Os constructos efetivos

Agora, destacaremos os quatro componentes efetivos do nosso modelo de

avaliação do PCK/NdC (Conhecimento da compreensão de Ciência dos estudantes,

Conhecimento das estratégias instrucionais para o ensino de conteúdos metacientíficos,

Conhecimento do currículo de Ciências para ensinar conteúdos metacientíficos e

Conhecimento da avaliação de conteúdos metacientíficos).

4.3.1 Conhecimento da compreensão de Ciência dos estudantes

Iniciaremos nossa discussão pelo componente Conhecimento da compreensão

de Ciência dos estudantes. Este componente do PCK/NdC se configura como o

conhecimento que os futuros professores de Ciências/Física devem possuir sobre a

compreensão dos estudantes sobre a Ciência.

Este componente adquire um papel determinante na aprendizagem de

conteúdos metacientíficos, pois representa ideias que podem obstaculizar a

aprendizagem dos estudantes.

Embora, a literatura apresente vários fatores para a existência destas

concepções¹⁶ (por exemplo: possível transmissão do professor, livros inadequados, a

influência de meios audiovisuais com problemas referentes à compreensão sobre o que é

a Ciência, dentre outras), os professores devem conhecê-las, principalmente quando se

propõem a elaborar atividades que visem o ensino de conteúdos metacientíficos. A

partir do conhecimento do futuro professor destas dificuldades, ele poderá elaborar

estratégias didáticas mais direcionadas para a aprendizagem destes conteúdos.

Este componente mantém relações com outros elementos do PCK/NdC,

conforme mostramos na figura 14.

Figura 14: Relações entre o componente conhecimento da compreensão dos estudantes

e demais elementos do PCK/NdC

Fonte: Elaborado pelo autor

Ele apresenta ligações com os dois constructos ligantes. O primeiro, Orientações

para o ensino de conteúdos metacientíficos, é responsável pela sua estruturação. Já, o

segundo, Reflexão colaborativa, é responsável pelo seu desenvolvimento.

Este processo de desenvolvimento, geralmente, dá-se pela necessidade do

professor ampliar seus conhecimentos sobre o entendimento dos seus estudantes sobre a

Ciência e, principalmente, que relações com os demais conhecimentos do PCK/NdC

podem colaborar para a solução de situações problemáticas.

Ademais, por apresentar uma relação mútua com o constructo ligante Reflexão

colaborativa, o futuro professor de Ciências/Física, originando-se de ações reflexivas,

como por exemplo, a partir de dilemas ou situações problemáticas estimuladas em uma

aula com estudantes do ensino médio, pode perceber possíveis relações entre o não

entendimento da compreensão dos estudantes sobre a Ciência e deficiências na

construção da sua estratégia de ensino.

Outra relação mútua do componente discutido se dá com o componente

Conhecimento das estratégias instrucionais para o ensino de conteúdos metacientíficos.

Conforme abordamos acima, o conhecimento das concepções de Ciência e das suas

dificuldades de aprendizagem pode direcionar o futuro professor de Ciências/Física na

escolha da melhor estratégia didática para o tema discutido na sala de aula.

4.3.2 Conhecimento das estratégias instrucionais para o ensino de conteúdos

metacientíficos

O próximo componente diz respeito ao Conhecimento das estratégias

instrucionais para o ensino de conteúdos metacientíficos. Ele tem por finalidade

conceber, ao futuro professor de Ciências/Física, conhecimentos relacionados às

propostas de inserção de conteúdos metacientíficos na sala de aula. Na figura 15

apresentamos as possíveis relações que podem existir entre este componente e os

demais elementos do PCK/NdC.

Figura 15: Relações entre o componente conhecimento das estratégias instrucionais

para o ensino de conteúdos metacientíficos e demais elementos do PCK/NdC

Fonte: Elaborado pelo autor

No componente anterior, apresentamos uma relação mútua que ocorre entre os

tópicos. Exibimos a necessidade do futuro professor Ciências/Física conhecer o perfil

dos seus estudantes, principalmente no tocante às dificuldades de aprendizagem e

concepções prévias sobre o assunto.

Entendemos que esta compreensão possibilita o acesso ao conhecimento das

estratégias instrucionais para o ensino de conteúdos metacientíficos, notadamente

sobre quais melhores estratégias de ensino podemos utilizar em cada situação,

principalmente quando conhecemos o perfil dos estudantes (por exemplo: concepções

sobre a Ciência e dificuldades de aprendizagem).

A escolha desta ou daquela estratégia de ensino também mantém relações com

a reflexão colaborativa que é feita diante de situações de ensino e aprendizagem, com

destaque para situações problemáticas, que exigem uma melhor compreensão e

desenvolvimento deste componente do PCK/NdC.

Ou seja, para estas situações de ensino e aprendizagem, nas quais o futuro

professor de Ciências/Física encontra-se sem maiores soluções, a reflexão colaborativa

pode apontar para lacunas de conhecimentos da sua base para o ensino, que são

importantes como, por exemplo, no planejamento de qual estratégia didática utilizar na

execução de uma microaula¹⁷.

A partir da detecção da lacuna e da procura de conhecimentos na base de

ensino para o preenchimento dela, entendemos que a tomada de decisão do futuro

professor sobre qual estratégia de ensino utilizar seja decorrente principalmente de suas

crenças relacionadas ao ensino e aprendizagem de Ciências, oriundas da reflexão dos

conhecimentos da sua base de ensino.

Dessa forma, professores com o melhor desenvolvimento deste componente

do PCK/NdC, possivelmente, apresentarão conhecimentos diferenciados e integrais

sobre estratégias de ensino, quando comparados aos professores que não desenvolveram

este componente no seu PCK/NdC. Isto poderá implicar em conhecimentos limitados e

fragmentados de como levar conteúdos metacientíficos para a sala de aula.

Neste quesito, a literatura especializada já acena com várias possibilidades de

inserção de conteúdos metacientíficos como, por exemplo: a) uso da História da Ciência

(Forato (2009) e Monteiro (2014)); b) uso de júri-simulado (Silva e Martins (2009)); c)

uso de mídias digitais (Santana (2014)) e d) histórias em quadrinhos e escritas (Faria et

al (2014)).

4.3.3 Conhecimento do currículo de Ciências para ensinar conteúdos metacientíficos

O terceiro componente é Conhecimento do currículo de Ciências para ensinar

conteúdos metacientíficos. Ele é moldado pelo constructo ligante Orientações para o

ensino de conteúdos metacientíficos e apresenta relações com outros elementos do

PCK/NdC, conforme exposto na 16.

Figura 16: Relações entre o componente Conhecimento do currículo para ensinar

conteúdos metacientíficos e demais elementos do PCK/NdC

Fonte: Elaborado pelo autor

Este componente compreende o conhecimento que os professores necessitam

possuir sobre as metas e objetivos de aprendizagens dos alunos em relação aos

conteúdos metacientífico que desejam lecionar.

Tomando como base a proposta de Martins (2015), este componente pode

nortear o futuro professor de Ciências/Física na direção de qual tema e (ou) questão

sobre a Ciência pode ser usado concomitantemente a um conceito da Física ou da

História da Física, por exemplo.

Neste sentido, a literatura especializada já aponta várias possibilidades de

ensino de conteúdos metacientíficos com o auxilio da História da Física (veja, por

exemplo: Vannucchi (1996); Forato (2009); Silva (2010a); Monteiro (2014)).

Ele se divide em Metas e Objetivos do ensino de conteúdos metacientíficos e

Documentos e Programas oficiais para o ensino de conteúdos metacientíficos,

No próximo tópico, iremos discorrer sobre as divisões deste componente e suas

relações com os demais elementos do PCK/NdC.

4.3.3.1 Metas e Objetivos do ensino de conteúdos metacientíficos

O primeiro diz respeito, efetivamente, sobre os conteúdos metacientífico e o

que se pretende que o aluno aprenda. Ele orienta o professor sobre os objetivos de

aprendizagem dos estudantes sobre cada conteúdo sobre a Ciência. Este componente

contribui na articulação com outras áreas do saber como, por exemplo, a Física,

História, Filosofia, Sociologia, dentre outras, dando ao ensino de conteúdos

metacientíficos um caráter interdisciplinar.

Ele tem relações com o componente Conhecimento da avaliação de conteúdos

metacientíficos, pois os objetivos da aprendizagem direcionam o futuro professor de

Ciências/Física sobre que tipo de avaliação é mais adequado para cada situação.

4.3.3.2 Documentos e Programas oficiais para o ensino de conteúdos metacientíficos

O próximo componente consiste nos Documentos e Programas oficiais para o

ensino de conteúdos metacientíficos. Ele expressa-se no conhecimento de programas,

documentos e materiais que são relevantes para o ensino de conteúdos metacientíficos.

Nesse sentido, na literatura especializada, nos últimos 30 anos, podemos notar

o desenvolvimento de várias propostas que discutem a inserção de conteúdos

metacientíficos no ensino. Este fato vem ocasionando mudanças, no decorrer destas

décadas, no que o professor precisa saber para cumprir a tarefa de inserir conteúdos

metacientíficos na sala de aula.

Conforme ressaltam McComas e Olson (2002), em uma análise qualitativa das

propostas de alguns destes documentos, que regem o ensino de Ciências de países como

Estados Unidos, Austrália, Inglaterra, Nova Zelândia e Canadá, demonstram que já

existe, há algum tempo, a preocupação na comunicação de conteúdos metacientíficos

para os estudantes destas nações. Os pesquisadores relatam que os objetivos destes

documentos foram definir que conteúdos metacientífico podem ser ensinados e

aprendidos.

Citando o Brasil, desde o século passado, foram idealizadas várias reformas

curriculares, nas quais a NdC foi ressaltada. Os Parâmetros Curriculares Nacionais para

o ensino (PCN) apresentam esta preocupação. Para os PCN é preciso:

[... ] Compreender a construção do conhecimento físico como um processo

histórico, em estreita relação com as condições sociais, políticas e

econômicas de uma determinada época. Compreender, por exemplo, a

transformação da visão de mundo geocêntrica para a heliocêntrica,

relacionando-a às transformações sociais que lhe são contemporâneas,

identificando as resistências, dificuldades e repercussões que acompanharam

essa mudança.

[...] Compreender o desenvolvimento histórico dos modelos físicos

para dimensionar corretamente os modelos atuais, sem

dogmatismo ou certezas definitivas (BRASIL, p.14, 2002)

Além disso, ainda no contexto nacional, é possível encontrar uma série de

dissertações, teses e artigos que se propõem a realizar tal tarefa, conforme mostramos

neste trabalho.

Portanto, para o desenvolvimento deste componente do PCK/NdC, tais

discussões precisam ser recorrentes na formação inicial dos futuros professores

Ciências/Física. Dessa forma, o professor alargará seu PCK/NdC, desenvolvendo

intervenções que possibilitem ao seu aluno um conhecimento mais adequado dos temas

sobre a Ciência estudados.

4.3.4 Conhecimento da avaliação de conteúdos metacientíficos

O último componente do PCK/NdC é o Conhecimento da avaliação de

conteúdos metacientíficos. Ele se refere ao conhecimento sobre avaliação que é

importante no momento da aferição de conteúdos metacientíficos.

Este conhecimento dos professores sobre avaliação é moldado pelo constructo

Orientações para o ensino de Conteúdos sobre Ciência. Ele mantém uma relação mútua

Figura 17: Relações entre o componente conhecimento da avaliação de conteúdos

metacientíficos e demais elementos do PCK/NdC

Fonte: Elaborado pelo autor

O conhecimento do futuro professor de Ciências/Física necessário para avaliar

seus alunos no que diz respeito à aprendizagem de conteúdos metacientíficos é moldado

pelas Orientações para o ensino de Conteúdos sobre Ciência. Ele constitui-se como os

elementos de metodologias de avaliação das aprendizagens de conteúdos

metacientíficos, que são aprendidos e vivenciados pelos futuros professores de

Ciências/Física na sua formação inicial.

Nele, o futuro professor de Ciências/Física encontra exemplos e orientações de

propostas de avaliação específicas para a situação, decorrentes de experiências

formativas.

Conforme já ressaltado neste trabalho, Hanuscin, Lee e Akerson (2010), em

suas pesquisas de campo, já sinalizavam certa negligência dos professores em avaliar os

seus estudantes no que diz respeito às aprendizagens de conteúdos metacientíficos.

Porém, as investigadoras não sinalizam possíveis causas para este fenômeno. Mas, as

pesquisadoras sinalizam que o episódio pode ocorrer devido à falta de formação do

professor para avalia-los.

Vamos ao encontro do entendimento das investigadoras, compreendemos que,

em alguns momentos, a aprendizagem está ali; mas, o instrumento de avaliação

construído pelo docente pode fortuitamente não acessá-las. Por exemplo, talvez o uso de

uma prova escrita para a aferição de habilidades e competências adquiridas no

laboratório de Física, casualmente, não se configure como o instrumento de avaliação

mais adequado. Possivelmente, o professor não encontrará a aprendizagem desejada no

instrumento, entretanto, ele encontra-se lá no aluno.

Este fato pode sintetizar o que Hanuscin, Lee e Akerson (2010) descrevem

como a inércia dos professores em avaliar o conhecimento sobre a Ciência de seus

estudantes. Provavelmente, eles não fazem devido à falta de conhecimento de como

deve ser feito ou fazem a partir de questionários, que nem sempre se configuram como a

ferramenta mais adequada para acessar estas aprendizagens, conforme relatam as

investigadoras.

Entendemos que estes fatores são decorrentes do complexo processo de

desenvolvimento deste componente do PCK/Física, o qual implica várias questões na

formação inicial do futuro professor de Ciências/Física.

Portanto, na formação inicial, os futuros professores de Ciências/Física devem

ser postos em situações que possibilitem o desenvolvimento e reflexão deste

componente do PCK/NdC.

Defendemos que um momento importante para o desenvolvimento deste

componente seria a imersão dos futuros professores em situações problemáticas (por

exemplo: reflexão coletiva diante de microaulas, análise do planejamento, avaliação de

seu desempenho ao lecionar conteúdo sobre a Ciência), às quais coloquem em cheque

tanto o componente em discussão como o seu próprio PCK/NdC.

Neste sentido, a reflexão colaborativa poderá contribui no desenvolvimento

deste componente, proporcionando um incremento no seu PCK/NdC, o qual

influenciará, com maior solidez, na tomada de decisão do que fazer diante de situações

problemáticas como, por exemplo, como avaliar as aprendizagens dos seus estudantes.

Portanto, este ciclo de autoavaliação e reflexão do futuro professor de

Ciências/Física pode proporcionar a elaboração de processos avaliativos mais

específicos para os conteúdos metacientíficos trabalhados em sala, permitindo o acesso

de aprendizagens invisíveis a outros instrumentos avaliativos de caráter mais geral.

No próximo capítulo, iremos apresentar os aspectos metodológicos da nossa

pesquisa.

5 ASPECTOS METODOLÓGICOS

Neste capítulo, será apresentado o desenvolvimento da pesquisa, com ênfase

tanto às escolhas metodológicas (instrumentos de pesquisa), elaboradas no decorrer

deste estudo e suas justificativas, quanto às escolhas didáticas e pedagógicas (contexto

da pesquisa, as quais servirão como pano de fundo para a realização da investigação).

5.1 Apresentando as etapas da pesquisa

No quadro, abaixo, apresentamos um desenho da pesquisa:

Quadro 6: Desenho da pesquisa

Fonte: Elaborado pelo autor

A pesquisa teve como principal objetivo compreender como futuros professores

de Ciências/Física, em situações de ensino e aprendizagem, desenvolvem e mobilizam

seus PCK/NdC. Como pano de fundo, buscamos compreender também as dificuldades

inerentes ao processo de desenvolvimento, aplicação e avaliação das suas respectivas

estratégias didáticas que visem o ensino de conteúdos metacientíficos.

Compreendemos nossa pesquisa como qualitativa, pois segundo Marconi (2003)

é característico, neste tipo de estudo:

 Preocupação com o processo desenvolvido, e não simplesmente com o produto

final;

 Contato direto do pesquisador com o local que está sendo investigado;

 Os dados coletados são, quase exclusivamente, descritivos: gravações,

entrevistas, entre outros;

 A variedade de pontos de vista.

Pesquisa

Bibliográfica

Elaboração dos

instrumentos de

coleta de dados

Validação dos

instrumentos de

coleta de dados

Realização da

investigação

Análise

dos

dados

Além disso, configura-se como de natureza interpretativa. Conforme descreve

Moreira (2011), o foco deste tipo de pesquisa se encontra na

[...] interpretação dos significados atribuídos pelos sujeitos às suas ações em

uma realidade socialmente construída, através de observação participativa,

isto é, o pesquisador fica imerso no fenômeno de interesse. Os dados obtidos

por meio dessa participação são de natureza qualitativa e analisados de forma

correspondente (MOREIRA, 2011, p.76).

Buscando atender às questões que são levantadas pela investigação, de forma

específica, o estudo enquadra-se, conforme descrevem Moreira (2011), Yin (2005) e

Flick (2009), como estudo de caso. Nele, desenvolvemos o estudo de uma realidade

específica no intuito de alcançar os objetivos propostos nesta investigação.

Escolhemos a metodologia de estudo de caso, pois segundo Yin (2005), estudos

dessa natureza buscam responder respostas às questões “como” ou “por que”.

Devido à própria natureza do estudo de caso, conforme ressalta Moreira (2011) e

Yin (2005), a variedade de instrumentos de coleta de dados é básica neste tipo de

investigação.

Estas características estão presentes no nosso estudo, o qual a preocupação é

centrada no como o futuro professor de Ciências/Física desenvolve e mobiliza seu

PCK/NdC.

Neste processo, as dificuldades inerentes à construção, aplicação e avaliação de

estratégias didáticas relacionadas aos conteúdos metacientíficos serão também

reveladas, pois se configuram como elementos que apontam para os indícios de

desenvolvimento do PCK/NdC dos futuros professores de Ciências/Física e

participantes do estudo.

Neste tipo de investigação, o pesquisador é a principal fonte de coleta de dados

(MOREIRA, 2011). No nosso estudo esta característica é latente, pois o investigador

esteve presente em todos os momentos da investigação, a qual aconteceu por intermédio

da gravação de áudio, entrevistas, relatos e atividades elaboradas pelos participantes da

pesquisa.

Dessa forma, no decorrer da pesquisa, foram coletados dados descritivos,

transcrições de entrevistas, atividades e relatos das atividades elaborados pelos

participantes, diários de reflexão dos participantes e o diário de bordo do investigador.

Desse modo, o nosso estudo de caso, conforme inicialmente exposto acima,

pretendeu investigar como os futuros professores de Ciências/Física, na formação

inicial, desenvolvem e mobilizam seus PCK/NdC. Seguindo as diretrizes do estudo de

caso de (Yin, 2005), buscamos a investigação detalhada deste contexto.

Logo, o estudo buscou iluminar questões ainda obscuras, a saber: como os

futuros professores de Ciências/Física, na formação inicial, transformam conteúdos

metacientíficos em conhecimentos para a sala de aula? Como devem ser ensinados estes

conteúdos? Como os futuros professores de Física avaliam suas práticas de inserção de

conteúdos metacientíficos na sala de aula?

No transcorrer da pesquisa, fizemos aportes dos seguintes elementos

metodológicos: pesquisa bibliográfica, questionário, diário de bordo do pesquisador,

diário de reflexão dos participantes da pesquisa, entrevista semiestruturada, gravação de

áudios.

5.2 O local da pesquisa e seus participantes

A pesquisa foi realizada em uma turma da disciplina de Evolução Histórica da

Física, do curso de licenciatura plena em Física, da Universidade Federal do Piauí

(UFPI).

A licenciatura plena em Física é locada no Departamento de Física (DF) da

UFPI, o qual conta, hoje, com trinta e cinco professores. Ele é situado na zona leste do

município de Teresina. Atualmente conta com três graduações (duas licenciaturas e um

bacharelado), além de dois mestrados (mestrado profissional nacional em ensino de

Física e mestrado acadêmico em Física).

Ocupando-se, em especial, da licenciatura em Física, por se tratar do nosso lócus

de investigação, ela conta com a inserção de alguns projetos, por exemplo: (a) o

Programa de Apoio a Laboratórios Interdisciplinares de Formação de Educadores

(Life¹⁸), que reestruturou a sala de instrumentação para o ensino de Física (local da

pesquisa), onde geralmente são ministradas as aulas das disciplinas da área de Ensino de

Física da licenciatura em Física e (b) Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à

Docência, o qual disponibiliza sessenta bolsas para os discentes do curso.

O curso de licenciatura em Física, como exposto acima, é subdividido em diurno

e noturno. Os perfis de alunos de ambos os turnos apresentam algumas variantes. No

geral, os discentes do curso noturno são trabalhadores de Teresina e regiões próximas,

algo que não é notado, especificadamente, nas turmas diurnas.

A estrutura curricular do curso é composta pelos Conhecimentos Básicos de

Física, Conhecimentos Básicos de Educação, Conhecimentos de Linguagem,

Conhecimentos Complementares e/ou Interdisciplinares de Física e de Educação,

Conhecimentos Metodológicos, Estágio Curricular e Atividades Complementares.

De forma específica, a disciplina de Evolução Histórica da Física (lócus da

pesquisa) é classificada, dentro da estrutura curricular do curso, como conhecimento

complementar. Ela é uma disciplina obrigatória do curso para a licenciatura e optativa

No documento UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA DOUTORADO EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA BONIEK VENCESLAU DA CRUZ SILVA (páginas 117-200)