75 Equilíbrio químico
2.2. ENQUADRAMENTO TEÓRICO SITUAÇÃO FORMATIVA (ET-SF)
O trabalho de investigação proposto apoiou-se num quadro teórico de referência desenvolvido por Lopes a partir de uma formulação implícita feita por Astolfi, Darot, Vogel e Toussaint em 1997. Este quadro teórico foi, numa primeira fase,
designado de Situação Formativa (Lopes, 2004) mas, após sucessivos
desenvolvimentos resultantes da sua utilização em diversos contextos de investigação e de ensino (e. g. Amaral, 2005; Branco, 2005; Cravino, 2004; Cravino & Lopes, 2003; Lopes, 2009; Lopes et al., 2009; Marques, Lopes, & Carvalho, 2005c; Melo, 2007; Saraiva, 2007; Viegas, Lopes, & Cravino, 2009) e após um estudo empírico3 de que
resultou a sua consolidação (Lopes et al., 2008b), é actualmente designado de Enquadramento Teórico Situação Formativa (ET-SF). Este enquadramento teórico foi concebido com o intuito de auxiliar o ensino e a aprendizagem da ciência: por um lado,
auxiliando os professores no desenho do currículo4 que se quer implementar e na sua
gestão na sala de aula e, por outro lado, auxiliando os estudantes nos seus processos de aprendizagem (Lopes, 2009; Lopes et al., 2009). Portanto, este enquadramento teórico tem como meta principal a promoção da qualidade do ensino de ciências físicas e, de forma inter-relacionada, a promoção da qualidade das aprendizagens proporcionadas (Lopes, 2009).
A selecção do ET-SF para quadro de referência deste trabalho de investigação apoiou-se em várias ordens de razão:
- a da sua fundamentação epistemológica; - a da sua fundamentação sócio-psicológica;
- a da congregação de resultados da didáctica das ciências; - a da sua exequibilidade.
Notemos que os fundamentos do ET-SF se enquadram na fundamentação geral do nosso trabalho, que apresentámos na secção 2.1. deste capítulo. No que respeita à sua fundamentação epistemológica, o ET-SF considera que o estudante é o
3 Este estudo identificou, na literatura internacional da didáctica das ciências, traços de conhecimento comuns relevantes para a investigação e para a prática do ensino e da aprendizagem da ciência.
4Neste trabalho, usamos o conceito de currículo de Roldão (1999). Segundo esta investigadora, o currículo tem duas componentes: (i) o corpo de aprendizagens pretendidas num dado contexto e tempo e (ii) o modo, a organização e metodologia para conseguir obter o corpo de aprendizagens pretendidas.
102
sujeito epistémico, mas o professor tem um papel fundamental na mediação da construção do conhecimento pelo estudante (Lopes, 2009). Ou seja, o professor é determinante na organização e implementação do ensino, seleccionando e/ou concebendo e disponibilizando os objectos epistémicos, nomeadamente, apresentando situações contextuais, tarefas para os estudantes executarem, etc., mas também na gestão do ensino, o que passa, particularmente, por auxiliar os estudantes nas suas aprendizagens, adaptar o currículo às situações de aprendizagem, etc. No âmbito da sua fundamentação sócio-psicológica, o ET-SF considera que a aprendizagem ocorre através de processos cognitivos, afectivos e éticos, a nível individual mas também em contextos sociais, pelo que há um conjunto de aspectos a considerar (a conversação em sala de aula, a autonomia do trabalho do estudante, o envolvimento dos estudantes, entre outros, que já abordámos e/ou referimos na secção 2.1.3.4. sobre a mediação do professor) (Lopes, 2009). Ou seja, genericamente, o ET-SF é um quadro teórico de índole sócio-construtivista. Este também dá relevância aos resultados da investigação didáctica, essencialmente, nas áreas do pensamento do senso comum e das concepções alternativas, das sequências de ensino e de aprendizagem, das tarefas a executar pelos estudantes, em particular o trabalho prático (recorrendo, por exemplo, à metodologia do trabalho por projecto), da mediação das aprendizagens. No que respeita à exequibilidade deste quadro teórico, isto é, “… a sua capacidade de adaptação às condições reais de ensino” (Koliopoulos & Ravanis, 2000, p. 37), reconhecemos o seu potencial, em primeiro lugar, na capacidade de ter em conta os constrangimentos institucionais relacionados com o plano de estudos e os objectivos da disciplina e as condições gerais de ensino na instituição de ensino em causa. Por outro lado, a exequibilidade/operacionalidade do ET-SF é conseguida através do uso de
três ferramentas: rede conceptual, tabela de especificação de uma situação formativa
e rede de situações formativas (Lopes, 2004; Lopes et al., 2009). Estas ferramentas permitem, globalmente: seleccionar, relacionar e articular o conhecimento, as competências e as atitudes a desenvolver, delinear os processos de ensino e de aprendizagem, e implementar o currículo fazendo a sua gestão na sala de aula. Esta gestão implica, por um lado, a mediação pelo professor das aprendizagens dos estudantes, em articulação com a avaliação dessas aprendizagens em momentos adequados, ao longo dos processos de ensino e de aprendizagem e, por outro lado, a reconcepção e/ou restruturação do currículo, em termos das suas componentes, em articulação com a avaliação permanente do currículo em implementação, de modo a
103
aproximar o currículo em acção ou efectivo (Lopes, 2004; Roldão, 1999) do currículo
intencional ou pretendido (Lopes, 2004; Roldão, 1999), melhorando assim a qualidade do ensino e consequentemente a qualidade das aprendizagens dos estudantes.
Seguidamente, vamos apresentar o ET-SF em três fases: a) explicitando e articulando os seus conceitos centrais (secção 2.2.1.), b) descrevendo as ferramentas concebidas e a forma de as usar para desenhar o currículo (secção 2.2.2.) e c) descrevendo os processos para gerir o currículo na sala de aula (secção 2.2.3.).
2.2.1. Conceitos centrais do ET-SF
O Enquadramento Teórico Situação Formativa (ET-SF) assume, como pressupostos, que para um ensino e aprendizagem de qualidade, o estudante e o professor têm papéis importantes a desempenhar nestes processos: o empenho do estudante nas suas aprendizagens e o empenho do professor no seu ensino (Lopes, 2009; Lopes et al., 2009). A figura 2.3 apresenta esquematicamente o ET-SF. O ET-SF
tem como ponto de partida os saberes disponíveis dos estudantes (os conhecimentos
do seu mundo privado e os proporcionados pelo ensino formal, até à data) e como ponto de chegada os resultados de aprendizagem pretendidos. Relembremos que os saberes prévios ou disponíveis dos estudantes dizem respeito aos conhecimentos do seu mundo privado, ou do senso comum, e a esquemas de raciocínio característicos do senso comum (ver mais detalhes sobre o pensamento do senso comum na secção 2.1.2.). Como Lopes (2004) defende, conhecer e mobilizar os saberes prévios dos estudantes é uma condição muito importante para o sucesso do ensino e a qualidade das aprendizagens. Quanto aos resultados da aprendizagem pretendidos, Lopes (2004) refere que os conhecimentos, as competências e as atitudes são os alvos de aprendizagem desejados pela sociedade. Note-se que o conceito de competência é complexo e pode ter diversas conceptualizações. Nós adoptámos a concepção de Roldão (2003): uma capacidade efectiva de mobilizar, escolher, usar e articular informação e conhecimento (intelectual, prático ou verbal) para enfrentar uma situação, problema ou questão.
104
Esforço do professor para desenvolver nos estudantes conhecimentos, competências e atitudes
______________________________________________________
Esforço do estudante para obter resultados de aprendizagem de qualidade
______________________________________________________ Saberes disponíveis dos estudantes Recursos Resultados de aprendizagem Trabalho autónomo do estudante Actividade do estudante na sala de aula
Avaliação Multidimensional de metas, abordagens e resultados de aprendizagem
Tarefas
Campo conceptual .Contexto CTS
Mediação do professor
Figura 2.3 – Enquadramento Teórico Situação Formativa.
(retirada de Lopes (2009))
O desenrolar do percurso saberes prévios − resultados de aprendizagem deve
ser preparado pelo professor, que desenvolve o seu trabalho centrando-se em dois conceitos fundamentais: as tarefas que apresenta aos estudantes para eles executarem e a mediação das aprendizagens dos estudantes (Lopes, 2009; Lopes et al., 2009). O tipo de tarefas, o tipo de mediação e a articulação entre ambas (que engloba aspectos como, por exemplo, o campo conceptual a ensinar/desenvolver nos estudantes), determinam o tipo de ensino que, por conseguinte, condiciona a qualidade das aprendizagens atingidas, nomeadamente, dos conhecimentos, das competências e das atitudes (Lopes, 2009; Lopes et al., 2009). A avaliação é um instrumento essencial à gestão do currículo e da sua implementação, pois permite informar o professor acerca das dificuldades de aprendizagem dos estudantes, conceptuais ou outras, e da evolução destas aprendizagens, o que vai possibilitar que o professor adapte o desenho curricular de modo a ultrapassar os obstáculos interpostos ou mesmo a maximizar a qualidade das aprendizagens, tendo presentes as metas do ensino, as abordagens usadas e os resultados da aprendizagem (Lopes, 2009; Lopes et al., 2009). A actividade que efectivamente é desenvolvida pelos
105
estudantes, seja em sala de aula ou autonomamente, fora do contexto de ensino formal, depende pois, do ambiente de aprendizagem que o professor concebeu e implementou. Mas, no âmbito do paradigma sócio-construtivista da aprendizagem, cabe ao estudante responsabilizar-se pelas suas aprendizagens, envolvendo-se na execução das tarefas e orientando-se pelo(s) percurso(s) que conduz(em) até às aprendizagens pretendidas.
Analisemos com maior detalhe o significado dos conceitos centrais do ET-SF, as tarefas e a mediação do professor, e o da sua articulação.
• Tarefas
Uma tarefa é o trabalho solicitado aos estudantes, que eles devem executar num dado tempo, para dar uma resposta a uma questão ou a outro tipo de pedido (Lopes, 2009). Este autor refere que há trabalhos de investigação que mostram como a actividade dos estudantes é importante para a aprendizagem. Note-se que tarefa e actividade do estudante são conceitos distintos: a tarefa é o trabalho proposto aos estudantes e a actividade é o trabalho que os estudantes de facto desenvolvem (Lopes, 2009). É a tarefa que orienta a atenção do estudante para o que ele tem de aprender e/ou fazer (embora a actividade do estudante também dependa da mediação durante a execução da tarefa) (Lopes et al., 2009). Daí que se compreenda que o tipo de tarefas seleccionado é essencial para a qualidade das aprendizagens alcançadas.
As tarefas devem, então, ser formuladas de acordo com os aspectos da aprendizagem conceptual que pretendam desencadear, nomeadamente, a mobilização dos conhecimentos prévios dos estudantes, a reconceptualização e/ou a reestruturação dos conceitos mobilizados e das suas relações; a apropriação de novos conceitos; a reestruturação do campo conceptual em jogo; a problematização; o delineamento da resolução de problemas; o desenvolvimento de outras competências e/ou atitudes. Lopes et al. (2009) sugerem cinco tipos de tarefas, de acordo com a sua função educacional e as suas características:
(i) tarefas de rotina ou exemplificativas, concebidas para mostrar aos estudantes como estes devem usar os conceitos e suas relações, com recurso ou não a algoritmos, e/ou processos de manipulação de instrumentos e aparelhos;
(ii) tarefas relativas a processos científicos tradicionais, concebidas para mobilizar nos estudantes processos como a resolução de problemas, a formulação de
106
hipóteses, o delineamento de trabalho experimental, entre outros, na ciência de nível introdutório;
(iii) tarefas exploratórias, concebidas para estimular nos estudantes a identificação de problemas a resolver em situações contextuais reais ou a necessidade de novos conceitos;
(iv) tarefas epistémicas, concebidas para trabalhar práticas epistémicas requeridas no trabalho científico, por exemplo, encontrar soluções em contexto de situações reais problemáticas;
(v) tarefas por projecto, concebidas para os estudantes delinearem e desenvolverem um projecto de forma relativamente autónoma.
A apresentação aos estudantes de cada tipo de tarefas deve seguir uma ordem baseada numa complexidade crescente ao nível dos conceitos e das competências envolvidos (Lopes, 2009). As tarefas por projecto são um tipo de tarefa diferente das outras, pois podem envolver alguns ou todos os tipos de tarefas, sendo, portanto, de natureza mais complexa (Lopes, 2004). Por outro lado, Lopes et al.
(2009) salientam o papel fundamental do conceito de problema, apoiando-se no
trabalho de Gil-Pérez et al. (1999), que defendem a estratégia da resolução de problemas como investigação. Ora, o desenvolvimento da competência da resolução de verdadeiras situações problemáticas pode ser promovido em maior plenitude nas tarefas por projecto (Lopes, 2004).
• Mediação do professor
A mediação do professor é um assunto que já foi abordado na secção 2.1.3.4. de forma mais abrangente, pelo que aqui apenas vamos destacar aspectos particulares relevantes para o ET-SF.
Recordemos o conceito de mediação de Lopes que adoptamos, “… a acção e a linguagem do professor para considerar e responder, sistematicamente, os desafios de aprendizagem dos alunos no seu percurso do desenvolvimento para alcançarem as aprendizagens preconizadas pelo currículo” (Lopes, 2009, p. 4). A concepção da mediação de Lopes tem, portanto, seis componentes: i) acção do professor, ii) linguagem do professor, iii) desafios de aprendizagem colocados aos estudantes, iv) percursos de desenvolvimento da aprendizagem dos estudantes, v) resultados da
107
aprendizagem e vi) conhecimentos, competências e atitudes a desenvolver pelo currículo intencional (Lopes, 2009; Lopes et al., 2008a).
Por outro lado, a fundamentação epistemológica e sócio-psicológica em que se baseou o ET-SF conduziu os autores Lopes et al. (2008a) à identificação de dez dimensões da mediação, cinco delas relacionadas com a vertente filosófica: “… i) trabalho efectivamente solicitado aos estudantes, ii) contextos e situações (físicas, no caso), iii) práticas epistémicas dos estudantes, tendo como referência as práticas científicas, iv) forma como a informação é apresentada, usada e processada, v) forma como a aprendizagem dos estudantes pode ser estendida para além da sala de aula…” e outras cinco relacionadas com a vertente psico-sóciológica: “… i) conversação na sala de aula, ii) apoio e autoridade concedidos aos estudantes, iii) envolvimento produtivo na disciplina, iv) avaliação e feedback, v) consciência do professor sobre o que se passa na aula e tomadas de decisão (Lopes, 2009, p. 4).
Cruzando as componentes da mediação (decorrentes da definição) com as dimensões da mesma (construção teórica decorrente do ET-SF), aqueles investigadores (Lopes, 2009, p. 4) identificaram sete aspectos evidenciados em sala de aula que são reveladores da qualidade da mediação praticada: (a) qual é a actividade que os estudantes efectivamente realizam perante uma tarefa que lhes é proposta; (b) modo como o professor apresenta a informação que é relevante e como estrutura a aprendizagem pretendida; (c) modo como o professor cria o ambiente de trabalho (e.g. como organiza o trabalho dos estudantes em sala de aula e como explicita as suas funções); (d) modos como os estudantes se envolvem nas suas aprendizagens (i. e. como usam a informação e os seus conhecimentos); (e) como é que um campo conceptual específico é trabalhado; (f) que recursos são disponibilizados; (g) modo como circula a informação (Lopes, 2009, p. 4).
• Inter-relações tarefas-mediação
Voltemos à figura 2.3 do ET-SF. São as inter-relações tarefas-mediação que permitem estabelecer as características do ensino posto em prática e assim a qualidade das aprendizagens dos estudantes, que se pretendem o mais autónomas possível (Lopes, 2009). Estas inter-relações dependem de vários aspectos, como os saberes prévios a mobilizar pelos estudantes, o campo conceptual (conceitos, suas relações, contextos de uso dos conceitos, …) a ensinar/desenvolver nos estudantes, o
108
contexto CTS em que se vai desenrolar a execução das tarefas pelos estudantes e,
portanto, o uso dos conhecimentos envolvidos, e os recursos disponibilizados (Lopes,
2009).
O conceito de saberes prévios já foi suficientemente tratado anteriormente. O campo conceptual representa, para Lopes, e de acordo com a concepção de Vergnaud, os conceitos, as suas relações, os seus usos, os modelos teóricos, as situações (físicas, no caso), etc., pertencentes a uma estrutura articulada mas coesa, coerente e funcional (Lopes, 2004), “… a qual permite que os sujeitos operem, abordem, pensem e ajam numa classe mais ou menos vasta de situações-problema” (Lopes et al., 2009, p. 201). Nesta estrutura, os conceitos são usados e/ou construídos com recurso a vários sistemas de representação (linguagem natural, gráfica, matemática, …), a esquemas mentais (relações entre conceitos, modelos teóricos e de situações, …) e a um conjunto de situações-problema. Portanto, explicitar o campo conceptual a ensinar, o que implica identificar os conceitos centrais, as suas relações, os modelos, os contextos de uso, …, anteriormente ao ensino (na preparação do currículo) e durante o ensino (na implementação do currículo), ajuda o estudante a conferir ao campo conceptual em estudo uma maior estruturação, unidade, coesão e complexidade.
Quanto ao contexto CTS, este conceito refere-se à situação real que é apresentada aos estudantes, relevante para estes e para o campo conceptual em estudo, através da colocação em cena de objectos (jornais, material de laboratório, imagens, …), acontecimentos (filmes, experiências, …) e informação de natureza científica, social, ambiental, …, a partir da qual os estudantes são levados, por exemplo, a identificar problemas e a procurar respostas, mobilizando conceitos e as suas relações, articulando-os com os seus contextos de uso, mobilizando competências, …, portanto, é um contexto de natureza ciência-tecnologia-sociedade, de referência para o processo de ensino e aprendizagem (Lopes et al., 2009). Em cada contexto, o campo conceptual específico deve ser mobilizado num número razoável de situações, porque só desta forma o campo conceptual dos estudantes ganha extensão, complexidade e unidade.
Os recursos correspondem aos materiais e equipamentos disponibilizados (livros, publicações científicas ou outras, imagens, filmes, material de laboratório, instrumentos, …) para serem utilizados pelos estudantes na execução das tarefas
109
ajudando-os, assim, nas suas aprendizagens, mas servindo também para ajudar os professores no seu ensino (Lopes et al., 2009).
Portanto, os aspectos referidos acima, de que dependem as inter-relações tarefas-mediação, são abordados articuladamente pelos estudantes, na execução das tarefas, e pelo professor, na mediação do trabalho desenvolvido pelos estudantes, logo, das suas aprendizagens. Se, por um lado, aqueles aspectos podem estar definidos e preparados antes do ensino, é no decorrer deste que a mediação pode influenciar o modo como as tarefas são executadas e, portanto, a qualidade das aprendizagens alcançadas (Lopes, 2009). Ou seja, é a experiência de aprendizagem proporcionada pela realização de tarefas pelo estudante e pela mediação do professor que permite e facilita a mobilização, a apropriação, a reconstrução e o uso de um campo conceptual de ciência pelo estudante (Lopes et al., 2009).
Em suma, a actividade dos estudantes e a mediação do professor, obviamente inter-relacionadas, actuam como um “andaime” do desenvolvimento dos conhecimentos, competências e atitudes do estudante.
Lopes et al. (2009) cruzaram os tipos de tarefas com os tipos de mediação, apresentados atrás, e identificaram diferentes tipos de ensino, que caracterizaram usando critérios definidos com base num trabalho de Jimenez-Aleixandre de 1996. Os critérios para essa caracterização são seis:
(i) princípio de ensino, que se refere às ideias e práticas principais subjacentes ao ensino;
(ii) sintaxe, que se reporta às regras e características principais do que acontece na sala de aula;
(iii) sistema social, que diz respeito ao modo como a sala de aula está organizada socialmente (por exemplo, em termos de poder …);
(iv) sistema de suporte, que é referente ao tipo de recursos disponibilizados e à origem da informação;
(v) tipo de tarefas para os estudantes (já abordado atrás);
(vi) actividade de aprendizagem induzida nos estudantes (resultante de todos
os factores anteriores).
Apresentemos, a título ilustrativo, três tipos de ensino resultantes da caracterização efectuada por aqueles autores. Por exemplo, o tipo de ensino resultante de uma mediação do tipo informativa sem que exista nenhuma tarefa proposta é
110
caracterizado pela transmissão de informação pelo professor (princípio de ensino), com
lições do tipo informativo (sintaxe), baseado na autoridade do professor (sistema social), os livros de texto são o único tipo de recursos (sistema de suporte), sem
apresentação de tarefas a executar (tipo de tarefas para os estudantes), aprendizagem
resultante de acomodação de conteúdos (actividade de aprendizagem induzida nos
estudantes) (Lopes et al., 2009).
Numa posição antagónica, temos o tipo de ensino resultante de uma mediação do tipo epistémica e de tarefas do tipo trabalho por projecto, que é caracterizado por um ensino indutor de um comportamento de sujeito epistémico nos estudantes (princípio de ensino), com pequenas lições para apresentar o estado da arte num determinado domínio, encorajamento do trabalho e raciocínio dos estudantes de forma autónoma, trabalho do estudante baseado na problematização (sintaxe), professor e estudantes como sujeitos epistémicos (sistema social), o professor, os livros de texto, publicações científicas, internet são exemplos dos recursos usados (sistema de suporte), as tarefas a executar são do tipo trabalho por projecto (tipo de tarefas para os estudantes), aprendizagem resultante da acção de sujeitos epistémicos em contextos reais (actividade de aprendizagem induzida nos estudantes) (Lopes et al., 2009).
Um tipo de ensino que se situa entre aqueles exemplos extremos, pode ser o resultante de uma mediação do tipo dialógica e de tarefas do tipo processo científico tradicional, caracterizado por um ensino que promove a compreensão dos estudantes baseando-se no conhecimento prévio e trabalho prévio dos estudantes (princípio de ensino), com pequenas lições do tipo dialógico e que assegura a aquisição dos
conhecimentos básicos (sintaxe), o professor como um profissional reflectivo (sistema
social), o professor, os livros de texto, publicações científicas, internet são exemplos
dos recursos usados (sistema de suporte), as tarefas a executar são do tipo processo
científico tradicional (tipo de tarefas para os estudantes), aprendizagem resultante de
reconstrução do conhecimento e desenvolvimento de competências básicas (actividade
de aprendizagem induzida nos estudantes) (Lopes et al., 2009).
111
Para a preparação do currículo para a sala de aula, o ET-SF prevê um conjunto de operações a executar (figura 2.4), com recurso a três ferramentas que desenvolveu para o efeito (figuras 2.5 e 2.6 e tabela 2.5), que possibilitam, conjuntamente, a operacionalização dos conceitos centrais e os aspectos que as suas interacções contemplam (Lopes, 2004; Lopes et al., 2009). Portanto, o ET-SF propõe que sejam analisados os documentos curriculares oficiais correspondentes à disciplina científica a ensinar e a aprender em contexto formal, para que se identifiquem os conteúdos científicos envolvidos, a sua relevância científica, tecnológica e social e as competências a desenvolver. Após este levantamento, os conceitos científicos devem ser estruturados numa rede conceptual, onde se articulam os conceitos centrais, os modelos teóricos a usar e os seus contextos de uso relevantes (no laboratório de