Momentos e ferramentas metodológicas

A figura 3 ilustra as principais características e salienta as interações entre os diferentes momentos EPP. O primeiro momento (problematização) representa a articulação entre três domínios: i) os saberes considerados essenciais para a formação dos alunos; ii) os saberes académicos, pessoais e sociais que os alunos já possuem e iii) as situações problemáticas centradas num quadro CTSA (Cachapuz et al., 2002). Mediante estes três domínios, sublinha-se a importância que deverá ser dada pelo professor, ao programa da disciplina, à avaliação diagnóstica e às estratégias decorrentes de problemas CTSA. Pretende-se que as estratégias de ensino e de aprendizagem, definidas e orientadas pelos professores, estejam direcionadas ao desenvolvimento, por parte dos alunos, de conhecimentos de natureza conceptual, procedimental e atitudinal, com a finalidade da sua transposição para o dia a dia, num contexto de sociedades que se pretendem abertas e democráticas (Cachapuz et al., 2002).

A resolução de problemas é reconhecida universalmente como parte integrante dos processos científicos e, apesar dos primeiros estudos se restringirem apenas à matemática, de há uns tempos para cá, têm-se afirmado em áreas como a biologia. De acordo com Pozo e Gómez (2004), os problemas na área das ciências são um dos recursos didáticos mais utilizados para adquirir e assegurar os distintos conhecimentos. Diversos estudos de investigação alertam para a ideia de que, a ligação da aprendizagem a contextos da vida real é facilitadora do sucesso e que os problemas selecionados deverão ter uma perspetiva holística, sublinhando as implicações ao nível CTSA (Martins & Veiga, 1999; Veríssimo & Ribeiro, 2001).

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Principais momentos do ensino por pesquisa

Figura 3. Esquema representativo da perspetiva de ensino por pesquisa (adaptado de Cachapuz et al., 2002).

A educação em ciências de cariz humanista, mais global, menos fragmentada, capaz de preparar melhor os alunos para a compreensão do mundo e das inter-relações do conhecimento científico e tecnológico na sociedade tem-se constituído como inspiração de pensadores, educadores e professores de ciências (Martins, 2002). Apesar da variabilidade terminológica associada (perspetivas, enfoques, inter-relações, contextos, temas, orientações e, mais

problematização currículo saberes dos alunos situações problema CTSA metodologias de trabalho planeamento comunicação desenvolvimento avaliação questão- problema

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recentemente, em movimento CTS), aquilo que se advoga é conduzir o ensino das ciências segundo grandes temas em torno de problemáticas reais e atuais, selecionar os conceitos de ciências e tecnologia que são importantes para o desenvolvimento de uma explicação/interpretação plausível para o nível de estudos em questão, levantando questões criadas na sociedade pela repercussão da tecnologia ou pelas implicações sociais do conhecimento científico e tecnológico (Martins, 2002). Como atividade social, o ensino tem de ser conduzido, necessariamente, em contextos sociais (Martins, 2002). O ensino problemático concebe o conhecimento como um processo no qual se desenvolvem formas de pensamento, ou seja, formas da realidade em que se desenvolve a compreensão e se estimula a criatividade (García, 2000). Veríssimo e Ribeiro (2001) salientam as abordagens CTSA como promotoras de uma abordagem de ciência, potencialmente rica em termos de intervenção social, mais crítica e informada. Deste modo, as situações problemáticas com raízes ou incidências sociais fortes e a sua tentativa de resolução, poderão ser exemplo de estratégias de ensino e de aprendizagem onde a informação que se procura nasce mais na discussão dos alunos com ajuda do professor, do que de um processo curricular muito estruturado e exaustivo (Cachapuz et al., 2002). As diferentes classificações de problemas baseiam-se no conteúdo, matéria ou tema que tratam (semanticamente ricas ou com baixa carga semântica); na forma de trabalho na aula (de lápis e papel ou experimentais); em função da existência de uma ou várias soluções ou aproximação a soluções (fechados, de solução única, geralmente quantitativos ou abertos, com possibilidade de diferentes soluções e de estratégias de resolução) ou em função do sujeito que os tem de resolver (problemas ou exercícios) (Oñorbe, 2007). O tipo de problema a resolver leva implícito objetivos de aprendizagem, aceites consciente ou inconscientemente pelo professor, relativos a: conceitos, procedimentos e atitudes (Oñorbe, 2007). O processo de resolução de um problema depende pois, do conceito inicial do problema e do objetivo perseguido pela estratégia de ensino (Oñorbe, 2007). Em disciplinas como a biologia e a geologia o tratamento do problema é muitas vezes feito com recurso a uma metodologia de investigação, na qual se enfoca a resolução como uma atividade criativa (Oñorbe, 2007).

De acordo com Pozo e Gómez Crespo (1994) (citado por Pozo & Gómez, 2004) as atividades problemáticas podem dividir-se em: problemas qualitativos, problemas quantitativos e pequenas investigações. Os problemas qualitativos são problemas abertos em que se deve prever ou explicar um facto, analisar situações quotidianas e científicas, e interpretá-las a partir dos conhecimentos pessoais e/ou do marco conceptual que a ciência proporciona. São problemas que o aluno pode resolver mediante raciocínios teóricos sem necessidade de recorrer a cálculos numéricos ou manipulações experimentais. Os problemas quantitativos são os mais adequados para trabalhar as habilidades/destrezas que implicam o recurso à linguagem matemática. As pequenas investigações são atividades em que o aluno deve obter respostas a um problema por meio de um trabalho prático, tanto no laboratório da escola como fora dele. Estas tarefas têm por objetivo aproximar o aluno, ainda que de forma muito simplificada, ao trabalho científico através da observação e a formulação de hipóteses, uma vez que potenciam diversos tipos de procedimentos

33 de trabalho (estratégias de busca, análise de dados, entre outros. Estas atividades resultam úteis no estabelecimento de conexões entre os conceitos teóricos e as suas aplicações práticas, uma vez que ajudam a transferência de conhecimentos escolares para contextos mais quotidianos (Lopes, Pereira, Gonçalves, Veríssimo & Ribeiro, 2011; Pozo & Gómez, 2004).

As questões-problema constituem a transição para o segundo momento do EPP que se refere, no global, às metodologias de trabalho ou seja, aos percursos possíveis, no sentido de dar resposta ao problema, podendo ser mais centrados no aluno ou no professor, dependendo das finalidades do ensino, das características dos alunos, da natureza ou do nível de tratamento dos temas (Cachapuz et al., 2002). Autores como Veríssimo e Ribeiro (2001) sublinham que as normas emitidas pelo Ministério da Educação vão no sentido de um ensino que proporcione aos alunos a vivência de pequenos percursos de investigação decorrentes da resolução de problemas, tal como é preconizado pelo EPP. No entanto, Fradique (2002) refere que apesar da vastidão de trabalhos de investigação e dos enunciados nos currículos dando ênfase à resolução de problemas como um dos grandes objetivos da educação em ciências, foram feitos poucos avanços, na transposição para a sala de aula, dos resultados que a investigação vem apresentando, salientando que continua a verificar-se um grande insucesso dos alunos nesta área.

O trabalho de grupo (TG) representa um dos mais importantes recursos ao dispor dos professores (Jonhson, Jonhson & Holubec, 1993) e deverá assumir um papel central, no âmbito do EPP (Cachapuz et al., 2002). De acordo com Johnson et al. (1993) a aprendizagem colaborativa pode ser usada com alguma confiança em todos os níveis de ensino, em todas as temáticas e com qualquer tarefa. Os autores salientam que a investigação ao nível da aprendizagem colaborativa tem uma validade e uma generalidade pouco comum na literatura educacional. Os diversos estudos de investigação relacionados com aprendizagem colaborativa salientam que a cooperação, comparada com os esforços competitivos e individualísticos, geralmente resultam numa maior realização e maior produtividade, bem como em relações mais comprometidas e apoiadas (Jonhson et al., 1993).

Inúmeros estudos, como os de Barros, Laburú e Rocha (2007) salientam a importância do trabalho colaborativo em ciências, destacando as vantagens para o desenvolvimento de diversas competências. Os referidos autores defendem que, no grupo são criadas oportunidades de discussão e argumentação, além de se vivenciar o conflito entre conhecimentos prévios e novos, e estimular a perceção da inadequação de estratégias de raciocínio. Os pequenos grupos proporcionam oportunidades para os alunos explicarem e justificarem os seus pontos de vista, num processo que estimula a aprendizagem (Barros et al., 2007). Sendo a argumentação uma das realizações mais importantes da educação científica, no processo de contar aos outros como pensam sobre um problema, os alunos elaboram e refinam os seus pensamentos, aprofundando a sua compreensão (Barros et al., 2007). O recurso ao trabalho em pequenas equipas visa promover competências relacionais, sociais e de partilha de conhecimentos, tais como, espírito de

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equipa, negociação de estratégias, reforço da expressão verbal, cooperação, solidariedade, humildade e responsabilidade (Lebrun, 2002; Reigosa & Jiménez, 2000).

A organização em pequenos grupos pode favorecer o ensino do conteúdo, a comunicação entre os alunos e o professor, bem como outros aspetos de ordem mais subjetiva, essenciais à formação do aluno como cidadão (Furukubo & Silva, 2009). De referir que, a melhoria de desempenho não ocorre apenas em relação ao elemento menos competente, mas também em relação ao elemento mais competente, salientando-se o desenvolvimento de conhecimentos de natureza atitudinal no último caso (Almeida, 2004).

Apesar das inúmeras potencialidades associadas ao trabalho desenvolvido em grupo, é importante realçar que, nem todos grupos realizam um trabalho de qualidade, o que leva a afirmar que, colocar simplesmente os alunos próximos uns dos outros e permitir a sua interação, não significa que ocorra construção de conhecimento ou desenvolvimento de competências sociais (Johnson et al., 1993; Reis, 2008). Cabe ao docente contribuir para que os alunos trabalhem de modo cooperativo, fornecendo sustentação para esse processo, através da identificação dos elementos que caracterizam cada etapa de organização do grupo ao enfrentar as tarefas (Barros et al., 2007). A chave para a estimulação de interações sociais na sala de aula, na construção de conhecimentos sobre a temática em causa e as inter-relações entre a ciência, a tecnologia e a sociedade e, ainda, no desenvolvimento cognitivo e moral dos alunos, reside nos conflitos sócio- cognitivos estabelecidos entre os alunos, ou seja, no confronto interpessoal e intrapessoal de ideias (Reis, 2007).

Para que o TG funcione bem, deve existir interdependência positiva, ou seja, cada elemento deve perceber que o seu esforço e os seus resultados se traduzem nos resultados do grupo, reforçando a ideia de responsabilidade individual e de grupo (Demo, 1997; Jonhson et al., 1993). De acordo com Reis (2008), existem algumas formas de rentabilizar o trabalho de grupo. Uma vez que afeta o seu desempenho, o tamanho do grupo é um dos aspetos que deve ser tido em consideração. A dimensão “ótima” de um grupo depende de vários factores, nomeadamente, da exigência da atividade; do tempo disponível; da complexidade da atividade e das competências sociais dos diferentes elementos (Reis, 2008). Segundo o autor, o grupo produtivo deverá ter dois ou três elementos, já que, grupos com maior número de elementos tendem a dividir-se em subgrupos, aumentando a dificuldade em assegurar que todos se empenham na atividade. A distribuição dos alunos pelos grupos constitui uma fase decisiva numa atividade de tipo colaborativo, tendo em conta que a dinâmica do grupo e as interações estabelecidas dependem da sua composição (Reis, 2008). Para distribuir os alunos pelos grupos podem utilizar-se vários métodos. A distribuição efetuada pelo professor deve ser privilegiada quando este conhece bem as competências dos alunos; a distribuição aleatória deve ser usada apenas quando os alunos já possuem alguma prática de trabalho de grupo (Reis, 2008).

A duração dos grupos depende da natureza e da duração da tarefa proposta, no entanto, deve manter-se o tempo suficiente para que se estabeleça a identidade do grupo e se possa trabalhar de forma produtiva (Barros et al., 2007; Reis, 2008).

35 Segundo Reis (2008), o aspeto mais frustrante do trabalho de grupo acontece quando um elemento do grupo não executa a parte da tarefa de que foi incumbido. Para ultrapassar este problema, o autor defende que qualquer atividade de grupo deve incluir elementos de avaliação individual associados a elementos de avaliação do desempenho do grupo. A ausência de envolvimento de um elemento no trabalho de grupo pode resultar da falta de capacidades ou da falta de vontade (Reis, 2008).

Trabalhar e aprender com outras pessoas envolve um conjunto complexo de capacidades de relacionamento (interpessoais) e de gestão de pequenos grupos. Estas capacidades interpessoais podem ser aprendidas e praticadas, de forma explícita, no contexto de atividades de aprendizagem colaborativa (Reis, 2008). O sucesso do grupo colaborativo depende muito do modo como os conflitos são geridos (Jonhson et al., 1993). Se os conflitos forem geridos de maneira construtiva, eles podem ser um valioso recurso na criatividades, divertimento, raciocínio de nível elevado e tomada de decisão efetiva (Johnson et al., 1993). Demo (1997) defende que é importante valorizar o exercício da cidadania competente coletiva tomando para isso, alguns cuidados de organização, tais como: a existência de um líder ou coordenador, responsável pelo andamento adequado dos trabalhos e pela consecução final dos objetivos; a colaboração de cada membro de modo concreto e objetivo, a participação ativa nas discussões, a promoção de um ambiente positivo, etc. Neste sentido, o papel do professor é decisivo no que diz respeito à hábil “manipulação” de fenómenos psicossociais negativos, como o isolamento de alguém, intrigas e ciúmes, altos e baixos em termos de ânimo ou desagregação (Demo, 1997).

LaPrairie e Slate (2009) salientam que o número de elementos, o género, a etnia ou a personalidade dos alunos, podem afetar a performance do grupo. Os mesmos autores salientam que estes e outros parâmetros têm sido alvo de investigação, sendo que, os resultados têm sido pouco conclusivos. Barros et al. (2007) admitem, igualmente, que é necessário aprofundar as pesquisas sobre a dinâmica e funcionamento do TG a nível escolar.

A promoção de ambientes favoráveis ao TG, a definição de regras, a liberdade do grupo para tomar decisões, entre outros, são considerados aspetos essenciais ao TG (Idañez, 2004) e, na nossa perspetiva, coadunam-se com a implementação efetiva da perspetiva de EPP, nas aulas de biologia. Tendo em conta que, no âmbito do funcionamento dos grupos, a dimensão, os conflitos ou a sua liderança, são aspetos há muito estudados ao nível da psicologia social (Jesuíno, 2000), consideramos que a investigação nesta área poderá representar um contributo muito positivo, no sentido de se obterem melhores resultados ao nível do TG implementado nas aulas de biologia. No âmbito da psicologia social, Jesuíno (2000) afirma que alguns autores defendem a ideia de que a liderança faz com que as pessoas de determinado grupo atinjam os seus objetivos comuns, motivando-os na realização de tarefas e melhorando as relações entre os elementos do grupo. Alexandre (2002) e Chaves (s.d.) defendem que a liderança é um fenómeno ligado à estrutura grupal e às formas de organização de papéis e tarefas no grupo, pelo que, existem diferentes classificações relativamente aos estilos de liderança no grupo.

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A classificação usada por Alexandre (2002) tem a sua origem em Kurt Lewin e permite distinguir 3 tipos de liderança: i) autocrática, em que o líder toma decisões sem consultar os outros elementos; ii) democrática, em que o líder envolve os outros elementos na tomada de decisão e iii) permissiva, onde é permitido a cada membro do grupo agir como deseja, não existindo efetivamente uma ação de liderança. O autor refere que estudos realizados por diversos psicólogos demonstraram que a liderança democrática torna os elementos do grupo menos dependentes do líder. Já em relação ao estilo autocrático, o autor salienta a maior produtividade, associado ao elevado grau de dependência dos elementos do grupo em relação ao líder. A liderança permissiva é referida como o estilo com piores resultados.

Nos estudos de LaPrairie e Slate (2009) a classificação usada remete para a liderança autocrática, autoritária ou diretiva e a liderança democrática, participativa ou consultiva. Os autores consideram ainda, a liderança partilhada, por oposição à liderança individual, salientando que, de um modo semelhante à liderança participativa, alguns estudos de investigação sugerem que a liderança deverá ser assumida por todos os elementos do grupo. Segundo Chaves (s.d.), a liderança deve ser essencialmente democrática para favorecer o planeamento e decisão do grupo (Chaves, s.d.). O autor defende que, a liderança deve ser distribuída, para que todos os elementos no grupo se exercitem na função de coordenação, tendo em vista a autonomia e autogestão grupal. Segundo Alexandre (2002) e Chaves (s.d.), a ideia de um líder nato, com determinadas características de inteligência, criatividades, persistência, autoconfiança e sociabilidade, está atualmente em descrédito, estando generalizada a ideia de que a liderança emerge do grupo, conforme a situação, circunstâncias, objetivos e tarefas atribuídas ao grupo. Por outro lado, a liderança partilhada consiste na corresponsabilização de todos os membros do grupo: as tarefas de coordenação, animação, moderação deverão ser rotativas promovendo a participação de todos os elementos (Chaves, s.d.).

Retomando o segundo momento EPP, salientamos que a realização de percursos investigativos implica, geralmente, o recurso a trabalho de campo (TC), trabalho laboratorial (TL) e/ou trabalho experimental (TE). Dada a sua importância, importa esclarecer o sentido que, neste trabalho, é dado às diferentes expressões. O trabalho prático é o conceito mais geral e inclui todas as atividades que exigem que o aluno esteja ativamente envolvido (Leite, 2001). O envolvimento pode ser psicomotor, cognitivo ou afetivo, incluindo, desta forma, atividades laboratoriais, trabalhos de campo, atividades de resolução de exercícios ou de problemas de lápis e papel, utilização de um programa informático de simulação, pesquisa de informação na internet, realização de entrevistas a membros da comunidade, entre outros (Leite, 2001). O trabalho laboratorial inclui atividades que envolvem a utilização de materiais de laboratório (mais ou menos convencionais), num espaço que pode ser um laboratório ou uma sala normal (Hodson, 1994; Leite, 2001). Para além do laboratório, os materiais também podem ser usados no campo, ou seja, no local onde os fenómenos acontecem ou os materiais existem (Leite, 2001).

A implementação integrada do TL e do TC ganha especial significado no caso da biologia que possui, relativamente a outras ciências, a particularidade do “real” em estudo não ser totalmente

37 transferível para o laboratório, mas antes ser necessário ir encontrá-lo no campo. De facto, num grande número de áreas temáticas da biologia, tanto investigadores como alunos precisam ter em consideração o “real” do campo e estudá-lo, em parte, no campo e em parte no laboratório (Dourado, 2006). A implementação integrada de TL e TC promove a educação científica dos alunos (Dourado, 2006). Sugere-se a utilização mais frequente do TC e a utilização e investigação de inúmeros espaços formadores escolares e não escolares (como bibliotecas, cantinas, lagos, jardins ou riachos). Ao utilizar estes recursos, fora da sala de aula, proporciona-se aos alunos uma ampliação dos conhecimentos e possibilitam-se vivências e experiências sócio-culturais (SIMAVE, 2002).

O TE inclui atividades que envolvem o controlo e a manipulação de variáveis e podem ser laboratoriais, de campo ou incluir outro tipo de atividades práticas (Hodson, 1992). À expressão trabalho experimental, está subjacente a ideia de que os alunos podem desenvolver investigações, recorrendo a recursos variados e a experiências significativas, construindo significados de conceitos próximos dos que são aceites pela comunidade científica (CNE, 2001). Estudos como o de Lopes (2004) salientam os resultados positivos, do ponto de vista educacional, relativamente aos alunos que vivenciam situações de TE. A comunicação, tal como a linguagem, desempenham um papel central no desenvolvimento do TE, nomeadamente, ao nível da apresentação, discussão e argumentação de ideias. Deste modo, também a comunicação constitui uma das preocupações contemporâneas relativamente às questões educativas, uma vez que nelas se jogam não apenas os saberes, mas toda a realidade antropológica (CNE, 2001). Dominar a linguagem das ciências não é tanto recordar a definição de um termo, mas antes ser capaz de aplicar corretamente o conceito numa determinada situação (Aleixandre, 2007b). A excessiva ênfase na aprendizagem de termos em situações descontextualizadas, separadas dos problemas em cuja explicação surgiram, é característico de um ensino memorístico. Neste sentido, defende-se que a melhor forma de promover o desenvolvimento de terminologia científica associada ao trabalho por pesquisa (TP) deverá ser de forma contextualizada, ou seja, durante a vivência de um percurso por pesquisa.

Durante o segundo momento EPP, é exigida a mobilização de conhecimentos já construídos e, ao mesmo tempo, a construção de outros. São estes conhecimentos que permitirão a evolução dos processos de resolução do problema. Como salientam Cachapuz et al. (2002), a riqueza educativa das atividades práticas nas aulas de ciências, na perspetiva de trabalho científico, não é compatível com protocolos experimentais estereotipados (tipo receituário); bem pelo contrário, o princípio orientador deve ser o pluralismo metodológico. Esta necessidade de diversificar as estratégias coaduna-se com resultados da pesquisa em ensino das ciências, que enfatizam a necessidade dos projetos pedagógicos estarem atentos à multiplicidade de construção e estruturação de conhecimento no processo de escolarização (SIMAVE, 2002). É a este nível que Cachapuz et al. (2002) alertam para o papel fulcral do professor, como organizador e promotor de um ambiente de trabalho, conducente à construção de conhecimento e auxiliando os processos de