UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS INSTITUTO DE BIOLOGIA
GUSTAVO OLIVEIRA PUGLIESE
Os modelos pedagógicos de ensino de ciências em dois
programas educacionais baseados em STEM (Science,
Technology, Engineering and Mathematics)
Campinas
2017
GUSTAVO OLIVEIRA PUGLIESE
Os modelos pedagógicos de ensino de ciências em dois programas
educacionais baseados em STEM (Science, Technology, Engineering
and Mathematics)
Dissertação apresentada ao Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas como parte dos requisitos exigidos para a obtenção do Título de Mestre em Genética e Biologia Molecular, na Área de Genética Animal e Evolução.
Orientadora: Profa. Dra. Vera Nisaka Solferini
Campinas
2017
ESTE ARQUIVO DIGITAL CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA [TESE / DISSERTAÇÃO] DEFENDIDA PELO ALUNO GUSTAVO OLIVEIRA PUGLIESE E ORIENTADA PELA PROFA. DRA. VERA NISAKA SOLFERINI
Campinas, 12 de dezembro de 2017.
COMISSÃO EXAMINADORA
Profa. Dra. Vera Nisaka Solferini (Orientadora) Profa. Dra. Alessandra Aparecida Viveiro Prof. Dr. Eduardo Galembeck
Os membros da Comissão Examinadora acima assinaram a Ata de Defesa, que se encontra no processo de vida acadêmica do aluno
Agradecimentos
Agradeço a todos os professores e professoras que contribuíram diretamente com minha formação acadêmica. Em especial ao Prof. Dr. Marcelo Bispo, que foi e ainda é minha referência de um bom cientista. E ao Prof. Dr. Jorge Megid, com o qual posso dizer que me tornei um aprendiz dos estudos pedagógicos e busco, a cada dia, tornar-me um educador melhor.
Agradeço especialmente à Dra. Rebeca Fernandes, por toda a atenção e apoio dados. Além de um referencial teórico, definitivamente ela fez toda a diferença em minha pesquisa e eu sou eternamente grato por isso.
Agradeço à Profa. Dra. Vera Solferini, minha orientadora, por ter acreditado em mim, ter me acompanhado durante toda a pesquisa e pela boa vontade em criar os próprios meios para que ela existisse. E ao Prof. Dr. Rodolfo Azevedo pela credibilidade dada a mim, por toda a atenção dada nos últimos 3 anos e pela aprendizagem que nós tivemos trabalhando juntos.
Agradeço aos amigos do laboratório, Célia, Fernanda, Felipe, Jair, Natália, Beatriz e João por todos os momentos juntos e pela nossa amizade.
Agradeço carinhosamente a todos os amigos do programa MESA: James, Phyllis, Lucy, Kuulani e Abel, por terem sido tão acolhedores e terem feito minha vida muito melhor desde que os conheci.
Agradeço aos colegas do programa ACES, Ana, Caue, Cora, Elis, Gabriel e Marina; aos professores e professoras. Em especial à Ariane, por ter se mostrado tão companheira e ter me auxiliado tanto a ir mais longe.
Agradeço aos meus pais e à minha irmã, à minha namorada Beatriz. Nossa vida juntos dispensa qualquer razão para tal menção.
Agradeço à Ângela, a quem, coincidentemente ou não, tenho seguido a mesma carreira e isso é motivo de orgulho para mim.
Agradeço também a todos os professores e professoras dos programas MESA e ACES, a quem eu dedico esse trabalho e dou meu reconhecimento de serem, cada um deles, especiais.
Resumo
Os diversos programas educacionais de intervenção escolar possuem bases ideológicas e objetivos muito distintos entre si. Contudo, recentemente, alguns programas de enriquecimento do currículo de ciências têm tomado como base um movimento chamado de STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) education, o que vem sendo uma grande tendência mundial. O STEM education teve sua origem nos Estados Unidos na década de 1990 e trabalha com a ênfase nas quatro áreas do acrônimo, interferindo no currículo de ciências com uma abordagem específica. Essa pesquisa busca avaliar dois desses programas educacionais baseados em STEM, um brasileiro (programa ACES) e outro estadunidense (programa MESA), e compreender de que forma podemos caracterizá-los em relação aos modelos pedagógicos de ensino de ciências. Trabalhamos com seis modelos: Tradicional; Redescoberta; Construtivista; Tecnicista; Sociocultural e Ciência, Tecnologia e Sociedade, apoiando-nos em revisões sobre esses modelos. Partimos de um estudo de caso para fazer essa caracterização e também estabelecer comparações entre os dois programas. Uma vez que ambos os programas trabalham com o conceito de STEM education, realizamos também uma revisão da literatura para compreender o movimento STEM education e como ele está relacionado aos modelos pedagógicos de ensino de ciências que trabalhamos. Nossos resultados indicam que os programas STEM estudados apresentam um hibridismo de modelos pedagógicos, o que indica a necessidade de uma orientação metodológica mais bem definida que para o desenvolvimento de dois elementos: a formação docente para o ensino de ciências e a construção de uma visão abrangente sobre a natureza da ciência e seus aspectos sociais.
Palavras-chave
STEM education – Modelos pedagógicos de ensino de ciências – Programas educacionais – Ensino de ciências
Abstract
School intervention educational programs have very different ideological bases and objectives. However, several science curriculum enrichment programs have recently emerged based on a movement called STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics). More than that, it has become a major worldwide trend. STEM education is a movement originated in the United States in the 1990s and focuses on the four areas of the acronym, interfering with the science curriculum with a specific approach. This research seeks to evaluate two of these educational programs based on STEM, one Brazilian (ACES program) and another American (MESA program), and understand how we can characterize them in according to the pedagogical models of science teaching. We work with six models: Traditional; Rediscovery; Constructivism; Technicist; Sociocultural; and Science, Technology and Society, from the revision work carried out on these models. This characterization is done by means of a case study, and we establish comparisons between the two programs. Once both programs work with the idea of STEM education, through a review of the literature, we also carry out an understanding of the STEM education movement and how it might be related to the pedagogical models of science teaching on which we are based. Our results indicate that the programs have a hybrid of pedagogical models coexisting, which reveals the need for a clearer methodological orientation that allows the development of two main elements for its participants: teacher education for science teaching and construction of a comprehensive view of the nature of science and its social aspects.
Key words:
STEM education – Science Teaching Pedagogical Models – Educational Programs – Science Education
SUMÁRIO
Contextualização ... 10
Introdução ... 11
Programa MESA ... 11
Programa ACES ... 15
Capítulo 1: Modelos pedagógicos de Ensino de Ciências ... 17
1.1. Modelo Tradicional ... 18
1.2. Redescoberta ... 19
1.3. Tecnicista ... 20
1.4. Construtivista ... 22
1.5. Sociocultural ... 23
1.6. Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) ... 24
Capítulo 2: Metodologia ... 28
2.1. Tipo de pesquisa e questões de estudo ... 28
2.2. Objetivos ... 29
2.3. Procedimentos metodológicos ... 30
2.3.1. Fontes de dados ... 31
2.3.2. Análise de dados ... 36
Capítulo 3: STEM education – Um panorama e sua relação com a educação Brasileira ... 38
3.1. Introdução – O movimento STEM... 38
3.2. Definição simplificada ... 38
3.3. Três fatores que explicam a corrida por STEM education nos EUA e as políticas em torno do movimento. ... 41
3.4. Movimento para além dos Estados Unidos: cenário internacional... 44
3.5. Cenário Brasileiro ... 46
3.6. Dentro da pesquisa em Ensino de Ciências, qual a caracterização mais precisa que se pode fazer de STEM education?... 51
3.7. Como o movimento STEM education pode contribuir com o desenvolvimento do ensino de ciências no Brasil? ... 57
3.8. Considerações ... 60
Capítulo 4: Análise dos programas educacionais MESA e ACES ... 62
4.1. Objetivos e missão institucional do programa MESA ... 62
4.2. Relatórios de atividades dos participantes do programa ACES ... 72
4.3. Observação das práticas ... 83
4.4.1. Resultados e discussão adicionais referentes ao questionário ... 106
4.5. Discussão e conclusões ... 108
5. Referências ... 114
6. Anexos ... 123
6.1. Questionário aplicado no programa MESA ... 123
6.2. Questionário aplicado no programa ACES ... 128
6.3. Quadro de atividades do programa MESA ... 133
6.4. Ética em pesquisa ... 134
Contextualização
A ideia dessa pesquisa parte da participação de seu autor como monitor no programa educacional Aprendizagem e Ciências na Escola – ACES, descrito a seguir na introdução. O programa atua em algumas escolas da rede pública de Campinas – SP, Brasil, desenvolvendo e implementando atividades de ciências e conta com monitores, que são alunos de licenciatura da Unicamp, para a realização das atividades nas escolas. O programa ACES dispôs de uma parceria com o programa norte-americano Mathematics, Engineering and
Science Achievement – MESA, o qual é descrito a seguir.
Essa participação no programa ACES despertou diversos questionamentos que motivaram este trabalho. Assim, esta pesquisa partiu da questão: a qual tipo de programa educacional pertencem os programas ACES e MESA, no sentido de compreender como os objetivos e ações dos programas se traduziam em termos de intervenção escolar? Mostrou-se relevante compreender a maneira pela qual os programas poderiam ser classificados, considerando os diferentes modelos pedagógicos e as propostas educacionais existentes, para então dar significado aos resultados que ambos apresentavam.
Para começar a busca, foi preciso primeiro compreender os modelos pedagógicos descritos para o Ensino de Ciências. Nesse processo, essa pesquisa se baseia essencialmente no trabalho de Rebeca Fernandes (citada como Fernandes, 2015). Partimos da revisão da literatura e descrição dos modelos pedagógicos de ensino de ciências realizadas pela autora para então olhar para os programas educacionais que são objeto de estudo dessa pesquisa. A seção 2.3 traz a descrição desses modelos pedagógicos, a partir de nossa releitura dos mesmos.
A busca por esses modelos presentes nos programas ACES e MESA leva, inevitavelmente, ao estudo de uma tendência marcante nesses programas: o STEM (Science,
Technology, Engineering and Mathematics) education. Dessa forma, o capítulo 1 apresenta os
resultados de nosso estudo sobre essa tendência, além de algumas questões sobre a relação da tendência com os modelos pedagógicos de ensino de ciências.
Por fim, o capítulo 2 traz os principais resultados e análises realizadas a partir desse movimento de 3 etapas: compreender os modelos pedagógicos, compreender o STEM education e observar os programas educacionais que são objetos de pesquisa.
Introdução
Programa MESAMathematics, Engineering and Science Achievement - MESA é uma organização
que foi criada em 1970 em Oakland, na Califórnia, Estados Unidos, através de um pequeno estudo-intervenção em uma escola. A motivação inicial parte de um grupo de professores da Universidade da Califórnia – Berkeley que estavam interessados em compreender as razões (e intervir nelas) pelas quais havia poucas matrículas de minorias na faculdade de engenharia da universidade, e criaram um programa de intervenção em uma escola de ensino médio e técnico (pre-college) (MESA, 2017). Por minorias, a organização compreendia os seguintes grupos: Negros (African American), latinos (Latino American) e indígenas (Indian American). Atualmente, inclui-se também o grupo de mulheres e imigrantes asiáticos e africanos.
As barreiras pelas quais esses estudantes não seguiam carreiras de engenharia infelizmente são basicamente as mesmas de hoje: baixa motivação, baixa autoestima, segregação social, segregação racial, desigualdade de acesso, desigualdade na permanência na escola, entre outros fatores como violência, situação de risco, pobreza, cultura familiar, etc. Na época da criação do programa, a intervenção se dava no sentido de, através de atividades escolares e com foco nessas minorias, aumentar as expectativas educacionais dos alunos, desenvolver competências acadêmicas e a autoconfiança deles. O objetivo era fazer com que mais alunos das minorias chegassem até a universidade.
Alguns anos depois, a intervenção foi ampliada para um programa que incluía atividades de retenção acadêmica na universidade, baseada no fato de que depois das barreiras de acesso ao ensino superior, havia o problema da retenção na universidade. Em função dos resultados e da atuação dos idealizadores e apoiadores, o programa se expande rapidamente e em menos de uma década assume a forma de uma organização. O número de apoiadores cresce, a organização ganha patrocinadores como Hewlett-Packard e Chevron, entre outras grandes indústrias e organizações filantrópicas (MESA, 2017). Além disso, há desde então o financiamento do Estado no sistema dollar-for-dollar, sistema comum nos EUA, no qual o Estado destina um dólar para cada outro adquirido do setor privado. O orçamento da organização nessa época já ultrapassava a casa de um milhão de dólares. Com isso, a atuação é expandida para todo estado da Califórnia, com os programas de intervenção no ensino básico (pre-college e K-12) e superior (college/university).
Apenas o resumo da primeira década do programa já nos permite levantar questões interessantes sobre modelos de atuação nos problemas sociais e educacionais. Desde o início, a
organização trabalha com uma estrutura que se perpetuou nas outras décadas e se expandiu nacionalmente. Essa estrutura envolve a extensão universitária, parte do financiamento oriundo de grandes corporações e parte do poder público. Além disso, trata-se de um programa de intervenção em uma estrutura de sociedade rígida, o qual busca através do acesso à educação, promover equidade e justiça social. Mas isso é feito não diretamente a partir do aparato estatal, do sistema educacional ou de uma política pública, e sim da atuação da sociedade civil e do financiamento híbrido (Estado-empresa).
Após sua consolidação na primeira década, o programa MESA continuou operando de maneira progressiva no sentido de ampliar os programas oferecidos, aumentar o número de alunos atendidos e centros de atuação, obter mais recursos e ganhar visibilidade e suporte governamental. Hoje, quase cinco décadas após o início, o cenário que a organização apresenta é muito interessante de ser estudado. A seguir, apresentamos um quadro geral e atual da organização.
Em termos de estrutura, o MESA existe com unidades em 11 estados dos Estados Unidos (Califórnia, Arizona, Utah, Colorado, Havaí, Washington, Maryland, Novo México, Oregon, Illinois e Pensilvânia) e uma administração nacional (MESA USA). Cada unidade é independente em termos de recursos e administração, mas possuem programas muito similares. As unidades em outros estados além da Califórnia foram sendo criados a partir da década de 1980 e concentram-se principalmente na região oeste dos EUA. Cada unidade de cada estado possui centros (MESA center) distribuídos estrategicamente (ou em função dos recursos adquiridos) nas cidades do estado. Em todas as unidades, há um diretor (a) principal e diretores de programas que são contratados pelas universidades em que o programa é sediado. Nos centros, há diretores e coordenadores contratados diretamente com os recursos dos programas, recursos esses oriundos de doações, empresas e governos estaduais e municipais. A direção nacional e os diretores estaduais atuam politicamente no sentido de conquistar cada vez mais espaço entre os legisladores e suporte de grandes corporações.
Um dado relevante em relação ao quadro de funcionários, diretores e coordenadores é que ele é composto em sua massiva maioria por representantes das minorias que o programa atende. Ou seja, em regiões nas quais a população indígena é maior, os diretores e coordenadores são também de etnia indígena e são escolhidos por serem membros ativos da comunidade ou que sejam líderes locais. Além disso é bastante comum que os atuais coordenadores e diretores dos centros locais tenham sido um dia alunos do próprio programa.
Essa estrutura atende diretamente cerca de 50 mil estudantes anualmente em todo os EUA, lidando com milhares de professores e escolas de ensino básico (Elementary, Middle e High Schools), Community College, além de universidades e escolas de ensino superior. Cerca de 85% desses estudantes pertencem a grupos historicamente marginalizados ou excluídos das universidades e de carreiras em STEM. É marcante na organização a preocupação em atender e destinar as ações exclusivamente para esse público-alvo.
Cada estado possui um orçamento distinto, uma vez que buscam independentemente pelos recursos, mas a título de ilustração, o estado de Washington, possui um orçamento anual de pouco mais de 10 milhões de dólares somando todas as fontes e representa uma das maiores unidades do MESA.
Em termos de atividades e atuação direta nas instituições de ensino, podemos elencar as seguintes ações:
Enriquecimento do currículo de ciências do Ensino Básico com atividades baseadas em projetos e desafios de computação e ciências
Sessões de envolvimento de familiares dos alunos
Cursos de formação continuada para professores do Ensino Básico Oferta de bolsas para professores e alunos
Visitas às empresas locais, museus, parques e atividades de educação ambiental
Sessões de orientação vocacional, profissional e preparação para exames nacionais de admissão em universidades, além de sessões de incentivo à busca do ensino superior
Feiras de Ciências, competições estaduais e nacional para alunos
Há também uma série de outras atividades que não foram mencionadas, mas são apresentadas no anexo 8.3. Todos esses programas são focados em STEM. Isso quer dizer que as bolsas para estudantes universitários, por exemplo, são para estudantes matriculados nas áreas STEM. E que a atuação com os professores é restrita aqueles das áreas STEM. A via de intervenção para promover justiça social se dá pelo incentivo às carreiras STEM. Essa característica também nos convida a colocar em debate o que significa justiça social e qual o papel do STEM education nesse processo. É importante notar que a organização se estabelece muito antes do próprio surgimento do movimento STEM education, como é discutido em detalhes no capítulo 1. Além disso, esse debate precisa ser realizado sob a perspectiva do movimento STEM education e do contexto estadunidense de sociedade.
Segundo os diretores do programa, pode-se apontar como resultados qualitativos gerais do programa:
Aumento do sucesso acadêmico: estudantes do MESA atingem níveis de escolaridade mais elevados, quando comparados com a mesma população que não participa do programa;
Aumento do interesse por STEM: estudantes aumentam o interesse por ciência e engenharia. Isso gera mais estudantes interessados em seguir carreiras STEM;
Identidade STEM: O programa MESA atua na desconstrução da ideia de que ciência e engenharia não é para mulheres, negros ou outros grupos. Os estudantes passam a se reconhecerem nessas profissões e a batalhar por essas carreiras com mais segurança;
Aumento da autoconfiança e autoestima: por causa da orientação e suporte que o programa oferece não só para os estudantes, mas também para os professores e familiares, estudantes apresentam maior autoconfiança e aumentam suas chances de sucesso profissional. Isso tem impacto não somente na trajetória acadêmica, mas também na vida pessoal dos estudantes e de suas famílias.
Aumento de oportunidades e opções: Estudantes que anteriormente não possuíam acesso às carreiras STEM devido à desigualdade e à falta de oportunidades, através do MESA possuem as mesmas chances e opções que estudantes de escolas e famílias bem estruturadas.
Quanto aos resultados quantitativos como número de estudantes que seguem efetivamente as carreiras STEM, a renda e situação social dos alunos egressos do programa, ou até mesmo as mudanças demográficas absolutas nos locais onde o programa atua, a organização não dispõe de uma sistematização e publicação desses dados, seja nacionalmente ou em cada unidade estadual. Existem alguns estudos independentes e localizados que permitem delinear os resultados do impacto do programa de forma qualitativa. De toda forma, hoje a organização é reconhecida nacionalmente e recebeu inúmeros prêmios de reconhecimento e excelência de indústrias, entidades e de sucessivas recomendações vindas da Casa Branca e de legisladores. Algumas unidades estaduais conseguem manter um relacionamento próximo com os governadores e senadores e existe uma demanda partindo de diversas universidades e estados não atendidos pelo programa, solicitando que sejam estabelecidas novas unidades.
Programa ACES
Aprendizagem e Ciências na Escola – ACES é um programa que foi criado a partir de um edital da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES, no âmbito do programa Observatório da Educação – OBEDUC. Ele foi lançado em 2008 e foi estabelecido pelo Governo Federal através do decreto n° 5.803, de 8 de junho de 2006 (BRASIL, 2006). Basicamente, o programa OBEDUC consiste na associação de pesquisa acadêmica e ensino escolar para estabelecer melhorias no sistema de ensino público. O programa é realizado através de parcerias entre Instituições de Ensino Superior e escolas de Educação Básica. Até o ano de 2014, segundo dados do INEP, 483 programas de pós-graduação já participaram do OBEDUC e 150 estavam em andamento, com um orçamento total de R$20 milhões (BRASIL, 2013). Entretanto, o programa não foi renovado após 2014 e está extinto atualmente. Com isso, o programa ACES encerrou suas atividades nas escolas via programa OBEDUC, em meados de 2017 e não tem perspectivas de ser reativado.
O ACES é, portanto, um dos projetos OBEDUC que foi aprovado em junho de 2014. É fruto de uma parceria entre a Unicamp e o MESA, através dos gestores do MESA e o autor do projeto, Professor Dr. Rodolfo Jardim Azevedo, na Unicamp. Nessa parceria, o diretor executivo do MESA, James B. Dorsey e o diretor do programa na Unicamp estabeleceram que o projeto sediado na Unicamp usaria como molde os princípios de funcionamento do MESA, para aplicar nas escolas públicas de Campinas, em um projeto piloto, atividades baseadas no currículo STEM e voltado para as disciplinas de ciências.
Apesar de ter sido inspirado no programa MESA, o ACES foi se modelando com muitas particularidades e se configurou como um programa independente do MESA. O seu objetivo principal por exemplo era estimular os alunos a se engajarem nas disciplinas de ciências e tornar as aulas mais interessantes e ricas para esses alunos. A promoção da justiça social entra como um aspecto indireto do programa, principalmente porque atua com a classe desfavorecida, nas escolas públicas.
Para caracterizarmos o programa, pode-se observar que ele teve dois momentos distintos em termos de fases operacionais. A primeira delas ocorreu logo após a aprovação do programa, consistindo no planejamento e execução de atividades piloto nas escolas envolvidas, bem como recrutamento de monitores dos cursos de graduação da Unicamp para atuarem no programa. Nessa fase, houve uma tentativa de traduzir o material utilizado no EUA pelo MESA e também de propor atividades escolares similares aos utilizados pelo MESA, ou seja,
enriquecimento do currículo de ciências do Ensino Básico com atividades baseadas em projetos. Entretanto, essa investida não trouxe grandes avanços no estabelecimento de um corpo de atividades e, somado à ausência de direcionamento e planejamento estratégico anual, foi necessário a reformulação e reestruturação do programa, no que pode ser considerado como sua segunda fase.
A segunda fase, de remodelamento, pode ser caracterizada como uma sequência de reuniões de planejamento para reformulação do programa e elaboração de material didático. Essa fase ocorreu nos meses finais de 2015, para que as atividades ocorressem no ano letivo de 2016. A partir de então, o programa foi reconfigurado para trabalhar com 4 módulos de ciências previamente preparados e distribuídos em um ano letivo, com a realização de uma feira de ciências ao final de cada módulo. Ao início de cada módulo, os professores e monitores participavam de uma oficina sobre o material e as atividades previstas para o bimestre. A feira de ciências consistia na apresentação dos projetos realizados pelos alunos durante o andamento dos módulos. Em relação aos resultados do programa, impacto nas escolas e nas carreiras dos docentes envolvidos, estabeleceremos uma análise aprofundada no capítulo 5.
O programa ACES atuou de 2014 a 2016 em cinco escolas públicas de Campinas. O orçamento utilizado pelo programa durante esse tempo foi de aproximadamente 120 mil reais, proveniente integralmente do financiamento CAPES/OBEDUC, além de 6 bolsas de graduação, 1 de mestrado, 1 de doutorado, e 8 para professor da educação básica. Em 2015 e em 2016, o programa atendeu cerca de 500 alunos ao ano, do 5° ao 9° ano do Ensino Fundamental. O programa atuou nas seguintes escolas E.M.E.F. Castelo Branco, E.E. Eunice Virgínia Ramos Navero, E.E. Luiz Gonzaga da Costa, E.E. Professor Luis Galhardo, E.E. Julio de Mesquita. Essas escolas foram selecionadas a partir de indicação de professores interessados em participar do programa. Tanto os professores da rede pública, quanto os monitores alunos de graduação receberam uma bolsa mensal durante a participação no programa. É importante mencionar que o programa sofreu um corte de orçamento de quase 50%, na mesma época em que a CAPES e CNPq realizaram diversos cortes orçamentários no 1° semestre de 2016. Com isso, a proposta inicial de ampliar o programa para 1000 alunos anualmente não pôde ser efetivada.
* * *
A seguir, serão apresentados os modelos pedagógicos de ensino de ciências os quais nos servem de base para a análise dos dois programas apresentados.
Capítulo 1: Modelos pedagógicos de Ensino de Ciências
O termo modelo pedagógico possui vários domínios nos estudos pedagógicos, e diferentes correntes fazem diferentes usos da ideia por trás do termo, como afirmam Parra (1983) e Fernandes e Megid Neto (2012). De maneira ampla, um modelo pedagógico pode ser entendido aqui como um recorte teórico e filosófico, bem como metodológico, que sustenta determinada prática escolar. Trata-se de diferentes concepções e proposições que estabelecem um modo de operar relativamente estável nas ações que envolvem a educação. Luckesi afirma que “a pedagogia se delineia a partir de uma posição filosófica definida” (1994, p. 53). Desse modo, é possível reconhecer as posições determinantes da prática pedagógica e organizá-las de modo comparativo em modelos pedagógicos.
Uma tendência em determinada direção leva à criação de um campo de ideias que pode ser representado de maneira simplificada por um modelo. Nesse sentido, o que permite essa sistematização em modelos pedagógicos é justamente a presença de determinadas tendências pedagógicas que culminam na consolidação de um ou outro modelo, uma vez que tendência pode ser entendida como uma “força que imprime determinado movimento ou orientação” (FERNANDES, 2015, p. 7). Apesar da sistematização ser uma forma eficaz de se observar os vários modelos, é importante considerá-los como referências gerais, e não como arquétipos totalmente rígidos, pois nem sempre os limites de um modelo para outro são perfeitamente delineáveis.
É preciso ressaltar também que a própria sistematização em si é divergente entre os diferentes teóricos da educação e um extenso número de propostas pode ser encontrado como referenciais teóricos (PARRA, 1983; SAVIANI, 1987). Baseamo-nos principalmente no trabalho de Fernandes (2015), que consiste em uma relevante e mais recente pesquisa sobre as tendências e modelos pedagógicos para os anos iniciais. A autora parte do trabalho de Fahl (2003), que já havia caracterizado os modelos pedagógicos a partir de uma revisão da literatura, e acrescenta algumas releituras. Fahl (2003) e Fernandes (2015) constroem a partir de uma revisão das principais tendências na educação brasileira ao longo da história, e também a partir de autores importantes no campo da educação, uma espécie de síntese dessas tendências na forma de modelos pedagógicos, o que nos constitui um referencial teórico bastante adequado para os nossos interesses. Acrescentamos que é possível trabalhar com os modelos observando o ensino em geral, ou, como é a ênfase dada nessa pesquisa, observando o ensino de ciências.
A seguir, será apresentada uma síntese de seis modelos pedagógicos conforme a sistematização apresentada por Fernandes (2015): Modelo tradicional, Modelo da Redescoberta, Modelo Tecnicista, Modelo Construtivista, Modelo Sociocultural e Modelo Ciência, Tecnologia e Sociedade. A autora faz uma importante consideração sobre essa categorização em modelos, a qual transcrevemos antes de partirmos propriamente para a descrição dos modelos:
Reiteramos que as teorizações das abordagens e tendências apresentadas pelos autores estudados caracterizam as teorizações difundidas como inovações no contexto escolar. Ressaltamos que na prática escolar cotidiana esses modelos adquirem diversas caracterizações, podendo, até mesmo, muito frequentemente, coexistirem e se superporem ao menos parcialmente. Boa parte dos professores costumam, inclusive, misturar princípios e métodos de dois ou mais modelos em suas práticas cotidianas, criando de certo modo modelos híbridos. Não há, pois, em boa parte das práticas escolares em ciências, ou até mesmo na maior parte delas, uma homogeneidade teórico-metodológica na realização de uma ou mais práticas sequenciais. Mais comum é o professor utilizar (ou misturar) diferentes modelos pedagógicos na sua lida diária profissional (FERNANDES, 2015, p. 34).
1.1. Modelo Tradicional
Esse modelo pedagógico é referência para outros modelos, no sentido de que sua recusa serve como ponto de partida para eles. Apesar de ter predominado no campo teórico até a década de 1950 (FAHL, 2003), pode-se dizer que é o modelo cujas características ainda vigoram nas práticas escolares atuais (FERNANDES; MEGID NETO, 2012). É pautado em uma estrutura hierárquica autoritária na escola, na qual o aluno passivo recebe o conhecimento transmitido pelo professor, através do cumprimento de tarefas e memorização de conteúdos (FREIRE, 1996). Para Mizukami (1986), o modelo considera que o aluno chega à escola sem conhecimento, portanto, depende dela e centralmente do professor para aprender; o docente tem uma relação vertical com o aluno e o aprendizado depende apenas do sucesso do docente, independentemente do interesse e vontade do aluno e cabe ao aluno apenas o bom comportamento (MIZUKAMI, 1986, p. 8). O professor é aquele sujeito que acumula conhecimentos e por isso “sabe mais” que os demais, é detentor da verdade e a personificação da ciência (LIBÂNEO, 2009). Esse pensamento fundamenta algumas tentativas de atribuição do fracasso da escola como resultado exclusivo da má qualidade docente.
No modelo pedagógico tradicional, os conhecimentos prévios do aluno não são levados em conta (FAHL, 2003). É nesse modelo que encontramos o que Paulo Freire chama de educação bancária, aquela na qual “em lugar de comunicar-se, o educador faz ‘comunicados’
e depósitos que os educandos, meras incidências, recebem pacientemente, memorizam e repetem” (FREIRE, 1987, p.33).
Em relação às concepções sobre ciência, esse modelo reforça uma visão neutra e positivista dela. Ela é institucionalizada, ao passo que os discursos científicos são legitimados e impostos como verdades absolutas por meio do poder social que ela detém, e as características positivas da ciência e tecnologia são reforçadas, ignorando os aspectos positivos (FAHL, 2003). Além disso o conhecimento científico é algo consolidado e descontextualizado na história de sua construção (AMARAL, 1997). O conhecimento é encarado como algo cumulativo e a perspectiva empirista da ciência se faz presente, pois desde que esteja de posse dos instrumentos adequados, o ser humano deixa de ser uma tábula rasa e é capaz de compreender e dominar o mundo natural através da experimentação (MIZUKAMI, 1986). A experimentação cumpre o papel de verificar uma lei ou a teoria, pois ela aplica o conhecimento teórico apresentado pelo professor, de modo que é sempre secundária à teoria. A metodologia científica deve ser aplicada para se acessar as generalizações cientificamente válidas e é um método infalível. A variação e o erro representam a má aplicação do método (AMARAL, 1997; BORGES, 2002).
1.2. Redescoberta
Esse modelo surge na década de 1950 a partir de propostas que visavam substituir o modelo tradicional de ensino e atender ao novo contexto do pós-guerra, que demandava pelo desenvolvimento tecnológico e pelas necessidades do consumo (FERNANDES, 2015). A substituição do modelo tradicional seria feita com base na incorporação, nos currículos das disciplinas de Física, Biologia e Química, “do que havia de mais moderno da ciência”; e também a substituição de métodos expositivos pelos métodos ativos, com atividades práticas e aulas baseadas em projetos (KRASILCHIK, 1987, p. 7). Essas propostas eram compostas por projetos de ensino caracterizados pela “produção de textos, material experimental e treinamento para professores, vinculados a uma valorização do conteúdo a ser ensinado” (FAHL, 2003, p. 37). O foco no treinamento do professor para executar roteiros pré-definidos permitiria que ele otimizasse o aprendizado do aluno. É característica do modelo a criação de projetos de ensino que
(...) tentavam suprir as deficiências de formação e o desconhecimento dos docentes com relação às novas técnicas de ensino e aos novos conhecimentos em Ciências, por meio do próprio material didático e com o auxílio dos guias para o professor. (FERNANDES, 2015, p. 39)
De modo semelhante ao modelo tradicional, o empirismo também é central, uma vez que é focado no laboratório e experiências científicas para se estabelecer o processo de ensino-aprendizagem e acessar “os conhecimentos prontos, sistematizados e tidos como definitivos” (FERNANDES; MEGID NETO, 2012, p. 644). A experimentação é importante nesse modelo, pois, a partir de princípios behavioristas, o aprendizado estaria na experimentação e postura aprendidas pelo aluno e ele deveria ser condicionado segundo determinados comportamentos, nos quais o aluno vivencia o trabalho do cientista e o método científico (AMARAL, 1997). O aluno imita o trabalho do cientista nesse modelo, e esse é um ponto criticado nessa visão comportamentalista, pois como aponta Borges (2002, p. 15), “As atividades práticas e os experimentos científicos são bem distintos, com objetivos bastante diferentes”.
De acordo com Fernandes (2015), a concepção de ciência ainda enfatiza uma atividade neutra, mesmo tendo passado por uma renovação e rompimento com o modelo tradicional:
(...) podemos dizer que o modelo da redescoberta marca, além do início da renovação no ensino de ciências, a transição de uma concepção de ciência como atividade neutra, que enfatizava o produto, para uma concepção de ciência, ainda neutra e como verdade científica, porém, enfatizando-se o processo interno da ciência, ou seja, o método científico. (...) O modelo da redescoberta caracteriza-se também pela transição da concepção de ensino de ciências enquanto transmissão de informações para uma concepção de ensino de ciências enquanto vivência do método científico, sem prescindir da incorporação das informações científicas por parte do aluno. (FERNANDES, 2015, p. 115)
Para Santos e Mortimer (2002, p. 2), a crença no cientificismo, na supervalorização da ciência e a crença no mito da neutralidade científica repercutiram no currículo do ensino de ciências dessa forma: no intuito de transformar o aluno em um “(...) minicientista por meio da vivência do método científico”. Além disso, o modelo é criticado porque, apesar de propor a redescoberta do conhecimento científico através da experimentação, o experimento é planejado pelo professor e até mesmo executado por ele, não pelos alunos, e os conhecimentos prévios dos alunos não fazem parte da experimentação (AMARAL, 1997).
1.3. Tecnicista
Esse modelo pedagógico de ensino de ciências possui muitas características do que é a tendência liberal tecnicista proposta por Libâneo (2009). Conforme definem Fernandes e Megid Neto (2012, p. 643), “busca-se integrar o aluno no sistema social global e produzir
indivíduos competentes para o mercado de trabalho. A ênfase acentuada no planejamento de ensino e o uso de recursos da tecnologia educacional são características desse modelo”.
Fernandes (2015) aponta as seguintes características do modelo:
São características do modelo tecnicista no ensino de Ciências a ênfase acentuada no planejamento de ensino e a ampla gama de recursos da tecnologia educacional. O ensino é um processo de condicionamento através do reforço das respostas desejáveis e a motivação é externa, baseada em estímulos (reforço). A metodologia é baseada na tecnologia educacional, através principalmente da instrução programada, dos métodos individualizados de ensino e do estudo dirigido. (FERNANDES, 2015, pp. 118-119)
Pode-se dizer que surge como modelo no contexto da ditadura militar no Brasil, na década de 1970, a partir de vários acordos de políticas públicas entre o Brasil e os Estados Unidos (FAHL, 2003), embora as tendências que influenciam esse modelo venham do período pós-guerra, na década de 1950. As transformações provocadas pelo sistema de produção e a crescente influência exercida pelos Estados Unidos em países da América Latina refletiram nesse modelo. Na visão de alguns autores, o transplante de currículos e importação, nos países provincianos, de ideias produzidas nas metrópoles culturais e econômicas, “é uma forma de manutenção das relações de poder existentes” (SANDER, 1985 e HOLMES, 1977 apud KRASILCHIK, 1992, p.14). É um contexto no qual a ciência brasileira começa a receber políticas científicas e tecnológicas e a ser institucionalizada, como analisa Dias (2012), e a pesquisa científica é amparada por instituições como a Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível Superior – CAPES e Conselho Nacional de Pesquisas – CNPq, ambos criados em 1951. Dentre os objetivos da CAPES, estava o fomento à formação de “pessoal especializado em quantidades suficientes para atender às necessidades dos empreendimentos públicos e privados que visam ao desenvolvimento do país. ” (CAPES, 2008). Há também nesse contexto a criação de grandes Centros de Ciência vinculados às Universidades e que, dentre outras atribuições, estavam ligados à produção de materiais para o ensino e articulação do currículo escolar das disciplinas de ciências.
A educação é vista nesse modelo como um instrumento do desenvolvimento econômico e a escola é articulada com o sistema produtivo fornecendo mão-de-obra técnica (FAHL, 2003; LIBÂNEO, 2009). O professor, como em outros modelos, é um elo entre a verdade científica e o aluno e aplica nele as instruções que permitem acessar o conhecimento. A concepção de ciência aqui é a da neutralidade e objetividade, na qual o objeto de ensino deve ser “apenas o que é redutível ao conhecimento observável e mensurável; os conteúdos decorrem assim, da ciência objetiva, eliminando-se qualquer sinal de subjetividade” (LIBÂNEO, 2009,
p. 29). Também conforme outros modelos, a abordagem comportamentalista é central no modelo (MIZUKAMI, 1986).
1.4. Construtivista
Esse é o modelo mais abordado nas pesquisas sobre ensino de ciências nos anos iniciais do ensino fundamental, predominando em mais da metade delas segundo Fahl (2003) e Fernandes e Megid Neto (2012). É uma visão compartilhada por diferentes frentes da pesquisa no ensino de ciências, como modelo a ser seguido (ASOKO et al. , 1999; KRASILCHIK, 1992; BORGES, 2002). Ele surge na década de 1970 a partir de um contexto rico de “aproximação da Pedagogia com a Epistemologia, a Sociologia, a Psicolinguística e a História da Ciência” (FAHL, 2003, p. 46), e também após se constatar que o modelo da redescoberta não trouxe avanços significativos em relação ao modelo tradicional.
Além das transformações na própria pedagogia, o caráter inquestionável da ciência e seu papel como agente social e dominador é mais debatido dentro da sociologia e epistemologia (LATOUR; WOOLGAR, 1997; BOURDIEU, 2004), e essa discussão é incorporada no modelo (KRASILCHIK, 1987). O surgimento da perspectiva cognitivista na pedagogia também é uma tendência pedagógica que norteia esse modelo; o modelo é, portanto, apoiado em autores clássicos como Piaget, Ausubel e Vygotsky (FERNANDES, 2015). Há algumas variações dentro desse modelo, não necessariamente confluentes, porém a construção do conhecimento pelo aluno é central, assim como a mobilização das concepções prévias (ASOKO et al. , 1999). Os conhecimentos prévios e culturais do aluno são usados na construção do conhecimento, sendo alvo de confronto (não necessariamente litigioso) com o conhecimento científico. Na perspectiva de Libâneo (2009), aproxima-se das tendências progressistas, e também da abordagem cognitivista, conforme indica Mizukami (1986). Fernandes (2015) traz no modelo a ideia de construção contínua do conhecimento:
No modelo construtivista, o conhecimento passa a ser considerado uma construção contínua e a passagem de um estágio de desenvolvimento do indivíduo para outro é sempre caracterizada por formação de novas estruturas intelectuais e cognitivas que não existiam anteriormente no indivíduo. (FERNANDES, 2015, p. 121)
Esse modelo trabalha com a concepção de ciência e a natureza do conhecimento científico, articulando essas noções na construção do conhecimento. A ciência não é apresentada como fonte da verdade. Além disso, o modelo concebe o conhecimento como algo social e cultural, portanto, esses dois aspectos precisam ser levados em conta no processo de aprendizagem, e a história do conhecimento científico é contextualizada (KRASILCHIK,
1987). O aluno é visto como um sujeito ativo e crítico, por isso sua mobilização é fundamental, enquanto o professor é um orientador do processo, não o detentor da verdade. O professor tem um papel fundamental nessa visão, mas não como doutrinador de comportamentos, pois é mediador da descoberta e não apenas um transmissor de conteúdo, usando da argumentação e o preparo altamente consciente das aulas (BORGES, 2002). A argumentação do professor é primordial, pois o aluno é o tempo todo desafiado a refletir, estruturar hipóteses e resolver problemas; isso associado à forte interação social entre os alunos, o que incorpora a corrente interacionista também para o modelo (FERNANDES, 2015).
1.5. Sociocultural
Esse modelo implica em uma abordagem cujos aspectos culturais, sociais e políticos fazem parte da proposição de temas, seja no ensino de conteúdo em ciências naturais ou humanas. A principal referência no modelo é Paulo Freire e tem sua origem na preocupação com a democratização da cultura e acesso ao ensino (MIZUKAMI, 1986). O modelo
(...) parte sempre do que é inerente ao povo, sobretudo do que as pessoas assimilaram como sujeitos, não lhes fornecendo, portanto, coisas prontas, mas procurando trazer valores inerentes às camadas populares e criar condições para que os indivíduos os assumam criticamente e não somente os consumam (FERNANDES, 2015, p. 58).
A educação é vista, portanto, como um ato de emancipação e o ser humano é o sujeito dessa transformação. O contexto social, econômico, cultural e político é levado em conta, assim como a reflexão sobre esse contexto. Pode-se dizer que é um modelo que abarca tendências como o humanismo e o neomarxismo, a partir da obra de Paulo Freire. É interessante notar que a ênfase na modificação da realidade e no papel transformador da educação é uma característica marcante no modelo, como se pode perceber a partir de Fernandes (2015). Fernandes e Megid Neto (2012) trazem uma boa síntese sobre a concepção de educação, escola e da relação professor-aluno no modelo sociocultural:
Para esse modelo, o homem cria a cultura na medida em que, integrando-se nas condições de seu contexto de vida, reflete sobre ela e dá respostas aos desafios que encontra. A escola é considerada um local onde é possível o crescimento mútuo, do professor e dos alunos, num processo de conscientização progressiva e de emancipação política, socioeconômica e cultural. Em relação ao ensino-aprendizagem, o modelo sociocultural deve ser forjado com as classes populares, numa luta incessante de recuperação da humanidade do povo oprimido econômica e culturalmente. A educação deve ser problematizadora, objetivando o desenvolvimento da consciência crítica e da liberdade como meios de superar as contradições da educação bancária
presente principalmente no modelo tradicional hegemônico. A relação professor-aluno é horizontal, baseada no diálogo, em que educador e educando se posicionam como sujeitos do ato do conhecimento, por isso não deve ser imposta. A avaliação do processo consiste na auto avaliação e/ou avaliação mútua e permanente da prática educativa por professores e alunos. FERNANDES; MEGID NETO (2012, p. 645)
Em relação à concepção de ciência, ela não é isolada da cultura e história nesse modelo. É parte do processo o questionamento do posicionamento da ciência enquanto instituição de poder, e busca-se a conscientização acerca do desenvolvimento científico e tecnológico. O componente social é relacionado ao componente científico, são indissociáveis (MIZUKAMI, 1986). É um modelo pautado em tendências progressistas, na perspectiva de Libâneo (2009), e se opõe às tendências liberalistas que embasam o modelo tecnicista, por exemplo.
No contexto dos processos de ensino e aprendizagem numa abordagem sociocultural, a relação professor-aluno é horizontal, não hierárquica, baseada na dialogicidade, em que educador e educando se posicionam como sujeitos do ato do conhecimento; nada deve ser imposto, de modo que o educador se torne educando e o educando, por sua vez, educador. A avaliação do processo consiste na auto avaliação e/ou avaliação mútua e permanente da prática educativa por professores e alunos.
1.6. Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS)
O modelo CTS possui similitudes com o modelo sociocultural no sentido de que está ligado a uma maior democratização do ensino e da ciência. Auler e Delizoicov (2006) trazem um estreitamento muito grande entre esses dois modelos, dado que para eles isso é fundamental no atual contexto da relação entre ciência e sociedade que vivemos:
Entende-se que, para uma leitura crítica da realidade, do “mundo”, pressuposto freiriano, torna-se, cada vez mais, fundamental uma compreensão crítica sobre as interações entre CTS, considerando que a dinâmica social contemporânea está crescentemente vinculada ao desenvolvimento científico-tecnológico. (AULER; DELIZOICOV, 2006, p 2)
Entendemos que a diferença entre esses dois modelos seja uma questão de foco e abordagem alternativos para o mesmo problema. Afinal, como coloca Teixeira (2003), tanto o modelo CTS quanto a Pedagogia Histórico-Crítica (a qual entendemos aqui como modelo sociocultural), tratam a escola como “instrumento de formação para a cidadania” (TEIXEIRA,
2003, p. 184). Contudo, a diferença entre o que ele chama de Pedagogia Histórico-Crítica e o modelo CTS, estaria, segundo ele, na radicalidade da Pedagogia Histórico-Crítica, uma vez que (...) ela não deixa dúvidas em suas asserções de que essa cidadania está diretamente vinculada a um movimento que busca sérias transformações na sociedade injusta e excludente que hoje se apresenta. Esse apelo transformador nem sempre é percebido nos autores que escrevem sobre Movimento C.T.S. (TEIXEIRA, 2003, p. 184).
Segundo Fahl (2003) e Fernandes (2015), o modelo CTS aparece no final da década de 1980, em um contexto de maior abertura política e aumento das implicações políticas e sociais da produção científica, apesar de Melo et al (2016) apontarem que tenha surgido antes, ainda em meados nos anos 1960 e 1970. Auler e Delizoicov (2006) trazem que esse modelo nasce quando a C&T passam a ser motivo de embate político, colocando que os “objetivos centrais desse movimento consistiu na reivindicação de decisões mais democráticas e menos tecnocráticas” (AULER; DELIZOICOV, 2006, p.2).
O modelo CTS trabalha, portanto, com a noção da ciência como instituição de poder e traz elementos da ciência e sociologia da ciência, tipicamente representados por autores como Pierre Bourdieu e Bruno Latour (ver: Latour; Woolgar (1997) e Bourdieu (2004)). Além disso, propõe uma visão integrada dos três domínios, ciência, tecnologia e sociedade, daí decorre a denominação. É um modelo que traz renovação na escolha crítica dos conteúdos. Segundo revisão da literatura feita por Fernandes, o ensino CTS é um “campo que se encontra em processo de construção dinâmica” (2015, p.133). A autora aponta para diversas dimensões do modelo e para o fato de ele que não assume uma tendência metodológica própria.
O interesse pela ciência e tecnologia, integrados à componente sociedade, é encorajado e apresentado como requisito para um ensino adequado e para a consciência tecnológica. É nesse modelo que as palavras interdisciplinaridade e contextualização aparecem com maior evidência e frequência, inclusive dentro dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) (BRASIL, 1998). O modelo CTS procura “ampliar o olhar sobre o papel da ciência e da tecnologia na sociedade e discutir em sala de aula questões econômicas, políticas, sociais, culturais, éticas e ambientais” (SANTOS, 2007, p. 11). Apesar de não apresentar uma metodologia própria, há uma utilização de sequências didáticas a partir de uma questão problema contextualizada e pertinente à realidade dos alunos” (FERNANDES, 2015, p. 259). Nesse sentido, é possível dizer que uma característica marcante do CTS é a busca pela promoção do letramento científico. Para Santos e Mortimer (2002), a principal proposição dos currículos com ênfase em CTS é alfabetizar os cidadãos em C&T, disponibilizando “(...) as
representações que permitam ao cidadão agir, tomar decisão e compreender o que está em jogo no discurso dos especialistas” (SANTOS; MORTIMER, 2002, p. 3).
Ainda segundo os autores,
O objetivo central da educação de CTS no ensino médio é desenvolver a alfabetização científica e tecnológica dos cidadãos, auxiliando o aluno a construir conhecimentos, habilidades e valores necessários para tomar decisões responsáveis sobre questões de ciência e tecnologia na sociedade e atuar na solução de tais questões. (SANTOS; MORTIMER, 2002, p. 5) O letramento científico, entretanto, pode assumir aqui duas tendências muito distintas: uma corresponde à linha mais emancipatória e crítica da ciência e suas relações com a sociedade, ligada inclusive ao modelo sociocultural. Há nessa linha a inclusão do componente ambiente (CTSA), no sentido de trabalhar com mais evidência a interferência humana nas questões ambientais. Contudo, para Santos (2007), o modelo CTS e CTSA se convergem naturalmente: “em tese, pode-se dizer que, pela sua origem, todo movimento CTS incorpora a vertente ambiental à tríade CTS” (SANTOS, 2007, p 1). A outra linha corresponde às tendências mais liberais, em que o sujeito deve ser mais “participativo na sociedade (capitalista e neoliberal) sem, contudo, pretender modificá-la. ” (FERNANDES, 2015, p. 132). As novas formas de dominação político-ideológica, de exploração dos recursos naturais, o conhecimento público em detrimento do privado, a ética da pesquisa científica, entre outras questões, não seriam, portanto, temas dessa linha CTS liberal. Segundo Fernandes (2015), a primeira linha se desenvolveu principalmente na América do Sul, enquanto que a segunda se desenvolveu principalmente em países da América do Norte e Europa. Compreender que a sociedade contemporânea é bastante marcada pela presença e atuação da ciência e tecnologia em todos os setores, de modo que a sociedade se torna profundamente dependente delas, não necessariamente implica em uma visão crítica dessa condição.
Por isso, Santos (2007) faz uma crítica ao tipo de contextualização que muitas vezes é promovida erroneamente dentro das propostas CTS, identificando ao menos três formas comuns em que ela aparece. A primeira é considerar que contextualizar significa descrever situações do cotidiano em linguagem científica, “sem explorar as dimensões sociais nas quais os fenômenos estão inseridos” (SANTOS, 2007, p. 5). A segunda é quando contextualizar se traduz em mencionar o cotidiano, como se isso tornasse o ensino mais relevante. Nesse caso, o cotidiano não é o ponto de partida, mas uma justificativa para uma abordagem conteudista. A terceira forma ocorre ao utilizar-se da contextualização como facilitador da aprendizagem e como fator motivador. Aqui a integração entre a tríade CTS passa a ser um mero instrumento, e não uma concepção de que a ciência, tecnologia e sociedade são indissociáveis.
Feita a apresentação dos modelos pedagógicos de ensino de ciências utilizados e de nosso referencial teórico, trazemos a seguir a metodologia empregada na pesquisa que nos permitiu avaliar esses modelos e analisar os programas educacionais em questão.
Capítulo 2: Metodologia
2.1. Tipo de pesquisa e questões de estudo
Essa pesquisa está fundamentada como um Estudo de Caso de natureza qualitativa. Para analisar os dois programas, foram usadas principalmente técnicas de estudos qualitativas. Esse enquadramento é feito baseado no fato de serem tomados como caso, ou unidades de análise como chama Yin (2001), os dois programas educacionais, ACES e MESA. Além disso, foram utilizados o desenho experimental e as técnicas de coleta de dados características desse tipo de pesquisa, conforme será descrito adiante.
Segundo Laville e Dione (1999), o estudo de caso permite que o pesquisador transite entre o particular e o geral, reservadas as precauções nas conclusões a serem tomadas. Conforme será demonstrado adiante, ambos os programas estão relacionados a um contexto maior de STEM Education. Para Bogdan e Biklen (1994, p. 66), nesse tipo de pesquisa “a preocupação central não é se os resultados são susceptíveis de generalização, mas sim a que outros contextos e sujeitos eles podem ser generalizados”. Compartilhamos dos descritores utilizados por esses autores para designar as características de uma pesquisa qualitativa (BOGDAN; BIKLEN, 1994).
André (2008) enumera algumas vantagens do estudo de caso que corroboram a relação desse tipo de estudo com a presente pesquisa. Segundo a autora, uma das vantagens é justamente a visão dupla: aprofundada e ampla de um fenômeno social. Além disso, possui uma capacidade heurística; no processo investigativo, não apresenta prejuízo à dinâmica natural dos processos; e não parte de um esquema teórico fechado, ou seja, permite que o pesquisador “faça novas descobertas e acrescente aspectos novos à problemática” (ANDRÉ, 2008, p. 35).
Cohen e Manion (1994) trazem que
Case studies recognize the complexity and ‘embeddedness’ of social truths. By carefully attending to social situations, case studies can represent something of the discrepancies or conflicts between the viewpoints held by participants. The best case studies are capable of offering some support to alternative interpretations. (COHEN; MANION, 1994, p. 123)1
1 Estudos de caso reconhecem a complexidade e o ‘embutimento’ de verdades sociais. Por atender cuidadosamente as situações sociais, estudos de caso podem representar algo das discrepâncias ou conflitos entre os pontos de vista que os participantes possuem. Os melhores estudos de caso são capazes de oferecer suporte para interpretações alternativas.” [Tradução livre nossa]
Isso quer dizer que a escolha por um estudo de caso trabalha com a perspectiva de buscar jogar luz sobre os nossos objetos de estudo e proporcionar ao leitor uma possibilidade de compreensão dos fatos além daquela que está dada.
Dito isso, são apresentadas as questões de pesquisa. A principal delas é: Quais
modelos pedagógicos de ensino de ciências podem ser identificados nos programas educacionais ACES e MESA. Entretanto, outras questões secundárias emanam dessa primeira,
por exemplo, Como é possível identificar e distinguir os modelos pedagógicos em um programa
ou escola, Como STEM education interfere nos programas educacionais analisados e O que é STEM Education e qual seu impacto na educação.
2.2. Objetivos
O principal objetivo dessa pesquisa é identificar os modelos pedagógicos existentes nos programas ACES e MESA. Desse modo, pretende-se identificar as características dos programas e seus modos de operar, conforme seus objetivos.
Outros objetivos surgiram, naturalmente, a partir do primeiro. Dessa forma, apontamos outros dois objetivos secundários: a compreensão de como o movimento STEM
education influencia esses programas e quais seus desdobramentos no sistema educacional
brasileiro; e o desenvolvimento de um instrumento de pesquisa que auxilie na identificação dos modelos pedagógicos de ensino de ciências.
2.3. Procedimentos metodológicos
Para atingir os objetivos dessa pesquisa, foram utilizados diversos procedimentos metodológicos na coleta e análise de dados. Esses procedimentos geraram dados de diferentes naturezas e, para análise de tais, foi realizado o procedimento de triangulação.
Antes de serem apresentadas as escolhas metodológicas e as etapas da pesquisa adotadas, é relevante explicitar a relação do pesquisador com o objeto de pesquisa e os sujeitos pesquisados. Dentro do programa ACES, o pesquisador principal deste trabalho atuou também na coordenação do programa e a produção do material utilizado nas escolas, indo além da função de sujeito investigador. A função de coordenador envolveu gerenciamento de atividades, condução do processo de formação de professores, gerenciamento de monitores, produção do material didático e organização geral do programa.
Considerando estritamente o processo investigativo, essa atuação dentro do programa ampliou algumas possibilidades de coleta de dados. Por outro lado, impôs algumas restrições quanto à metodologia empregada na análise de alguns documentos como o material didático2. Dessa forma, é estabelecido desde já que os devidos cuidados foram assumidos em relação a quais dados e de que maneira nos colocamos a observá-los. Não se trata de uma pesquisa-ação, uma vez que esse tipo de pesquisa, além de não servir aos objetivos da investigação em questão, possui procedimentos distintos daqueles adotados por nós (TRIPP, 2005).
O papel duplo no programa, todavia, não impediu que nossas análises fossem realizadas de acordo com a metodologia de estudo de caso e pesquisa em ensino de ciências. As devidas cautelas foram assumidas e embasadas pelos referenciais de estudo de caso: (BOGDAN; BIKLEN, 1994; COHEN; MANION, 1994; LAVILLE; DIONNE, 1999; YIN, 2001; ANDRÉ, 2008;). Não cremos no investigador neutro, nem buscaremos defender análises e conclusões objetivas e livres de ideologias, como em geral são conduzidos estudos na metodologia convencional. De acordo com Megid Neto (2011, p.119): “O pesquisador, ao se debruçar sobre determinada porção de realidade para estudo e investigação (objeto), já observa essa realidade de maneira não neutra, em face de toda sua experiência de vida antecedente e a todo o cabedal de conhecimento que acumula.” André (2008) nota que
2 Embora não tenhamos realizado a análise do material didático do programa ACES, disponibilizamos aqui o link que permite o acesso ao material. Para muitas das discussões realizadas no capítulo 4, principalmente aquelas que envolvem os relatórios de atividades dos professores do programa ACES, a leitura do material didático pode trazer um contexto mais preciso sobre as atividades desenvolvidas. Endereço eletrônico: http://educacaoedifusao.iqm.unicamp.br/web/aces/download
Como no estudo de caso o instrumento principal é o pesquisador, um ser humano, as observações e análises estarão sendo filtradas pelos seus pontos de vista filosóficos, políticos ideológicos. E não poderia ser diferente. O pesquisador não pode deixar de lado os seus valores, as suas crenças, os seus princípios quando ele começa um processo de pesquisa (ANDRÉ, 2008, p. 38).
Para Cohen e Manion (1994), a matéria que interessa à pesquisa educacional é composta de pessoas e é essencialmente significativa, fazendo parte de um mundo estruturado subjetivamente. Para os autores, os estudos de caso nos quais o observador é participante, favorecem a construção de relacionamentos em um ambiente mais natural e permitem aos investigadores discernir sobre os contínuos comportamentos que ocorrem. Ainda segundo os autores, o estudo de caso permite generalizações uma vez que as sutilezas e complexidades dos casos sejam observadas. É importante observar que generalização não é entendida no “mesmo sentido de leis que se aplicam universalmente” como coloca André (2008, p. 64), mas sim de que os dados podem ser úteis para outros estudos, num processo de transferência, como a autora cita a partir de outros autores. Cohen e Manion (1994, p. 111) colocam a questão: “Como sabemos que os observadores não perdem sua perspectiva e se tornam cegos às peculiaridades que eles supostamente deveriam estar investigando?” [Tradução livre]. Os autores relacionam a natureza subjetiva e idiossincrática da observação do participante com a validação externa. Nesse sentido, uma série de técnicas podem ser utilizadas para validação interna e externa das interpretações, por exemplo, a triangulação dos dados.
Os referenciais de metodologia de pesquisa utilizados apontam para essa clareza na condução da pesquisa qualitativa das ciências sociais e até mesmo nas ciências naturais, contudo sem deixar de lado o rigor da pesquisa e a consistência metodológica. Latour (1997), por exemplo, revela como a neutralidade e objetividade é inexistente até mesmo nas pesquisas ditas mais objetivas o possível.
Dito isso, serão apresentadas a seguir as fontes de dados, suas respectivas finalidades e as formas de análise desses dados.
2.3.1. Fontes de dados
Referencial teórico
Além do uso no embasamento metodológico e no estabelecimento de uma pesquisa, o referencial teórico foi utilizado como fonte de dados em três temas distintos que podem ser representados através das seguintes questões trabalhadas em fases distintas dessa pesquisa:
2. Como criar um instrumento que permita classificar um modelo pedagógico de
ensino de ciências.
3. O que é STEM education.
Como mencionado, para entender o que é um modelo pedagógico de ensino de ciências essa pesquisa se embasa principalmente no trabalho de Fernandes (2015). Os modelos pedagógicos estabelecidos pela autora a partir da revisão da literatura, bem como alguns dos referenciais teóricos originais foram revisitados e ressignificados. Conforme será discutido adiante, as próprias fronteiras entre os modelos pedagógicos de ciências não são explícitas e estáveis, sendo preciso fazer determinadas escolhas de referencial quando se trata de criar esquemas teóricos com o intuito de perceber essas diferenças entre os modelos.
Esses referenciais teóricos também foram utilizados para estabelecimento do questionário que apresentamos como instrumento de pesquisa voltado para a identificação dos modelos pedagógicos. Para isso realizamos a comparação entre as diferentes perspectivas dos autores no sentido de criarmos categorias para o questionário e torna-lo válido internamente.
Documentos
De acordo com André (2008, p 53), “documentos são muito úteis nos estudos de caso porque complementam informações obtidas por outras fontes e fornecem base para a triangulação de dados”. Como os documentos são fontes primárias estáveis e não passam pela interferência do estudo que é conduzido, foram utilizadas diferentes fontes documentais também para “corroborar e valorizar as evidências oriundas de outras fontes” (YIN, 2001, p. 109).
Foram consideradas fontes de documentos:
Relatórios produzidos pelos professores e monitores participantes do programa ACES.
Esses relatórios fazem parte do processo de avaliação do programa por parte dos professores e monitores participantes. O relatório é composto de uma série de questões com resposta aberta as quais buscaram orientar a recepção das atividades nas escolas, a avaliação do material didático, o engajamento dos alunos e a abrangência das sessões de formação com os professores. Nesse sentido, apresentam-se como fontes ricas de informação para compreender melhor os sujeitos investigados e como eles próprios percebem o programa. Além disso, esses relatórios são relevantes para o confronto dessa fonte de dados com outras como o questionário e a observação do pesquisador, pois revelam conflitos carregados de significado para o estudo.
Material de divulgação do programa MESA e material informativo nas páginas eletrônicas.
O programa MESA possui inúmeros documentos explicativos e informacionais produzidos ao longo dos anos, além de uma vasta fonte de informações disponíveis nos websites das subunidades do programa. Foram consideradas a missão institucional, os objetivos e outros descritores como a seção about us disponíveis nos websites. Esses descritores revelam como o programa se coloca enquanto instituição e permitem o contraste com fontes de informação do tipo entrevista que são mais ligadas aos sujeitos que integram esses programas e carregam ideologias e discursos nem sempre similares.
Livros didáticos e material instrucional do programa MESA.
O material didático produzido pelo programa MESA foi utilizado como fonte de dados, com o objetivo de compreender de que maneira esses livros didáticos trabalham os objetivos do programa, a natureza da ciência e de que maneira o conhecimento é trabalhado, bem como as concepções de ciência e natureza em voga.
Questionários
Os procedimentos metodológicos detalhados referentes ao questionário, incluindo a análise dos resultados, são apresentados no capítulo 2, seção 5.4, através de um artigo publicado integralmente nos anais do XI ENPEC – Encontro Nacional dos Pesquisadores de Ensino de Ciências, congresso realizado na cidade de Florianópolis, em agosto de 2017.
Observações
Uma outra fonte de dados a qual embasou as análises dessa pesquisa foram as observações realizadas nos dois programas educacionais. Yin (2001) traz uma distinção entre dois tipos de observações no estudo de caso, aquelas em que o pesquisador literalmente observa os eventos, comportamentos e condições ambientais sem realizar qualquer interferência, como um observador passivo. Do outro lado, estão aquelas nas quais o pesquisador participa nos eventos ativamente e, consequentemente interfere até mesmo nos dados que serão obtidos com a observação. As duas formas apresentam suas vantagens e desvantagens. De maneira sucinta, a observação direta permite maior fidedignidade no relato dos fatos ocorridos, ao passo que a observação participante permite produzir dados e controlar eventos de maneira que jamais ocorreria sem intervenção. Nas visitas às escolas, eventos de formação de professores, reuniões, aulas e situações não formais de interação entre os sujeitos, foram realizadas principalmente