Reflexões sobre as contribuições do estudo dos modelos mentais de equilibrio químico na formação de professores de química

Texto

(1)UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE CAMPUS UNIVERSITÁRIO PROF. JOSÉ ALOÍSIO DE CAMPUS PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO NÚCLEO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA – NPGECIMA. REFLEXÕES SOBRE AS CONTRIBUIÇÕES DO ESTUDO DOS MODELOS MENTAIS DE EQUILÍBRIO QUÍMICO NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE QUÍMICA. ANA CARLA DE OLIVEIRA SANTOS. SÃO CRISTÓVÃO 2014.

(2) 2. ANA CARLA DE OLIVEIRA SANTOS. REFLEXÕES SOBRE AS CONTRIBUIÇÕES DO ESTUDO DOS MODELOS MENTAIS DE EQUILÍBRIO QUÍMICO NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES DE QUÍMICA. Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática NPGECIMA da Universidade Federal de Sergipe como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática na área de Currículo, Didáticas e Métodos de Ensino das ciências Naturais e Matemática.. Orientadora: Prof.ª Dr.ª Marlene Rios Melo. SÃO CRISTÓVÃO 2014.

(3) 3. FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE. S237r. Santos, Ana Carla de Oliveira. Reflexões sobre as contribuições do estudo dos modelos mentais de equilíbrio químico na formação de professores de química / Ana Carla de Oliveira Santos; orientadora Marlene Rios Melo. – São Cristóvão, 2014. 139 f. : il. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências Naturais e Matemática)–Universidade Federal de Sergipe, 2014. 1. Química – Estudo e ensino. 2. Professores - Formação. 3. Aprendizagem. 4. Cognição. I. Melo, Marlene Rios, orient. II. Título CDU 371.13:54.

(4) 4.

(5) 5. Aos meus pais, pelo sonho compartilhado, pelo desejo de me ver crescer profissionalmente e como pessoa, pelo apoio, pela paciência, pelos ensinamentos que me encorajaram a chegar até aqui e principalmente pelo amor a. mim. dedicado. Continuaremos. durante. sempre. toda. juntos,. a de. minha. vida.. mãos. dadas. compartilhando novos sonhos e realizações. Amo muito vocês..

(6) 6. AGRADECIMENTOS. A Deus, pela infinita bondade e amor, fonte inesgotável de força, por me dá força, coragem, por iluminar meus pensamentos e nunca me desamparar, me fazendo acreditar na realização desse um sonho. A minha mãe Maria, pelo infinito amor dedicado a mim em todos os momentos desde os mais serenos até os mais intranquilos, estando sempre ao meu lado, me dando força e coragem para seguir em frente, vibrando comigo a cada conquista e a cada vitória, te amo, obrigada por tudo. Ao meu pai José, pelos inúmeros conselhos que não me deixaram desistir, pela confiança em mim depositada, pelo carinho e pela atenção, sempre apoiando as minhas decisões e por me permitir ouvi-lo dizer ”tenho muito orgulho da minha princesa”, eu te amo muito, obrigado. A professora Dr.ª Marlene Rios Melo, por ter me orientado neste trabalho, pelas infinitas conversas, conselhos e pela generosidade em me ensinar tantas coisas. Muito obrigada pela paciência, por acreditar em mim e pelo companheirismo durante toda essa jornada, que tenho certeza, não acaba por aqui. Ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática que me possibilitou aprender com seus saberes e experiências profissionais, num compromisso com a qualidade da educação. A Prof.ª. Msc. Djalma Andrade, por ter me inserido na pesquisa, despertando em mim o interesse por esse mundo tão complexo, pelas orientações que me fizeram crescer como estudante e como pesquisadora, pela generosidade e simplicidade em que compartilhava seus conhecimentos, serei eternamente grata. A minha amiga Tatiana Andrade, companheira de todas as horas e jornadas, que possamos continuar sempre juntas enfrentando novos desafios. Aos meus amigos, por entenderem minha ausência em muitos momentos e por torcerem sempre por mim. A minha família, pelo imenso carinho e apoio..

(7) 7. Aos colegas de mestrado, pela troca de conhecimento e aprendizado, pelo companheirismo na socialização dos nossos saberes. A CAPES, pela concessão da bolsa de estudos. A professora Dr.ª Luísa Trombeta, pela generosidade e paciência comigo, pelas críticas e contribuições valiosas que contribuíram significativamente para a melhoria deste trabalho, muito obrigada. Ao professor Dr. Edson José Wartha, pelas contribuições e sugestões auxiliando na melhoria dessa pesquisa, muito obrigada. A professora Dr.ª Simone Alves de Assis Martorano por aceitar participar desta etapa acadêmica, com valiosas contribuições e imensa generosidade, compartilhando comigo seus conhecimentos.. Aos licenciandos que concordaram em participar desta pesquisa. A todos, que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho, o meu muito obrigado!.

(8) 8. “Educador ensina, e quando ensina aprende. Educador ensina a pensar, e enquanto ensina sistematiza e apropria-se do seu pensar. Pensar é o eixo da aprendizagem”. (Madalena Freire).

(9) 9. RESUMO. Esta investigação tem como objetivo identificar os possíveis modelos mentais apresentados pelos estudantes da licenciatura em Química da Universidade Federal de Sergipe (UFS), sobre o conteúdo de Equilíbrio Químico bem como, compreender os elementos e caminhos utilizados por esses licenciandos na construção de seus modelos mentais e como o reconhecimento desses auxiliam no processo tanto da formação conceitual dos licenciandos, quanto na pedagógica. A pesquisa foi desenvolvida com licenciandos de duas diferentes turmas do curso de Química licenciatura da instituição, Estágio Supervisionado para o Ensino de Química e Metodologia e Instrumentação para o Ensino de Química, nos semestres de 2012/2 e 2013/2 respectivamente, contabilizando 47 licenciandos de um total de 60 licenciandos matriculados. Nesta pesquisa averiguamos os possíveis modelos mentais formados pelos licenciandos na tentativa de explicar um dado fenômeno ou situação, buscouse através de uma determinada situação de equilíbrio, entender como ocorre à compreensão dos conceitos científicos pelos licenciandos e através das explicações dadas ao fenômeno observado, da interpretação dos dados obtidos e dos modelos expressos pelos licenciandos, identificar os possíveis modelos mentais, e ainda compreender os caminhos utilizados para a construção desses possíveis modelos mentais. O referencial teórico adotado é a Teoria dos Modelos Metais interpretada por Moreira (1996) e dos pressupostos adotado por Justi (2010) na compreensão dos diferentes tipos de modelos, incluindo os modelos mentais, que são de fundamental relevância para o desenvolvimento do processo de ensino e aprendizagem. A Teoria de Modelos Mentais, de forma geral se propõe a estudar o cognitivo dos indivíduos, ou seja, como o pensamento humano trabalha e desenvolve seus raciocínios, portanto, um modelo mental é uma das formas de representação da realidade produzida a partir das interpretações pessoais entre o cientista e do fenômeno estudado. A pesquisa foi realizada tendo como pressuposto a metodologia qualitativa, onde estão presentes a abordagem exploratória e o estudo de caso. Os dados desta pesquisa foram construídos a partir dos questionários, dos textos produzidos pelos licenciandos e das gravações em áudio e vídeo, feitas mediante autorização prévia concedida via termo de consentimento assinados pelos pesquisados. Os resultados obtidos nos revelam as dificuldades dos licenciandos em compreender a Teoria do Equilíbrio Químico e consequentemente no estabelecimento de modelos mentais próximos do científico para explicar um fenômeno químico, apresentando modelos mentais relativamente simples, bem próximos dos modelos mentais expressos por alunos do ensino médio (MACHADO e ARAGÃO, 1996), o que nos leva a hipótese das pesquisas em ensino não estarem sendo contempladas para a melhoria da formação desses professores, além de identificarmos problemas de ordem cognitiva envolvendo os licenciandos. Concluímos também que os modelos mentais podem servir de fundamentação para construir ou adaptar estratégias de ensino e aprendizagem com base nos modelos mentais prévios dos estudantes, possibilitando uma melhor compreensão conceitual. Palavras-chave: modelos mentais, equilíbrio químico, formação de professor..

(10) 10. ABSTRACT. This investigation aims to identify the possible mental models presented by the students of the degree in chemistry at the Universidad Federal de Sergipe (UFS), about the contents of chemical equilibrium as well as understand the elements and paths used by licenciandos in the construction of their mental models and how the recognition of these assist in the process of both the conceptual formation of licenciandos, as in teaching. The survey was developed with licenciandos of two different classes of chemistry course degree from the institution, supervised internship for the chemistry teaching and methodology and instrumentation for teaching of chemistry in semesters of 2012/2 2013/2 respectively, and accounting for 47 out of a total of licenciandos 60 licenciandos enrolled. In This research to discover the possible mental models formed by licenciandos in an attempt to explain a given phenomenon or situation, sought through a given situation of balance, understanding how occurs for the understanding of scientific concepts by licenciandos and through the explanations given to the phenomenon observed, identify the possible mental models through the interpretation of the data obtained and of the models cast by licenciandos In addition to understanding the paths used for the construction of these possible mental models. The theoretical framework adopted is the Model theory with Metals Moreira (1996) and of the assumptions adopted by Just (2010) in understanding the different types of models, including the mental models, which are of fundamental importance for the development of the teaching and learning process. The theory of mental models, generally proposes to study the cognitive of individuals, namely how human thinking works and develops its reasoning, and therefore, a mental model is one of the forms of representation from reality produced from personal interpretations between the scientist and the phenomenon studied. The survey was conducted with the assumption the qualitative methodology, where are present the exploratory approach and the case study. The data of this research were built from the questionnaires of texts produced by the licenciandos and the audio and video recordings made by prior permission granted via consent form signed by the respondents. The results obtained reveal the difficulties of licenciandos in understanding the theory of chemical equilibrium and consequently the establishment of mental models close to explain a scientific phenomenon, showing mental models relatively simple, well close to the mental models expressed by middle school students (MACHADO and ARAGÃO, 1996), which brings us to the hypothesis of the research in teaching are not being contemplated to improve the training of teachers In addition to identifying cognitive problems involving the licenciandos. We conclude also that mental models can serve as a foundation to build or adapt teaching and learning strategies on the basis of previous students ' mental models, enabling a better conceptual understanding. Keywords: mental models, chemical equilibrium, teacher training..

(11) 11. LISTA DE FIGURAS. Figura 1: Sistema simples ................................................................................................... 42 Figura 2: Sistema mais complexo ........................................................................................ 42 Figura 3: Mapa conceitual que evidencia as relações do tema EQ com os diversos conceitos químicos. ............................................................................................................................. 56 Figura 4: Esquema das variáveis da formação de professores .............................................. 66 Figura 5: Etapas realizadas para a primeira coleta de dados ................................................. 77 Figura 6: Etapas para o levantamento dos Modelos Mentais ................................................ 96 Figura 7: Representação feito pelo discente do sistema em Equilíbrio Químico ................. 102.

(12) 12. LISTA DE TABELAS E GRÁFICOS. Gráfico 1: Proporção de modelos mentais expressos pelos licenciandos ...............................84 Tabela 1: Disciplinas que compõe o currículo de Química da UFS .......................................73 Tabela 2: Pré-requisito das matérias pedagógicas ..................................................................75 Tabela 3: Ideias dos licenciandos sobre equilíbrio..................................................................81 Tabela 4: Concepções dos licenciandos sobre a definição de E. Q.........................................82 Tabela 5: Primeiros modelos mentais encontrados..................................................................84 Tabela 6: Considerações dos licenciandos sobre a Teoria de Equilíbrio Químico..................98 Tabela 7: Concepções alternativas mais próximas da científica segundo os licenciandos ...102.

(13) 13. LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS. UFS – Universidade Federal de Sergipe EQ – Equilíbrio Químico PF – Professor Formadora ESEQ - Estágio Supervisionado em Ensino de Química MIEQ – Metodologia e Instrumentação para o Ensino de Química T1 – Primeira turma pesquisada T2 – Segunda turma pesquisada.

(14) 14. SUMÁRIO. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 16 CAPÍTULO 1 – A EVOLUÇÃO DAS PESQUISAS EM ENSINO DE QUÍMICA ENVOLVENDO CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS E MODELOS MENTAIS........... 24 1.1 A evolução das Pesquisas na área de Ensino em Química até o conceito de modelos mentais. ........................................................................................................................... 24 1.2 Pesquisas sobre modelos mentais ............................................................................. 41 CAPÍTULO 2 - FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................... 45 2.1 Os modelos no contexto da ciência ........................................................................... 45 2.2 Modelos Mentais ....................................................................................................... 49 2.3 Modelos mentais, proposições e imagens ................................................................. 53 2.3.1 Representações Mentais ........................................................................................ 54 2.4 Considerações sobre o tema Equilíbrio Químico .................................................... 55 2.5 Concepções Alternativas de Equilíbrio Químico ..................................................... 59 2.6 A importância dos Modelos Mentais na construção do conhecimento ................... 61 2.7 A formação de professores e os modelos mentais .................................................... 64 CAPÍTULO 3 – CAMINHOS METODOLÓGICOS, ANÁLISE DOS RESULTADOS 68 3.1 Contexto da Pesquisa ................................................................................................ 68 3.2 Problema Investigado ............................................................................................... 71 3.3 Perfil do Grupo Estudado ........................................................................................ 72 3.3 Instrumentos de coleta de dados .............................................................................. 75 3.4 Percurso metodológico da primeira coleta de dados (T1) ....................................... 77 3.5 Resultados e discussões da primeira coleta de dados (T1) ...................................... 80 3.5.1 Equilíbrio e Equilíbrio Químico: uma ideia na visão dos licenciandos ............ 80 3.5.2 Identificação dos primeiros modelos mentais: Análise e Resultados................ 83 3.6 Percurso metodológico da segunda coleta de dados (T2) ........................................ 93 3.7 Resultados e discussões da segunda coleta de dados (T2) ....................................... 97.

(15) 15. 3.7.1 O que nos revelaram os textos produzidos pelos licenciandos .......................... 97 3.7.2 Análise dos novos modelos mentais encontrados ............................................ 104 CAPÍTULO 4 – CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................ 112 REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 116 APÊNDICE A – Termo de consentimento assinado pelos participantes da pesquisa ... 123 APÊNDICE B: Questionário aplicado aos licenciandos durante a primeira coleta de dados ................................................................................................................................. 124 APÊNDICE C: Folha utilizada pelos licenciandos para a elaboração dos textos .......... 126 APÊNDICE D: Roteiro da aula ministrada na segunda coleta de dados....................... 127 APÊNDICE E: Roteiro de Experimentação da turma T1 .............................................. 129 APÊNDICE F: Roteiro de Experimentação da turma T2 .............................................. 133 ANEXO 1: Texto científico utilizado para a leitura dos licenciandos ............................ 135 ANEXO 2: Representações feitas pelos licenciandos do sistema em Equilíbrio Químico .......................................................................................................................................... 138.

(16) 16. INTRODUÇÃO Com a evolução das pesquisas na área de ensino de ciências naturais começam a surgir inquietações e indagações que levam a busca por respostas na tentativa de contribuir para a compreensão do complexo processo de ensino e a aprendizagem. Estudos e propostas curriculares têm defendido a necessidade de se promover uma aprendizagem significativa para a formação dos indivíduos, no ensino de ciências, vários trabalhos versam sobre as contribuições dos processos de construção de modelos e representações na cognição do aluno (BORGES, 1997; MOREIRA, 1999; JUSTI, 2010), a utilização desses processos vão além da memorização de equações e procedimentos, eles contribuem para que os estudantes não apresentem apenas explicações que sejam satisfatórias, mas que os mesmos possam construir e desenvolver uma forma de conhecimento flexível que pode ser aplicado a diferentes situações. Com a rápida mudança decorrente do desenvolvimento tecnológico e do desenvolvimento social, surgiram questionamentos acerca da adequação do ensino em específico o ensino de ciências, tido como “tradicional” às novas necessidades educativas. Tais indagações têm levados professores e pesquisadores a desenvolverem pesquisas que vão além da identificação apenas das concepções alternativas, forçando o professor a romper com sua visão simplista e buscar entender e compreender de fato como se dá o processo de construção do conhecimento, que vai desde o levantamento e a valorização das concepções alternativas até se chegar ao conceito científico. Assim sendo, a Teoria dos Modelos Mentais têm se constituído em um importante motivo de pesquisa, que visa melhor compreender esse processo mental da construção ou apropriação do conhecimento, passando a ser uma importante vertente das pesquisas na área. Porém, no processo ensino e aprendizagem, os alunos assim como os professores apresentam visões simplistas (CARVALHO e GIL-PEREZ, 2003). Os alunos apresentam concepções alternativas a cerca de diferentes situações e fenômenos da natureza, concepções essas que podem ser um empecilho para o desenvolvimento e a aprendizagem de novos conceitos, contudo essas ideias prévias ou concepções alternativas são parte fundamental da construção do modelo mental. As concepções alternativas são responsáveis pelas primeiras formações dos modelos mentais e a partir delas que os alunos têm acesso as primeiras informações que muitas vezes divergem das científicas, e começam a formar esses modelos mentais, que serão moldados e.

(17) 17. enriquecidos de acordo com as informações e o conhecimento que será adquirido posteriormente. Concepções alternativas e modelos mentais são instituições diferentes, na qual uma é continuidade da outra. As concepções alternativas são as primeiras representações de algo ou situação, que ocorrem no subconsciente do indivíduo, elas não são pensadas, repensadas, nem formuladas elas são produto imediato da mente. Já os modelos mentais são pensados, apresentam uma maior coerência, são estruturas mais complexas que já foram imaginadas, repensadas e remodeladas, estando em constante evolução. Dentro desse contexto a aprendizagem deixa de ser de transmissão e recepção e passa a ser de organização, desenvolvimento e evolução dessas representações que no modelo tradicional, o ‘conhecer’ as concepções alternativas não se aplicava. As representações que os estudantes trazem para a sala de aula e que se relacionam com os conceitos e princípios a serem estudados, tem sido objeto de intensa investigação nas últimas três décadas (DRIVER, 1989). Assim sendo, a presente investigação objetiva avaliar de que modo à mediação didática, feita por uma professora formadora, apoiada na compreensão dos modelos mentais associados à Teoria do Equilíbrio Químico dos licenciandos de química da Universidade Federal de Sergipe, pode formar professores melhores preparados para mediar tal teoria quando atuantes nas escolas. A pesquisa está baseada em compreender o que é, e como são formados os modelos mentais, ou seja, como se dá o processo de construção do conhecimento e como ter conhecimento dos modelos mentais pode auxiliar na compreensão das dificuldades na aprendizagem de determinados conteúdos químicos, assim como ajudar na minimização das mesmas. O conteúdo Equilíbrio Químico foi escolhido baseado nas dificuldades em se trabalhar com o tema como mostram os resultados de pesquisas já realizadas (MACHADO, 1992; MACHADO e ARAGÃO, 1996; RAVIOLO e GARRITZ, 2008; SABADINI e BIANCHI, 2007; SOUZA e CARDOSO, 2008). Esses estudos apontam a abstração dos conceitos da Química, em particular do conteúdo de Equilíbrio Químico como uma das razões que dificultam a compreensão e apropriação dos conceitos, além do conteúdo necessitar de outros conceitos para ser entendido. A Teoria de Equilíbrio Químico já sendo um modelo explicativo é um dos conteúdos mais abstratos da Química, consequentemente possibilita a criação e evolução de modelos mentais que favorecem o desenvolvimento do cognitivo, levando a compreensão da teoria. Segundo Giordan (1999) a abstração de conceitos promove a formação de imagens mentais do.

(18) 18. fenômeno ou objeto estudado e à medida que formamos essas imagens estamos exercendo uma atividade cognitiva, construindo modelos mentais que possibilitam a compreensão do fenômeno ou objeto em questão. Deste modo, o conteúdo Equilíbrio Químico que é considerado um dos conteúdos mais complicados de ensinar e de aprender, pela maioria dos professores de Química (FINLEY et al., 1982), dá margem para a criação e evolução de modelos mentais devido a sua abstração e propicia o desenvolvimento do conhecimento, consequentemente dos modelos que levem a compreensão da Teoria do Equilíbrio Químico, que engloba explicações científicas sobre os diversos aspectos que envolvem as espécies em questão. Para Hildebrand (apud RAVIOLO e GARRITZ, 2008): “Parece que não existe tópico na química introdutória universitária que apresente mais dificuldades para os estudantes do que o do equilíbrio químico. Depois de tentar durante mais de 30 anos dar respostas claras às suas perguntas, cheguei a obter grande simpatia deles, dando-me conta de que é inerentemente um tema difícil” (p. 13).. A problemática que envolve o conteúdo e a aprendizagem de Equilíbrio Químico faz perceber uma preocupação com o conhecimento adquirido na academia, bem como na qualidade da formação de professores, o que chama a atenção para a necessidade de um olhar mais atento para a aprendizagem de conceitos dentro de condições e de contextos que propiciem uma formação mais completa. Daí a importância e a responsabilidade dos professores em formação em relacionar os dois níveis de saberes, o científico e o escolar, e se utilizarem dos modelos mentais para tal feito. Na busca por uma aprendizagem eficiente, a utilização da teoria dos modelos mentais se apresenta como uma forte aliada para a construção e reconstrução do conhecimento. O uso dos modelos mentais na construção do conhecimento pode ser um dos caminhos a ser tomado para promover uma aprendizagem significativa. Para tanto, o professor deve romper com visões simplistas a cerca do ensino e reflitam sobre como se deu ou está se dando sua formação, para que através desse processo reflexivo, ocorra um aprimoramento na apreensão de novos conceitos, que são parte importante da construção do “ser professor”. Em outras palavras, a descoberta, organização, atualização, reflexão e reconstrução de teorias e modelos nos parecem fundamentais para a sua formação, pois se professor é capacitado ao reconhecimento de seus próprios modelos, bem como seus avanços e limitações dos mesmos, sua mediação no auxílio da construção dos modelos.

(19) 19. mentais de seus alunos poderá comtemplar estratégias de enriquecimento científico dos mesmos. O docente reflete na sua prática pedagógica a valorização de um ensino de qualidade ao incluir uma proposta diferenciada de ensino fundamentada nos modelos mentais, o qual irá proporcionar a identificação dos obstáculos de aprendizagem desses alunos e assim poder se utilizar de diferentes mecanismos para transpor essas limitações, que tem como resultado uma melhor compreensão dos conteúdos abordados. Neste contexto é importante a reflexão do professor durante sua formação, já que é parte fundamental da evolução do processo de aprendizagem, ocasionando uma possível melhoria. Pesquisas que tem como foco a teoria dos modelos mentais começaram a ser desenvolvidas com o propósito de responder as seguintes questões:  Como funciona a nossa mente?  Quais processos estão associados à aprendizagem?  De que forma as estruturas cognitivas são construídas?  Como fazer para que haja uma evolução dessas estruturas?  Qual a melhor estratégia a ser utilizadas para tal fim?  Como aperfeiçoar esses modelos mentais? Em função da riqueza desses questionamentos esse trabalho foi desenvolvido com o propósito de compreender como se dá o processo de formação dos modelos mentais e de que forma é possível aproximá-lo do científico, visando ampliar o conhecimento sobre os modelos mentais, em específico os modelos mentais relacionados à temática do Equilíbrio Químico. Dentro deste contexto deu-se a minha aproximação com a temática da investigação, no âmbito da formação inicial de professores. Inicialmente tinha o objetivo de estudar como se dava o processo de desenvolvimento das concepções alternativas até se chegar ao conhecimento das concepções científicas, meu estudo estava voltado para o levantamento das concepções alternativas dos licenciandos para posterior comparação com a concepção científica, para tanto me utilizava da experimentação como estratégia de ensino para aproximar as concepções alternativas desses licenciandos às aceitas pela comunidade científica. Após algumas tentativas, observou-se que os resultados obtidos não eram os esperados ou pelo menos não respondiam as minhas indagações, que eram:  Como se dá o surgimento das concepções alternativas?  Como o indivíduo aprende?  Como ocorre o processo de desenvolvimento das concepções alternativas até se chegar ao conhecimento científico?.

(20) 20.  Até que ponto o professor é capaz de influenciar na evolução das mesmas? As respostas até então obtidas, já eram conhecidas e esperadas, observei então que os meus questionamentos iam além do levantamento e identificação das concepções alternativas dos licenciandos. Com base nos estudos da Teoria dos Modelos Mentais, visualizei a oportunidade de compreender como se dá o processo de construção e evolução do conhecimento, que apesar de complexo é de suma importância no que diz respeito ao processo de ensino e aprendizagem. Portanto, o propósito da pesquisa passou a ser: compreender como se dá o processo de construção e evolução do conhecimento, mais especificamente identificar possíveis modelos mentais apresentados pelos licenciandos, e como eles foram formados. Esta pesquisa volta-se para os modelos mentais sem, contudo desprezar o que tinha sido feito até então. A evolução das pesquisas ao longo dos anos tem mostrado a importância de entender o cognitivo e sua importância no processo de ensino e aprendizagem. Durante a década de setenta as pesquisas buscavam a aprendizagem de conceitos científicos, por parte do aluno, uma vez que apenas o levantamento das concepções alternativas não se fazia suficiente para uma aprendizagem significativa, houve uma preocupação em ensinar os conceitos científicos, sem fazer relação com o levantamento das concepções alternativas trazidas por esses alunos para dentro da sala de aula. Durante a década de oitenta com a ineficiência dos resultados das pesquisas anteriores, no tocante a aprendizagem significativa por parte dos alunos, surge o Movimento das Mudanças Conceituais (MMC) que contemplava a ideia de que as concepções alternativas poderiam ser mudadas e substituídas por conceitos aceitos pela comunidade científica. Já na década de noventa, as pesquisas começaram a se preocupar em entender como de fato, as ideias e conceitos funcionam na mente humana. À medida que as pesquisas sobre concepções alternativas avançavam houve a necessidade de não somente levantá-las, mas também de explicá-las, de entender como elas funcionam e como ocorre sua evolução. Sendo assim as pesquisas desse período tentaram analisar e compreender como essas concepções ou ideias alternativas são construídas e de que forma ocorre a sua evolução, o que nos leva a um estágio mais complexo do pensamento humano, à compreensão do processo cognitivo. Ora, se as concepções alternativas interferem diretamente na aprendizagem dos conceitos científicos, entender como elas são criadas e de que forma ocorre sua evolução, passa a ser uma possível alternativa para tentar minimizar os problemas de aprendizagem dos conteúdos estudados. Entender como funciona o processo, desde sua criação passando seu.

(21) 21. processo de desenvolvimento até chegar a sua evolução, poderia resultar na criação de um padrão, que seria o ideal, e reproduzi-lo inúmeras vezes, porém quando se trata do funcionamento subjetivo, de uma ideia na mente humana, esta se torna individual. A natureza dessa concepção vai depender de uma série de fatores e sua evolução depende da utilização de cada informação e como ela é processada por cada indivíduo, ou seja, o caminho utilizado por um, torna-se diferente do utilizado pelo outro, mesmo que os resultados sejam semelhantes. Para se alcançar uma aprendizagem mais significativa, faz-se necessário a busca por novas estratégias de ensino, metodologias e teorias que visem à compreensão desse novo estágio do pensamento humano. Segundo Aguiar (2001) a aprendizagem efetiva em ciências envolve não apenas a mudança de conceitos, mas a natureza das questões propostas, as entidades básicas envolvidas nos mecanismos e a direção a serem perseguidas na aprendizagem. Dessa maneira, o processo de mudança apresentaria uma fase inicial que consiste na busca por novos modelos mais funcionais e eficientes, resultando em novas ideias e teorias. Ainda segundo o autor, a aprendizagem efetiva e duradoura no ensino de ciências envolve um processo lento de mudanças que deve dirigir-se não apenas à apropriação de conceitos, mas também aos novos modos de raciocínio, demandas epistemológicas e valores cognitivos. Em função da constatação da necessidade de uma melhor compreensão desses processos cognitivos surgem pesquisas envolvidas com a teoria dos modelos mentais. Nessa linha de pesquisa, portanto, a assimilação do conhecimento científico tem como ponto de partida as concepções alternativas também conhecidas como ideias prévias dos alunos e como ponto final, o conceito científico. Os caminhos cognitivos percorridos, os mecanismos intelectuais bem como as estratégias utilizadas para alcançar tais resultados, são de fundamental importância para a compreensão e o avanço das pesquisas. O interesse das pesquisas em modelos mentais provém, portanto, da “necessidade de entender os processos que subjazem à cognição, a fim de poder elaborar estratégias instrucionais mais eficientes” (GRECA e MOREIRA, 2002, p. 32). As pesquisas voltadas para os modelos mentais são complexas, visto que os modelos mentais não são fáceis de serem identificados e compreendidos, porém estes influenciam de forma significativa e direta no processo de construção do conhecimento por parte dos alunos. Sabendo-se da forte influência que os modelos mentais exercem na aprendizagem de novos conceitos, consequentemente faz-se necessário que os professores tenham consciência dos seus próprios modelos, suas limitações para que possam auxiliar seus alunos na construção de modelos mentais, já que estes fazem parte do processo da construção do conhecimento..

(22) 22. O estudo sobre modelos mentais é uma tentativa de desvelar os modelos internalizados dos alunos e tentar uma aproximação com o modelo científico durante a aprendizagem, em particular do ensino de Química que tem uma importância maior, visto o grau de abstração que envolve a ciência. Na busca pela aprendizagem dos conceitos científicos por parte do aluno, os professores tentam auxiliá-los a construírem e formarem modelos mentais que os levem a obterem êxito durante a execução das suas tarefas, ou seja, formarem modelos mentais funcionais, eficientes e que atendam às necessidades do aluno na resolução de problemas. No entanto muitos professores não sabem que estão promovendo a formação de modelos mentais, porque não estão familiarizados nem com o que são, nem como são formados os modelos mentais, tão pouco como a instrução pode ser um meio facilitador ou não do processo de construção de modelos mais consistentes e plausíveis. A prática pedagógica de cada professor reflete além de suas concepções de ensino e aprendizagem, seus valores políticos, sociais e crenças. A prática de ensino adotada pelo professor visa à compreensão dos alunos dos conteúdos abordados, porém essa compreensão não se dá por meio da memorização e sim pela evolução dos modelos mentais. Compreender o que é e como se forma um modelo mental pode ser salutar para entender os bloqueios na aprendizagem de certos conteúdos, bem como gerar resultados que auxiliem no melhoramento das metodologias já existentes ou propiciem a geração de recursos didáticos e metodológicos que possam efetivamente favorecer o processo de aprendizagem. A relevância desta pesquisa está no fato de que o conhecimento de como ocorre à aprendizagem de determinados conteúdos, pode fornecer elementos importantes para os licenciandos organizar, estruturar e mediar os conhecimentos na sala de aula, de modo a possibilitar um ensino mais eficaz sobre o assunto. Tal conhecimento inclui o domínio dos conceitos e o entendimento das estruturas do tema em estudo. Dentro das condições e contextos que se dá o processo de ensino e aprendizagem, a necessidade formativa dos professores é parte fundamental desse processo, em função disso, a pesquisa baseia-se, em tentar compreender como ocorre o processo de formação dos modelos mentais e de que forma podemos aproximá-lo do científico, visando ampliar o conhecimento sobre os modelos mentais, em específico os modelos mentais relacionados à temática do Equilíbrio Químico. O presente trabalho teve como sujeitos de pesquisa os discentes do curso de licenciatura em Química, com o intuito de mostrar a importância do processo de construção do conhecimento. Compreender o que é, e como se formam os modelos mentais pode ser.

(23) 23. essencial para compreender as dificuldades de aprendizagem de certos conteúdos, e auxiliar na minimização das mesmas. Por isso, buscando analisar e compreender o problema proposto nesta pesquisa, este estudo foi estruturado em cinco capítulos nos quais serão apresentados o desenvolvimento da pesquisa e seus resultados. O primeiro capítulo apresenta a evolução das pesquisas em ciências, os desafios que foram superados ou minimizados até se chegar às pesquisas voltadas para tatear os caminhos da cognição humana, em específico às pesquisas sobre modelos mentais, nosso objeto de estudo.. Apresentamos ainda algumas pesquisas voltadas para o reconhecimento e. identificação de modelos mentais, juntamente com sua metodologia e os resultados obtidos. O segundo capítulo aborda o referencial teórico utilizado como base dos nossos estudos, além de discutirmos a importância dos modelos mentais na construção do conhecimento e sua relação com a formação de professores. Neste capítulo ainda, apresentamos as principais concepções alternativas sobre o tema estudado e fazemos algumas considerações sobre a temática de Equilíbrio Químico. Já o terceiro capítulo, traz a descrição da metodologia utilizada para o levantamento dos dados, enquadramento metodológico, explicitando a trajetória investigativa da pesquisa. Ainda neste capítulo são apresentados os sujeitos investigados nesse trabalho, os instrumentos de coleta de dados, o contexto no qual a pesquisa foi desenvolvida, o problema investigado, a abordagem adotada, bem como, o percurso metodológico das coletas realizadas. Neste capítulo são explicitados os procedimentos de construção e análise dos dados e apresentado os resultados. Os dados coletados são discutidos e organizados de acordo com as principais ideias apresentadas pelos licenciandos na tentativa de facilitar a apresentação dos resultados de forma clara. As análises e interpretações dos dados foram realizadas separadamente, da primeira coleta e da segunda coleta de dados, uma vez que elas não possuíam o mesmo percurso metodológico, porém visavam atingir os mesmos objetivos. E, por fim, no quarto capítulo traz as considerações finais a partir da análise e discussão dos resultados da investigação..

(24) 24. CAPÍTULO 1 – A EVOLUÇÃO DAS PESQUISAS EM ENSINO DE QUÍMICA ENVOLVENDO CONCEPÇÕES ALTERNATIVAS E MODELOS MENTAIS. Neste capítulo iremos abordar os problemas e desafios sobre a aprendizagem de conceitos, enfrentados durante o processo de ensino e aprendizagem, que resultou no desenvolvimento de novas teorias e estratégias de ensino bem com na evolução das pesquisas, as quais surgiram com o propósito de entender e criar estratégias que pudessem minimizar os problemas enfrentados durante o processo. Ainda neste, capítulo apresento algumas pesquisas já desenvolvidas, voltadas para o levantamento dos modelos mentais, bem como sua metodologia e os resultados obtidos.. 1.1 A evolução das Pesquisas na área de Ensino em Química até o conceito de modelos mentais. Nas últimas décadas as pesquisas na área de Ensino de Ciências vêm sofrendo grandes mudanças e transformações, ocasionando um incremento considerável sobre as mais variadas vertentes de pesquisas na área, incluindo as pesquisas voltadas para as representações mentais, que surgiram com mais intensidade no Brasil nas duas últimas décadas. De um modo geral, todas as pesquisas se propunham a identificar, entender, analisar os problemas na área de ensino de ciências e também propor caminhos para a minimização e/ou solução das problemáticas existentes, consequentemente reduzir os problemas de ensino e aprendizagem e contribuir para o desenvolvimento do processo educacional, assim as pesquisas foram evoluindo na tentativa de atender a tais propósitos. A partir da década de setenta surgem às primeiras pesquisas voltadas para o estudo das concepções alternativas, as quais deram os primeiros indícios das mudanças que viriam a acontecer nas pesquisas na área de ensino de ciências (SANTOS, GRECA, 2006; MOREIRA, 1996; MOREIRA, PINTO, 2003). Nesta década de setenta houve uma explosão das pesquisas voltadas para o levantamento das concepções prévias ou concepções alternativas sobre os mais variados temas. Tais pesquisas estavam preocupadas em identificar quais as primeiras ideias ou conceitos que os alunos apresentavam ao explicar um dado fenômeno. Como consequência ocorreu um aumento considerável de trabalhos publicados que tratavam do levantamento das concepções alternativas sobre os mais diversos assuntos e/ou conteúdos (SILVA, AMARAL,.

(25) 25. 2010; MACHADO; ARAGÃO, 1996; FERNANDEZ; MARCONDES, 2006; MORTIMER, 1996). Nesses trabalhos são discutidos como as concepções alternativas são utilizadas para explicar um determinado fenômeno, de forma inconsistente ou diferente do aceito pela comunidade científica, o que torna o aluno impossibilitado de explicar adequadamente do ponto de vista científico um dado fenômeno observado. Como as concepções dos alunos não correspondiam ao conhecimento científico, estas foram denominadas de concepções alternativas (BASTOS e col., 2004), também conhecidas como concepções prévias, conceitos errôneos denominação esta, que segundo Giordan e De Vicche (1996) atribui, na maioria das vezes, uma conotação negativa pelo conhecimento do aluno ser diferente do aceito pela comunidade científica.. As diferentes maneiras de. denominar o conhecimento que os estudantes têm sobre situações ou fenômenos científicos variam de autor para autor, em função disso adotaremos o termo concepção alternativa que segundo Santos (1991) refere-se ao modo como as pesquisas utilizaram o conhecimento inicial trazido pelo aluno, seu aprimoramento até chegar ao conhecimento tido como científico sem, contudo abandonar o conhecimento inicial, a autora justifica o termo afirmando que: “Concepção porque nos referimos a representações pessoais de raiz afetiva, mais ou menos espontâneas, mais ou menos depende do contexto, mais ou menos solitárias de uma estrutura e que são compartilhadas por grupos de alunos; Alternativas por reforçar a ideia de que tais concepções não têm estatuto de conceitos científicos, que diferem significativamente destes, quer a nível de produto, quer a nível de construção e que funcionam para o aluno como alternativa aos conceitos científicos (teoria/prática) correspondentes” (p. 96, grifo nosso).. É importante ressaltar que alguns alunos ao utilizarem suas concepções alternativas na explicação de um determinado fenômeno científico, acreditam estar explicando de forma adequada, pois lhes parece lógico sob o ponto de vista dos seus conhecimentos e do seu entendimento de mundo apesar de serem diferentes da concepção científica. Segundo Mathews (1992) a grande variedade de concepções encontradas neste período fortaleceu ainda mais a visão construtivista na qual o conhecimento é ativamente construído pelo aprendiz e não apenas transmitido pelo professor e passível de ser apreendido. Essa visão dominava as pesquisas na área em Educação em Ciências e Matemática dessa década, que apesar da grande multiplicidade de conhecimentos sobre os mais diversos assuntos, e das.

(26) 26. visões e abordagens utilizadas para levantar e explicar tais concepções apresentavam semelhanças entre si, sendo a principal delas o papel das concepções no processo de construção do conhecimento, o que demonstra a influência das ideias construtivistas no desenvolvimento das pesquisas. Ogborn (1997) explica tal influencia ao constatar quatro semelhanças que tem relação direta com o propósito das pesquisas sobre concepções alternativas, a primeira é a importância do envolvimento do aprendiz de forma ativa, a segunda o respeito pelas ideias trazidas tanto pelo professor quanto pelo próprio aluno, a terceira o entendimento da ciência como criação humana e por último resgatar o que os alunos já sabem direcionando-os para o conhecimento científico. Apesar das semelhanças, os resultados dessas pesquisas revelaram que as concepções alternativas desses alunos tinham forte influência na aprendizagem de novos conceitos, o que acabava por provocar uma forte resistência à apreensão de novos conhecimentos, já que os alunos não abandonavam suas concepções e assimilavam os novos conceitos de forma espontânea, criava-se então uma barreira entre os conhecimentos prévios, as concepções alternativas dos alunos, e o conhecimento científico, o que vinha a dificultar a aprendizagem e o crescimento cognitivo do aluno. Segundo Osborne & Wittrock (apud BASTOS e col. 2004) ainda constatou-se que “o ensino escolar estava falhando em desenvolver nas crianças conceitos que fossem ao mesmo tempo aceitáveis e úteis e solidamente fundamentados numa cultura científica” (p. 10) As concepções alternativas não são restritas somente as crianças, os adultos também apresentam concepções alternativas sobre diversos fenômenos e que estas influenciam significativamente o processo de ensino e aprendizagem, sendo que muitas dessas concepções persistem firmemente, tornando-se uma forma peculiar de entender os conceitos científicos, apresentados pelos livros didáticos e pelos professores. Em particular na Química, as concepções alternativas geralmente, não são resultados das experiências cotidianas do mundo dos estudantes, diferentemente da Física e da Biologia, o enquadramento disponível para dar sentido às abstrações que envolvem certos conceitos como modelo atômico, ou equilíbrio químico, advém do entendimento que os alunos fazem de conceitos anteriormente ensinados. O estudante dará sentido àquilo que lhe é apresentado em determinadas ocasiões como, por exemplo, a ideia de equilíbrio remetendo a uma balança e em outras, fará o seu próprio sentido, construindo um significado adequado as suas ideias anteriores, ou seja, o aluno dará o significativo que melhor atender as suas iniciais necessidades (TABER, 2001). A.

(27) 27. autora aponta ainda, que as concepções alternativas, às vezes, são inventadas de tal forma que envolve um esforço muito maior que vai além das ideias dadas em sala de aula. Para Carrascosa (2005) a origem e a persistência dessas concepções alternativas têm como causas principais:  As influências das experiências físicas e na linguagem que usamos no cotidiano, das relações interpessoais e dos meios de comunicação ao qual temos acesso;  Dos equívocos ou erros conceituais presentes nos livros didáticos e nos materiais de apoio (apostilas, textos entre outros);  As concepções alternativas de cada professor e  A utilização de estratégias e metodologias de ensino pouco adequadas ao contexto do aprendiz. A influência das experiências do cotidiano que ocorrem de maneira acrítica e da linguagem utilizada, seja ela visual, escrita ou verbal reforçam as concepções alternativas criadas pelos alunos e dificulta o processo de mudança ou evolução das mesmas. A linguagem que os indivíduos se apropriam ao longo das suas experiências é constituída de diversos termos e palavras, as quais os indivíduos atribuem significados diferentes daqueles que a ciência atribui. Com relação os livros didáticos, os conceitos se apresentam como prontos e acabados, que se constituem muitas vezes de informações incompletas e incoerentes, apresentando erros conceituais graves, o que favorece a construção por parte do aluno de concepções equivocadas em relação às explicações científicas, vale ressaltar ainda que as figuras e ilustrações trazidas nos livros podem contribuir para a construção e para reforçar as concepções alternativas dos alunos. As estratégias e metodologias utilizadas também podem contribuir para o fortalecimento e a persistência das concepções alternativas dos alunos. Uma das razões para justificar essa persistência é o não planejamento de estratégias nas quais as concepções possam ser questionadas, ou ainda, a falta de domínio do professor sobre o conceito ensinado, o que indica a necessidade de uma formação mais adequada no que se refere às concepções alternativas e suas limitações. Segundo Taber (2001) as concepções alternativas têm sido levantadas e descritas nas mais diversas áreas do conhecimento e os resultados obtidos contribuíram para a evolução e o entendimento do processo de ensino de aprendizagem, principalmente no que diz respeito à importância de se conhecer as concepções alternativas e sua relação com a construção do conhecimento, porém somente o conhecimento das concepções alternativas não é suficiente.

(28) 28. para solucionar um dos impasses do processo de ensino e aprendizagem: uma efetiva apreensão dos conteúdos científicos. As implicações advindas dos resultados das pesquisas passavam a gerar novos problemas a serem solucionados, sendo um deles: Como fazer com que os alunos apreendam conceitos científicos se os mesmos já trazem consigo concepções já formadas que não coincidem com as concepções científicas?. Logo após o incremento das pesquisas que tinham o propósito de levantar as concepções alternativas dos alunos e com os resultados obtidos pelas mesmas, surgem pesquisas que se propunham a estudar a relação das concepções alternativas no processo de construção do conhecimento e na tentativa de solucionar este novo impasse no processo de aprendizagem. As pesquisas passaram a ser preocupar em entender a relação das concepções alternativas na aprendizagem de novos conceitos e até que ponto as mesmas influenciavam o aluno durante o processo de desenvolvimento cognitivo. Foi então, durante a década de oitenta, que as pesquisas se voltaram para estabelecer formas de substituir ou eliminar as concepções alternativas dos alunos por concepções cientificamente corretas. Surgiram trabalhos (POSNER et al, 1982) que propunham um modelo de ensino para lidar com as concepções alternativas, cuja finalidade era discutir os processos mentais que proporcionassem uma mudança conceitual, além de detectar situações que favorecessem o indivíduo a substituir ou eliminar suas concepções alternativas por concepções aceitas pela comunidade científica. Esse modelo de ensino ficou conhecido como o Modelo de Mudança Conceitual (MMC). Dentro deste contexto, o MMC surge de uma analogia entre o crescimento do conhecimento cientifico e a aprendizagem das ciências, tem uma influência notável de Kuhn, que com sua descrição da História das Ciências, aponta a alternância dos períodos de ciência normal e revolução científica. O MMC surge com a finalidade de resolver o paradigma da aprendizagem de novos conceitos, que baseado nas concepções alternativas dos alunos o MMC tornou-se sinônimo de “aprender ciência” (NIEDDERER, GOLDBERG e DUIT apud MORTIMER, 2006). Durante o processo de Mudança Conceitual as concepções alternativas apresentadas pelo aluno deveriam perder status em relação à concepção científica, porém para que a concepção científica fosse aceita pelo aluno, esta deve apresentar-se como sendo inteligível, plausível e frutífera, pois somente assim a nova concepção, ou seja, a concepção científica, ganhará importância em relação à concepção antiga, sendo o professor responsável por tornar.

(29) 29. essa nova concepção compreensível, aceitável e continuada. Segundo Mortimer (2006) para um indivíduo o status de uma concepção é definido como: “a extensão pela qual a concepção incorpora as três condições, inteligível, plausível e frutífera. Expresso nesses termos, o modelo de mudança conceitual está relacionado à diminuição ou aumento do status das concepções” (p. 38).. No processo de construção do conhecimento, entendido como um processo em constante mudança, superação e aprimoramento de concepções anteriores em detrimento de novas concepções, a ideia existente na mente do indivíduo deve se tornar menos significativa em relação à nova concepção. Em alguns casos, ambas as concepções podem coexistir na mente do indivíduo durante o processo de construção do conhecimento. A questão é resolver a contradição entre a velha e a nova concepção, para que o indivíduo seja capaz de utilizá-las em diferentes momentos a depender da situação em que se encontra. Para que ocorra a substituição ou a coexistência das concepções, esta deve ser inteligível, plausível e frutífera. Para que uma concepção seja inteligível, o individuo deve ser capaz de entender o que ela significa como representá-la, compreender como ela pode ser estruturada e de que forma a nova concepção contribui para o entendimento de outros conceitos, explorando suas possibilidades. A concepção torna-se plausível quando o indivíduo passa a se utilizar dessa nova concepção para resolver problemas que antes suas concepções não eram capazes de solucionar, a concepção passa ainda a dar sentido para experiências e situações já ocorridas que ficaram mal resolvidas no cognitivo do indivíduo, o significado de uma concepção emerge das suas conexões com outros elementos e conceitos constituindo a ecologia conceitual, um conjunto de conceitos prévios que propicia o contexto no qual a nova concepção irá se adaptar, ou seja, se desenvolver e se apropriar em um lugar no cognitivo do indivíduo. A nova concepção torna-se frutífera, quando o indivíduo considera que esta trará uma série de novas associações com outros conceitos, para explicar algo que antes lhe parecia complexo e até impossível de ser entendido. Estas associações farão com que surjam novas explicações, possibilidades, direções e ideias durante o processo de construção do conhecimento e na compreensão de outros fenômenos, experiências e situações (MORTIMER, 2006). Em linhas gerais o MMC passa a se constituir de dois componentes principais que devem ser atendidos para que ocorra a mudança conceitual: as condições para que haja a.

(30) 30. acomodação da nova concepção e a ecologia conceitual, que apresenta aspectos nem sempre explícitos, mas que interferem diretamente na aceitação da nova concepção. A ecologia conceitual refere-se a um conjunto de conhecimentos prévios que propicia o contexto no qual haverá a acomodação da nova ideia e consequentemente sua assimilação, destacam-se dois aspectos importantes da ecologia conceitual para que ocorra a evolução conceitual as anomalias, que são suposições distantes e geralmente muito distorcidas, sem lógica e as suposições fundamentais sobre a ciência e o conhecimento, que serão os parâmetros para julgar as novas ideias ou concepções que lhes serão apresentadas (EL-HANI e BIZZO, 2002). Nessa perspectiva, para que ocorra a mudança conceitual, o professor tem o papel de mediar um “fio condutor” entre a velha e a nova concepção. Ele passa a ser responsável por criar situações, nas quais o aluno fique descontente, deixando-o insatisfeito com suas concepções, ou seja, situações nas quais as concepções dos alunos não sejam suficientemente capazes de explicar um dado fenômeno ou situação. Neste contexto, Posner et al. (1982) aconselha que os professores desenvolvam estratégias que promovam o conflito cognitivo no aluno, importante estímulo para que o aluno abandone ou substitua a concepção antiga por uma nova concepção aceita pela comunidade científica, gerando a mudança conceitual. O conflito cognitivo ocorreria no momento em que o aluno percebesse que suas concepções alternativas não eram suficientes para explicar um dado fenômeno, que os resultados provenientes do uso das suas concepções alternativas na tentativa de explicar algo, já não condizem com os resultados obtidos na prática. Outro importante pesquisador defende o conflito cognitivo, justificando que não se trata de uma eliminação de ideias ou de conflitos cognitivos da sua natureza, mas de uma comparação, sem ter um caráter de uma confrontação entre as ideias próprias (incorretas) e os conhecimentos científicos (externos) (GIL, 1991). Outros estudiosos como Mortimer (1996) ressalvam ainda as pesquisas que criticam e apontam o conflito cognitivo como causa do baixo rendimento escolar dos educandos. “A aplicação dessas estratégias em sala de aula tem resultado numa relação custo-benefício altamente desfavorável. Gasta-se muito tempo com poucos conceitos e muitas vezes esse processo não resulta na construção de conceitos científicos, mas na reafirmação do pensamento senso-comum. A prática de sala de aula contribui para o aumento da consciência do estudante sobre suas concepções, mas não consegue dar o salto esperado em direção aos conceitos científicos [...] isso poderia explicar a improdutividade de certas discussões em grupo na sala de aula” (MORTIMER, 1996, p. 24 e 25).. As abordagens de ensino apoiadas no MMC, que tinham como propósito a superação das concepções alternativas dos alunos pelos conceitos científicos, baseadas no conflito.

(31) 31. cognitivo não obtiveram os resultados esperados. Estas abordagens foram propostas e testadas, durante esse período apresentando um número expressivo de fracassos, referente à dificuldade de provocar em uma parte significativa dos alunos a compreensão dos conceitos científicos. A mudança conceitual compreendida como a substituição de conceitos não promovia uma aprendizagem significativa por parte do aluno, passando a ser deixada de lado, uma vez que a substituição de concepções alternativas, muitas vezes sem coerência e errônea do ponto de vista científico, pelos conhecimentos tidos como “certos” e aceitos pela comunidade cientifica, não apresentava resultados favoráveis e não solucionava os problemas do processo de ensino e aprendizagem. Sendo a aprendizagem significativa o resultado da interação entre as concepções alternativas pré-existentes e das novas concepções e conceitos, a substituição ou o abandono das mesmas já não era, na maioria das vezes, possível. Apesar dos resultados, algumas condições se faziam necessárias para que ocorresse a mudança conceitual e a insatisfação nos conceitos trazidos pelo aluno: a nova concepção ou conceito deveria ser compreensível, aceitável e ser alicerce para a produção de novos conceitos (MORTIMER, 2006). As pesquisas voltadas para as concepções alternativas e a mudança conceitual sofreram influência de trabalhos anteriores de Piaget, Ausubel, Kuhn e Lakatos, que de forma implícita ou explícita apresentavam a ideia de que o conhecimento, seja ele cotidiano ou científico, tem relação com as construções que ocorrem na mente humana e não com a realidade concreta, ela envolve elementos internos e externos a sua mente e suas relações são de fundamental importância na construção e evolução do conhecimento (BASTOS, 2004). Ainda segundo este autor os conhecimentos correspondem “à ideia mais ampla de que a aprendizagem por compreensão caracteriza-se por um processo que envolve interação entre elementos internos e externos à mente do aprendiz” (p. 12). Com base nas ideias de Bastos (2004), o conhecimento passa a ser construído mediante a interação do indivíduo com o meio e com suas experiências na tentativa de compreendê-lo. Dessa forma, a influência dessas apreciações nas pesquisas sobre concepções alternativas e mudança conceitual fez com que algumas ideias se tornassem centrais e comuns (BASTOS, 2004): . O indivíduo deixa de ser uma tábula rasa e passa a ter concepções acerca do mundo em que vive;. . Os significados que os alunos constroem estão em constante evolução permitindo o desenvolvimento intelectual;.

(32) 32. . A aprendizagem é um processo que implica em uma atividade mental.. Ideias comuns às pesquisas das décadas de setenta e oitenta, sejam elas por concepções alternativas ou por mudança conceitual, fizeram parte integrante de um mesmo universo, o construtivismo. A visão construtivista supõe que: “a aprendizagem escolar não pode ser reduzida a uma mera transferência de conhecimento do professor para o aluno, pelas seguintes razões, entre outras: as explicações que um professor é capaz de disponibilizar a seus alunos não correspondem senão a meros fragmentos do vasto conjunto de experiências de aprendizagem e conhecimentos que conduzem o professor a seu saber e concepções atuais” (BASTOS, 2004, p. 13 e 14).. Duas características são comuns a todas as abordagens e visões referentes à perspectiva construtivista do processo de ensino e aprendizagem contempla: . A inclusão do indivíduo na construção dos novos conhecimentos e. . Os conceitos prévios ou concepções alternativas desempenham um papel fundamental durante o processo de aprendizagem do aluno (MORTIMER, 2006).. Na visão construtivista o discurso do professor é entendido e interpretado pelo aluno de forma individual. Durante o processo interpretativo feito pelo aluno podem ocorrer equívocos com relação aos elementos e as explicações dadas pelo professor, dando origem a um novo problema, a dificuldade de interpretações, muitas feitas de forma simplista que acarretam na absorção passiva do conhecimento expresso pelo professor por parte do aluno. Os modelos de instrução baseados nas ideias construtivistas sobre aprendizagem resultam em propostas que promovem a evolução conceitual, que leva em conta o levantamento das concepções prévias os alunos; esclarecimento e a inter-relação entre os alunos; a criação de conflitos cognitivos e a construção de novas ideias e aplicação do novo conhecimento em outros contextos (MILLAR, 1989). Segundo Millar (1989) a influência do construtivismo não está associada a um modelo de instrução específico com etapas a serem cumpridas, o modelo de instrução não precisa necessariamente, seguir as etapas do processo interno de construção do conhecimento, do cognitivo, do indivíduo no qual ele dá significado às suas experiências. As etapas propostas nas ideias construtivistas para um modelo de instrução são processos que sempre tem lugar na mente do indivíduo, sempre que ocorre uma aprendizagem significativa, a mobilização seja das concepções alternativas, do conflito cognitivo ou da construção de novas ideias, vão se.

(33) 33. reposicionar no cognitivo do aprendiz, independente do modelo de instrução utilizado para tal fim. Com os resultados oriundos dos estudos baseados na mudança conceitual e as poucas respostas obtidas no que diz respeito aos problemas de ensino e aprendizagem, surgem trabalhos (MORTIMER, 2006; CACHAPUZ, 2000; OSBORNE, 1996; SOLOMON, 1994) com o propósito de analisar criticamente as pesquisas com uma visão construtivista, já que as estratégias de ensino e aprendizagem utilizadas até então, não geraram os resultados esperados no que diz respeito à compreensão dos conceitos científicos. As abordagens que propõem o abandono das concepções prévias dos alunos mediante a aquisição das concepções científicas ou as estratégias apoiadas na utilização do conflito cognitivo são exemplos da ineficiência de uma aprendizagem significativa de acordo com as ideias inerentes ao MMC, portanto, às concepções dos alunos deveriam ser substituídas pela nova concepção apresentada, à medida que a concepção alternativa não dava conta de resolver uma situação proposta pelo professor, esta devera ser substituída por uma que seja capaz de solucionar este e futuros problemas de acordo com a necessidade do aluno. Os resultados obtidos com as pesquisas até então, confirmam que não seria adequado descrever o processo de ensino e aprendizagem como uma simples substituição de ideias, assim nasce à busca por um modelo de ensino alternativo que propunha compreender o processo de evolução conceitual. Na tentativa de viabilizar uma aprendizagem significativa surge à ideia de Perfil Conceitual, proposta por Mortimer (2006), que engloba um conjunto diversificado que reúne diferentes pontos de vista para um mesmo conceito. Segundo Mortimer (op. cit.) o conhecimento sobre determinada situação ou estado de coisa apresenta perfis e cada indivíduo está localizado em uma zona deste perfil conceitual. “Cada zona do perfil é relacionada com uma perspectiva filosófica específica, baseada em compromissos epistemológicos distintos. Cada parte do perfil pode ser relacionada, portanto, com uma forma de pensar e com certo domínio ou contexto a que se aplica” (MORTIMER, 2006, p.73).. De acordo com as ideias e conhecimentos apresentados cada zona de perfil conceitual está relacionada com a forma de pensar, o contexto e do domínio a que cada indivíduo está exposto. À medida que o indivíduo trabalha seus conceitos a fim de ampliar seus conhecimentos, passa de uma zona do perfil para outra até atingir a zona referente ao mais aceito cientificamente:.