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CONHECIMENTOS DE ALUNOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA JÚNIOR
SOBRE PROCEDIMENTOS EM CIÊNCIA
KNOWLEDGES OF JUNIOR SCIENTIFIC INITIATION STUDENTS ABOUT PROCEDURES IN SCIENCE
Andreia de Freitas Zompero
Unopar/Programa Stricto Sensu em Metodologias para o Ensino de Linguagens e suas Tecnologias. Universidade Estadual de Londrina/ CCB andzomp@yahoo.com.br
Cinthia Hoch Batista de Souza
Unopar/Mestrado em Ciência e Tecnologia de Leite e Derivados cinthia@unopar.br
Tiago Henrique dos Santos Garbim
Unopar/Docente do Curso de Ciências Biológicas tiagogarbim@yahoo.com.br
Diliane Barichello
Unopar/Aluna de Iniciação Científica do curso de Ciências Biológicas dili_bio@hotmail.com
Resumo
A aprendizagem de procedimentos da ciência tem sido incentivada por propostas educacionais nacionais e internacionais. Uma iniciativa que se tem tornado frequente para atender essa finalidade é a inserção dos alunos em projetos de Iniciação Científica Jr. Neste estudo temos por objetivo investigar a compreensão sobre procedimentos realizados em ciência de alunos participantes de um projeto de Iniciação Científica Jr., como entendimento sobre o problema pesquisado; emissão de hipótese; planejamento da investigação e registro de dados. Os alunos responderam a quatro perguntas com base em uma situação-problema apresentada. As respostas dos estudantes foram classificadas em “totais”, “parcias” e “nulas”, conforme Programme for International Student Assessment. Os estudantes tiveram melhor desempenho quanto à emissão e confronto de hipóteses.
Palavras-chaves: Ensino de Ciências; Iniciação Científica; Procedimentos em Ciências. Abstract
The learning of science procedures has been encouraged by national and international educational proposals. An initiative that has become frequent t o fulfill this purpose is the insertion of the students in projects of Scientific Initiation Jr. In this study we have the objective to investigate the comprehension about procedures performed in science of students participating in a project of Scientific Initiation Jr, as an understanding of the problem investigated, hypothesis emission, research planning and data recording.
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Students answered four questions based on a problem situation presented. The students' answers are classified as "totals", "partial" and "null", according to the Program for International Student Assessment. The students performed better in relation to the emission and confrontation of hypotheses.
Keywords: Science teaching; Scientific Initiation; Procedures in Science. Introdução
O ensino de disciplinas da área de Ciências da Natureza tem sido direcionado nos últimos anos para a necessidade de que os estudantes aprendam conceitos científicos, mas que também compreendam aspectos relacionados à natureza da ciência bem como quanto aos procedimentos necessários à construção do conhecimento científico. Como argumentam Pozo e Crespo (2008), o Ensino de Ciências na atualidade necessita adotar medidas que favoreçam aos estudantes o entendimento dos procedimentos em ciências e, conforme os autores, os professores dessas áreas devem dar mais atenção a esse aspecto da aprendizagem procedimental. Nesse sentido, considerando a aprendizagem de procedimentos em ciências, espera–se que o ensino proporcione aos alunos a participação em atividades em que possam identificar problemas, formular hipóteses, planejar investigação para confrontar suas hipóteses, argumentar e comunicar conclusões.
Na atualidade, espera-se que o aluno ao terminar o Ensino Médio possa não só conhecer conceitos e teorias científicas, mas também aplicar essas ideias a problemas concretos do mundo natural e tomar decisões fundamentadas sobre o papel do ser humano no mundo (AGUERRI; BRAVO-TORIJA, 2017). As referidas autoras argumentam que se pretendemos uma educação na qual os alunos considerem o papel da ciência na sociedade é necessário promover ambientes em que os estudantes possam pôr em prática destrezas da própria disciplina como, por exemplo, capacidade de análise, registro e interpretação de dados, obtenção de conclusões baseadas em provas.
Nesse sentido, currículos de diversos países, como por exemplo, nos Estados Unidos o National Researc Council –NRC ( 2000, 2011), Australian Council For Education Research−ACER ( 2007) e países de Europa (EUROPE - COMMISION, 2011) têm apontado para o ensino de procedimentos em ciências. Alguns documentos brasileiros de ensino como os Parâmetros Curriculares Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias (2002), Orientações Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (2006), o Pacto Nacional para o fortalecimento do Ensino Médio (2014) incentivam a utilização de práticas investigativas no ensino por permitirem ao aluno ampliar tanto os conhecimentos declarativos em ciências como também o de procedimentos e possibilitarem o desenvolvimento de habilidades cognitivas para educação científica.
O Programme for International Student Assessment-PISA é uma avaliação internacional para alunos do primeiro ano do Ensino Médio promovida pela OCDE, que ocorre a cada três anos e avalia algumas capacidades cognitivas como, por exemplo,
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explicar fenômenos cientificamente, planejar experimentos científicos, identificar dados e evidências científicas.
Proporcionar momentos em que os alunos tenham a oportunidade de realizar investigações durante a Educação Básica é uma perspectiva defendida por inúmeros autores como Osborne et al. (2003), Carvalho (2006), Lederman (2006), Suart e Marcondes (2008), Sasseron e Carvalho (2011), Zompero, Figueiredo e Garbim (2017), por favorecer o desenvolvimento de diversas habilidades cognitivas concernentes à educação científica. Outra proposta que também possibilita a participação investigativa dos alunos são os projetos de Iniciação Científica Jr. A inserção da Iniciação Científica Jr no Brasil foi criada pelo CNPq em 2003 para oportunizar aos alunos de Ensino Médio o acesso à pesquisa científica, possibilitando bolsas aos estudantes participantes. Importante ressaltar que esses projetos são desenvolvidos em parcerias entre a escola básica e universidades ou centro de pesquisas. Dessa maneira, os alunos têm oportunidade de estar em contato com pesquisas científicas desenvolvendo processos investigativos (COSTA; ZOMPERO, 2017).
Muitas escolas têm viabilizado a participação de alunos da Educação Básica em projetos dessa natureza e até mesmo expondo os resultados em feiras e mostras científicas por todo país. Assim, é esperado que ao participarem desses projetos os alunos tenham oportunidade de desenvolver autênticas investigações e por esse motivo terem melhor compreensão a respeito dos procedimentos realizados em ciências. Nesse sentido, procuramos responder neste estudo quais são os conhecimentos relativos aos procedimentos em ciências de alunos integrantes de um projeto de Iniciação Científica Jr (ICJr). Nosso objetivo foi investigar os conhecimentos procedimentais apresentados pelos estudantes que participaram de um projeto de Iniciação Científica Jr como o entendimento sobre o problema pesquisado, emissão de hipótese, planejamento da investigação e a tomada de dados. Salientamos que o conhecimento desses procedimentos compõem as competências propostas no Programme for International Student Assessment - PISA de 2012 e 2015. Conforme dados do Inep (2015), para os estudantes no Brasil, a média do nível de dificuldade dos itens da competência “Interpretar” foi de 14,7 (33,7% de acerto), seguida das competências “Explicar” e “Avaliar”, com médias de 15,02 (30,7% de acerto) e 15,53 (26,3%), respectivamente.
Marco teórico
A proposta de levar os alunos a compreenderem procedimentos relativos à ciência está presente nas propostas curriculares e documentos de ensino de diversos países. O Next Generation Science Standards (2012) categoriza em três dimensões que descrevem amplamente o conhecimento e as práticas científicas que os alunos devem aprender até o final do Ensino Médio. O conhecimento de processo, práticas e procedimentos em ciência também é enfatizado na Base Nacional Comum Curricular para o Ensino Fundamental (BRASIL, 2017).
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Uma proposta de Pro (1998), classifica os conteúdos procedimentais em ciências em três categorias: habilidades de investigação, destrezas manipulativas e de comunicação. Nosso estudo é direcionado às habilidades de investigação. São elas identificação do problema; emissão de hipóteses; relação entre variáveis; planejamento da investigação; análise de dados; elaboração de conclusões.
O problema a ser investigado pode ser apresentado pelo professor ou proposto pelo aluno. Nesse sentido, Praia, Cachapuz e Gil-Perez (2002), advertem que é necessário que o problema tenha significado para o aluno, pois só assim temos a razoável certeza de que correspondem a dúvidas, interrogações e inquietações – de acordo com o seu nível de desenvolvimento e de conhecimentos. Conforme os autores mencionados deve-se criar nos alunos um clima de verdadeiro desafio intelectual, um ambiente de aprendizagem de que as nossas aulas de ciências são hoje tão carentes. Para o questionamento/problema o estudante deve ser estimulado a emitir hipóteses. A elaboração de hipóteses pelos alunos, além de contribuir para o aprendizado sobre a natureza das ciências, favorece também o entendimento sobre a construção de modelos e explicações (FERREIRA; JUSTI, 2008).
A hipótese é um enunciado geral e pode ser formulada como solução provisória para um determinado problema; pode apresentar caráter explicativo ou preditivo; compatível com o conhecimento científico ou ainda ser passível de verificação empírica (NUNES; MOTOKANE, 2017). Nesse sentido, as hipóteses são pensadas de maneira a buscar resolver o problema e que a partir de então há necessidade de se pensar no planejamento da investigação para resolvê-lo.
Outro aspecto relevante também é que os estudantes entendam que os dados devem ser analisados com base em evidências, não em explicações alternativas. Dessa maneira, promover o engajamento dos alunos em argumentações a partir de evidências sobre uma explicação apoia a compreensão dos estudantes sobre os motivos e evidências empíricas dessa explicação, demonstrando que a ciência é um corpo de conhecimento enraizado em evidências (NGSS, 2012). Uma vez que as hipóteses são emitidas necessitam ser confrontadas, para isso a investigação deve ser planejada (CARVALHO, 2006).
A experimentação ou a atividade de campo produz dados que necessitam ser registrados, analisados e interpretados. Os cientistas usam uma variedade de ferramentas incluindo tabulação, interpretação gráfica, visualização e análise estatística - para identificar os recursos e padrões significativos nos dados (NRC, 2012). Conforme aponta Gorss (2011) alguns conhecimentos de caráter procedimental necessários aos estudantes são propor perguntas; planejar investigações, propor explicações cientificas com base em evidências.
Planejar uma investigação para solucionar um problema é um procedimento relevante para a aprendizagem dos alunos, conforme aponta Carvalho (2006). O planejamento da investigação e a proposta de um experimento também é uma fase relevante do processo investigativo também ressaltado por Pedaste et al. (2015). Assim,
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aprender esses procedimentos pode favorecer o desenvolvimento de habilidades cognitivas com nomes frequentemente usados como raciocínio científico, investigação científica e pensamento crítico (GROSS, 2011).
Corroborando com a afirmação anterior, o National Research Council – NRC (2012) ressalta que os estudantes não podem compreender práticas científicas, nem apreciar plenamente a natureza do próprio conhecimento científico, sem experimentar diretamente essas práticas para si.
A compreensão dos procedimentos realizados em ciência é ressaltada nos marcos referenciais do Programme for International Student Assessment- PISA de 2015. O documento enfatiza a necessidade de os estudantes terem acesso a conhecimentos do tipo procedimental em ciência. Conforme INEP (2015) pode-se definir conhecimento procedimental como o conhecimento dos procedimentos padrão que os cientistas usam para obter dados confiáveis e válidos. Nesse sentido, ciência tem por finalidade gerar explicações sobre o mundo material, e as tentativas de explicações são, primeiro, desenvolvidas para, em seguida, serem testadas por meio de pesquisa empírica. Esta depende de certos conceitos estabelecidos, como por exemplo, a noção de variáveis, o controle de variáveis, tipos de medição e métodos de apresentação de dados. Esse conhecimento dos conceitos e procedimentos é essencial para a investigação científica, pois sustenta a coleta, análise e interpretação de dados. Esse mesmo documento aponta três competências necessárias em ciências. São elas: explicar fenômenos cientificamente que envolve as habilidades de utilizar e gerar modelos explicativos e representações e oferecer hipóteses explicativas; avaliar e planejar investigações científicas envolve habilidades de identificar a questão explorada em dado estudo científico e propor formas de explorar dada questão cientificamente, dentre outras; interpreta dados e evidências cientificamente é outra competência que requer dos estudantes analisar e avaliar dados, propor suposições e argumentos em representações variadas e tecer conclusões científicas apropriadas ao contexto.
Encontramos na literatura alguns estudos que apontam o conhecimento procedimental dos alunos referentes às práticas científicas. Surif, Ibrahin e Mokhtar (2012) e Diaz e Cuellar (2013), apresentam e discutem os resultados de uma investigação sobre conhecimentos procedimentais como observação, emissão de hipóteses, planejamento de investigação e coleta de dados em alunos da Educação Básica na disciplina de Química. Procedimentos Metodológicos
O estudo é de caráter qualitativo e descritivo. A investigação foi realizada com oito alunos do Ensino Médio de uma escola particular de Londrina – PR, participantes da primeira turma de um projeto de Iniciação Científica Jr na escola. No momento da tomada dos dados o projeto estava em sua fase final de implementação.
A Iniciação Científica foi uma proposta desenvolvida entre uma parceria estabelecida entre a escola e uma Instituição de Ensino Superior (IES) da cidade. O projeto foi
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desenvolvido entre os meses de fevereiro a julho de 2017. Os alunos eram orientados por um professor da escola que os ajudavam no acompanhamento das atividades, cujos experimentos eram realizados e acompanhados por técnicos nos laboratórios e por uma docente da área de leite e derivados da referida IES.
No início do projeto os alunos realizaram uma sequência de três atividades de investigação, elaboradas pela docente da IES, durante aproximadamente seis meses. Todas as atividades eram referentes a estudos sobre o leite e derivados. As atividades foram elaboradas com base na proposta de Carvalho (2006), na qual todas elas devem partir de um problema com posterior emissão de hipóteses pelos alunos, estabelecer um plano de trabalho para confrontarem as hipóteses, registrar e analisar dados com base em evidências, conectar evidências ao conhecimento científico e concluir. Considerando que foi a primeira vez que os estudantes participavam de Iniciação Científica, as atividades desenvolvidas foram bem elementares, sendo que o problema proposto em cada uma delas foi de fácil resolução e referentes à vivência dos estudantes.
A atividade 1 foi referente a três tipos de leite: cru, pasteurizado (saquinho) e UHT (caixinha) objetivando o reconhecimento de suas diferenças quanto aos tratamentos nos quais são submetidos em seu processamento e sua qualidade de nutrientes. Na atividade 2 investigou-se o tempo que essas três amostras levariam para estragar em temperatura ambiente, enfatizando-se qual delas estragaria mais rapidamente. A atividade 3 foi referente a testes de pH e acidez em amostras tanto de iogurte comercial como dos produzidos em laboratório, visando o reconhecimento das características padrões desses alimentos.
A sequência de atividades investigativas foi realizada no início do projeto de Iniciação Cientifica Jr com o intuito de oportunizar aos estudantes a compreensão dos procedimentos científicos e levá-los a desenvolver formas mais rigorosas de pensamento para que tivessem mais autonomia ao desenvolverem suas próprias atividades no projeto como, por exemplo, levantar eles próprios problemas a serem investigados.
Após finalizarem a terceira atividade, os oito estudantes participantes do projeto de ICJr responderam a uma situação-problema que lhes foi entregue para resolverem individualmente. O conteúdo relativo à situação - problema já havia sido ministrado pelo professor de Biologia da escola onde os alunos estudavam utilizando metodologia tradicional de ensino. A situação - problema e as respectivas perguntas seguem abaixo. As samambaias são plantas que para se desenvolverem necessitam de certas condições de luminosidade e umidade.
Imagine agora que você vai trabalhar com o cultivo de samambaia e, por isso, precisa saber em que condições de umidade e de luminosidade as samambaias se desenvolvem melhor.
1-Qual é o problema que você está buscando resolver nessa atividade?
2-Escreva aqui sua hipótese sobre os ambientes favoráveis, para o desenvolvimento dessas plantas, de acordo com as condições citadas. Explique sua hipótese.
54 REnCiMa, v. 10, n.1, p. 48-64, 2019 3-Pense de que maneira você pode testar sua hipótese. Descreva aqui.
4-Explique em detalhes como você faria para registrar e organizar os dados de sua observação
A situação apresentada continha os mesmos elementos investigativos propostos no trabalho desenvolvido com os alunos do projeto de ICJr como, por exemplo, o problema a ser investigado, a emissão de hipóteses, elaboração de um plano de trabalho para testar as hipóteses. Na pergunta 1 tivemos por intuito averiguar se os estudantes identificam com clareza o problema a ser investigado, considerando que esta é uma informação relevante visto que toda investigação deve partir de um questionamento. O objetivo da pergunta 2 foi verificar se os alunos conseguem emitir hipóteses e se essas são corretamente direcionadas ao problema. Na pergunta 3 tivemos o intuito de averiguar a compreensão dos estudantes quanto à elaboração e um plano de trabalho para confrontar hipóteses e, neste caso, propor um grupo controle para solucionar o problema controlando variáveis. Na pergunta 4 nosso intuito foi analisar se os alunos conseguem propor maneiras de como proceder ao registro dos dados.
O projeto para o desenvolvimento desta pesquisa foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos (CEP) registrado com o CAAE n 60351316.3.0000.0108.
Análise dos dados
Para correção das questões tomamos por base os critérios estabelecidos no Programme for International Student Assessment - PISA do ano de 2006. De acordo com essa avaliação as respostas dos estudantes são classificadas em três categorias: créditos totais, para as respostas totalmente corretas; créditos parciais, para respostas parcialmente corretas; créditos nulos, para respostas não coerentes com a pergunta realizada. Assim, para as respostas dos estudantes participantes deste estudo atribuímos o mesmo critério de correção. Para cada uma das questões indicamos o que consideramos como critérios totais, critérios parciais e critérios nulos. Os créditos considerados totais são atribuídos aos alunos que apresentam respostas totalmente condizentes para cada pergunta realizada. Os parciais apresentam respostas com elementos não totalmente condizentes às perguntas e para os créditos nulos as respostas que não condizem com as indagações que foram colocadas. Na sequência indicamos as respostas dos alunos e suas respectivas categorias para cada crédito.
A pergunta 1 - Qual é o problema que você está buscando resolver nessa atividade?
Créditos Totais: quando o aluno indica que busca investigar as condições de umidade e luminosidade para o desenvolvimento das samambaias, isto é, consegue identificar com exatidão os elementos constituintes do problema. Na sequência apresentamos as respostas dos alunos com créditos totais.
55 REnCiMa, v. 10, n.1, p. 48-64, 2019 Qual a condição adequada para o cultivo da samambaia, qual a umidade e luminosidade que esta planta se desenvolve melhor;
Qual o tipo de ambiente, luz que a planta se desenvolve melhor e se a planta gosta ou não de umidade;
Quais são as melhores condições de umidade e luminosidade para obter um ótimo desenvolvimento das samambaias.
Créditos Parciais: quando o aluno apenas cita que está buscando identificar as melhores condições para o desenvolvimento das samambaias, sem mencionar umidade e luminosidade.
O problema em questão é achar uma forma de criar as samambaias de uma forma eficiente sem prejudicar a planta.
O problema seria como cultivar samambaias, saber como melhor se reproduzem.
O problema é localizar esse local e as pessoas com experiência adequada para se realiza essa atividade.
Descobrir as condições de ambiente que são favoráveis e adequadas para o bom desenvolvimento e reprodução da planta.
Encontrar um local apropriado para o cultivo.
Créditos Nulos: respostas que não apresentam elementos componentes do problema, ou que mostrem relações confusas entre as variáveis umidade e luminosidade. Não houve respostas para essa categoria.
Elaborar ou identificar problema é um conhecimento de natureza procedimental necessário que os estudantes aprendam na Educação Básica. De acordo com Olson e Loucks-Hosley (2000), esse procedimento deve ser aprendido desde os anos iniciais de escolarização. Essa ideia é corroborada por Santana e Franzolin (2018) que apontam a necessidade de os alunos desenvolverem habilidades para identificar questões de cunho científico para tomada de decisões relativas às questões científicas e tecnológicas.
Pelas respostas dos alunos foi possível identificar que nas classificadas como créditos parciais não houve reconhecimento satisfatório das variáveis apresentadas na situação-problema como a umidade e a luminosidade. Nesse caso, dois dos alunos apontam a reprodução como um elemento a ser investigado. No entanto, em todas as respostas, considerando as totais e parciais, há indicação que o problema a ser resolvido relaciona-se a “encontrar situações favoráveis ao desenvolvimento da planta”. Admitimos ser um aspecto positivo o fato de não ter ocorrido nenhuma das respostas classificadas na categoria Nula.
Na questão 2- Escreva aqui sua hipótese sobre os ambientes favoráveis para o desenvolvimento dessas plantas de acordo com as condições citadas. Explique sua hipótese. Os alunos já haviam tido acesso ao conteúdo de Botânica e, por isso, conheciam os ambientes necessários ao desenvolvimento de algumas plantas. Nas
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hipóteses emitidas pelos alunos aparecem esses conhecimentos. Abaixo apresentamos a classificação dos créditos para essa reposta:
Créditos Totais: aquelas em que os alunos mencionam os fatores luminosidade e umidade nas hipóteses, visto que as condições apresentadas na situação problema remetem a esses dois fatores. As respostas consideradas como créditos totais seguem abaixo:
São plantas que gostam de ambientes luminosos, arejados e não muita umidade;
As samambaias necessitam de luminosidade e umidade, o melhor lugar para elas é coloca-las um ambiente que receba luz solar e que receba água;
Provavelmente elas precisam de uma umidade pois boa parte da planta não tem contato direto com o solo, a luminosidade não deve ser muito alta;
As samambaias gostam de ambiente com o clima quente, úmido e em uma localidade fechada afim de simular as florestas de onde elas vem essas plantas.
As samambaias são plantas pteridófitas, ou seja ainda dependem da água para a sua reprodução sendo assim minha hipótese é a de que samambaias tem melhor desenvolvimento em ambientes úmidos e de pouca luminosidade.
Créditos Parciais: respostas em que os estudantes mencionam os fatores luminosidade e umidade seguidos de outros que não estão diretamente relacionados com a situação problema como, por exemplo, nutrientes e chuvas.
Minha hipótese é que para as samambaias se desenvolverem é necessário um ambiente com clima úmido e com chuvas moderadas;
O local, se está gratificante para a criação da planta, a luminosidade, entrada do sol para obter nutrientes.
Créditos Nulos: demais respostas não direcionadas ao problema apresentado.
Como são plantas que normalmente vemos em quintais e jardins em qualquer estação do ano, é possível analisar que são plantas muito adaptáveis a diferentes temperaturas e ambientes.
Consideramos relevante ressaltar que algumas das respostas dos estudantes classificadas como créditos parciais e nulos apontam conhecimentos conceituais que os alunos podem ter adquirido durante as aulas de Biologia quando respondem em suas hipóteses, por exemplo, que as samambaias se desenvolvem em ambientes com chuvas moderadas e relacionam também a luminosidade com a obtenção de nutrientes para a planta, inferindo o processo de fotossíntese. No que se refere a créditos parciais é possível perceber que os estudantes apontam hipóteses, mas não estabelecem relação coerente entre elas com os fatores umidade e luminosidade como indicado no problema.
Os dados apresentados mostram haver mais respostas classificadas como créditos totais. Assim, consideramos satisfatória a compreensão dos estudantes quanto à emissão
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das hipóteses. Praia, Cachapuz e Gil-Perez (200), argumentam que a hipótese é um elemento norteador que orienta a investigação. Por isso, é necessário que o aluno entenda a finalidade das hipóteses em uma investigação e também tenha a oportunidade de participar de atividades que lhe proporcione a emissão de hipóteses. Os autores afirmam que uma vez formulada, torna-se necessário que seja testada.
Na pergunta 3: Pense de que maneira você pode testar sua hipótese. Descreva aqui. Estabelecemos os seguintes critérios para correção das respostas.
Créditos Totais: quando o aluno propõe grupo controle para testar as variáveis “luminosidade” e “umidade”. Além disso, a investigação que planejou leva em conta sua hipótese emitida.
Uma maneira de testar esta hipótese é plantando uma samambaia em cada uma dessas condições. Sendo uma mantida em local com grande luminosidade e grande umidade, outra com grande luminosidade e pouca umidade outra com pouca luminosidade e grande umidade e por fim pouca luminosidade e pouca umidade. Observando a diferença entre seus comportamentos;
Eu pegaria as sementes e colocaria em diferentes ambientes de cultivo, 1 com a luminosidade alta e umidade baixa, 1 com a luminosidade baixa e umidade alta 1 com a luminosidade alta e umidade alta, 1 com luminosidade baixa e umidade baixa, fatores semelhante para que as observações possam focar apenas nos elementos estudados, tais como fatores de temperatura, agua e nutrição;
Testaria a minha hipótese realizando testes com um número reduzido de plantas em um local fechado úmido e quente, afim de descobrir se aquela situação em que havia colocado as samambaias fazia com que crescessem bem e saudáveis. Um possível local seria uma estufa para simular as condições;
Para testar em qual ambiente ela melhor se adapta eu poderia colocar uma planta em diferentes situações e ver qual se sai melhor uma direto no sol, uma na sombra, uma que fica na sombra e no sol durante o dia.
Créditos Parciais: planeja a investigação voltada ao problema, mas não propõe grupo controle com teste de variáveis, ou ainda apresenta um planejamento para investigação, mas não se reporta com clareza às variáveis umidade e luminosidade.
Comparando uma samambaia e realizando testes. Qual é a melhor quantidade de água e melhor lugar;
Primeiramente a adaptação da planta no ambiente que eu ache que ela gosta e depois se caso não gostar vou mudando uma coisa ou outra até eu acertar no que ela gosta.
Créditos Nulos: não propõe um planejamento para investigação, ou ainda, o planejamento proposto não é direcionado à hipótese emitida.
58 REnCiMa, v. 10, n.1, p. 48-64, 2019 Para testar essa hipótese é necessário observar se as plantas estão se desenvolvendo corretamente e se apresentam algum problema;
Cuidando da planta, para que não morra e analisando seu crescimento.
Dos oito alunos participantes do estudo, cinco deles apresentaram o entendimento esperado para propor o teste de hipótese, considerando que demonstram compreensão quanto à necessidade de um grupo controle para testá-la, apresentando entendimento esperado para os procedimentos de uma investigação científica. Nesse sentido, Sasseron (2015) ressalta a necessidade de o estudante propor teste de hipóteses, por ser um aspecto que envolve a compreensão pelo aluno do fazer científico.
Nas duas respostas classificadas como parciais os estudantes propõem grupo controle mas as respostas não se direcionam de maneira coerente ao problema. Nas respostas totais, analisamos a proposta de como os alunos fariam para testar a hipótese mesmo havendo incoerências relativas ao conteúdo, como por exemplo, quando um dos alunos menciona que pegaria sementes para cultivar em diferentes ambientes. Sabemos que samambaias não produzem sementes, mas a resposta foi classificada na categoria totais devido à coerência apresentada no raciocínio do aluno.
Na questão 4 - Explique em detalhes como você faria para registrar e organizar os dados de sua observação, tivemos por intuito averiguar se o aluno compreende de que maneira os dados podem ser registrados e organizados. Estabelecemos a classificação abaixo para as respostas:
Créditos Totais: propõem e descrevem com clareza e coerência a maneira de registrar e organizar os dados.
Através de fotos diárias para comparar e poder classificar suas fases de desenvolvimento e anotar suas condições, (temperatura, umidade relativa do ar);
Ter registros fotográficos e a partir das análises montar uma tabela organizando os dados de cada uma das amostras e comparando estes dados.
Créditos Parciais: respostas que não apresentam total clareza de como registrar e organizar os dados.
Faria anotações sendo em algum caderno ou até um computador;
Eu iria fazer uma tabela e ir anotando as mudanças pelo menos 3 vezes por semana para ter um resultado real;
Com fotos e pequenos relatos diários;
Realizaria tabelas e gráficos para comprar as condições.
Créditos Nulos: respostas que não propõem nem o registro nem a organização coerente dos dados.
59 REnCiMa, v. 10, n.1, p. 48-64, 2019 Apresentar os registros afim de obter maior conhecimento de sua evolução, o maior número de detalhes devem ser tratados também, como por ex: nutrição aparência ambiente.
Os autores Osborne et al. (2003), Tytler (2007) e Pedaste et al. (2015), ressaltam que aprender a registrar dados é um procedimento que deve ser estimulado na educação científica, pois a ciência requer a obtenção de dados com significado para buscar informações necessárias à construção do conhecimento (PRAIA; CACHAPUZ; GIL- PEREZ, 2002).
Consideramos que nas respostas classificadas como totais e parciais os estudantes apresentaram maneiras coerentes de como proceder ao registro de dados, porém, somente nas respostas totais, os estudantes indicaram detalhes de como poderiam registrar e organiza-los. Já nas respostas indicadas como nulas os alunos apresentam as pistas a serem observadas nas plantas e não como os dados poderiam ser registrados.
Para uma visão geral dos dados obtidos neste estudo apresentamos abaixo no quadro 1 os resultados obtidos em cada pergunta. A coluna da esquerda referida como “características” indica os conhecimentos procedimentais de uma investigação. No item indicado como “descrição” apresentamos os critérios estabelecidos em cada resposta. A partir desses critérios elencamos três níveis no intuito de propor uma classificação às respostas dos alunos. O nível 1 corresponde à categoria nulo, o nível 2 à categoria parcial e o nível 3 à totais.
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Quadro 1- Classificação e síntese das respostas dos alunos.
CARACTERÍSTICAS DESCRIÇÃO NÍVEL DESCRIÇÃO
Con ce itu a liza çã o Problema Identificação dos elementos constituintes do problema N1 Não identifica 0 N2 Identificação parcial 5 N3 Identificação Completa 3 Hipóteses Emissão de hipóteses com base no problema
N1 Não emitiu hipótese 1 N2 Hipótese não direcionada ao problema 2 N3 Hipótese coerente com o problema 5 In ve stig a çã o Planejamento para investigação/ Confronto de hipóteses Realiza um planejamento de atividades coerente com a hipótese emitida. N1 Não propõe o planejamento/ou Planejamento incoerente com a hipótese 2 N2 Planejamento parcialmente coerente com a hipótese 2 N3 Planejamento coerente com a hipótese 4 Registro e análise de dados Registra e analisa dados com base em evidências
N1 Não registra e não analisa 2 N2 Registra e analisa parcialmente 4 N3 Registra e analisa coerentemente 2 Fonte: os autores. Considerações Finais
Neste estudo apresentamos os conhecimentos de alunos participantes de um projeto de Iniciação Científica Jr sobre procedimentos em ciência. Na Iniciação Científica Jr os alunos têm oportunidade de desenvolver investigações autênticas. Assim espera-se que tenham uma compreensão satisfatória quanto aos conhecimentos procedimentais. Estudos de Surif, Ibrahin e Mokhtar (2012), sobre conhecimentos procedimentais dos alunos na resolução de problemas em Química, apontam que mais da metade dos alunos participantes apresentaram dificuldades em emitir e testas hipóteses, planejar a
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investigação e coletar dados. Os autores reiteram que a aprendizagem de conhecimentos procedimentais não tem sido enfatizada no ensino das Ciências. Consideramos que os procedimentos em ciências analisados neste estudo são de extrema relevância para os alunos aprenderem aspectos relativos à natureza do conhecimento científico. Admitimos que identificar com clareza o problema é ponto fundamental para o aluno desencadear uma investigação científica. Por outro lado, a emissão da hipótese é também uma característica investigativa, porém, há necessidade de que o aluno entenda que a hipótese deve estar dirigida ao problema e que é imprescindível que as hipóteses sejam testadas/confrontadas. Ao estabelecer o confronto da hipótese, propondo uma maneira para testá-la, o aluno evidencia o seu raciocínio permitindo ao professor/pesquisador perceber sua compreensão sobre os determinados procedimentos realizados em ciência.
Apesar do reduzido número de alunos participantes do projeto de Iniciação Científica Jr, foi possível perceber que os estudantes tiveram desempenho satisfatório na resolução das questões visto a baixa quantidade de respostas classificadas na categoria “nula”. Esse fato sugere que a participação em projetos de Iniciação Científica Jr apresenta possibilidades de favorecer a aprendizagem de procedimentos em ciências pelos alunos levando-os à manifestação de determinadas competências que são propostas por documentos de ensino nacionais e internacionais, bem como na matriz de avaliações internacionais como o PISA. Assim, é possível inferirmos que a participação em projetos dessa natureza poderá proporcionar ao aluno um conhecimento mais consistente sobre a ciência e seus processos.
A pesquisa avança para uma segunda etapa com o grupo de alunos participantes do projeto, para a qual os estudantes terão acesso às atividades de Iniciação Científica Jr com maior liberdade para proporem seus problemas a serem investigados, além do desenvolvimento de produtos com a orientação dos professores da IES.
Referências
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