UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO DE
CIÊNCIAS NATURAIS E MATEMÁTICA
BRUNNA CRISLAYNE CÂMARA DA COSTA
ABORDAGEM INVESTIGATIVA E QUESTÕES SOCIOCIENTÍFICAS COMO PROPOSTA DE ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO DE BIOLOGIA
NATAL/RN 2018
BRUNNA CRISLAYNE CÂMARA DA COSTA
ABORDAGEM INVESTIGATIVA E QUESTÕES SOCIOCIENTÍFICAS COMO PROPOSTA DE ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO DE BIOLOGIA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática.
Orientadora: Prof.ª Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa.
NATAL/RN 2018
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
Costa, Brunna Crislayne Câmara da.
Abordagem investigativa e questões sociocientíficas como proposta de alfabetização científica no ensino de biologia / Brunna Crislayne Câmara da Costa. - Natal, 2019.
150 f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de Ciências Exatas e da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática. Natal, RN, 2018.
Orientadora: Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa.
1. Ensino por investigação - Dissertação. 2. Questões sociocientíficas - Dissertação. 3. Alfabetização científica - Dissertação. I. Costa, Ivaneide Alves Soares da. II. Título. RN/UF/BCZM CDU 37.02
BRUNNA CRISLAYNE CÂMARA DA COSTA
ABORDAGEM INVESTIGATIVA E QUESTÕES SOCIOCIENTÍFICAS COMO PROPOSTA DE ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO DE BIOLOGIA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Naturais e Matemática da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências Naturais e Matemática.
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________________
Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Orientadora
__________________________________________________
Profa. Dra. Ivanise Cortez de Sousa Guimaraes Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Examinadora Interna
__________________________________________________
Profa. Dra. Giovana Gomes Albino – IFRN
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeira e imensamente a Deus por me permitir concretizar mais um objetivo na minha trajetória acadêmica.
À toda a minha família e em especial a minha mãe Francisca de Souza Câmara e a minha avó Esmeralda Virginia de Souza Câmara que sempre acreditaram na minha capacidade e me apoiaram de forma incondicional.
Agradeço também a minha orientadora, Profa. Dra. Ivaneide Alves Soares da Costa, pelo grande aprendizado, apoio, incentivo, confiança e ajuda durante todo o mestrado.
Aos meus amigos Camila Carla Rocha da Silva, Marcos Leonardo Martins Silva e Rummenigge Medeiros de Araújo por todo o companheirismo, ajuda e apoio em todos os momentos.
À professora Aline Fonseca, aos alunos participantes da nossa investigação e a toda a equipe da Escola Estadual Professora Clara Tetéo, que nos receberam de braços abertos e contribuíram de todas as formas possíveis com a nossa pesquisa.
Aos amigos e colegas de grupo do mestrado e a todos os que colaboraram direta ou indiretamente para que este trabalho se tornasse uma realidade possível. A todos vocês o meu muitíssimo obrigada.
RESUMO
Atualmente os currículos em ensino de ciências sinalizam que os conteúdos difundidos em sala de aula devem proporcionar ao educando o desenvolvimento de competências e habilidades que o permitam apresentar um posicionamento crítico diante de uma situação, obter uma compreensão da natureza do conhecimento científico, entender o que é ciência e como ela é produzida e ter a capacidade de avaliar as produções científicas e tecnológicas que são apresentadas à sociedade, fatores que refletem a necessidade de prepará-lo para o exercício da cidadania, uma condição possível através da alfabetização científica. Considerando esses pressupostos, a presente pesquisa verificou as potencialidades do ensino por investigação atrelado à utilização de uma questão sociocientífica local da cidade de Macau/RN, enquanto uma metodologia capaz de contribuir para alfabetizar cientificamente estudantes de biologia do ensino médio. Para tanto, elaboramos e aplicamos uma sequência didática de ensino investigativo com alunos do 1° ano da Escola Estadual Professora Clara Tetéo, que teve como fio condutor a problemática da crise hídrica na cidade e foi estruturada a partir do modelo instrucional curricular BSCS 5E, que resultou em um manual para o professor, produto educacional da presente dissertação que é destinado à docentes de biologia e áreas afins. Nesse contexto, realizamos uma pesquisa do tipo qualitativa, coletando e analisando os dados a partir das produções escritas dos alunos, gravação e transcrição das aulas e observação participante. Todos os dados foram organizados, codificados, categorizados e interpretados através dos critérios de análise do conteúdo (BARDIN, 1977). Partindo para os resultados constatamos que os alunos sentiam dificuldades em expressar uma opinião e se posicionar frente uma questão sociocientífica, que foram superadas no decorrer das atividades, proporcionando aos alunos a oportunidade de refletir sobre a problemática através de diferentes olhares e perspectivas. Isso permitiu que os mesmos fossem aos poucos demonstrando aprendizagens em termos conceituais, procedimentais e atitudinais, expressando habilidades, como: a utilização de termos científicos durante a escrita, a capacidade de argumentar e emitir uma opinião com base no conhecimento científico discutido, e emitir opinião consciente acerca dos impactos socioambientais da implantação de uma usina de dessalinização em sua cidade, características que apontam para um processo de alfabetização científica.
Palavras-chave: Ensino por Investigação. Questões Sociocientíficas. Alfabetização
ABSTRACT
Presently, the curricula in science teaching indicates that the content disseminated in the classroom should provide the learner with development of skills and abilities that allow him to present a critical reasoning in front of an problem, to obtain an understanding of the nature of scientific knowledge, to understand what is science and how it is produced and to have the ability to evaluate the scientific and technological productions that are presented to society, factors that reflect the need to prepare them to exercise of citizenship, a possible condition through scientific literacy. Considering these assumptions, the present research verified the potential of inquiry-based learning linked to the use of a local socio-scientific questions of the city of Macau/RN, as an useful methodology to contribute with the process of scientific literacy of high school biology students. Therefore, we developed and applied a didactic sequence through scientific inquiry, structured using the curricular instructional model BSCS 5E, with the main theme was the water crisis issue in the city of Macau/RN, which resulted in a manual for the teacher, educational product of this dissertation that is intended for teachers of biology and related fields. The research subjects was the 1st year students of the public state school Professora Clara Tetéo. In this context, we performed a qualitative research, collecting and analyzing data from written productions of the students, audio recording and transcription of the classes and participant observation. The data was organized, coded, categorized and interpreted using content analysis criteria (BARDIN, 1977). Starting from the results, we found that the students had difficulties expressing an opinion and positioning themselves in front of a socio-scientific issue, which were overcome in the course of the activities, giving the students the opportunity to reflect on the issue through different views and perspectives. This allowed them to gradually demonstrate conceptual, procedural and attitudinal learning, expressing skills such as the use of scientific terms during writing, the ability to argue and express an opinion based on the scientific knowledge discussed, and to express conscious opinion about the socio-environmental impacts of the implantation of a desalination plant in the city, features that point to a process of scientific literacy.
LISTA DE TABELAS
Tabela 01: Primeiro módulo da sequência didática investigativa…... 56
Tabela 02: Segundo módulo da sequência didática investigativa……….. 56
Tabela 03: Terceiro módulo da sequência didática investigativa……….. 57
Tabela 04: Quarto módulo da sequência didática investigativa………. 57
Tabela 05: Cronograma de aulas da sequência didática investigativa... 58
Tabela 06: Critérios de análise dos dados……… 63
Tabela 07: Percepção dos alunos sobre as problemáticas locais da cidade de Macau/RN……….. 66
Tabela 08: Respostas dos alunos………... 70
Tabela 09: Relações entre as questões 01, 02 e 03……… 74
Tabela 10: Utilização de termos e conceitos científicos que surgiram nos textos dos alunos………... 77
LISTA DE QUADROS
Quadro 01: Evolução das tendências curriculares no ensino de ciências... Quadro 02: Habilidades expressas por indivíduos alfabetizados cientificamente.
18 27 Quadro 03: Concepção dos alunos sobre a discussão da problemática da água em sala de aula...
67
Quadro 04: Resultados da atividade levantando hipóteses... 76
Quadro 05: Vantagens e desvantagens da tecnologia de dessalinização da água do mar... 82 Quadro 06: Comunicação dos conhecimentos construídos pelo grupo 01... 82
Quadro 07: Debate entre os grupos durante a simulação da audiência pública .... 83
Quadro 08: Diferenças entre as tomadas de decisão dos alunos nas atividades 06 e 09... 86
Quadro 0: Mudanças evidenciadas na tomada de decisão... 87
LISTA DE FIGURAS Figura 01: Passos do ensino por investigação... 35
Figura 02: Mudanças metodológicas favorecidas pelo ensino por investigação... 35
Figura 03: Elementos das principais abordagens do ensino por investigação... 37
Figura 04: Etapas de uma sequência de ensino investigativo... 37
Figura 05: Modelo curricular BSCS 5E... 39
Figura 06: Potencialidades da discussão de controvérsias sociocientíficas... 45
Figura 07: Tratamento dos dados coletados para análise... 61
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
IFRN Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte
UERN Universidade Estadual do Rio Grande do Norte EEPCT Escola Estadual Professora Clara Tetéo
LDB Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional PCN Parâmetros Curriculares Nacionais
PCNEM BNCC
Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio Base Nacional Comum Curricular
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IDEMA Instituto de Desenvolvimento Sustentável e Meio Ambiente
NRC National Research Council
CTS Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente SEI Sequência de Ensino Investigativo
BSCS 5E Modelo Instrucional Biological Sciencies Curriculum Study 5E RDS Reserva de Desenvolvimento Sustentável
SUMÁRIO
1.APRESENTAÇÃO ... 12
1.1 O ENSINO DE CIÊNCIAS E A EDUCAÇÃO PARA A CIDADANIA: UM BREVE HISTÓRICO ... 18
1.2 CONSIDERAÇÕES SOBRE A ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA ... 25
1.3 O ENSINO POR INVESTIGAÇÃO COMO ESTRATÉGIA DIDÁTICA ... 32
1.4 A ABORDAGEM DE QUESTÕES SOCIOCIENTÍFICAS: UMA REFLEXÃO SOBRE A SUA IMPLEMENTAÇÃO EM SALA DE AULA ... 42
CAPÍTULO 2: PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ... 52
2.1 CONTEXTO E SUJEITOS DE PESQUISA ... 52
2.2 ELABORAÇÃO DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INVESTIGATIVA ... 55
2.3 APLICANDO A SEQUÊNCIA DIDÁTICA INVESTIGATIVA ... 59
2.4 COLETA E ANÁLISE DOS DADOS ... 61
CAPÍTULO 3: RESULTADOS DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INVESTIGATIVA ... 65
3.1 FASE DO ENGAGEMENT (ENGAJAMENTO): ... 65
3.2 FASE DA EXPLORATION (EXPLORAÇÃO): ... 73
3.3 FASE DA EXPLANATION (EXPLICAÇÃO): ... 79
3.4 FASE DA ELABORATION (ELABORAÇÃO): ... 81
3.5 FASE DA EVALUATION (AVALIAÇÃO): ... 89
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 93
REFERÊNCIAS ... 96
APRESENTAÇÃO
Durante a nossa formação inicial de licenciatura plena em Biologia ocorrida no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte – IFRN
-Campus Macau, fomos impulsionadas pelos nossos professores e professoras a associar
ensino e pesquisa, a fazer reflexões da prática docente e a possuir a capacidade de um senso crítico, que diante de uma leitura ou determinada situação, nos permitisse levantar questões, querer investigá-las, buscar conhecê-las e entendê-las.
Ainda durante a graduação, a partir dos conhecimentos construídos, fomos levadas a uma ruptura da percepção daquilo que concebíamos sobre ensino de ciências, pois acreditávamos que os conteúdos precisavam ser ensinados um a um, organizados nas chamadas “caixinhas do saber”. Partindo desse contexto, vislumbramos que a nossa representação de ensino, como conhecimento compartimentalizado, era fruto de uma trajetória de aprendizagem tradicional, que perdurou durante quase toda a nossa vida acadêmica.
Assim, pensar em como o ensino de ciências ainda hoje é conduzido de forma tradicional, valorizando a recepção de conteúdos e memorização de conceitos, nos provocou inquietação e nos levou a querer investigar, enquanto professoras de Biologia, sobre metodologias de ensino que permitam aos educadores romper com a prática tradicional e fragmentada e proporcionar aos alunos, um ensino de ciências que prepare e forme os indivíduos para a vida, através de uma aprendizagem significativa.
Já inseridas no curso de Pós-graduação latu senso em Ensino de Ciências Naturais e Matemática, também ocorrido no IFRN – campus Macau, cursamos a disciplina de didática das ciências, por meio da qual tivemos a oportunidade de verificar que de acordo com pesquisas dessa área, atualmente muito se tem perguntado o porquê e o para que ensinar ciências e quais são os objetivos que se pretende alcançar. Essas perguntas podem ser respondidas através dos documentos oficiais da educação, que sinalizam como finalidade do ensino de ciências uma aprendizagem para o exercício da cidadania e leitura de mundo, que permita aos estudantes aplicar os conhecimentos e intervir em suas realidades, condição possível através do desenvolvimento de uma alfabetização científica.
Imersas nesse contexto, decidimos entrar no Mestrado Profissional em Ensino de Ciências Naturais e Matemática da Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, com a finalidade de realizar uma pesquisa sobre a metodologia do ensino por
investigação, na busca por entender, como essa estratégia didática poderia contribuir com o processo de alfabetização científica na disciplina de Biologia, aspirando, a partir do presente trabalho, a elaboração de um produto educacional que contribua com a prática docente do professor em sala de aula, enquanto um recurso didático facilitador da aprendizagem dos alunos.
Os acelerados avanços das produções de conhecimento científico e artefatos tecnológicos atingiram, nos últimos anos, uma magnitude nunca antes vista. Os impactos sociais e ambientais dessas inovações que começaram a ser reivindicados, principalmente nas décadas de 60 e 70, despertaram na sociedade preocupações acerca do futuro da humanidade e emergiram a necessidade da participação e do controle públicos na criação e regulação das tecnologias, refletindo em um novo olhar sobre a intencionalidade do “para que ensinar ciências”.
Conforme os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio – PCNEM, diariamente através dos meios de comunicação, é transmitido aos alunos, uma quantidade de assuntos que se referem a fatos cujo entendimento depende do domínio de conhecimento científico (BRASIL, 2000). Grande parte desses assuntos versa sobre controvérsias sociocientíficas, que de acordo com Reis (2013), são questões que surgem através da interação entre ciência, tecnologia, sociedade e ambiente e dividem a sociedade, uma vez que diferentes grupos de cidadãos podem apresentar opiniões, explicações e soluções distintas, baseadas em crenças, compreensões e valores incompatíveis.
Atualmente os currículos em ensino de ciências apontam que o ensino difundido em sala de aula deve proporcionar ao educando o desenvolvimento de competências e habilidades que o prepare para que diante de uma situação real tenha a capacidade de tomar uma decisão, identificar ou enfrentar um problema e julgar um impasse, exercendo sua cidadania de forma consciente e responsável (BRASIL, 2000).
Nessa perspectiva, através do processo de ensino-aprendizagem o aluno deve compreender a natureza do conhecimento científico, entendendo o que é ciência e como ela é produzida e ter a capacidade de avaliar as propostas científicas e tecnológicas que são apresentadas a sociedade (REIS, 2013), condições que demandam alfabetizar cientificamente os alunos, para que eles adquiram competências e habilidades que lhes permitam a participação democrática na sociedade e o entendimento do mundo em que vivem.
Para alcançar as finalidades do ensino ciências e formar os indivíduos para o exercício de uma cidadania ativa através da participação democrática nos processos decisórios da sociedade, a alfabetização científica é citada por Sasseron (2015), como necessidade imperante na educação básica. Esse contexto nos leva a refletir: o desenvolvimento da alfabetização científica é promovido pelas escolas?
Partindo dessa perspectiva buscamos através desse estudo responder a seguinte questão-foco: Considerando as demandas atuais da nossa sociedade e os impactos do progresso da ciência e da tecnologia é possível, através do ensino por investigação, desenvolver nos alunos de ensino médio competências e habilidades que lhes permitam se posicionar frente a uma questão sociocientífica e avaliar criticamente as produções de conhecimento científico e artefatos tecnológicos, promovendo assim a alfabetização científica?
Com base nesse questionamento elaboramos as seguintes hipóteses: (1) os alunos apresentam dificuldades para expressarem uma opinião e/ou construírem argumentos com base nos conhecimentos científicos; (2) o envolvimento do aluno em atividades investigativas sobre a sua realidade local é eficaz para sua aprendizagem; (3) os alunos podem demonstrar resistência à metodologia do ensino por investigação e dificuldades no desenvolvimento das atividades, visto que estão impregnados pelas metodologias tradicionais de ensino.
Concordamos com Cachapuz, et al. (2004), sobre a importância de formar cidadãos cientificamente cultos, capazes de atuar efetivamente na sociedade, porém acreditamos que as competências e habilidades necessárias a esse processo são pouco trabalhadas pelo professor nas aulas de ciências, haja vista a prática impregnada pelo ensino tradicional, que prioriza a transmissão de leis, teorias e conceitos e que, conforme Carvalho e Gil-Perez (1995), muitas vezes é ineficaz na aprendizagem dos alunos.
Partindo dessa perspectiva, acreditamos ainda que o professor de ciências deve buscar romper com a prática tradicional de transmissão de conhecimentos, que despreza a natureza da ciência, e começar a trazer para a sala de aula o debate de assuntos que possuam significado para a vida dos alunos, que os preparem para a participação democrática nos processos decisórios da sociedade e os permita se posicionar criticamente, a partir do entendimento das relações da ciência, tecnologia, sociedade, ambiente e dos interesses individuais e coletivos, políticos, éticos culturais e econômicos que permeiam esses assuntos.
Consideramos que o professor deve oferecer os meios e as condições didáticas necessárias para tornar a alfabetização científica uma condição possível no ensino de ciências. Nesse contexto, acreditamos que o desenvolvimento desse processo pode ocorrer através da elaboração de atividades e propostas didáticas estruturadas a partir de metodologias que tornem o aluno ativo durante todo o processo de construção do conhecimento, estimule seu senso crítico, o faça pensar, questionar, problematizar, encontrar soluções para os problemas que surgem e desenvolver as capacidades necessárias à sua formação cidadã.
Impulsionadas por essa discussão, a presente pesquisa tem como objetivo geral verificar as contribuições da sequência didática investigativa “A água está acabando e agora?”, elaborada a partir da metodologia do ensino por investigação atrelada à utilização de uma questão sociocientífica local da cidade de Macau/RN, como uma estratégia propulsora para a alfabetização científica dos estudantes do primeiro ano do ensino médio da Escola Estadual Professora Clara Tetéo - EEPCT.
Partimos do entendimento e da concordância com os estudos de pesquisadores da área de ensino de ciências (Sasseron, 2015; Carvalho, 2013; Reis, 2016; Auler e Delizoicov 2001; Chassot, 2003; Campos e Nigro 1997), de que, quando o conteúdo trabalhado pelo professor em sala de aula encontra-se relacionado com os assuntos do dia-a-dia dos estudantes, que eles consideram como significativos as suas vidas, o processo de construção do conhecimento e aprendizagem se tornam eficazes.
Nesse contexto, apresentamos os seguintes objetivos específicos desta pesquisa:
1. Verificar a percepção dos alunos sobre as questões sociocientíficas locais relativas à ciência e tecnologia e analisar suas opiniões acerca da questão sociocientífica relacionada à crise hídrica na cidade de Macau/RN;
2. Elaborar e aplicar uma sequência didática de ensino por investigação com ênfase na abordagem da questão sociocientífica da instalação de uma usina de dessalinização da água do mar para a produção de água potável em Macau/RN; 3. Avaliar as potencialidades da abordagem investigativa e sociocientífica para o
desenvolvimento da alfabetização científica.
Para tanto, elaboramos uma sequência didática investigativa com ênfase na problemática da crise hídrica em Macau/RN, tendo como fio condutor a questão
sociocientífica de instalação de uma usina de dessalinização da água do mar para a produção de água potável. As atividades produzidas encontram-se divididas em quatro módulos que versam sobre a qualidade da água, análise da sua escassez na referida cidade, um estudo sobre a tecnologia de dessalinização e a avaliação da sua implantação por meio de uma simulação de audiência pública.
O conjunto dessas atividades deram origem ao produto educacional desta dissertação: um manual para o professor, que tem como finalidade central auxiliar a prática pedagógica do profissional docente e contribuir com o desenvolvimento da alfabetização científica entre os estudantes na disciplina de Biologia.
Conforme os objetivos estabelecidos, a presente dissertação encontra-se estruturada em uma apresentação; três capítulos, sendo estes respectivamente: referencial teórico, procedimentos metodológicos, resultados e discussão; as considerações finais da investigação, referências e apêndice.
Na apresentação trouxemos o contexto da pesquisadora, o que nos motivou a desenvolver esse trabalho, a questão foco do estudo, nossas hipóteses, os objetivos que pretendemos alcançar, bem como a sinalização dos sujeitos de pesquisa e o local em que foi desenvolvida.
No primeiro capítulo, fizemos uma revisão da literatura pertinente ao nosso objeto de estudo e apresentamos as considerações de pesquisadores da área de ensino de ciências. Sumariamente realizamos um histórico das reformulações curriculares do ensino de ciências, discutindo o contexto e os aspectos em que emergiram essas mudanças e os objetivos atuais para a educação. Posteriormente apresentamos um
review sobre a alfabetização científica, trazendo a definição do seu conceito, as
características de um indivíduo alfabetizado cientificamente, as competências e habilidades que podem ser adquiridas e como o professor pode elaborar atividades que permitam o seu desencadeamento.
Dando continuidade a este capítulo, discorremos sobre a metodologia do ensino por investigação, oportunizando ao leitor conhecer suas principais características e aspectos e abordando como o professor pode planejar e avaliar suas atividades, fundamentando-se nessa estratégia didática. Para finalizar, apresentamos ainda uma discussão sobre as questões sociocientíficas, fazendo uma reflexão sobre as condições possíveis à sua implementação em sala de aula.
No segundo capítulo descrevemos os métodos que foram utilizados no desenvolvimento desse estudo, traçando os aspectos cruciais que nos permitiram
alcançar os objetivos pretendidos e apontando o que fizemos, como fizemos, quem foram os nossos sujeitos de pesquisa, o contexto em que a mesma de desenvolveu e os instrumentos e estratégias empregadas durante a coleta e análise dos dados. Para finalizar, descrevemos ainda nesse capítulo, o passo a passo do planejamento e elaboração da sequência didática investigativa.
O terceiro capítulo sinaliza os resultados que obtivemos, seguidos das considerações finais dessa investigação. Por fim, trouxemos as referências em que se fundamentou o nosso estudo e apresentamos no apêndice o produto educacional resultante deste trabalho.
CAPÍTULO 1: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O presente capítulo discorre sobre o contexto histórico do ensino de ciências, a educação para a cidadania e as mudanças curriculares no enfoque educacional ao longo dos anos. Trata também dos principais aspectos da alfabetização científica, sua nomenclatura e as competências e habilidades apresentadas por estudantes alfabetizados cientificamente e apresenta uma discussão sobre a metodologia do ensino por investigação e questões sociocientíficas, enfatizando as formas de implementação de ambas estratégias didáticas em sala de aula.
1.1 O ENSINO DE CIÊNCIAS E A EDUCAÇÃO PARA A CIDADANIA: UM BREVE HISTÓRICO
Atualmente o objetivo central do ensino de ciências é a educação para a cidadania, entendendo-se assim, a formação de estudantes críticos e reflexivos que compreendam os fenômenos da natureza, reconheçam as relações existentes entre a ciência, a tecnologia, a sociedade e o ambiente e possuam a capacidade de avaliar e se posicionar diante das questões adversas que possam surgir no dia-a-dia, a fim de que tenham condições de exercer um papel ativo na sociedade e contribuam com o bem-estar individual e coletivo. Tais aspectos expressam a necessidade do desenvolvimento da alfabetização científica, também inclusa nas finalidades dos currículos de ciências.
Todavia, sabemos que essas pretensões para o ensino emergiram de um processo histórico e de transformações em virtude das demandas da sociedade de cada época, considerando principalmente fatores de interesses políticos e econômicos, movidos em torno do conhecimento científico e da produção dos artefatos tecnológicos.
Partindo desses pressupostos é válido realizarmos um breve resgate histórico sobre as principais modificações por que passaram os currículos de ciências nas últimas décadas, e concomitantemente, enfatizar as principais causas que resultaram nessas mudanças. Assim, será possível ao leitor compreender os aspectos que culminaram no objetivo primordial do ensino, que como já fora citado, consiste em educar para o exercício da cidadania através da participação democrática dos indivíduos na sociedade. Para começarmos, é importante frisar que as consequências negativas dos avanços científicos e tecnológicos, advindas principalmente dos impactos ao meio-ambiente suscitaram já no século XX, mais precisamente na década de 30,
manifestações em favor de um ensino de ciências que levasse em consideração os impactos do progresso promovido pela ciência e pela tecnologia e as suas aplicações na vida da sociedade (ZÔMPERO e BALARÚ, 2011).
De acordo com Krasilchick (2000), o ensino de ciências passou a possuir mais visibilidade em todos os níveis de ensino apenas a partir do momento em que se começou a perceber que a ciência e a tecnologia eram quesitos de grande relevância para o desenvolvimento econômico, cultural e social de um país. Como exemplo, tem-se a guerra fria ocorrida na década de 1960, momento em que os Estados Unidos, com a intenção de vencer a batalha espacial, começou a empregar recursos humanos e financeiros na educação e na elaboração de projetos que deveriam ter como objetivo primordial formar elites de jovens para seguirem a carreira científica.
Conforme a autora, o quadro de mudanças políticas dessa época foi um período marcante para o ensino de ciências que passou por diversas reestruturações no mundo todo e principalmente nos países desenvolvidos, culminando em um novo olhar sobre o papel das escolas na sociedade e influenciando as tendências curriculares tanto no ensino médio, quanto no ensino fundamental até os dias de hoje (Quadro 01).
Quadro 01- Evolução das tendências curriculares no ensino de ciências.
Evolução da Situação Mundial, segundo Tendências no Ensino 1950-2000
Tendências no Ensino
Situação Mundial
1950 1970 1990 2000 Guerra Fria Guerra Tecnológica Globalização Objetivo do ensino Concepção de Ciência Instituições Promotoras de Reforma Modalidades Didáticas Recomendadas Formar elite Programas Rígidos Atividade Neutra Projetos Curriculares Associações Profissionais Aulas Práticas Formar Cidadão-trabalhador Propostas Curriculares Estaduais
Evolução Histórica Pensamento Lógico-Crítico Centros de Ciências, Universidades Projetos e discussões Formar Cidadão trabalhador-estudante Parâmetro Curriculares Federais Atividade com implicações sociais Universidades e Associações Profissionais Jogos: Exercícios no computador Fonte: Krasilchick (2000, p. 86).
Nessa perspectiva, o objetivo do ensino de ciências deixou de ser formar elites de jovens cientistas, partindo da imagem da ciência enquanto atividade neutra, a-histórica e fator determinante de progresso e passou a visar a educação do indivíduo para o exercício da cidadania (SASSERON e CARVALHO, 2011).
Krasilchick (2000) aponta que o fim da guerra fria agravou os problemas sociais e econômicos, dando início a uma competição tecnológica que exigia dos indivíduos a compreensão da natureza e a importância da tecnologia. Nessa perspectiva, o ensino de ciências passou a introduzir em seus currículos temas que permitissem desenvolver nos alunos a consciência dos seus deveres enquanto cidadãos para que estes pudessem atuar responsavelmente nos processos decisórios da sociedade. A mudança na intencionalidade do “para que ensinar ciência” e esse novo olhar sobre a sua relevância deram origem à necessidade da alfabetização científica.
Voltando o nosso olhar para a situação nacional do ensino de ciências, podemos perceber que não obstante da realidade de outros países, no Brasil as mudanças curriculares também sempre estiveram atreladas as questões políticas e interesses econômicos de cada época. Após a segunda guerra mundial o processo de industrialização pelo qual o país passou fez surgir a necessidade de preparar os alunos para impulsionar o progresso da ciência e da tecnologia.
Esse contexto demonstra com clareza as marcas do determinismo tecnológico existente naquela época que era baseado na crença de que a ciência e as inovações tecnológicas resultantes do seu processo eram os principais responsáveis pela resolução dos problemas da humanidade e consequentemente pelo desenvolvimento de um país. Nessa perspectiva o ensino de ciências encontrava-se fundamentado em uma concepção linear de progresso, voltado para promover o desenvolvimento científico e tecnológico que eram vistos como sinônimos de desenvolvimento econômico e bem-estar social.
Já no ano de 1961, foi criada no Brasil, a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional - LDB n° 4.024, que tinha como principal objetivo formar estudantes integrados com as necessidades sociais e, através do seu texto, ampliou a participação das ciências no currículo escolar.
A partir dessa lei a ciência passou a ser considerada disciplina obrigatória e possuía o papel de desenvolver, nos estudantes, habilidades ligadas à experimentação. Assim, para atender a esse objetivo, os seus conteúdos passaram a retratar os processos da investigação científica e o aluno precisava ter a capacidade de identificar um problema, observar, medir e interpretar dados através do método científico, sendo
estimulado através de aulas práticas que davam ênfase apenas à repetição dos processos usados pelos cientistas em laboratórios (GOZZI, et al, 2011).
Diante dessas considerações, podemos perceber que naquela época, para atender as demandas da sociedade brasileira, o ensino de ciências passou a ser fundamentado na estratégia do ensino por redescoberta. Nessa abordagem, as atividades em sala de aula deveriam levar os alunos a reproduzir os métodos científicos empregados pelos grandes cientistas em suas descobertas.
No ano de 1964, a ditadura militar estabelecida no Brasil voltou a modificar a intencionalidade da educação escolar. O foco deixou de ser a formação para a cidadania e deu lugar à necessidade de formar mão-de-obra qualificada para o mundo do trabalho, considerada como fundamental para o desenvolvimento econômico do país. Não era de interesse dos que detinham o poder naquela época que os alunos fossem ensinados a pensar e se tornassem indivíduos críticos, bastava que, tão somente, eles detivessem o conhecimento necessário para manipular as tecnologias que iam surgindo na sociedade e pudessem ingressar no mercado de trabalho.
Foi em detrimento das implicações causadas pelos problemas socioambientais provenientes dos avanços tecnológicos na década de 80 que se começou a preocupa-se com um ensino de ciências que não se concentrasse apenas em formar cientistas, mas em oferecer uma educação em ciências que levasse os indivíduos ao entendimento dos fenômenos da natureza e à compreensão das relações existentes entre a ciência, tecnologia, sociedade e ambiente.
É importante salientarmos que já no ano de 1962 a bióloga marinha, ambientalista e escritora, Rachel Carson, através da publicação do seu livro “Primavera Silenciosa” já chamava a atenção do mundo para os impactos ambientais ocasionados pelo uso acentuado de fertilizantes e pesticidas em plantações pós-segunda guerra mundial. Depois de perceber o silêncio do canto dos pássaros, que estavam morrendo contaminados pelo uso de agrotóxicos, a autora começou, por meio dos seus escritos, a relatar os efeitos negativos do uso do Dicloro-Fenil-Tricloroetano (DDT) e a denunciar a contaminação do solo, da água, da fauna, da flora e do próprio ser humano que era atingido através da cadeia alimentar, despertando a sociedade para a importância do entendimento da relação homem-natureza.
O livro Primavera Silenciosa pode ser considerado um grande exemplo da importância valiosa da participação pública nas tomadas de decisões sobre as produções
de conhecimento científico e artefatos tecnológicos que, para além dos fatores técnicos, necessitam ser avaliados de forma a considerar os seus aspectos sociais e ambientais.
Conforme Gozzi et al. (2011), foi apenas na década de 1980 (quase 20 anos depois das denúncias ambientais feitas por Rachel Carson) que se começou a defender a necessidade de relacionar escola e sociedade, atentando para questões como ambiente, qualidade de vida e relações entre ciência e tecnologia, julgando como importante a participação dos indivíduos nos processos decisórios decorrentes dos avanços científicos e tecnológicos. Nesse entendimento:
Emerge a necessidade de um ensino de Ciências capaz de fornecer aos alunos não somente noções e conceitos científicos, mas também é importante e preciso que os alunos possam “fazer ciência”, sendo defrontados com problemas autênticos nos quais a investigação seja condição para resolve-los. É preciso também proporcionar oportunidades para que os alunos tenham um entendimento público da ciência, ou seja, que sejam capazes de receber informações sobre temas relacionados à ciência, à tecnologia e aos modos como estes empreendimentos se relacionam com a sociedade e com o meio-ambiente e, frente a tais conhecimentos, sejam capazes de discutir tais informações, refletirem sobre os impactos que tais fatos podem representar e levar à sociedade e ao meio ambiente e, como resultado de tudo isso, posicionarem-se criticamente frente ao tema (SASSERON e CARVALHO, 2011, p. 335).
Partindo dessas necessidades o currículo de ciências voltou a valorizar a formação do cidadão, os conteúdos deixaram de ser pautados na experimentação e passaram a ser considerada a utilização de estratégias investigativas mais amplas que garantissem aos alunos a aprendizagem dos conhecimentos científicos. Nesse contexto, emergiram as abordagens de conteúdos socialmente relevantes que possuíam significado para a vida dos alunos (GOZZI et al. 2011).
Já na década de 1990 foram criados novos parâmetros que tinham como objetivo garantir a formação dos cidadãos. A partir da LDB n° 9.394/96 capítulo II, art. 22, a educação básica passou a ter como finalidade “desenvolver o educando, assegurar-lhe a formação comum indispensável para o exercício da cidadania e fornece-assegurar-lhes meios para progredir no mundo de trabalho e em estudos posteriores”. Por sua vez, o seu art. 26 começou a assegurar que os currículos do ensino fundamental e ensino médio possuíssem uma “base nacional comum, a ser complementada, em cada sistema de ensino e estabelecimento escolar por uma parte diversificada exigidas pelas características regionais e locais da sociedade, da cultura, da economia e da clientela”.
Diante dessas determinações, a União, em colaboração com os Estados, Distrito Federal e os Municípios, ficou com a incumbência do estabelecimento de competências e diretrizes que norteassem os currículos do ensino infantil, fundamental e médio. Nesse contexto, para garantir o cumprimento dos dispositivos da LDB 9.394/96, que vigora até os dias de hoje, foram criados documentos norteadores da educação, como os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCN, que trazem orientações curriculares para a educação, compreendendo também orientações para o ensino de ciências.
Com base nos PCN, a educação considerada de qualidade é aquela que proporciona aos estudantes o preparo para o exercício da cidadania, formação ética, formação de valores, aprimoramento enquanto pessoa humana, a autonomia intelectual, o pensamento crítico e a compreensão da ciência e da tecnologia. Assim, espera-se que a escola forme alunos que possuam a capacidade de comunicar-se, argumentar, enfrentar problemas de diferentes naturezas, que sejam críticos, saibam elaborar propostas e expor soluções, façam escolhas, etc. (BRASIL, 2000).
Nessa perspectiva o ensino de ciências precisa ser promovido em sala de aula de maneira contextualizada oportunizando aos alunos o entendimento da ciência enquanto produção humana, construída em virtude de um dado contexto histórico, político, social, econômico e cultural. A disseminação desses saberes científicos devem ainda permitir que o aluno se sinta parte integrante da natureza e como tal, consiga enxergar a importância de compreender as relações entre o crescimento científico e tecnológico e os seus reflexos para o ambiente e o bem-estar social dos indivíduos.
Assim, formas eficazes em termos de aprendizagem na área de ciências da natureza, matemática e suas tecnologias, de acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio - PCNEM (2000, p. 20), “indicam a compreensão e a utilização dos conhecimentos científicos para explicar o funcionamento do mundo, bem como planejar, exercitar e avaliar as ações de intervenção na realidade”.
É válido destacarmos que no ano 2017 o Ministério da Educação, através da Base Nacional Comum Curricular – BNCC, propôs novas orientações para a área de ciências da natureza e suas tecnologias, que atualmente deve garantir aos educandos aprendizagens essenciais através do desenvolvimento de competências específicas, são elas:
1.Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas relações entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e
melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e/ou global. 2. Construir e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar decisões éticas e responsáveis. 3. Analisar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC) (BRASIL, 2017, p. 539).
Realizando uma reflexão sobre o que mudou no ensino de ciências dos PCN para a BNCC, podemos verificar que nesta última, o ensino de ciências deixou de ser conceituado como “área das ciências da natureza, matemática e suas tecnologias”, integrada anteriormente pelas disciplinas de Biologia, Química, Física e Matemática e passou a ser chamado apenas de “área de ciências da natureza e suas tecnologias” em que se separou deste campo do saber a disciplina de matemática.
Outra importante mudança trazida pela BNCC diz respeito a organização dos conhecimentos, que diferentemente dos PCN que orientavam a construção do conhecimento através de blocos temáticos, propõe uma progressão da aprendizagem em ciências subdividida em três unidades didáticas: Matéria e energia; Vida e evolução; Terra e universo, destacando as competências específicas e habilidades para esta área do conhecimento de forma geral e não por disciplinas como no documento anterior.
Apesar das considerações previstas pela LDB 9.394/96 e das orientações e direcionamentos apontados pelos PCN e pela própria BNCC para a disseminação de uma educação e um ensino de ciências voltado para a formação crítica dos cidadãos, trabalhos como o de Cachapuz et al. (2004), apontam pontos críticos que ainda perduram na cultura da ciência escolar, dos quais achamos importantes destacar:
a. O ensino de ciências como retórica de conclusões, em que quase sempre são ignoradas as relações ciência, tecnologia, sociedade e ambiente, aspectos que contribuem com uma educação com ênfase na cidadania responsável;
b. O ensino de ciências que privilegia a extensão ao invés da profundidade nas abordagens programáticas;
c. O ensino de ciências onde o caráter transmissivo asfixia o investigativo.
Considerando que o ensino de ciências ainda reflete as marcas da tendência tradicional no processo de ensino-aprendizagem e diante das suas pretensões de
proporcionar aos estudantes a compreensão do mundo, das produções científicas e tecnológicas, do ambiente e do entendimento do homem enquanto parte integrante da natureza capaz de modificar e transformar a sociedade em que vive, novamente reafirma-se a importância de alfabetizar cientificamente os estudantes, a fim de alcançar seu objetivo primordial que é a sua contribuição com a educação para a cidadania.
1.2 CONSIDERAÇÕES SOBRE A ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA
A alfabetização científica é atualmente considerada a peça-chave para atender as finalidades do ensino de ciências que anseia preparar os indivíduos para o exercício da cidadania e a participação ativa e democrática na sociedade.
Com base no resgate histórico abordado no tópico anterior sobre as mudanças e reformas curriculares para a educação em ciências nas últimas décadas, podemos perceber que o espaço conquistado pela alfabetização científica no contexto educacional emergiu da necessidade do controle público sobre as desenfreadas produções científicas e tecnológicas, em um momento em que os seus impactos sociais e ambientais começaram a ser uma preocupação para a sociedade (BAZZO; LINSINGEN e PEREIRA, 2003).
Os currículos de ensino de ciências enfatizam hoje a necessidade de levar o aluno ao entendimento da ciência, da tecnologia e do mundo em que vive para que possa tomar decisões e se posicionar frente às problemáticas do seu dia-a-dia, bem como apresentar, a partir do conhecimento científico, benefícios práticos pensados de maneira responsável para o bem-estar individual e coletivo da sociedade e o meio-ambiente (BRASIL, 2000).
Para discutirmos sobre a alfabetização científica cabe, em primeiro lugar, realizar uma apresentação da sua definição. Sasseron e Carvalho (2011) evidenciaram, em suas pesquisas, que a noção do que seria esse conceito ainda é difusa e controversa e que ainda não existe um consenso entre os pesquisadores da área sobre a sua nomenclatura.
Baseadas na literatura relacionada à didática das ciências, as autoras encontraram uma ampla variação da definição do termo que indica o objetivo do ensino de ciências pautado na formação dos alunos para o exercício da cidadania e atuação na sociedade. Segundo elas, pesquisadores de língua espanhola costumam utilizar o termo de alfabetização científica para designar o ensino que tenha como objetivo a promoção
de capacidades e competências entre os alunos e que lhes proporcione a participação nos processos de decisão do dia-a-dia. Já nas publicações em língua inglesa, encontraram que o mesmo objetivo recebe o nome de Scientific Literacy; e ainda nas publicações francesas encontraram o uso da expressão como Alphabétisation
Scientifique.
Realizando um levantamento na literatura nacional sobre os termos e expressões utilizadas pelos autores brasileiros para designar os objetivos do ensino de ciências apontados por Sasseron e Carvalho (2011), encontramos os seguintes conceitos: Letramento científico (Santos e Mortimer, 2001); Alfabetização Científica (Sasseron, 2015; Carvalho, 2013; Auler e Delizoicov, 2001; Chassot, 2003); e Enculturação científica (Carvalho, 2007).
O termo letramento científico é empregado por aqueles autores que adotam a tradução para o português do termo de origem inglesa Scientific Literacy, que se conceitua para além da capacidade de saber ler e escrever, em cultivar e exercer práticas sociais que usam a escrita. Aqueles pesquisadores que utilizam a expressão “enculturação científica” partem do princípio de que o ensino de ciências deve oportunizar aos alunos a vivência com a cultura científica, levando em consideração o fato de que assim como eles estão imersos em culturas religiosas, sociais e históricas, possam também fazer parte de uma cultura que tem em seu corpus, noções, ideias e conceitos científicos. E, por fim, os que empregam o termo “alfabetização científica” a entendem como a capacidade de organização do pensamento de maneira lógica e elemento fundamental para a construção de uma consciência crítica, em relação ao mundo que cerca os indivíduos (SASSERON e CARVALHO, 2011).
A alfabetização científica, de acordo com Chassot (2003), é uma das
dimensões com potencial para proporcionar alternativas que resultem em uma educação mais comprometida. Para ele, a ciência é uma linguagem escrita da natureza, a ser compreendida pelos alunos para que possam ter controle e previsão das suas transformações, resultando em uma melhor qualidade de vida. Ainda de acordo com o autor:
Seria desejável que os alfabetizados cientificamente não apenas tivessem facilitada a leitura do mundo em que vivem, mas entendessem as necessidades de transformá-lo – e, preferencialmente, transformá-lo em algo melhor. Tenho sido recorrente na defesa da exigência de com a ciência melhorarmos a vida no planeta, e não torná-la mais perigosa, como ocorre, às vezes, com maus usos de algumas tecnologias (CHASSOT, 2003, p. 94).
Partindo dessas considerações é válido destacarmos que nesse trabalho assumiremos a concepção da utilização do termo “alfabetização científica” uma vez que concordamos com a definição atribuída pelas autoras Sasseron e Carvalho (2011), que a concebem como o objetivo do ensino de ciências em formar indivíduos que conheçam e reconheçam conceitos e ideias científicas, aspectos da natureza da ciência e relações entre a ciência, a tecnologia, a sociedade e o ambiente e adquirem a capacidade de análise e a avaliação de situações que permitam o posicionamento e a tomada de decisão, pressupostos que vão diretamente ao encontro das pretensões da nossa pesquisa.
Partiremos agora para uma descrição das características de um indivíduo considerado alfabetizado cientificamente, bem como, para uma exposição das competências e habilidades que podem ser desencadeadas a partir do seu desenvolvimento.
Para Cachapuz, et al. (2004), ser alfabetizado cientificamente envolve o desenvolvimento de competências conceituais e construção de atitudes e valores que possibilitem aos indivíduos a capacidade de formular e debater responsavelmente um ponto de vista pessoal sobre as problemáticas relacionadas às produções científicas e tecnológicas, lhes garantindo a criticidade necessária para se posicionar diante de assuntos e situações que envolvam implicações pessoais e sociais, bem como lhes garantindo a participação democrática na tomada de decisões e os tornando, em primeiro aspecto, capazes de compreender como a ciência e a tecnologia são utilizadas em variadas situações sociais, econômicas e ambientais. Partindo dessas considerações os autores destacam que:
Ser cientificamente culto envolve simultaneamente três dimensões: Aprender Ciência (aquisição e desenvolvimento conceitual); Aprender sobre Ciência (compreensão da natureza e métodos da Ciência, evolução e história do seu desenvolvimento bem como uma atitude de abertura e interesse pelas relações complexas entre Ciência, tecnologia, sociedade e ambiente); Aprender a fazer Ciência (competências para desenvolver percursos de pesquisa e resolução de problemas) (CACHAPUZ, et al. 2004, p.367).
Conforme Chassot (2003), um indivíduo alfabetizado cientificamente é aquele que sabe ler a linguagem em que a natureza está escrita, sendo considerado um analfabeto científico aquele que é incapaz de uma leitura do universo.
Diante dessa necessidade de leitura do mundo, Motokane e Castro (2017) apontam que é imprescindível que o indivíduo em processo de alfabetização científica
entre em contato com essa nova linguagem para que durante o seu desenvolvimento possa adquirir habilidades que o permitam ampliar sua leitura de mundo.
Delizoicov (2006), seguindo as ideias de alfabetização de Paulo Freire, entende que alfabetizar cientificamente não configura um jogo mecânico de juntar letras, mas um processo que deva proporcionar uma leitura crítica da realidade e do mundo, tornando cada vez mais fundamental a compreensão crítica das interações entre ciência, tecnologia e a sua dinâmica social contemporânea.
Apoiadas na análise de diversos autores, Sasseron e Carvalho (2011) evidenciam em seus estudos as habilidades necessárias para considerar um indivíduo alfabetizado cientificamente (Quadro 02):
Quadro 02: Habilidades expressas por indivíduos alfabetizados cientificamente.
Fonte: Elaboração própria.
Desencadear esse conjunto de competências e habilidades nos estudantes a partir de um processo de alfabetização científica em sala de aula requer uma modificação no papel do professor que também deve assumir uma série de novos discursos e novas habilidades, além das tradicionais, e desenvolver um papel de mediador do conhecimento, levando o aluno, através de diferentes estratégias didáticas, à habilidade de argumentação, exposição de ideias, explicação de fenômenos e desenvolvimento de pensamento racional. Para tanto, é importante criar dentro da sala de aula um ambiente favorável e encorajador oferecendo condições para que esses alunos argumentem, discutam e falem ciência (CARVALHO, 2007).
Habilidades Características da Alfabetização Científica
Saber ler e escrever textos;
Compreender e interpretar textos científicos; Saber utilizar conceitos científicos;
Tomar decisões responsáveis no dia-a-dia acerca da ciência e da tecnologia; Compreender que a sociedade exerce controle sobre a ciência e a tecnologia; Compreender que a ciência e a tecnologia refletem a sociedade;
Reconhecer os limites da utilidade da ciência e da tecnologia para o progresso e bem-estar humanos;
Refletir sobre a importância de alfabetizar cientificamente os estudantes, através de uma educação comprometida com a formação crítica e cidadã dos indivíduos, enaltece a necessidade de que o professor, ao planejar as suas aulas, pense em estratégias metodológicas que tornem esse processo como condição possível no ensino de ciências.
Para Auler e Delizoicov (2001), a alfabetização científica e tecnológica é concebida a partir de duas perspectivas: a reducionista e a ampliada. A primeira é aquela que reduz o processo ao ensino de conceitos e proporciona o entendimento dos artefatos tecnológicos e científicos em uma dimensão unicamente técnica e internalista, esperando que os conteúdos operem por si mesmos ou como um fim em si. Já a segunda, mais próxima de uma concepção progressista da educação, é aquela que considera os conteúdos como meios para a compreensão de temas socialmente relevantes.
Carvalho (2007) aponta que as propostas apresentadas pelo professor para despertar a alfabetização científica dos alunos devem ser inovadoras e compostas de atividades de ensino que os permitam combinar o conhecimento científico que pretende ser construído pelo professor com a habilidade de tirar conclusões, baseadas em evidências, que ajudem na compreensão dos conteúdos e na tomada de decisão sobre o mundo e as suas transformações decorrentes da atividade humana. Assim, a autora entende que as atividades trabalhadas em sala de aula devem possibilitar o engajamento reflexivo dos alunos em assuntos científicos que apresentem significado para os mesmos, possibilitando-lhes a compreensão da ciência e suas tecnologias.
Após um aprofundamento bibliográfico da análise de referenciais da área de ensino de ciências que apresentavam ideias e habilidades para se desenvolver a alfabetização científica, Sasseron e Carvalho (2011) criaram os eixos estruturantes da
alfabetização científica, que consistem em linhas orientadoras para o desenvolvimento
desse processo em sala de aula. De acordo com as autoras, esses eixos se constituem como base necessária a ser considerada no momento de elaboração e planejamento de aulas que tenham como principal intuito alfabetizar cientificamente os estudantes.
Nessa perspectiva, os referidos eixos são divididos em três blocos e exploram aspectos para a aprendizagem e a percepção dos conhecimentos de ciências e sobre ciências, são eles: compreensão básica de termos e conceitos científicos fundamentais; a compreensão da natureza da ciência e dos fatores éticos e políticos que circundam a sua
prática; e o entendimento das relações existentes entre ciência, tecnologia, sociedade e meio-ambiente.
O primeiro eixo estruturante permite ao professor trabalhar com os alunos conhecimentos científicos que os possibilitem a aplicação em situações diversas do dia-a-dia, favorecendo também a compreensão de conceitos-chave da ciência. O segundo eixo preocupa-se com a ideia do entendimento da ciência como um corpo de conhecimento em constante processo de transformação. Por fim, o terceiro eixo trata da necessidade de compreender as aplicações dos saberes construídos pela ciência, enfatizando o trabalho com questões sustentáveis para a sociedade e o planeta.
Para Sasseron e Carvalho (2011), propostas didáticas que considerem esses aspectos em sua elaboração possuem grande possibilidade de estimular a alfabetização científica entre os alunos, uma vez que criam espaços para trabalhar os problemas que envolvem a sociedade e o ambiente e discutem, concomitantemente, os fenômenos do mundo.
No tocante às formas de avaliar se a alfabetização científica encontra-se em processo, Sasseron (2015) sinaliza alguns indicadores que podem ser analisados durante o desenvolvimento das atividades em sala de aula. Os mesmos consistem na apresentação de habilidades que se relacionam com a construção do entendimento de temas da ciência, evidenciando o papel ativo dos estudantes.
Diante dessa perspectiva deve-se observar nos alunos, durante o processo de alfabetização científica, o aparecimento e/ou desenvolvimento das seguintes habilidades:
a. O trabalho com informações e dados disponíveis através da organização, seriação e da classificação de informações;
b. O levantamento e teste de hipóteses construídas;
c. A explicação dos fenômenos estudados através de justificativas para torná-los mais robustos;
d. O uso do raciocínio lógico durante a investigação e a comunicação de ideias em situações de ensino-aprendizagem.
Nessa ótica, a alfabetização científica deve ser entendida enquanto um processo contínuo que não se encerra, mas que, assim como a ciência, deve estar sempre em construção proporcionando aos indivíduos novos conhecimentos emergentes de
situações que surgem em virtude das aceleradas transformações da sociedade (SASSERON, 2015).
Realizando algumas exposições sobre tudo o que foi apresentado no decorrer deste tópico, podemos perceber que a alfabetização científica é o objetivo central do ensino de ciências comprometido com a formação para a cidadania dos estudantes. O seu processo em sala de aula é desencadeado a partir de competências e habilidades desenvolvidas através de atividades que valorizem a construção de uma aprendizagem voltada para o entendimento da natureza da ciência, da produção de conhecimento científico aplicado aos artefatos tecnológicos e das suas implicações para a sociedade e o ambiente. A compreensão dessas relações permite ao aluno uma visão crítica do mundo e a capacidade de tomar uma decisão responsável, além de aplicar os conhecimentos construídos no seu cotidiano.
Consideramos que a alfabetização científica representa um desafio para os professores de ciências que, para além dos conteúdos programáticos, necessitam inserir os seus alunos na discussão de questões e assuntos que permeiam o seu dia-a-dia, uma vez que as finalidades desse processo encontram-se intrinsecamente relacionadas com a pretensão de formar os indivíduos para se tornarem cidadãos atuantes na sociedade. Nesse sentido, o professor torna-se o principal responsável por estabelecer a ponte entre o conhecimento e o aluno.
Diante de toda a discussão teórica realizada, refletimos sobre o que significa alfabetizar cientificamente e chegamos a concepção de que seria, em primeiro lugar, ensinar o aluno a pensar e possuir um olhar crítico sobre as questões sociais e as reais necessidades dos indivíduos para que tenham melhores condições de vida. Esses fatores implicam diretamente na indispensabilidade de desenvolver no aluno a capacidade de tomar decisões conscientes e emitir julgamentos responsáveis acerca dos assuntos que afetam diretamente a sua vida e lhes são apresentados diariamente, principalmente através dos diferentes meios de comunicação que, em sua maioria, consistem em inovações tecnológicas carregadas de promessas de melhorias na qualidade de vida da sociedade.
Nesse cenário, enxergamos que um aluno alfabetizado cientificamente deve ser capaz de compreender as relações políticas, econômicas, sociais, culturais e éticas que estão por trás das produções científicas e tecnológicas, entendendo como importante a sua participação na regulação e avaliação dessas construções que, em muitos casos,
transcendem o controle da própria ciência, que torna-se incapaz de medir e/ou quantificar os possíveis impactos sobre a sociedade e o ambiente.
Esse contexto nos faz recordar a “Síndrome de Frankenstein” citada nos estudos de Bazzo; Linsingen e Pereira (2003), que faz alusão ao temor de que o mesmo desenvolvimento científico-tecnológico que é produzido para controlar a natureza se volte contra os indivíduos e destrua não só essa natureza como também os seres humanos.
Alicerçadas nesses pressupostos, acreditamos que a alfabetização científica torna-se um elemento crucial em um ensino de ciências que tenha como objetivo a educação para a cidadania. Nessa perspectiva, o professor, na condição de mediador do conhecimento, exerce um papel fundamental e deve buscar estratégias metodológicas que sejam capazes de auxiliá-lo. Pensando nisso, cremos que esse processo pode ser tornar possível a partir de aulas que incentivem os alunos a expressarem suas ideias a partir de temas que discutam a importância da regulação pública sobre a tecnologia, estimulando o processo de aprendizagem mediante debates, juris e audiências públicas simuladas, palestras, mesas redondas, desenvolvimento de pesquisas, análise de leis, produções textuais, etc.
Uma das formas de se promover e potencializar a alfabetização científica entre os estudantes é considerar o uso de recursos didáticos e a utilização de práticas docentes que utilizem os delineamentos teóricos e metodológicos da argumentação científica e do ensino por investigação (GÓMEZ-MARTÍNEZ, et al. 2015).
Nesse entendimento, acreditamos que a metodologia do ensino por investigação seja uma estratégia didática capaz de colaborar com a inserção dos alunos na cultura e na alfabetização científica, considerada atualmente como condição fundamental para a participação democrática dos indivíduos na sociedade.
1.3 O ENSINO POR INVESTIGAÇÃO COMO ESTRATÉGIA DIDÁTICA
No âmbito educacional são recorrentes as discussões levantadas por professores e pesquisadores acerca de como os saberes científicos devem ser ensinados nas escolas para que sejam alcançadas as finalidades pretendidas pelos documentos oficiais da educação, que estabelecem como principal alvo a formação cidadã dos indivíduos.
Diante desses pressupostos, os conteúdos abordados nas aulas de ciências necessitam serem explorados incluindo a abrangência procedimental e atitudinal a fim de contribuir com a alfabetização científica do aluno, considerada atualmente como elemento crucial para o desenvolvimento da sua capacidade crítica e reflexiva e ponto de partida para a sua participação ativa na sociedade.
Sabemos, através da literatura pertinente, que as estratégias escolhidas pelo professor para fomentar a aprendizagem do aluno e contribuir com a sua formação cidadã são tão importantes quanto a escolha dos conteúdos que pretende utilizar para alcançar este fim.
Partindo desse entendimento, acreditamos veemente que a utilização da metodologia do ensino por investigação por se tratar de uma estratégia didática que através das suas atividades, geralmente desencadeadas por questões-problema, conduz o aluno a pensar, expressar suas ideias, emitir opiniões pessoais, argumentar, comunicar os conhecimentos construídos e apontar soluções para os problemas trabalhados, possui um grande potencial para inserir o estudante na cultura científica e colaborar com o seu processo de ensino-aprendizagem.
Essa metodologia é apontada por pesquisas em ensino de ciências como um meio eficaz de desencadear o processo da alfabetização científica, nessa perspectiva, para adentrarmos nessa discussão torna-se pertinente compreendermos de maneira breve a sua inserção dentro de um contexto histórico e social, ligado às transformações e reformas curriculares (ligadas principalmente aos interesses políticos e econômicos de cada época), a que passou o ensino de ciências ao longo das décadas.
De acordo com Zômpero e Labarú (2011), o ensino por investigação tem como precursor o filósofo e pedagogo americano John Dewey, que já no século XIX, nos Estados Unidos, defendia a preconização de um ensino centrado na vida, na união da teoria à prática e, principalmente, em um ensino que tornasse o aluno participante ativo no processo de sua aprendizagem.
No século XX as disciplinas de ciências passaram a integrar os currículos de vários países, trazendo à tona o ensino por investigação que emergiu de um momento em que se começou a pensar e a considerar a relevância do papel social do conhecimento científico. Já naquela época era considerado como uma estratégia capaz de despertar nos estudantes habilidades necessárias à formulação de questões significativas sobre os problemas sociais.
