Teste sobre o reconhecimento de testes adequados e consistentes

O primeiro instrumento de pesquisa utilizado foi aplicado de forma individual para cada aluno. O instrumento era composto de uma série de dois esquemas experimentais que abordavam dois problemas diferentes, denominados de ‘Equilíbrio térmico’ e ‘Plano inclinado’. Cada problema consistia na avaliação de comparações entre dois desenhos distintos. Cada um dos dois desenhos ou esquemas apresentava um sistema com um conjunto

particular de variáveis, que indicavam que aspectos da situação eram alterados e quais permaneciam iguais, sendo que o contraste entre cada par de situações representava um experimento.

O teste foi apresentado sob a forma de um livreto com 12 páginas, sendo uma página de instrução antes de cada situação-problema e dez contendo um esquema de um experimento em cada página (Anexo A). Foram preparados dois tipos de livretos com a ordem de apresentação das duas situações-problema alternada: o Livreto 1 inicia-se com o problema do ‘Plano inclinado’ e o Livreto 2 inicia-se com o problema do ‘Equilíbrio térmico’. No quadro 4.2 estão resumidas as características de cada situação-problema:

Quadro 4.2 – Características dos problemas abordados no teste.

a

Variável em foco ou relevante

Como podemos ver, as situações-problema apresentavam estruturas similares de variáveis, apesar de tratarem de domínios teóricos bastante diferentes. Todas possuíam três variáveis causais e categóricas que assumiam apenas dois valores. A linguagem utilizada para descrever os problemas e as variáveis foi propositadamente coloquial. Os problemas utilizavam comparações experimentais de quatro tipos diferentes:

- Experimento adequado e consistente: aquele cuja variável em foco, relevante para a solução do problema proposto e cujo efeito se deseja determinar, assume valores diferentes, enquanto que as demais são mantidas constantes, sendo, portanto, o experimento correto para demonstrar o efeito da variável em foco em cada problema.

- Experimento inconsistente em uma variável: aquele em que além da variável relevante, uma segunda variável, irrelevante para a questão apresentada, também varia. Apenas um fator é

Tema Problema Número de

variáveis Variáveis Níveis das variáveis Equilíbrio térmico Determinar o efeito da temperatura da água sobre a temperatura final do sistema água +

bloco Três Área do bloco Temperatura da águaa Tipo do líquido Grande ou pequena Quente ou fria Álcool ou água Plano inclinado Determinar o efeito da distância em que a esfera é solta sobre o tempo que ela gasta para

percorrer a rampa Três Inclinação da rampa Distânciaa Massa da esfera Grande ou pequena Grande ou pequena Grande ou pequena

mantido constante nesse experimento. Assim, esses experimentos são inadequados para determinar o efeito da variável relevante.

- Experimento inconsistente em todas as variáveis: aquele em que a variável relevante assume valores diferentes, juntamente com as demais variáveis. Estes experimentos são, então, inadequados para determinar o efeito da variável relevante.

- Experimento consistente, mas inadequado: aquele em que uma outra variável independente, mas irrelevante para o problema, assume valores diferentes, enquanto que a variável relevante é mantida constante. Estes experimentos, apesar de serem corretos quanto ao controle de variáveis, são inadequados para determinar a influência da variável relevante. Para os dois problemas, foram utilizados dois experimentos desse tipo. Em um deles, a variável independente que é modificada é causal, ou seja, tem influência sobre a variável independente. No outro experimento, a variável independente alterada é não causal.

Os livretos foram misturados e distribuídos de forma aleatória para os alunos. A tabela

4.1 apresenta o número de alunos que utilizou cada livreto.

Tabela 4.1 – Distribuição dos livretos entre os alunos.

Número de alunos Livreto aplicado Ordem da situação-problema

91 Livreto 1 Plano inclinado/ Equilíbrio térmico

94 Livreto 2 Equilíbrio térmico/ Plano inclinado

Todos os alunos de uma mesma turma realizaram esse teste no mesmo dia e apenas uma vez. Como foi o primeiro instrumento de coleta de dados utilizado, antes de sua aplicação, comunicamos aos estudantes o objetivo geral da pesquisa. Instruímos os estudantes a prestar atenção às instruções fornecidas pelas páginas de instrução e pelo pesquisador e a olhar para os desenhos cuidadosamente.

Durante a apresentação dos dois problemas, optou-se pelo uso de proposições gerais, evitando-se terminologia técnica, para não sugerir hipóteses ou entendimentos específicos. Para cada situação-problema, uma comparação experimental aleatória foi utilizada para uma explicação oral da tarefa. Em seguida, de acordo com os objetivos estabelecidos, os alunos avaliaram a adequação dos conjuntos de esquemas experimentais para testar o efeito de determinada variável sobre outra. Os estudantes trabalharam individualmente durante todo o teste, seguindo seu próprio ritmo. Para cada experimento, eles foram orientados a marcar se o experimento era bom ou ruim, tendo em vista os objetivos estabelecidos. Em seguida, foi-lhes

solicitado que justificassem suas escolhas. Os alunos demoraram, em média, 20 minutos para realizar o teste.

Essa etapa teve como principal objetivo verificar em que medida os estudantes identificam testes adequados e consistentes e, além disso, reconhecem a importância desses testes na resolução de problemas práticos, levando em consideração os objetivos propostos. Um instrumento semelhante já foi aplicado em pesquisas anteriores (Gomes e Borges, 2002; 2003) e se mostrou bastante eficiente para levantar as dificuldades dos estudantes em reconhecer e justificar a importância de um teste adequado e consistente.