Tipologias de Modelos

Rodríguez e León (1983 apud LIMA, 2007) destacam que os cientistas criam diferentes tipos de modelos de acordo com seus objetivos e características dos fenômenos estudados. Eles apontam três tipos de modelos: a) o modelo icônico: uma reprodução em escala diferente do objeto real; b) modelo teórico: com a capacidade de representar as características e relações fundamentais do fenômeno, proporcionar explicações e com função de guiar para gerar hipóteses teóricas; c) modelo analógico: relacionado à estrutura de relações e determinadas propriedades fundamentais da realidade, e não com todas as qualidades do sistema.

As tipologias apresentadas por Castro (1992) ressaltam que a sua classificação é similar à empregada por Bunge (1985), cujo propósito é enfatizar aspectos estruturais dos modelos científicos. Inicialmente, frisa que o modelo pode ser apresentado de forma concreta ou abstrata e pode ser: a) iconográfico: caracterizado por uma semelhança entre forma e objeto; b) analógico: determinado por manter alguns aspectos da forma do objeto, mas a ênfase é dada às propriedades funcionais ou de comportamento do objeto; c) simbólico: não considera a analogia entre forma e objeto, mas se baseia na analogia funcional.

Garcia (1992) apresenta como tipos de modelos: os icônicos, os analógicos e os científicos. De acordo com a autora, os modelos icônicos são representações tridimensionais de um aspecto ou elemento da realidade, são também chamados de modelos de escala. Os modelos analógicos reproduzem em intermédio a natureza do sistema original, mostrando propriedades que não podem ser apreciadas com modelos icônicos. Já os modelos científicos sistematizam ideias, estruturas conceituais para representar conhecimentos científicos de um dado objeto, processo ou ideia.

É importante que se faça uma distinção de três tipos de modelos no ensino das Ciências Naturais:

 Os modelos da ciência: são modelos reconhecidos e consensuados pela comunidade científica, como parte de uma teoria. É o conhecimento científico, enquanto representação explícita.

 Os modelos didáticos (elaborados por professores ou expressos nos livros didáticos): são modelos feitos para o ensino do conhecimento científico no contexto escolar. Estão relacionados não apenas com os objetos concretos, mas a todo o subsídio utilizado para ajudar a aprendizagem dos alunos, como ilustrações, objetos, gráficos, esquemas, analogias etc. (JUSTI e GILBERT, 2000).

 Os modelos dos alunos: são representações que os alunos elaboram sobre o objeto de estudo. Tem um caráter individual mediado pelo grupo e o contexto sociocultural. Esses modelos são expressões do tipo de compreensão que o aluno tem sobre o conhecimento escolar.

A aprendizagem do conhecimento científico pode ser tida como um processo de negociação desses modelos: do modelo da ciência e dos modelos dos alunos, mediados pelos modelos didáticos.

A literatura [Giordan e De Vechi (1996 apud MENDONÇA 2011); Galagovsky e Adúriz-Bravo (2001); Justi e Gilbert (2000), entre outros] tem mostrado diferentes tipologias de modelos utilizados no processo de construção até a sua socialização, e que se origina de uma atividade mental. Diante de toda uma diversidade conceitual encontrada, opta-se por mostrar a classificação elaborada com base apenas nas Ciências Naturais. Conforme a descrição no quadro 10.

Quadro 10- contribuições de autores sobre tipologia de modelos nas ciências naturais

Tipos Autores Definição destacadas:

Modelo Mental (Gilbert e Boulter, 1995 apud Ferreira 2006).

Um modelo mental é uma representação pessoal interna, a partir do momento em que é preciso comunicar esse modelo a outros, ou mesmo

trabalhá-lo mais

sistematicamente, é necessário que ele seja, de alguma forma, representado, no todo ou em parte, tornando-se um modelo expresso.

Justi e Gilbert (2000) Descreve o modelo mental

como sendo uma

representação individual e pessoal que pode ser construída de maneira individual ou em grupo, mas que é inacessível a outras pessoas.

Vosniadou (2002) De acordo com a autora modelo mental é gerado através de representações e construções pessoais e só é acessível àquele que o

construiu. E são utilizados na construção de explicações, particularmente em situações em que as respostas não são derivadas de uma informação prévia.

Modelo Expresso Giere (2001) Este torna os modelos mentais

acessíveis a outras pessoas a partir de aspectos linguísticos e não linguísticos, como os utilizados em figuras, diagramas e modelos concretos (3D), gestos e

simulações para

caracterização de processos, eventos, fenômenos ou ideias. Os artefatos não linguísticos devem ser compreendidos não apenas como facilitadores da visualização, mas como aspectos que caracterizam um modelo teórico (abstrato). Gilbert, Boulter, e Elmer,

2000).

Os modelos expressos são modelos mentais apresentados em alguns dos modos de representação: equações, diagramas, desenhos, simulações computacionais, gráficos etc.

Justi e Gilbert (2000) É a forma como essa atividade mental é expressa para outras pessoas, seja pela fala, ações, seja de qualquer outra maneira

simbólica.

Modelo Consensual Justi e Gilbert (2000) É quando um modelo

expresso passa a ser consenso dentro de um determinado grupo social, ou seja, uma comunidade científica. Assim, ele passa a ser chamado de modelo consensual.

Modelo Analógico Garcia (1992) É uma representação capaz de

reproduzir num outro meio a natureza do sistema original e permite relacionar e estudar aspectos novos, abstratos ou complexos da situação inicial, através de estruturas mais simples e familiares.

Modelo científico Giere (2009) O modelo científico é uma

entidade chave do

conhecimento cientifico que conectam os fenômenos na sua ausência e permite pensar sobre eles nessa condição. O modelo se expressa nas teorias científicas. A ciência e os cientistas não lidam diretamente com a realidade, e sim com suas representações em forma de modelos.

Garcia (1992) É uma sistematização de ideias, uma estrutura conceitual que facilita a compreensão da natureza do fenômeno e permite

interpretar o comportamento de aspectos da investigação. Justi; Gilbert (2000);

Galagowsky; Adúriz-Bravo (2001)

O modelo científico contém a articulação de um grande número de hipóteses com elevado nível de abstração em relação a um certo campo problemático da realidade, sendo construído no contexto de uma comunidade científica e é mediador entre a teoria e a interpretação empírica.

Lima e Núñez (2004) É aquele aceito em consenso pela comunidade científica e é mediador entre a teoria e a interpretação empírica. Os autores ainda acrescentam que este tipo de modelo consensual contém a articulação de um grande número de hipóteses, com elevado nível de abstração em relação a um certo campo problemático da realidade. Fonte: da pesquisa, 2017.

Garcia (1992) ainda diferencia tipos de modelos científicos, segundo:

- Modelos arquétipos: São os que conheceram as propriedades médias de uma família de sistemas. Um sistema concreto possui algumas dessas propriedades, mas geralmente não apresenta todas elas.

- Modelos teratológicos: Que contém as propriedades extremas de uma família de sistemas, mas um sistema concreto pode se aproximar delas sem que geralmente as possuam.

Os modelos científicos devem ser aceitos pela comunidade científica, ser validados. Para isso, segundo Garcia (1992), faz-se necessário que:

• Facilite a interpretação de acontecimentos e situações relacionados com ele;

• Não existam contradições entre sua formulação das leis e princípios estabelecidos pela Ciência;

• Sejam capazes de realizar previsões;

• Demonstrem sua validez mediante a observação e a realidade de experimento; • Permitam novas linhas de investigação.

De acordo com Gibin e Ferreira (2010): “O uso de modelos é importante para o desenvolvimento da Ciência e, além disso, é parte integrante do processo de aquisição do conhecimento pelo ser humano”. E para que esse conhecimento não aconteça de forma inequívoca, é necessário ainda na formação inicial dos professores de Química, que eles compreendam a tipologia relacionada aos modelos científicos, bem como a forma pelas quais esses modelos se constituem: Modelo Mental, Modelo Expresso, Modelo Consensual e Modelo Científico.