem como as vantagens do novo modelo com relação ao modelo precedente.
Aplicação do conhecimento
● Com base na discussão realizada nesta aula e no que já se estudou sobre a produção de mapas conceituais propor a construção de um mapa conceitual para o texto sobre o modelo heliocêntrico.
Duração
: Duas aulas de 50 minutos.Objetivos gerais
● Entender a controvérsia entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico; ● Compreender o papel de Galileu e suas contribuições científicas na defesa do modelo cosmológico heliocêntrico.Objetivos específicos
● Analisar o argumento da relatividade do movimento, proposto por Galileu, para justificar o modelo heliocêntrico.
● Identificar as contribuições científicas de Galileu para o desenvolvimento da astronomia. ● Reconhecer o papel do desenvolvimento dos instrumentos científicos para o avanço da
ciência e a reformulação de seus modelos.