2. Revisão da Literatura
2.1 Desempenho dos Alunos do Ensino Secundário a Ciências
O relatório PISA (Programme for International Student Assessment) de 2006 (Pinto-Ferreira, 2007), que incidiu especialmente no desempenho em ciência e que teve como objetivo determinar o nível de literacia dos jovens de 15 anos, revelou que os estudantes portugueses continuavam a ter desempenhos inferiores à média da OCDE (p. 23), verificando-se, no entanto, que, da amostra analisada, eram os alunos do 10º e do 11º anos que apresentavam os níveis de desempenho mais elevados (p. 26). Tal facto pode levar a supor que, à medida que os alunos avançam nos seus estudos, tomam opções acerca das áreas de estudo que pretendem seguir e, consequentemente, são submetidos a uma formação científica mais específica, melhoram o seu desempenho.
No relatório assinala-se, também, em relação aos mais jovens do 3º ciclo, que “[é]interessante verificar como os alunos com piores desempenhos referem a sua maior interacção com os professores e a utilização da experimentação, o que se pode interpretar como uma estratégia dos professores para conseguirem a melhor apreensão dos alunos com maiores dificuldades.” (p. 38). Desta interpretação pode-se inferir que a atividade experimental é usada, pelos professores, como estratégia para diminuir o insucesso nas disciplinas de ciências, ao reter a atenção dos alunos com maiores dificuldades, numa tentativa de colmatar lacunas de aprendizagem em ciência.
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No que respeita às três competências científicas aferidas – explicação de fenómenos, identificação de assuntos científicos e utilização de evidência científica – verificou-se que os alunos portugueses obtiveram melhores resultados na competência “identificação de assuntos científicos” e piores na competência “utilização de evidência científica”. Segundo o relatório:
A competência “identificar assuntos científicos” abrange o reconhecimento de questões passíveis de serem investigadas cientificamente, em situações concretas, e a identificação de palavras-chave na procura de informação científica a propósito de um determinado assunto. Inclui ainda o reconhecimento das características-chave de uma investigação científica, como por exemplo: que dados devem ser comparados, quais as variáveis independentes e as que devem ser controladas, que informação adicional é necessária ou que tipo de procedimento deve ser adotado com vista à recolha de dados relevantes. Contrariamente, é na competência “utilização de evidência científica” que os alunos portugueses demonstram possuir mais dificuldades, obtendo níveis de desempenho mais baixos. Esta competência requer que o aluno utilize descobertas científicas como argumentos a favor de asserções ou conclusões. (p. 38)
O relatório assinala, assim, uma tendência dos professores em recorrer às atividades experimentais como estratégia para motivar e interessar os alunos, os quais mostravam conhecimentos de processo, conseguindo identificar procedimentos próprios da experimentação em investigação mas revelavam um fraco desempenho na componente de crítica, discussão e argumentação, inerente aos processos científicos.
No relatório PISA de 2009, no que respeita as competências em literacia científica dos alunos portugueses, assinala-se que, por comparação com os países da OCDE, Portugal foi o quarto país que maior evolução apresentou, no que se refere à leitura e matemática e o segundo em ciências (Carvalho, 2011), mostrando uma evolução muito positiva, nos conhecimentos e nas atitudes em ciências, entre 2006 e 2009.
No relatório PISA 2012 “os resultados médios no domínio das ciências representam uma desaceleração da tendência ascendente de resultados, que se consubstancia quer na redução das pontuações absolutas obtidas, quer na sua
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comparação com a média da OCDE.”(MEC, 2013, p. 12). Portugal obteve um resultado médio de 489 pontos, abaixo da média, de 501 pontos, dos países da OCDE e quatro pontos menos do que a média verificada em 2009. Os resultados apresentados neste relatório permitem verificar a ocorrência de um aumento das percentagens de alunos, nos níveis de proficiência superiores e uma redução da percentagem de alunos, nos níveis de proficiência elementar (p.33).
Num outro estudo internacional – Relevance of Science Education (ROSE) – cuja principal finalidade é trazer algum esclarecimento acerca dos factores afectivos da importância atribuída pelos jovens às aprendizagens em ciência e tecnologia, regista-se que a grande maioria dos jovens estudantes portugueses (cerca de 80%) atribui um papel muito importante à ciência e à tecnologia na sociedade, considerando que o seu conhecimento torna a vida, não só, mais fácil, saudável e confortável, mas também que proporciona enormes benefícios (Sjøberg & Schreiner, 2010). Esta atitude positiva em relação à ciência e tecnologia e à sua relevância foi observada na maioria dos 44 países que participou no estudo ROSE. Contudo, verificou-se uma forte tendência dos jovens dos países ricos, nomeadamente do norte da Europa, para uma atitude negativa em relação aqueles temas. Na discussão, face à totalidade dos resultados, sugere-se, no relatório, que uma das razões para esta tendência é o modo como as aulas de ciências são dadas, demasiado teóricas e afastadas da realidade do quotidiano dos jovens, pelo que se propõe o recurso a metodologias ativas, centradas nos alunos e voltadas para a resolução de problemas de interesse.
Lavonen (2013) na sua reflexão acerca do ensino das ciências na Finlândia, país que se tem mantido em posições dianteiras nos estudos PISA desde 2003, explica que no currículo finlandês a ênfase é colocada em atividades em que os alunos podem identificar, reconhecer e observar tópicos de ciência e explicar e interpretar dados ou fenómenos científicos, e traçar conclusões com base em evidências. O trabalho prático e as demonstrações são aceites há longo tempo como parte integrante do processo de ensino-aprendizagem em ciência (p. 302). O autor assinala o método experimental como um dos principais a ser seguido pelos professores em que uma crescente autonomia deverá ser atribuída aos alunos no levantamento de problemas e conceção e concretização de planos experimentais para dar resposta a esses problemas
Em Portugal apesar dos professores referirem que utilizam métodos de ensino diversificados, a prestação dos alunos, em exames nacionais, que se tem mantido constante, desde 2009, revela:
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a persistência de dificuldades em várias vertentes, de que se destacam as capacidades para: estabelecer adequadamente conexões entre os vários tópicos de uma mesma disciplina; desenhar estratégias de resposta que impliquem duas ou mais etapas na sua construção; explicitar relações causa-efeito; desenvolver raciocínios lógico-dedutivos, bem como raciocínios demonstrativos; resolver problemas. (Sousa, 2013, p. 139)
No que respeita as ciências, neste relatório, sugere-se “um modelo de aprendizagem por tarefas, de acordo com o qual os alunos se possam tornar mais autónomos na abordagem das situações-problema propostas, conseguindo estabelecer estratégias de resolução adequadas.” (p. 51)
Em suma, muito há ainda por fazer no sentido de melhorar o desempenho dos alunos a ciências. As dificuldades detetadas enquadram-se, muitas delas, em capacidades diretamente relacionadas com a investigação, mais propriamente com o trabalho experimental, pelo que é necessário promovê-lo nas nossas escolas, em todos os níveis de ensino, desde o básico ao secundário.
As atividades experimentais não devem servir apenas para atrair ou motivar os alunos com dificuldades, mas sim, para atrair e motivar todos os alunos, de forma a captar a sua atenção, levando-os a questionar o que observam, conceber e concretizar procedimentos tendo em vista a recolha de evidências, refletir e interpretar essas evidências em termos da sua relevância nas respostas às questões colocadas. Consequentemente, ensinar ciência implica encorajar os alunos a observar os fenómenos, a discutir essas observações, a realizar experiências pensadas por si sob a orientação do professor, a descrever e discutir os dados obtidos dessas experiências, de forma a poderem descobrir por si próprios as respostas para as suas dúvidas.
Podemos, pois, afirmar que os conhecimentos adquiridos em ciência, através de observações e experimentações, ajudarão os jovens a compreenderem-se a si próprios e aos outros, bem como ao mundo que os rodeia. Só um espírito curioso e crítico e um pensar criativo permitirá uma adaptação mais fácil às novas realidades. Um processo de ensino-aprendizagem da ciência centrado na investigação é, portanto, fundamental para o desenvolvimento de um espírito crítico, necessário aos desafios que se colocam a todos na sociedade atual.
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