A CONSTRUÇÃO DO CONHECIMENTO CIENTÍFICO
Neste capítulo, serão abordados aspectos relacionados à construção do conhecimento científico tendo como base a experimentação e a relação desta prática com o embasa- mento teórico.
3.1 – A LINGUAGEM CIENTÍFICA E O MÉTODO CIENTÍFICO
A linguagem científica, essencial para tal, é caracterizada por ser um registro desenvol- vido com o avanço histórico a fim de se ampliar o conhecimento. Difere da linguagem comum em seus diversos níveis de organização, iniciando-se no pensamento e contextualizando-se no registro (direto e com frases curtas).
A tecnologia, aliada à função do professor em sala, é precursora das mudanças que se deseja propor no processo educativo.
Para Freire (2013), é preciso respeitar o ritmo de cada aluno em alcançar o objetivo, com paciência, generosidade e compaixão. Da prática surge a teoria e não o oposto, e é nesta premissa que se faz relevante o estudo da importância da tecnologia no diálogo teórico-prático em laboratório, pois é neste espaço e tempo que o educando se aproxima do conhecimento.
[...] o educador não é o que apenas educa, mas o que, enquanto educa, é edu- cado, em diálogo com o educando que, ao ser educado, também educa. Ambos, assim, se tornam sujeitos do processo em que crescem juntos e em que os ‘ar- gumentos de autoridade’ já, não valem [...] (FREIRE, 1987).
Hawking (1988) apresenta o método segmentado em etapas, tais como: a observação, a formulação de uma hipótese, a experimentação, a interpretação dos resultados e, por fim, a discussão destes. Não é obrigatório que se siga esta ordem específica de fatores, embora seja esta a ordem que melhor corresponde às necessidades empíricas.
Podem ser iniciadas em sala de aula e trazidas à prática com a utilização das TDIC, durante o processo pré-experimental (que prepara o educando para a organização da prática experimental e resgata o conhecimento prévio para a inquietação causada pela curiosidade em descobrir uma resposta).
Ao adequar as etapas da construção do conhecimento de Jean Piaget a estas etapas do método científico, têm-se:
A PERGUNTA é o que gera uma inquietação e a hipótese o que inicia o processo de assimilação, no qual o objeto fornece Informações prévias que são interpretadas para que se organizem as ideias. Esta organização leva para a elaboração do objetivo, que deve ser claro, conciso e pontual.
Os materiais e procedimentos promovem a acomodação: O aluno se organiza para co- nhecer o mundo. Modifica seus esquemas ou estruturas em função das particularidades do ob- jeto a ser assimilado.
Os resultados, sejam quais forem, geram a equilibração: Já que o primeiro contato com o objeto (no caso a dúvida, inquietação) provocou um desequilíbrio, conhecer o objeto é equi- librar-se novamente.
Para tal, têm-se dois pontos importantes, segundo Jean Piaget, a serem considerados: o momento de ABSTRAÇÃO EMPÍRICA, no qual a informação é retirada imediatamente do objeto e o momento da INFORMAÇÃO REFLEXIVA, no qual a informação é retirada das observações do objeto ao longo do processo da aula prática.
A discussão, portanto, é o momento crucial de todo este processo. É nela que se estabe- lece grande parte do processo colaborativo e compartilhado, mediado pelas tecnologias da in- formação e do conhecimento e os ambientes virtuais de aprendizagem.
Na discussão, há a utilização da linguagem para interagir com o mundo: O sujeito cons- trói seu percurso de aprendizado (VYGOTSKY, 1984). É o momento no qual o educando utiliza esta linguagem virtual para trocar informações acerca da pesquisa com outros alunos (até mesmo de outras instituições) e constrói seu percurso de aprendizado.
Estas etapas geram uma nova inquietação, característica da Geração Z de jovens que são multi-taskers, adeptos ao crowdsourcing e open sourcing, não respeitam o ritmo imposto e não acreditam em hierarquias de conhecimento, criando seu próprio ritmo ao aprender.
É uma geração hedonista, inovadora e investigativa, de multivíduos nativos digitais in- dividualizados cuja velocidade no acesso à informação cria a valorização do processo de apren- dizagem.
Neste contexto, insere-se o novo papel do educador.3
O docente torna-se, portanto, responsável por filtrar as informações que os educandos trazem à socialização e discussão a fim de transformá-los em curadores de seu próprio conhe- cimento, capazes de se auto avaliar e moderar aquilo que lhe é pertinente assimilar.
É preciso saber identificar o perfil de cada educando, encaixando-o em grupos transdis- ciplinares que valorizem suas inteligências, habilidades e competências.
A motivação que move o interesse pelo aprender precisa sair do resultado e ir para o processo, transformando em intrínseco um processo que sempre foi extrínseco ao educando. É preciso estimular, experimentar, envolver e emocionar o aluno. Para isto, é necessário funda- mentar os pilares que trazem à proximidade do assunto, à pertinência deste, ao encantamento e à relevância para a vida do educando.
3 Conforme apontado pela Profª. Dra. Maria De Los Dolores J. Peña em considerações à palestra ministrada em
02.10.2013, na Universidade Presbiteriana Mackenzie, sobre Inovações em Sala de Aula: Métodos de Ensino Para Nativos Digitais – o de curador das informações e do conhecimento.
A menos que este (o educando) seja motivado, certamente rejeitará o rigor de qualquer tarefa de aprendizado e a abandonará antes de conquistar qualquer sucesso.
Assim também o é o educador. Identificar o estilo de aprendizagem do aluno (prático, teórico, ativo ou reflexivo) é essencial para definir as práticas educativas.
A presente pesquisa faz-se relevante também ao oferecer respaldo teórico-científico ao professor de ciências do sexto ano de uma escola particular no que se refere à utilização de tecnologias e recursos digitais em aulas práticas laboratoriais, a fim de estabelecer o diálogo com a teoria.
Como ressaltado por Valente (1993), a utilização de tecnologias digitais permite ao aluno uma interação com os objetos de conhecimento de forma aprofundada. O professor, por sua vez, assume papel de mediador processual ao dominar as Tecnologias Digitais de Informa- ção e Comunicação e Ambientes Virtuais de Aprendizagem, encorajando o educando a explorar as possibilidades de acesso às informações para a aprendizagem e o conhecimento nelas conti- das.
3.2 – ESTRATÉGIAS NO ENSINO DE CIÊNCIAS
O ensino de Ciências Naturais, quando investigatório, demanda diálogo constante entre as aulas práticas e as aulas teóricas. Na prática, o educando exercita o levantamento de hipóteses partindo de premissas estabelecidas no senso comum.
A educação foi, por muito tempo, um processo linear e vertical no qual o educador de- tinha o conhecimento e o transmitia por meio da oralidade. Conforme salientado por Demo (2002), os livros didáticos, fontes da informação com a qual construía-se o conhecimento, eram de posse exclusiva do educador.
A utilização da lousa como recurso metodológico deu-se primordialmente com a função de transcrever o conteúdo dos referidos livros para que os educandos pudessem dispor das in- formações e, com elas, construir novos conhecimentos.
Ainda que vivamos no século XXI, no processo de ensino e aprendizagem de Ciências Naturais na educação básica eventualmente prioriza-se metodologias de memorização automá- tica sem associá-la à construção de conceitos, contudo, tanto o educador quanto o aluno podem utilizar metodologias que auxiliem na construção da autonomia acadêmica do aluno.
Atualmente, muitas são as dificuldades encontradas pelos educadores quanto à media- ção do processo de construção do conhecimento frente à grande quantidade de informações disponíveis ao alcance dos educandos. Desta forma, faz-se necessário criar no aluno uma cons- ciência crítica que filtre, de maneira autônoma, a gama de dados colhidos de múltiplas fontes, tais como a Internet em sala de aula frente ao livro didático.
Esta autonomia é a chave de todo o processo, pois elencar e determinar a relevância da informação resulta na construção de um cidadão crítico e consciente de seu processo de apren- dizagem, levando-o a focar e refletir sobre suas escolhas.
Dentre as diversas práticas pedagógicas, os diálogos mediados por jogos e/ou ativida- des de investigação, além do caráter lúdico que proporcionam, também desenvolvem habilida- des e competências que se estendem além do entretenimento, abordando aspectos sociais, cog- nitivos e afetivos.
Embora façam parte das premissas dos Parâmetros Curriculares Nacionais, são poucas as alternativas metodológicas físicas ou virtuais disponíveis no mercado que trazem conteúdos relacionados às Ciências Naturais.
Assim como aborda o referido documento, a utilização exclusiva de livros e do material didático básico, sem provocar a interação do educando com os fenômenos naturais ou tecnoló- gicos por meio da experimentação, deixa uma lacuna em sua formação, sonegando as diferentes interações que estes podem ter com seu mundo.
O texto traz de maneira clara que
[...] ao contrário, diferentes métodos ativos, com a utilização de observações, experimentação, jogos, diferentes fontes textuais para obter e comparar infor- mações, por exemplo, despertam o interesse dos estudantes pelos conteúdos e conferem sentidos à natureza e à ciência que não são possíveis ao se estudar Ciências Naturais apenas em um livro [...] (BRASIL, 1998).
Desta forma, é papel fundamental das Ciências Naturais provocar no educando o enten- dimento da natureza como um todo dinâmico e como um conjunto complexo de seres e ambi- entes, incluindo o homem, bem como a percepção da atuação deste como agente transformador.
Este processo de construção do conhecimento gera inúmeras dúvidas. A pergunta, ao longo dos séculos, passou a ser de “propriedade” do educador e a resposta, obrigação do edu- cando.
A memorização por meio do estudo, focada e baseada na resolução de situações-proble- mas, é de comprovada eficácia, quando associada à aplicação prática destes no cotidiano (AL- VES, 1981). Por outro lado, esta memorização demanda um tempo de assimilação e acomoda- ção do conteúdo, como levantado por Vygotsky (1984). A utilização de jogos dinâmicos para tal, promove a assimilação destes conteúdos de maneira ativa, construindo o conhecimento com base no confronto de ideias e no desafio real imposto pela investigação.
Piaget (1969), ao propor a divisão dos estágios da inteligência, divide o desenvolvi- mento da criança em quatro momentos, sendo que o primeiro e segundo estágios vão de zero a sete anos, o terceiro de sete a onze anos e o quarto de doze anos à idade adulta.
Nesta divisão, é no terceiro estágio que se dá o desenvolvimento pleno da reversibili- dade lógica, dando ao pensamento da criança maior mobilidade, permitindo-lhe um afastamento de seu egocentrismo e consequentemente gerando a cooperação.
No quarto estágio (de 12 anos à idade adulta), a plenitude do raciocínio formal pode vir a ser atingida (início da adolescência e juventude).
Portanto, a faixa etária na qual os educandos se inserem faz-se ideal à aplicação de di- versificadas práticas e simulações estimulantes, revelando-se um momento de exercício das capacidades cognitivas, desenvolvimento da concentração, e da socialização do conhecimento. Baseado em uma metodologia ativa de aprendizagem não linear, nas metodologias al- ternativas (tais como diálogos virtuais, ambientes virtuais e jogos interativos), os educandos encontram meios de expressar conteúdos com a utilização de novos conceitos, elaborando no- vos questionamentos e buscando respostas. Como abordado por Borges et.al. (2004), com esta prática são forçados a estabelecer conexões entre áreas do conhecimento, exercitar novas habi- lidades e buscar competências que lhe permitam atingir o objetivo do jogo: acertar o conceito chave apresentado em cartas de papel, construindo o conhecimento.
O processo investigativo estimula o educando a estabelecer conexões entre o conheci- mento construído em sala e a realidade, formando-o em suas habilidades e competências espe- cíficas para enfrentar a realidade do mundo.
O momento da experimentação traz, para o educando, a possibilidade de confrontar e dialogar com si mesmo todo o conteúdo aprendido. É necessário respeitar o tempo da assimila- ção para que este conteúdo se manifeste em ações (previstas nos objetivos atitudinais) e gere uma aprendizagem significativa.
É função do educador estabelecer o diálogo entre estas duas vertentes (teoria e prática) no aluno, especialmente do sexto ano. Deve, portanto, tomar como base a conectividade possí- vel com uma educação interdisciplinar e estimular que seus educandos discutam os conteúdos com base no diálogo entre as disciplinas, tal qual o diálogo entre a teoria e a prática.
As aulas de Ciências não se fazem exclusivamente no ambiente científico. Dependem dos contextos geográficos, históricos, filosóficos, artísticos, religiosos, matemáticos, etc., e, com estes, dialoga e constrói um cidadão crítico e atuante.
A sala de aula, em um contexto investigatório ativo e estruturado, torna-se o espaço de socialização de informações na construção coletiva do conhecimento, trazendo a vivência como forma de embasar teorias e, com elas dialogar com a prática.
Quando este ambiente se torna demasiadamente pequeno aos anseios e necessidades do sexto ano, faz-se necessária a criação de alternativas que expandam as paredes da sala de aula. A realidade virtual é uma destas alternativas.
No ambiente virtual não existem fronteiras espaciais. Expressa-se livremente além do tempo das aulas, abrindo a possibilidade do confronto de informações e da socialização em massa do conhecimento construído.
O educando de sexto ano demanda uma constante associação dos conteúdos teóricos com exemplos práticos de seu cotidiano, a fim de relacionar-se com este objeto de conheci- mento. O ensino de Ciências deve permitir esta relação a fim de possibilitar uma aprendizagem significativa.
3.3 – O PENSAMENTO CIENTÍFICO À LUZ DA PESQUISA
Frente à necessidade de explorar o mundo que cerca o educando, é preciso estabelecer e exercitar o pensamento científico ao longo dos anos escolares.
Nos anos iniciais, não entendem a função do levantamento de hipóteses que dão funda- mento aos experimentos de pesquisa científica. Com o tempo, passam a utilizar informações prévias para responder às questões e compreendem a necessidade da formação de hipóteses, a fim de levantar dados produzidos por meio da experimentação ou observação.
No sexto ano, o pensamento científico começa a se criar com forma e sentido na men- talidade do educando. Para cada conteúdo, centenas de questionamentos surgem na ânsia de compreender o mundo que o cerca.
Para sanar estas dúvidas, a experimentação em laboratório se faz eficaz. Ao sintetizar uma gama de perguntas em apenas uma, o educador foca o aluno de sexto ano na busca de respostas. Estas respostas são as hipóteses que estimulam a experimentação.
No pensamento científico, nada, além das etapas do processo de pesquisa, é previamente estipulado.
A construção do conhecimento depende de uma gama infindável de variáveis que ditam os rumos da investigação.
Blay (2003) enfatiza que a ciência é fundamentada sobre princípios e demonstrações tanto quanto sobre raciocínios experimentais, resultando em análises das sociedades e dos fatos humanos. Embora possa ser dividida em ciências formais (exatas), sociais (humanas), e bioló- gicas, a ciência é, no geral, um campo interdisciplinar sem limites de relações intrínsecas entre as áreas do conhecimento.
Segundo o autor, compreende um “corpo de conhecimento” produzido com base em uma metodologia específica, baseada em um conjunto de evidências que visam ao confronto de
fatos. Uma vez que estes são testados, corroborados ou não, sucede-se a evolução no conheci- mento específico.
Pesquisar, portanto, vai além da busca de respostas. É um processo longo que demanda obediência à uma série de etapas.
O educando no sexto ano do ensino fundamental dispõe de habilidades e competências que são premissas básicas do processo de investigação científica.
É capaz de identificar e diferenciar fatores previamente determinados, reconhecer e ana- lisar fenômenos naturais, apropriar-se gradativamente da linguagem específica por meio da lei- tura e interpretação de textos científicos, compreender informações verbais e não-verbais para a elaboração de produções enquanto expressa-se de forma oral e escrita quanto a conceitos, hipóteses e constatações científicas.
Para tal, explora os recursos tecnológicos para execução de experimentos e registros, vindo a utilizar a linguagem científica aprendida no processo para a elaboração de trabalhos, apresentações e na resolução de situações-problema.
À luz da pesquisa, os educandos dispunham de um questionamento inicial baseado em fatos prévios reunidos por um levantamento bibliográfico: vegetais se desenvolvem de maneira diferente em diferentes tipos de solos.
A partir deste, utilizaram a experimentação para confrontar variáveis, interpretar os da- dos obtidos e construir o conhecimento científico.
Nos próximos capítulos, abordo como a Educação no Brasil utiliza a tecnologia para estabelecer a conexão entre a construção do conhecimento científico e a experimentação, me- diada pela tecnologia nas salas de aula.