Recolha de dados

Os dados provenientes da codificação das duas categorias para o código “Contexto” revelam coincidências e equilíbrio na distribuição do número de atividades por tipo de contexto (v. anexo 1 e 2).

A codificação das atividades de aprendizagem e da avaliação formativa dos manuais A e B, para as categorias “CNCFN” e “ECPISA06”, manifesta uma preponderância dos códigos padrão “Conhecimento substantivo “ e “Conhecimento de ciências” associados às competências “Conhecimento” e “Explicação científica de fenómenos” respetivamente (v. anexo 1 e 2). Os dados revelam ainda para as duas categorias “CNCFN ”e “ECPISA06”, a ausência nos dois manuais de situações de aprendizagem que correspondam aos códigos padrão “Conhecimento processual”/ “competência Raciocínio”, “Conhecimento sobre ciência – investigação científica”/ “competência Identificação de questões científicas” respetivamente e um número residual de situações de aprendizagem que envolvem as competências “Comunicação”/”Conhecimento Epistemológico” e “Utilização de evidências científicas”/ ”Conhecimento sobre ciências- explicação científica” (v. anexos 1 e 2).

Estes dados significam que as situações de aprendizagem analisadas não apresentam ou apresentam em número diminuto, questões que podem ser respondidas por cientistas, que exijam respostas que mostrem conhecimento dos meios como a ciência obtém conhecimento - investigação científica e como utiliza o conhecimento, objetivos da ciência - explicação científica (OCDE, 2007). Sabendo que as competências “Raciocínio” e “Identificação de questões científicas” exigem o reconhecimento de questões que podem ser investigadas (OCDE, 2007), as situações de aprendizagem a incluir, na codificação desta competências e tipo de conhecimento, devem propor situações de aprendizagem onde o estudante é solicitado fazer a análise e interpretação de uma investigação científica, a

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identificação das variáveis de uma experiência ou a proposta de soluções para o problema, ou ainda a explicação de um determinado procedimento científico.

Nas atividades de aprendizagem presentes nos manuais A e B esta situação não surge. Por este motivo, os dados provenientes da codificação mostram (v. anexos 1 e 2) a ausência de situações de aprendizagem no tipo de “Conhecimento processual”/ “competência Raciocínio” e “Conhecimento sobre ciência-investigação científica”/”competência Identificação de questões científicas”.

Os dados recolhidos para as competências “Comunicação” e “Utilização de evidências científicas” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06” mostram que estas competências estão presentes e associadas ao “Conhecimento epistemológico” ou “Conhecimento sobre ciência- explicação científica” respetivamente. O processo de codificação realizado segundo o mesmo critério (descrição escrita para cada categoria da competência e tipo de conhecimento) evidenciou a presença de um número diminuto de situações de aprendizagem abrangidas por estas descrições (v. anexo 1 e 2). Neste caso verificamos coincidência na codificação das atividades de aprendizagem por categoria.

Na procura de objetividade sobre estes dados, verificamos que as questões das atividades comuns às duas categorias solicitam ao estudante a apresentação de uma tomada de posição, opinião ou decisão sobre o contexto a que se refere a questão. As questões em causa no dois manuais são do tipo “Se vivesses em…”, “Qual seria a tua posição?”, “Se tivesses que decidir sobre este assunto que posição tomarias?” ou “Qual a tua opinião…?.

Ora, sempre que um estudante é chamado a utilizar evidências científicas ou informação científica para produzir argumentos e conclusões baseadas em evidências científicas (OCDE, 2007) está a desenvolver esta competência, e a questão que lhe é colocada, desenvolve-a. A descrição das competências “Comunicação” da categoria “CNCFN” está em sintonia com o definido pela OCDE (2007) para a competência “Utilização de evidências científicas” como se pode verificar pela leitura dos anexos 1 e 2. Recorremos ainda às soluções propostas nos manuais a estas questões. Nas soluções aparece a indicação “qualquer resposta desde que bem fundamentada” ou “a discussão

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deverá ser orientada”. A confirmar este dado está o facto de estas questões se encontrarem codificadas com o tipo resposta restrita/aberta (v. anexo 1 e 2).

Segundo (OCDE, 2007), este tipo de questões desenvolve a capacidade de comunicação. Esta competência recomenda a exposição, defesa e argumentação de ideias através de um texto bem fundamentado o que coincide com a definição do código padrão “Conhecimento epistemológico” da categoria CNCFN. Dele inferimos a intenção de respostas com a apresentação de dados, resultados e conhecimentos que comprovem e expliquem o problema proposto na questão. Por vezes, dependendo da questão e do seu contexto, a resposta exigida pode envolver “Conhecimento de ciências “ou “Conhecimento sobre ciência” ou ambos. Nos dados as atividades codificadas com as competências “Comunicação” ou “Utilização de evidências Científicas” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06”, surgem nos anexos 1 e 2, associadas ao “Conhecimento epistemológico” e “Conhecimento sobre ciência-explicação científica”. Contudo, num dos manuais, foi identificada uma atividade que mobiliza todas as competências e tipos de conhecimento. Esta atividade representa neste estudo, uma exceção. Quando comparada com as restantes, verifica-se que os autores preferiram dar-lhe o titulo “Tomada de decisão” em lugar de “Atividade “. O seu enunciado é também distinto das restantes atividades. Corresponde à descrição do “problema” ou situação problema e nele consta uma proposta de metodologia e de discussão.

A sua apresentação no manual (v. figura 7) permite inferir que o cumprimento do enunciado poderá envolver todos os tipos de conhecimento e competências das categorias em análise.

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Figura 7 - Atividade de aprendizagem “Construção de uma barragem” retirada do Manual A.

Estando fora do âmbito desta investigação a observação de aulas, como meio de verificar a mobilização destas competências, e não possuindo informação sobre a adesão dos professores à atividade, mantemos como corretos os dados recolhidos (v. anexo 1 e 2). Porém, optamos pela inclusão desta atividade nos dados (Act16.155) como mobilizadora de todas as competências (v. anexo 1 e 2) por considerarmos, importante respeitar o modelo pedagógico do manual A.

Relativamente ao código padrão “Tipo de questão” os dados exibem nos dois manuais predominância do tipo de questão resposta curta e/ou resposta fechada, nas duas categorias “CNCFN” e “ECPISA06” (v. anexo 1 e 2). Na categoria “CNCFN” é notada a ausência do tipo escolha múltipla complexa e na “ECPISA06” a de tipo ordenação.

Os dados recolhidos nos anexos 1 e 2 suscitaram o seu questionamento. O primeiro diz respeito à preponderância, dos códigos padrão “Conhecimento”/”Conhecimento substantivo” e “Explicação científica de fenómenos”/”Conhecimento de ciências”, nas categorias CNCFN e ECPISA06 respetivamente. Estes dados conduziu à recolha de dados

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segundo variáveis dependentes daqueles códigos. Desta forma pretendemos perceber qual das variáveis tem mais significado, e perceber a enfâse das competências “ Conhecimento” e “Explicação científica de fenómenos” no desenvolvimento de competências veiculado pelos manuais.

As variáveis foram definidas a partir das descrições dos códigos padrão “Conhecimento substantivo”, “Conhecimento de ciências” e competências “Conhecimento” e “Explicação de fenómenos científicos” de modo a manter a coerência da codificação inicial. No quadro 8 apresentamos a descrição destas variáveis e nos anexos 3 e 4 a recolha de dados segundo as mesmas.

Quadro 8 - Componentes das variáveis “Conhecimento” e “Conhecimento Substantivo”, “Explicação científica de fenómenos” e “Conhecimento de Ciências” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06”.

Componentes da variável “Competência Conhecimento” categoria CNCFN Componentes da variável “Competência Explicação científica de fenómenos” Categoria “ECPISA06” Componentes da variável “Conhecimento substantivo” Categoria “CNCFN” Componentes da variável “Conhecimento de ciências” “Categoria ECPISA06” Análise e discussão de evidências Aplicar conhecimento de Ciências em determinadas situações Análise e discussão de evidências situações problema que permitam adquirir conhecimento científico e tecnológico apropriado Conhecimento de diferentes disciplinas e do mundo natural; Interpretação e compreensão de leis e modelos científicos Descrever e interpretar cientificamente os fenómenos Interpretar e compreender leis, modelos científicos reconhecendo as limitações da ciência e da Tecnologia na resolução de problemas pessoais, sociais e ambientais Teorias e conceitos fundamentais Elaboração e interpretação de representações Prever mudanças Identificar descrições, explicações e previsões adequadas 72

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O esquema da figura (8) esquematiza a recolha de dados segundo as variáveis definidas para cada componente.

A

Figura 8 - Representação esquemática dos resultados da codificação segundo as variáveis “Competência” e “Tipo de

conhecimento” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06”.

Competência “Conhecimento” “CNCFN” Competência “Explicação científica de fenómenos” ECPISA06 Análise e discussão de evidências Interpretação e compreensão de leis e modelos científicos

Elaboração e interpretação de representações Descrever e interpretar cientificamente fenómenos Prever mudanças Aplicar conhecimento de ciências em determinada situação

As questões das atividades de aprendizagem e avaliação formativa dos Manuais A e B

Conhecimento de ciências Conhecimento

substantivo

Análise e discussão de evidências de situações problema que permitem adquirir conhecimento científico

Interpretar e compreender leis, modelos científicos, reconhecendo as limitações da ciência e da Tecnologia na resolução de

problemas pessoais, sociais e ambientais diferentes disciplinas Conhecimentode científicas e do mundo natural Teorias e conceitos fundamentais Análise e discussão de evidências e situações problema B TIPO DE QUESTÃO Identificar descrições, explicações e previsões adequadas Identificar descrições, explicações e previsões adequadas

A

Análise e discussão de evidências de situações problema que permitem adquirir conhecimento científico Conhecimentode diferentes disciplinas científicas e do mundo natural 73

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Os dados recolhidos segundo estas variáveis (v. anexos 3 e 4) encontram-se resumidos no esquema da figura 8. Nesta figura, os quadros azuis e verdes representam as variáveis das componentes “Competência” e “Conhecimento” que presidiram à codificação. O quadro A do esquema exibe o resultado da codificação segundo aquelas variáveis. Nele podemos constatar que as atividades de aprendizagem e avaliação formativa dos dois manuais dão relevância por competência e tipo de conhecimento à “análise e discussão de situações problema que permitem adquiri conhecimento” e ao “Identificar descrições e explicações e previsões adequadas” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06” respetivamente.

A quase totalidade das situações de aprendizagem analisadas, (v. anexos 3 e 4), são abrangidas por estas duas varáveis de cada categoria (ver quadro A da figura 8). Deste modo este resultado expõe o significado das competências “Conhecimento” e “Explicação cientifica de fenómenos” surgidas na codificação inicial codificação segundo as categorias “CNCFN” e “ECPISA06” (v. anexos 1 e 2). Contudo, deve ser notado que os dados registam a presença de situações de aprendizagem (v. anexos 3 e 4) segundo a variável “interpretação e compreensão de leis e modelos” para a categoria “CNCFN” e “aplicar conhecimento de ciências em determinadas situações” para a categoria “ECPISA06. Porém, estas situações são em menor proporção quando comparadas com as anteriores.

Os dados revelaram ainda a exclusão de perguntas do tipo “Define” e/ou “O que entendes por” na codificação das variáveis “Competência” das duas categorias. As perguntas acima descritas permitem verificar o conhecimento de conceitos, ainda que não informem sobre a sua compreensão. Por razões de coerência com o procedimento, (descrição escrita da variável), estas perguntas foram incluídas na variável “Conhecimento de teorias e conceitos fundamentais” da componente tipo de conhecimento da categoria “ECPISA06”.

Assim face aos dados (v. quadro A da figura 8) uma nova recolha se impôs, desta vez, junto do junto do código padrão “Tipo de questão” (quadrado B da figura 8). Considerarmos importante verificar a relação entre os dados recolhidos segundo estas variáveis, e o “Tipo das questões”, das situações de aprendizagem analisadas.

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Partimos para esta nova recolha de dados, com o conhecimento dado pela codificação inicial, de uma predominância de questões do “ tipo resposta curta” e “tipo resposta fechada” das categorias em análise “CNCFN” e “ECPISA06” respetivamente (v. anexo 1 e 2).

De modo a abranger todo o tipo de questão recorremos nos anexos 1 e 2, à seleção das atividades com “ resposta restrita/aberta”. Com este grupo de atividades dos dois manuais, procedemos ao registo dos enunciados e da respetiva solução (v. anexos 5 e 6). A opção por este grupo de atividades justifica-se por estas abrangerem questões com todo o tipo de formato.

As atividades de aprendizagem e avaliação formativa dos dois manuais (A e B) iniciam-se com a indicação “ analisa a informação” ou “ analiso, interpreto, descubro” após a qual são elaboradas questões que remetem para a leitura e interpretação dos dados. Os enunciados implicam a leitura da informação apresentada, em esquemas, tabelas, textos, gráficos, mapas e ou figuras/fotografias. Com os dados recolhidos sobre os enunciados das questões e respetivas soluções, pretendemos averiguar a ênfase das competências e relacionar o formato das questões das atividades com o processo cognitivo que estas promovem.

No que diz respeito ao “Tipo de questão” verificou-se que a avaliação no PISA 2006 é realizada por questões com quatro tipos de formatos (OCDE, 2007). A distribuição destes tipos de questões, nos testes é equilibrada. Cerca de 33% das questões são de escolha múltipla de seleção única, cerca 33% de resposta de fechada ou respostas de escolha múltipla complexa (com a opção “Sim/Não) e cerca de 33 % de resposta aberta que exigem uma resposta escrita extensa (OCDE, 2007). Segundo a OCDE (2007), “as questões de resposta fechada são utilizadas para legitimar a maioria dos processos cognitivos envolvidos nas três competências científicas; as questões de resposta aberta para avaliar a capacidade de comunicação” (OCDE, 2007, p. 38).

Uma vez que o desenvolvimento e a avaliação de competências estão relacionados com o tipo de questão, recorremos à consulta do Relatório técnico do PISA (OCDE, 2009) com a intenção de constatar qual o peso atribuído à relação entre “Competência” e “tipo de

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questão” nos testes PISA. A informação encontra-se expressa nos quadros 9, 10 e 11. Estes indicam-nos o modo como são distribuídas as questões de Ciência pelas categorias da estrutura conceptual.

Quadro 9 - Distribuição do tipo de questão por competência (Fonte: OCDE, 2009, p.43).

Quadro 10 - Distribuição do tipo de questão pelo tipo de conhecimento (Fonte OCDE, 200, p.44). Tipo de Questão

(formato)

Conhecimento de ciências Conhecimento sobre ciência Total

Escolha múltipla 24 14 38(35%) Escolha múltipla complexa 15 14 29(27%) Resposta fechada 4 1 5(5%) Resposta aberta 19 17 36(33%) Total 62 (57%) 46 (43%) 108

Quadro 11 - Distribuição das áreas de conteúdo/conhecimento pelas competências( Fonte: OCDE, 2009, p.44). Itens por áreas do

conhecimento Competências Total Identificação de questões científicas Explicação científica de fenómenos Utilização de evidências científicas Sistemas Físicos 15 2 17 (13%) Sistemas vivos 24 1 25 (23%) Terra e sistema espacial 12 0 12 (11%) Sistemas tecnológicos 2 6 8 (7%) Investigação científica 24 1 25 (23%) Explicação científica 0 21 21 (19%) Tipo de Questão (formato) Competências Total Identificação de questões científicas Explicação científica de fenómenos Utilização de evidências científicas Escolha múltipla 9 22 7 38 (35% Escolha múltipla complexa 10 11 8 29 (27%) Resposta fechada 0 4 1 5 (5%) Resposta aberta 3 16 15 36 (33%) Total 24 (22%) 53 (49%) 31 (29%) 108 76

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Da leitura dos quadros 9 e 10 retira-se que nos testes PISA há maior número de questões que envolvem a competência e o tipo de conhecimento “Explicação científica de fenómenos” e “Conhecimento de ciências” e, que o formato das questões sendo de todo o tipo, a escolha múltipla e a resposta aberta são as mais frequentes.

A leitura do quadro 11 expõe o peso atribuído nas áreas do conhecimento. Os itens “Investigação científica” e “Explicação científica” estão separados de modo a tornar tão clara quanto possível, a avaliação destes itens na escala de proficiência (OCDE, 2009), uma vez que existem questões associadas à competência “Utilização de evidências científicas” que não estão necessariamente ligadas a explicação científica do conhecimento sobre ciência. Esta informação vinda do relatório técnico do PISA 2006 (OCDE, 2009) evidencia a importância do “tipo de questão” na construção de situações de aprendizagem e consequentemente no desenvolvimento e avaliação de competências ao mesmo tempo que mostra equilíbrio no peso atribuído a estes itens.

O cruzamento dos dados dos anexos 5 e 6 com os provenientes dos anexos 3 e 4 mostra coincidência entre questões dos anexos 5 (resposta curta/fechada) com as varáveis ” Análise e discussão de evidencias e situações problemáticas“ e “Identificar descrições, explicações e previsões adequadas” dos anexos 3 e 4. Mostra ainda uma relação das questões do anexo 6 (resposta restrita/fechada) com as varáveis ”Interpretação e compreensão de leis e modelos” e “Aplicar conhecimento de ciências em determinadas situações”, das competências “Conhecimento” e “Explicação de fenómenos científicos” das categorias “CNCFN” e “ECPISA2006” respetivamente.

Por fim, e com a finalidade de verificar a implementação/operacionalização do Currículo, nos manuais escolares recorremos ao Projeto Metas de Aprendizagem - Ensino Básico 3º Ciclo cujo propósito é melhorar a implementação do Currículo. A recolha de dados, baseada nas Metas de Aprendizagem definidas pelo para o subdomínio “Gestão Sustentável dos Recursos “ (ME/Metas de Aprendizagem, 2009), encontra-se exposta no anexo 7.

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No Projeto Metas de Aprendizagem (ME/Metas de Aprendizagem, 2009) a “gestão curricular de cada meta inclui a identificação das competências e desempenhos esperados dos alunos, no entendimento que tais competências e desempenhos evidenciem a efetiva concretização das aprendizagens em cada área ou disciplina” (ME/Metas de Aprendizagem, 2009, p. 1). O facto do Currículo Nacional de Ciências Físicas e Naturais constituir uma das categorias centrais desta investigação e o dos manuais utilizados neste estudo, pertencerem a uma “Edição revista” datada do ano 2010, posterior à entrada em vigor do Projeto Metas de Aprendizagem e consequentemente ajustada a este projeto, confere relevância a esta recolha de dados.

Procedimento idêntico foi realizado utilizando definição de literacia científica da (OCDE, 2008), de modo a conhecer qual a expressão desta definição nos manuais (v. anexo 8). A recolha de dados segundo a definição de literacia científica, base de construção da estrutura conceptual do PISA 2006, que o Currículo Nacional de Ciências Físicas e Naturais abraça, prende-se com o facto de este conceito ser inovador e desta informação contribuir para responder ao problema de investigação.

Assim sendo, a recolha de dados segundo a explicitação das Metas de Aprendizagem, mostrou exclui da codificação não só algumas atividades de aprendizagem, mas também questões de outras atividades. Por exemplo, as atividades e perguntas de outras atividades, que solicitam a definição ou a transcrição de um valor presente num gráfico ou tabela, são exemplos desta exclusão. Por esta razão a leitura do anexo 7 surge menos preenchida de questões.

Podíamos ter optado pela codificação das atividades como um todo em lugar da codificação pergunta a pergunta. Porém, por razões de coerência com a metodologia de recolha dos dados e com o conhecimento da relação existente entre o desenvolvimento de competências e o tipo de questão, seguimos este critério.

Os dados recolhidos segundo este critério revelam que a Meta de Aprendizagem com maior expressão, é “o aluno descreve consequências para os ecossistemas (por exemplo diminuição de biodiversidade, escassez de água potável) da utilização não

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sustentada dos recursos naturais (energéticos, hídricos, biológicos, minerais) ” (ME/Metas de Aprendizagem, 2009 subdomínio Gestão Sustentável dos Recursos, p. 3).

Segue-se a Meta de Aprendizagem: “o aluno indica fundamentalmente, medidas para a sustentabilidade da Terra (por exemplo sistemas integrados de gestão de recursos, criação de áreas protegidas, tratados internacionais para a redução de emissões de gases com efeito de estufa” (ME/Metas de Aprendizagem, 2009 subdomínio Gestão Sustentável dos Recursos, p.3). E por fim, a Meta de Aprendizagem “Discute possíveis soluções alternativas (por exemplo construção de barragens, centrais nucleares, centrais eólicas), para minimizar a dependência da sociedade dos combustíveis fosseis, tendo em conta a velocidade/modo de consumo e condições/tempo necessário à sua formação; analisando para cada uma das soluções propostas relação benefícios/custos para os ecossistemas” (p. 3), (v. anexo 7).

A Meta de Aprendizagem “ o aluno justifica o facto da extração, transformação e utilização de recursos naturais (energéticos, hídricos, biológicos, minerais) produzir resíduos e lixos, que é necessário eliminar, reaproveitar e reduzir como medida de proteção e conservação da Natureza” (ME/Metas de Aprendizagem, 2009 subdomínio Gestão Sustentável dos Recursos, p. 3) surge representada por duas ou três perguntas por manual (v. anexo 7).

No que diz respeito à codificação segundo os pontos da definição de literacia científica da OCDE, (2008) cabe-nos referenciar, que a quase totalidade das perguntas das atividades de aprendizagem e avaliação formativa se enquadram no primeiro ponto da definição, deixando por preencher ou preenchidos de forma insignificante os restantes (ver anexo 8).

O primeiro ponto da definição corresponde ao, “conhecimento científico e utilização desse conhecimento para identificar questões, adquirir novos conhecimentos, explicar fenómenos científicos e estabelecer conclusões sobre questões relacionadas com as ciências baseadas em evidências. Por exemplo, quando os indivíduos leem sobre um assunto relacionado com a saúde, são capazes de separar os aspetos científicos dos não científicos

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presentes no texto, e de aplicar conhecimento e justificar decisões pessoais?” (OCDE, 2008, p. 39)

A ausência de questões que envolvam a “compreensão dos aspetos característicos da Ciência como forma de investigação e conhecimento humano” já evidenciada por dados anteriores é também confirmada nesta codificação (v. anexo 8).

Por fim, expomos uma questão do teste PISA 2006 “Chuva ácida” (OCDE, 2008, p. 110 - 113) como exemplo de desenvolvimento e avaliação de competências num contexto social, com questões de diferentes formatos, que desenvolvam os três tipos de competências da estrutura conceptual do PISA, e cuja dificuldade na escala de ciências varia entre o nível 2, 3 e 6. Com a apresentação desta questão pretendemos exemplificar e contribuir para o objetivo desta dissertação, o de refletir sobre o tipo de atividades de aprendizagem presentes nos manuais escolares.

CHUVA ÁCIDA

Encontra-se a seguir uma fotografia de estátuas chamadas Cariátides, construídas na

No documento As competências em literacia científica em manuais escolares (páginas 84-101)