5. ANÁLISES DOS DADOS
5.3 A NÁLISE DE MODELOS
5.3.2 Discussão dos resultados
Considerando-se que os estudantes utilizam seus modelos quando apresentados a um problema a ser resolvido, a análise de modelos foi realizada para investigar a probabilidade de utilização destes modelos por estudantes das diferentes séries.
A partir da análise das matrizes densidade foi possível verificar que as três séries do Ensino Médio de 2008 e 2009 apresentam um estado de modelo misto, compartilhando modelos científicos, intuitivos e alternativos. No primeiro ano, à exceção do modelo intuitivo de Ímpetus e Força Impressa, a utilização dos modelos intuitivos é mais frequente que a utilização dos modelos científicos. A maior freqüência de utilização de modelos intuitivos observada (> 50%) refere-se às idéias de que para haver movimento é necessária a presença de uma força ou que sempre existe uma força atuando na direção e sentido do movimento de um corpo. Vale destacar também uma freqüência de utilização de modelos alternativos maiores que 20% na maioria dos casos, chegando a 40% para o bloco de questões denominado Concatenação de Influências.
Individualmente os estudantes também demonstram estado de modelo misto, ou seja, em que coexistem diferentes modelos. Na maioria dos casos o grau de inconsistência entre os três modelos é o mesmo ou semelhante. Por exemplo, a inconsistência na utilização dos modelos científicos e intuitivos ou alternativos e intuitivos é o mesmo para o bloco de questões denominado Movimento. Como nesse bloco a freqüência de utilização dos modelos intuitivos é alta, esses parecem ser os principais geradores de inconsistência quando os estudantes precisam lidar com os diferentes modelos coexistentes. Para os blocos de questões denominados “Ímpetus e Força Impressa” e “Concatenação de Influências” a inconsistência entre modelos científicos e alternativos e os modelos intuitivos e alternativos é praticamente o mesmo, cerca de 25%. Nestes dois casos são os modelos alternativos que parecem exercer influência na escolha de alternativas de resposta pelo estudante.
Os resultados encontrados para os primeiros anos representam como se estrutura o conhecimento dos estudantes que estão sendo iniciados no estudo da Física e no campo conceitual da Mecânica. Segundo diSessa (1998), a compreensão de conceitos, os quais são denominados Classes de Coordenação, requer o desenvolvimento de algumas habilidades. A principal dessas componentes da Classe de Coordenação, é a “estratégia de leitura”, habilidade de lidar com a diversidade de informações apresentadas em diferentes situações para determinar uma informação em particular. Estudantes novatos, iniciantes em um campo conceitual, ainda não têm essa habilidade completamente desenvolvida. Isso os leva a inferências inadequadas e compromete a segunda principal componente da Classe de Coordenação, a “rede causal” ou “rede inferencial”, que é "o conjunto total de inferências que nós podemos usar para ligar informações lidas relacionadas à informação particular em questão" (Levrini e diSessa, 2008).
Com relação ao segundo ano os resultados não são muito diferentes. Para o bloco de questões “Movimento”, por exemplo, nota-se, assim como para o primeiro ano, maior freqüência de utilização de modelos intuitivos. Os resultados encontrados para a aplicação do questionário em 2009 mostram que a freqüência de utilização de tais modelos é de 60% enquanto para a utilização de modelos científicos é 25%. Em alguns casos, quando comparada ao primeiro ano, a maior freqüência de utilização de modelos científicos se deve a uma menor freqüência de utilização de modelos alternativos. Nesses casos, a freqüência na utilização de modelos intuitivos para as duas séries é quase a mesma. Da mesma forma que no primeiro ano, para o bloco de questões denominado Concatenação de Influências a maior freqüência de utilização de modelos refere-se aos modelos alternativos.
Individualmente os estudantes também apresentam estado de modelo misto. Em pelo menos metade dos casos a maior inconsistência refere-se à utilização dos modelos científicos e intuitivos, no entanto a inconsistência envolvendo modelos alternativos não é muito diferente daquela notada para os estudantes do primeiro ano. Para os dados referentes ao bloco de questões Agente Dominante (2009) a inconsistência entre os três pares de modelos é praticamente a mesma (M12 = 28%; M13 = 28% e M23 = 27%).
Mesmo supondo que os estudantes do segundo ano têm maior experiência de ensino, em alguns casos essa inconsistência na utilização do conhecimento semelhante àquela apresentada pelos estudantes do primeiro ano.
As pessoas geralmente não reconhecem informações relevantes de uma Classe de Coordenação de forma direta. Elas normalmente percebem algumas informações relacionadas e, em seguida, inferem a informação característica dessa. A Classe de Coordenação inclui a habilidade de utilização de duas estratégias, a
integração e a invariância. Aparentemente, o segundo ano parece ser ainda um período de desenvolvimento destas habilidades. Em alguns casos, o conhecimento parece mais inconsistente no segundo ano e percebe-se um aumento na utilização de modelos intuitivos ao invés de modelos científicos, embora haja diminuição da freqüência de utilizaçao de modelos alternativos. Resultados como esses são comprensíveis, visto que aprendizagem supõe uma evolução na forma de utilização do conhecimento e que esta não acontece de forma linear. Em alguns momentos os estudantes devem mesmo passar por uma maior inconsistência, retrocederem ou estagnarem, inclusive a partir de uma maior experiência de ensino.
A evolução no conhecimento, como considerada neste trabalho, supõe não a substituição total dos modelos intuitivos e alternativos por modelos científicos, mas mudanças na freqüência de utilização de tais modelos. Neste sentido, não surpreende que as matrizes densidade do terceiro ano indiquem a existência e utilização dos três modelos pelos estudantes. No entanto, a maior freqüência, em todos os casos, refere-se à utilização dos modelos científicos. Para os blocos Ímpetus e Força Impressa (2008 e 2009) e Agente Dominante (2009) esta é superior a 70%, sendo maior que 50% para os demais blocos de questões.
Individualmente o estudante do terceiro ano demonstra maior inconsistência na utilização dos modelos M1 e M2 para os blocos Movimento e Agente Dominante, M1 e M3 para os blocos Ímpetus e Força Impressa e Concatenação de Influências. O fato de apresentarem menor inconsistência na utilização dos modelos M2 e M3 parece um indicativo de mudança na forma de utilização do seu conhecimento quando comparado com os resultados obtidos para as duas primeiras séries.
Entende-se que enquanto a habilidade de leitura não é desenvolvida, os estudantes realizarão inferências inadequadas e não demonstrarão invariância na
utilização do seu conhecimento através de diferentes contextos e situações. Porém, espera-se que de uma série para outra estas habilidades sejam aos poucos desenvolvidas. A evolução na utilização dos conhecimentos pelos estudantes é mais bem representada pelos vetores estado de modelo para os estudantes de cada série. Quando comparados, à exceção do bloco Movimento (2009), nota-se diminuição na probabilidade de utilização dos modelos intuitivos e alternativos e aumento na probabilidade de utilização dos modelos científicos à medida que mudamos de série. Para os blocos Ímpetus e Força Impressa (2008 e 2009) e Agente Dominante (2008), por exemplo, a probabilidade de utilização de modelos científicos pelo estudante do terceiro ano é maior que 80%. Em todos os casos o autovalor dominante foi maior que 0,75; o que fornece boa segurança para afirmar que os vetores estado de modelo encontrados representam o vetor estado de modelo mais provável de um estudante típico de cada série.