EXPERIMENTOS DIDÁTICO-CIENTÍFICOS EM OBRAS DIDÁTICAS DE BIOLOGIA DO PNLD 2012
Larissa zancan Rodrigues - Universidade Federal de Santa Maria
Resumo:
Com o intuito de garantir certa qualidade nas Obras Didáticas (OD) utilizadas pelos professores, o Governo Federal realiza o Programa Nacional do Livro Didático (PNLD), que avalia OD mediante utilização de critérios específicos. Neste contexto, desenvolvemos este estudo com o objetivo de investigar a incidência de Recursos Didáticos em Obras recomendadas pelo PNLD, focalizando, em particular, os Experimentos Didático-Científicos presentes em Livros Didáticos de Biologia recomendadas pelo PNLD 2012. A fim de alcançar esse objetivo, identificamos e, posteriormente, caracterizamos os experimentos presentes nas Obras. A caracterização foi feita mediante a utilização de alguns critérios, a saber - quanto ao/a: (1) Local de realização do experimento, (2) Material necessário para a realização do experimento, (3) Natureza das informações envolvidas na realização do experimentos, (4) Processo de coleta de informações quantitativas no desenvolvimento do experimento, (5) Envolvimento de cálculos numéricos no desenvolvimento do experimento, (6) Exigência para o aluno durante a realização do experimento, (7) Participação do aluno na montagem do aparato experimental, (8) Participação do aluno na realização do experimento, (9) Indicação dos resultados do experimento no Livro do Aluno, (10) Articulação do experimento com o texto principal do Livro do Aluno, (11) Existência de referências ao experimento no Manual do Professor, (12) Adequação do experimento aos temas estruturantes dos PCN para o Ensino Médio e (13) Adequação do experimento às competências dos PCN para o Ensino Médio. A partir dos resultados obtidos, percebemos que os experimentos recomendados nas obras não apresentam um caráter problematizador, em que o aluno seja desafiado a resolver experimentalmente, reforçando, dessa forma, a concepção equivocada de que o conhecimento científico é uma verdade já estabelecida e inquestionável.
Palavras-Chave: Livros Didáticos, Experimentos Didático-Científicos, Ensino de
Biologia
Introdução
A utilização de experimentos didático-científicos no Ensino de Ciências é bastante difundida e, em geral, pouco questionada. Porém, é preciso ter cuidados na utilização desse recurso no ensino de ciências, evitando a estruturação de roteiros de atividades didáticas baseadas em experimentos organizados em torno de procedimentos bem delineados, com orientações rígidas a serem seguidas para atingir, ou seja, evitando sua comparação com “receitas de bolo”. Além disso, assume-se como pressuposto na área de educação em ciências que os experimentos resultam mais eficazes na aprendizagem escolar quando deixam de ser desenvolvidos como complemento à aula expositiva do professor. Ao invés disso, defende-se a utilização do experimento como efetivo recurso didático para o ensino de determinado conteúdo, não só conceitual, mas também procedimental e atitudinal.
Em outras palavras, é preciso utilizar experimentos didático-científicos numa perspectiva coerente com uma visão de ensino na qual se pressupõe a construção de conhecimentos por parte do aluno, evitando uma concepção de ciência em que as atividades experimentais servem apenas para comprovar as hipóteses formuladas por ‘iluminados’ ou cientistas gênios (e na qual o professor é considerado o “porta voz” desses “iluminados”), na qual os experimentos reduzem-se à confirmação de “verdades científicas”. Essa visão é absolutamente incompatível com a concepção construtivista de aprendizagem e com as concepções recentes da epistemologia das ciências naturais.
A utilização de Experimentos Didático-Científicos no ensino de ciências, desde que numa perspectiva coerente, permite ao aluno emissão de hipóteses para um determinado problema por ele apropriado, pode identificar a contradição entre a hipótese por ele formulada e a própria evidência e, ainda, pode demarcar o limite da hipótese feita.
Neste trabalho, utilizamos o termo “Experimentos Didático-Científicos” para designar as Atividades Experimentais propostas pelos autores das OD, as quais têm uma finalidade para o ensino e, ao mesmo tempo, se referem aos conhecimentos construídos no âmbito das Ciências Naturais.
De modo geral, definem-se Atividades Experimentais como sendo atividades que demandam a identificação e o controle de variáveis, por meio da utilização de materiais que provém de um espaço determinado, ou seja, o laboratório (HODSON, 1988).
atividades sobre um referencial empírico, ou seja, que remetem às bases do campo questiono-experimental, que se concretizam por meio de procedimentos empíricos, a fim de: Questionar o experimento e o que se sabe sobre ele; Identificar/controlar variáveis; Utilizar/estudar/aperfeiçoar/construir modelos teóricos e/ou de situações que sirvam de mediadores entre as teorias e a realidade.
É comum no âmbito do ensino de ciências a utilização equivocada do termo Atividade Experimental como sinônimo de “Atividade Prática”, “Atividade Laboratorial” ou “Atividade de Campo”. Neste sentido, Lopes (2004) procura distinguir esses termos, afirmando que a Atividade Prática é toda a atividade que envolve esforço individual ou coletivo e da qual resulta um produto. Já Atividade Laboratorial é toda a atividade desenvolvida no contexto de laboratório ou com material de laboratório. Esse mesmo autor define Trabalho de Campo como sendo toda a atividade que é desenvolvida a partir de, ou no contexto de recolhimento de informação e observação de uma realidade ou ambiente suscetíveis de serem vistos e trabalhados.
O contato entre a abordagem teórica e a experiência, pode ser feito, no ambiente escolar, também por meio da observação, que pode ser feita pela observação de situações físicas ou pela demonstração experimental, ou por meio da realização de
procedimentos empíricos, que podem se referir à medição de grandezas/parâmetros ou
ao trabalho laboratorial restrito (desenvolvimento de protocolos experimentais).
Neste contexto, consideramos relevante investigar de que forma são utilizados experimentos em livros didáticos da área de ciências, em especial, aqueles recomendados pelo PNLD. Neste sentido, desenvolvemos este trabalho com o objetivo de contribuir com os estudos que investigam a incidência de Recursos Didáticos em Obras recomendadas pelo PNLD, focalizando, em particular, os Experimentos Didático-Científicos presentes em Livros Didáticos de Biologia recomendados pelo PNLD Ensino Médio 2012.
Procedimentos Metodológicos
Em um segundo momento da pesquisa, foi realizado a leitura dos experimentos didático-científicos identificados e foi dado início à etapa de classificação e análise deles. A classificação foi realizada mediante a utilização de uma série de critérios definidos a priori e aprimorados de acordo com o prosseguimento da pesquisa.
O critério 1 foi intitulado como “Quanto ao local de realização do
experimento”, e apresenta como categorias: (1) Realizada no ambiente escolar, (2)
Realizada no ambiente doméstico, (3) Pode ser realizado tanto no ambiente escolar quanto no ambiente doméstico, (4) Não determina. Podemos afirmar que a maioria dos experimentos utilizados nas OD não apresentam um grau de especificação muito maior que esse em relação à determinação do espaço em que o Experimento deve ser realizado, e por isso optamos pela utilização das categorias descritas acima. Deve-se lembrar, ainda, que atividades que envolvem saídas de campo, demonstrações, execução de protocolos experimentais e/ou simples medições de grandezas/parâmetros, não são consideradas, por nós, como Atividades Experimentais, e por isso não foram integradas à análise, já que a dimensão investigativa, nessas atividades é muito reduzida.
O critério 2 foi intitulado como “Quanto ao material necessário para a
realização do experimento”, e apresenta como categorias: (1) Material típico de
laboratório, (2) Material de baixo custo, (3) Sucata ou (4) Não determina. Ocorreram casos, em que os experimentos identificados apresentaram a indicação de diferentes tipos de material para sua realização, no entanto para a classificação foi considerado o tipo de material central para o desenvolvimento dele.
O critério 3 foi intitulado como “Quanto à natureza das informações envolvidas
na realização do experimento”, e apresenta como categorias: (1) Quantitativas, (2)
Qualitativas, (3) Misto. O experimento didático-científico foi considerado como quantitativo quando as suas principais informações se referiam à natureza das quantidades e foi considerado qualitativo, quando as suas principais informações se referiam à natureza das qualidades. Consideramos como informações mistas, quando os dois tipos de naturezas de informações descritas anteriormente estavam presentes em um mesmo Experimento.
O critério 4 foi intitulado como “Quanto ao processo de coleta de informações
quantitativas no desenvolvimento do experimento”, e apresenta como categorias: (1)
também foram integrados Experimentos que não determinavam os sujeitos que deveriam coletar as informações quantitativas.
O critério 5 foi intitulado como “Quanto ao envolvimento de cálculos numéricos
no desenvolvimento do experimento”, e apresenta como categorias: (1) Envolve cálculos
numéricos, (2) Não envolve cálculos numéricos. Esse critério apresenta estreita relação com o critério 3.
O critério 6 foi intitulado como “Quanto à exigência para o aluno durante a
realização do experimento”, e apresenta como categorias: (1) Prevê-Observa-Explica,
(2) Verificação experimental, (3) Resolução Experimental de um Problema. De acordo com Lopes (2004), atividades do tipo Prevê-Observa-Explica (POE) são atividades nas quais o professor executa uma Atividade Experimental e os alunos registram o que observam. Em seguida confrontam o que registraram com o que previram e explicam as concordâncias e discordâncias. Nas atividades do tipo Verificação Experimental, geralmente existe um protocolo experimental rígido e a execução do Experimento pode ser feita pelos alunos sem grande acompanhamento do professor. Em atividades do tipo Resolução Experimental de um Problema, a ênfase é dada a um problema, que deve ser relevante para o aluno, por eles apropriado e devidamente enquadrada pelo professor, consistindo, dessa forma, em uma pequena investigação dos alunos controlada pelo professor, com muito mais controle dos tempos e dos meios por parte dos alunos.
O critério 7 foi intitulado como “Quanto à participação do aluno na montagem
do aparato experimental do experimento”, e apresenta como categorias: (1) Realizado
por um aluno ou por um grupo de alunos, (2) Realizado pelo professor, (3) Realizado tanto pelo professor quanto pelo aluno, (4) Não determina. Deve-se ressaltar que nas categorias 2 e 3 deste critério, enquadram-se também os experimentos didático-científicos que apresentam a indicação da necessidade de um responsável para auxílio ao aluno (pai, mãe e outros).
O critério 8 foi intitulado como “Quanto à participação do aluno na realização
do experimento” e apresenta como categorias: (1) Realizado por um aluno ou por um
grupo de alunos, (2) Realizado pelo professor, (3) Realizado tanto pelo professor quanto pelo aluno, (4) Não determina. Deve-se ressaltar que nas categorias 2 e 3 deste critério, enquadram-se também os experimentos que apresentam a indicação da necessidade de um responsável para auxílio do aluno (pai, mãe e outros).
O critério 9 foi intitulado como “Quanto à indicação dos resultados do
decorrer do texto do experimento, (2) Indica os resultados em uma ilustração do experimento, (3) Indica os resultados no decorrer do texto e na ilustração do experimento, (4) Não indica resultados.
O critério 10 foi intitulado como “Quanto à articulação do experimento com o
texto principal do Livro do Aluno”, e apresenta como categorias: (1) No início do texto
principal, introduzindo e/ou problematizando o assunto de uma
unidade/módulo/capítulo, (2) No decorrer do texto principal, como parte integrante; (3) Ao final do texto principal como “atividade complementar” do tratamento do assunto de uma unidade/módulo/capítulo, (4) Não indica articulação. No caso dos experimentos apresentados apenas no Manual do Professor, utilizamos a categoria 4 deste critério.
O critério 11 foi intitulado como “Quanto à existência de referências ao
experimento no Manual do Professor”, e apresenta como categorias: (1) Não há
referência, (2) Há orientações complementares para a realização do experimento proposto no Livro do Aluno, (3) Há apenas à indicação dos resultados do experimento, (4) Há indicação de experimentos diferentes dos indicados no Livro do Aluno.
O critério 12 foi intitulado como “Quanto à adequação do experimento aos
temas estruturantes dos PCN para o Ensino Médio”, e apresenta como categorias: (1)
Interação entre os seres vivos, (2) Qualidade de vida das populações humanas, (3) Identidade dos seres vivos, (4) Diversidade da vida, (5) Transmissão da vida, ética e manipulação gênica, (6) Origem e evolução da vida. Em relação a esse critério, pode-se afirmar que enquadramos o experimento ao tema estruturante em que o seu tópico conceitual referente mais se enquadrava.
O critério 13 foi intitulado como “Quanto à adequação do experimento às
competências dos PCN para o Ensino Médio”, e apresenta como categorias: (1)
Competência 1 - Representação e comunicação, (2) Competência 2 - Investigação e Compreensão, (3) Competência 3 - Contextualização sócio-cultural, (4) Competências 1 e 2, (5) Competências 1 e 3, (6) Competências 2 e 3, (7) Competências 1, 2 e 3.
Análise e Discussão dos Resultados
características próprias dos autores das Obras, que devido às suas concepções de ensino, de aprendizagem, de ciência, etc. propõem mais ou menos experimentos.
Em relação ao critério 1 “Quanto ao local de realização do experimento”, percebemos que a maioria dos experimentos (68/127) podem ser realizados no ambiente doméstico, enquanto que os experimentos restantes (59/127) não determinam, de forma clara, o local para a sua realização. Podemos atribuir isso ao fato de que a maioria das Atividades Experimentais possuem um roteiro fechado, em que inicialmente descrevem-se os materiais que descrevem-serão necessários para a realização do Experimento, em descrevem-seguida descrevem-se os procedimentos que deverão ser tomados e, por fim, o autor sugere algumas questões de debate, não trazendo, assim, um grau de detalhamento em relação às orientações para o desenvolvimento do experimento.
Utilizamos para determinar se um experimento deveria ser realizado em sala de aula a indicação explícita do autor, referente ao local de realização, a necessidade de utilização do espaço do laboratório para a realização do experimento ou a necessidade de realização dos procedimentos desses em duplas e/ou com auxílio do professor.
Em relação ao critério 2 “Quanto ao material necessário para a realização do
experimento”, pode-se perceber que a maioria dos experimentos (72/127) sugerem
materiais de baixo custo para a realização do Experimento, enquanto que 52/127 experimentos sugerem materiais de laboratório e 03/127 sugerem a utilização de materiais do tipo sucata. Pode-se atribuir a grande quantidade de experimentos que sugerem materiais de baixo custo ao fato de que a maioria dos autores das OD sugere que o aparato experimental seja construído pelo professor e/ou pelo aluno. Deve-se ressaltar ainda que, na Biologia, existem vários processos/fenômenos que envolvem a observação de organismos ou estruturas biológicas que não podem ser vistas a olho nu, e por causa disso, existem vários experimentos que sugerem a utilização de um material de laboratório para a realização do experimento, o microscópio. Encontramos como material de baixo custo objetos como copo, faca, entre outros. E como materiais do tipo sucata, encontramos, por exemplo, a indicação de utilização de materiais como garrafa de plástico, latinha de refrigerante, entre outros.
Em relação ao critério 3 “Quanto à natureza das informações envolvidas na
realização do experimento”, pode-se perceber que a maioria deles (115/127) se refere à
Experimentos que foram incluídos na categoria “misto”, são experimentos em que a manipulação de dados numéricos é, na maioria das vezes, pontual, e que a sua não realização não compromete, de maneira muito significativa, o desenvolvimento do experimento.
Em relação ao critério 4 “Quanto ao processo de coleta de informações
quantitativas no desenvolvimento do experimento”, pode-se perceber que a maioria das
atividades (124/127) não determinam quem realiza o processo de coleta de informações durante o desenvolvimento do experimento, enquanto que 03/127 experimentos sugerem que as informações sejam recolhidas pelo aluno, individualmente, ou por grupos de alunos. Pode-se atribuir isso ao fato de que, novamente, os Experimentos sugeridos pelos autores das OD possuem um roteiro fechado, com procedimentos bem definidos, em que não há um grande detalhamento sobre as orientações a serem seguidas pelo aluno e/ou pelo professor para a realização da atividade.
Em relação ao critério 5 “Quanto ao envolvimento de cálculos numéricos no
desenvolvimento do experimento”, pode-se perceber que a grande maioria dos
experimentos (122/127) não envolvem cálculos numéricos, enquanto que o restante, 05/127 envolve. Pode-se atribuir isso à própria natureza da área disciplinar, em que diferentemente de outras disciplinas científicas, a realização de cálculos extensos e elaborados não é fundamental para construção do conhecimento biológico.
Em relação ao critério 6 “Quanto à exigência para o aluno durante a realização
do experimento”, a quase totalidade dos experimentos (123/127) é do tipo
“Prevê-observa-explica”, enquanto que 03/127 são do tipo verificação experimental e 01/127 é do tipo resolução experimental de um problema. A única atividade do tipo resolução experimental de um problema se apresenta no Manual do Professor e se enquadrou nessa categoria por apresentar um problema inicial, que remete ao cotidiano do aluno, a ser proposto para os alunos, e a partir desse problema os alunos desenvolvem uma série de procedimentos a fim de respondê-los.
Em relação ao critério 7 “Quanto à participação do aluno na montagem do
aparato experimental do experimento”, 07/127 Experimentos podem ser realizado pelos
atividade não é, necessariamente, uma demonstração, já que pode haver a participação do aluno em outras instâncias do desenvolvimento da atividade.
Em relação ao critério 8 “Quanto à participação do aluno na realização do
experimento”, 07/127 experimentos podem ser realizado pelos alunos ou por grupos de
alunos, 17/127 podem ser realizados tanto pelo professor quanto pelos alunos e 103/127 não determinam os sujeitos envolvidos no processo de realização do Experimento.
Em relação ao critério 9 “Quanto à indicação dos resultados do experimento no
Livro do Aluno”, pode-se afirmar que 02/127 experimentos indicam os resultados ao
longo do texto, 01/127 indica os resultados em uma ilustração do experimento, 05/127 indicam os resultados ao longo da ilustração e do texto do experimento e o restante, 119/127 não indicam os resultados. A indicação prévia dos resultados pode prejudicar a construção do conhecimento por parte do aluno, uma vez que os estudantes podem ficar “presos” às respostas indicadas e também pode prejudicar o desenvolvimento do experimento, tanto por parte do professor quanto por parte do aluno, já que as respostas já estão presentes no livro.
Em relação ao critério 10 “Quanto à articulação do experimento com o texto principal do Livro do Aluno”, pode-se perceber que 04/127 experimentos encontram-se no decorrer do texto principal como parte integrante, 52/127 encontram-se ao final do texto principal como “atividade complementar” do tratamento do assunto de uma unidade/módulo/capítulo e 71/127 não indicam articulação, uma vez que são experimentos que são indicados apenas no Manual do Professor.
Em relação ao critério 11 “Quanto à existência de referências ao experimento no
manual do Professor”, 07/127 não fazem referência, 03/127 apresentam orientações
complementares para a realização do experimento proposto no Livro do Aluno. Além disso, em 44/127 experimentos ocorre apenas a indicação dos seus resultados e em 72/127 há indicação de experimentos diferentes dos indicados no Livro do Aluno.
Em relação ao critério 12 “Quanto à adequação do experimento aos temas
estruturantes dos PCN para o Ensino Médio”, pode-se perceber que 122/127 se
remetem à identidade dos seres vivos, 03/127 se remetem à Transmissão da vida, ética e manipulação gênica e 02/127 à origem e evolução da vida. Deve-se ressaltar que esse tipo de adequação é implícita, ou seja, não é diretamente indicada pelos autores das OD.
Em relação ao critério 13 “à adequação do experimento às competências dos
competências 1,2 e 3. Deve-se ressaltar que esse tipo de adequação é implícita, ou seja, não é diretamente indicada pelos autores das OD.
Conclusões
De maneira geral, percebemos que praticamente não há experimentos que apresentem um problema em que o aluno seja desafiado a resolver experimentalmente. Dessa forma, é atribuído um papel secundário ao aluno, que deve simplesmente anotar os resultados da Atividade Experimental realizada pelo professor ou por seu responsável. Além disso, a indicação prévia dos resultados do experimento pode possibilitar o reforço da imagem de que o conhecimento científico é uma verdade já estabelecida e inquestionável.
Uma forma de superar algumas das limitações percebidas consiste na elaboração, pelo professor, de novas atividades didáticas baseadas nos experimentos propostos nos livros, incorporando questões problematizadoras, o que possibilita um maior espaço para a discussão de todo o procedimento experimental e interpretação dos resultados experimentais.
Referências
FRACALANZA, H.; MEGID NETO, J. (Org.). O livro didático de Ciências no
Brasil. Campinas/BR: Komedi, 2006.
GIDDENS, Anthony. As conseqüências da modernidade. São Paulo: Ed. Unesp, 1991.
HODSON, D. Experiments in Science Teaching. Educational Philosophy and Theory, Austrália, v.20, 1988.
LOPES, J. B. Aprender e Ensinar Física. Lisboa: Fundação Calouste Gulbekian, Fundação para a Ciência e Tecnologia/MCES. (Coleção “Textos universitários de Ciências Sociais e Humanas”). 2004.
Tabela 1 - Referencia das Obras Didáticas analisadas
N. CÓDIGO DA OD REFERÊNCIA COMPLETA
1. OD01 AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues.
Biologia. 3.ed. São Paulo/Br: Moderna, 2010
2. OD02 BIZZO, Nélio. Novas Bases da Biologia. 1.ed. São
Paulo/Br: Ática, 2010.
3. OD03
LINHARES, Sérgio de Vasconcellos; GEWANDSNAJDER, Fernando. Biologia Hoje. 1.ed. São Paulo/Br: Ática, 2010.
4. OD04 MENDONÇA, L.; LAURENCE, J. Biologia. 1.ed. São
Paulo/Br: Nova Geração, 2010.
5. OD05
PEZZI, Antônio; GOWDAK, Demétrio Ossowski;
MATTOS, Neide Simões de. Biologia. 1.ed. São Paulo/Br: FTD, 2010.
6. OD06
ROSSO, Sérgio; LOPES, Sônia. Bio - Volume 1. 1.ed. São Paulo/Br: Saraiva, 2010.
ROSSO, Sérgio; LOPES, Sônia. Bio - Volume 2. 1.ed. São Paulo/Br: Saraiva, 2010.
ROSSO, Sérgio; LOPES, Sônia. Bio - Volume 3. 1.ed. São Paulo/Br: Saraiva, 2010.
7. OD07
SANTOS, Fernando Santiago; AGUILAR, Jão Batista Vicentin; OLIVEIRA, Maria Martha Argel de. Ser
Protagonista - Biologia. 1.ed. São Paulo/Br: Edições SM,
2010.
8. OD08
