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As competências em literacia científica em manuais escolares

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Academic year: 2021

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UNIVERSIDADE DE LISBOA

INSTITUTO DA EDUCAÇÃO

AS COMPETÊNCIAS EM LITERACIA CIENTÍFICA EM MANUAIS

ESCOLARES

Maria Plantier Santos Lobo Antunes

Dissertação

Orientada pela Professora Doutora: Cecília Galvão

MESTRADO EM EDUCAÇÃO

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I

AGRADECIMENTOS

No momento da conclusão deste trabalho como aluna à distância deste mestrado, quero agradecer a todos os professores pela disponibilidade e forma cordial com que fizeram o meu acompanhamento, respondendo em tempo útil aos mails e questões que ia colocando. Agradeço especialmente à minha orientadora, Professora Doutora Cecília Galvão, pelas orientações em tempo oportuno e pelo interesse despertado pela área concetual do Currículo e do Desenvolvimento Curricular. Guardo o seu testemunho profissional como exemplo.

Estendo os meus agradecimentos às minhas amigas Ana e Sandra com quem partilho a profissão e reflito com frequência sobre os temas deste estudo e ao Filipe e ao Zé que me apoiaram na revisão do texto.

Dentro do círculo familiar, quero agradecer à minha irmã João, a quem pelo sangue e pela profissão estou ligada desde há muito; aos meus pais, pelos valores que me transmitiram; ao Manel pelo apoio durante o tempo em que decorreu este trabalho.

Por fim, um agradecimento especial aos meus filhos que me proporcionaram e proporcionam vivências e, conhecimento diversificado sobre a “Escola”.

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RESUMO

Este estudo incide sobre a análise das atividades de aprendizagem e sobre a avaliação formativa da área curricular “Gestão Sustentável dos Recursos” pertencente ao Currículo Nacional do Ensino Básico-Competências Essenciais1 em manuais escolares. Trata-se de apurar recorrendo a uma metodologia de natureza qualitativa e interpretativa, a ênfase do desenvolvimento de competências veiculada pelos manuais escolares analisados, de modo a averiguar a sua sintonia com a estrutura conceptual do PISA 2006 cujo contexto da avaliação em Ciência inclui o tema da “Gestão Sustentável dos Recursos”.

Pretendemos contribuir para a reflexão sobre as atividades de aprendizagem em manuais, uma vez que estes instrumentos didáticos são considerados poderosos por influenciarem estudantes e professores na compreensão e comunicação do conhecimento científico.

Os resultados mostram sintonia, nos princípios, entre as estruturas conceptuais do Currículo e as do PISA 2006. Ao nível dos manuais estudados, esta sintonia não é perfeita dado que dão primazia à competência ”Explicação científica de fenómenos ” em detrimento da “Identificação de questões científicas” ligada à compreensão dos aspetos característicos da Ciência como forma de investigação. A análise dos dados evidencia com efeito, ênfase no conhecimento factual, ilustrado nas atividades de aprendizagem pela leitura e interpretação, seguidas da transcrição de informação adequada ao contexto, como forma de aquisição de conhecimento científico. Esta ênfase manifesta-se, ainda, na opção por questões do tipo resposta curta/fechada e no entendimento do conceito literacia científica que marcado pela aquisição de conhecimento factual de um determinado contexto, sem que este surja associado à compreensão dos conceitos.

Palavras-chave: Currículo, Literacia científica, Competências em literacia científica, PISA

2006, Manuais Escolares.

1Recentemente revogado pelo Despacho nº 17169/2011 de 23 de Dezembro

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III

ABSTRACT

This study focuses on the analysis of learning activities and on the evaluation of the formative curricular area “Sustainable Management of Resources” of the National Curriculum in school textbooks.

Through a qualitative and interpretative method, the goal is to evaluate the emphasis given by some selected textbooks to the development of competences as to verify if they are on line with the framework of the PISA 2006 whose assessment includes the subject “Sustainable Management of Resources”.

Given that these didactic tools are considered powerful as they influence students and teachers in understanding and communicating scientific knowledge , we search through this study to contribute for a reflection on the learning contribution of school textbooks.

The results demonstrate a relationship between the curriculum and the conceptual framework of PISA 2006, but this conclusion is valid only partially at the level of textbooks. In fact, we conclude that the manuals considered give priority to skills development and factual knowledge based on reading and interpretation of information as a means of acquiring scientific knowledge to the detriment of competences aimed to develop the understanding of fundamental features of science as an element of research. This emphasis shown by the results is associated to a particular attention on contents as demonstrated by the kind of issues addressed and on the formulation of the concept of scientific literacy defined as to acquire factual knowledge from certain context.

Key Words - Curriculum, Scientific Literacy, Competences in Scientific Literacy, PISA

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IV

ÍNDICE GERAL

AGRADECIMENTOS...I RESUMO ... II ABSTRACT ... III ÍNDICE GERAL ... IV ÍNDICE DE QUADROS ... V ÍNDICE DE FIGURAS ... VI ABREVIATURAS ... VII Capítulo 1- Introdução ... 1

1.1 O contexto e objetivo do estudo ... 2

1.2 Problema e questões de investigação ... 10

1.3 Organização global da dissertação ... 11

Capítulo 2 - Fundamentação Teórica ... 13

2. Introdução ... 14

2.1 Um Currículo para a literacia científica: um tema controverso ... 14

2.2 A avaliação em literacia científica realizada pelo PISA 2006 ... 23

2.2.1 As unidades de avaliação em ciência do PISA 2006 ... 27

2.2.2 O valor de um instrumento de avaliação comparada como o PISA ... 40

2.3 O valor didático dos manuais escolares ... 44

2.4 Da teoria à prática do ensino da Ciência ... 49

Capítulo 3 - Metodologia... 55

3.1 Enquadramento metodológico do estudo ... 56

3.1.1 Mapa conceptual do estudo ... 56

3.1.2 O Instrumento de recolha de dados ... 58

3.2 Seleção dos manuais escolares ... 66

3.3 Recolha de dados ... 68

Capítulo 4 - Caracterização dos Manuais Escolares ... 85

4. Introdução ... 86

4.1 Caracterização dos manuais escolares selecionados ... 86

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V Capítulo 5 - Conclusões ... 102 5. Introdução ... 103 5.1. Conclusões do estudo ... 103 5.2. Limitações do estudo ... 107 5.3. Recomendações ... 108

5.4. Sugestões para futuras investigações ... 108

Referências Bibliográficas ... 111

Anexos ... 117

Anexo 1 - Dados recolhidos segundo os códigos padrão da categoria CNCFN ... 118

Anexo 2 - Dados recolhidos segundo os códigos padrão da categoria ECPISA06 ... 122

Anexo 3 - Dados das varáveis da competência “Conhecimento“ e tipo de conhecimento “Conhecimento substantivo” da categoria CNCFN. ... 126

Anexo 4 - Dados das varáveis da competência “Explicação científica de fenómenos” e tipo de conhecimento “Conhecimento de ciências” da categoria ECPISA06. ... 128

Anexo 5 - Dados recolhidos segundo a definição do “Tipo de questão” – resposta curta/fechada. ... 131

Anexo 6 - Dados recolhidos segundo a definição do “Tipo de questão” – resposta restrita/aberta. ... 148

Anexo 7 - Dados recolhidos segundo a definição das Metas de Aprendizagem para o subdomínio “Gestão Sustentável dos Recursos” (ME/Metas de Aprendizagem, 2009, p. 2). ... 151

Anexo 8 - Dados recolhidos segundo a definição de literacia científica (OCDE, 2008, p. 39). . 154

ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1 - Grelha conceptual, dos níveis e das varáveis de cada nível da avaliação realizada pelo PISA (Fonte: OCDE, 2009, p. 52). ... 26

Quadro 2 - O contexto de ciências do PISA 2006 (Fonte: OCDE, 2008, p. 41) ... 31

Quadro 3 - Competências em ciências do PISA 2006 (Fonte OCDE 2008 Competências em ciências para o mundo de amanhã p. 41). ... 32

Quadro 4 - Descrições dos seis níveis de proficiência da escala de ciência. (OCDE, 2008, p. 49). ... 34

Quadro 5 - Definição dos códigos padrão da categoria Currículo Nacional de Ciências Físicas e Naturais (CNCFN) ... 63

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VI

Quadro 6 - Definição dos códigos padrão da categoria Enquadramento conceptual PISA 2006 (ECPISA06) ... 64 Quadro 7 - Manuais selecionados pelas escolas dos Concelhos do Distrito de Lisboa. (Fonte: DGIDC – secção manuais escolares - adoção online de manuais). ... 66 Quadro 8 - Componentes das variáveis “Conhecimento” e “Conhecimento Substantivo”, “Explicação científica de fenómenos” e “Conhecimento de Ciências” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06”. ... 72 Quadro 9 - Distribuição do tipo de questão por competência (Fonte: OCDE, 2009, p. 43). 76 Quadro 10 - Distribuição do tipo de questão pelo tipo de conhecimento (Fonte OCDE, 200, p. 44). ... 76 Quadro 11 - Distribuição das áreas de conteúdo/conhecimento pelas competências( Fonte: OCDE, 2009, p. 44). ... 76

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1- Esquema da organização global do estudo. ... 12 Figura 2 - Enquadramento conceptual da avaliação em ciência do PISA 2006 (Fonte: adaptado de (Bybee, R., & Mc Crae, B., Laurie, R. 2009, p. 867). ... 29 Figura 3 - Relação entre os itens e os estudantes na escala de proficiência (Fonte: OCDE, 2008, p. 47). ... 35 Figura 4 - Desempenho médio global em literacia científica – evolução temporal 2000-2006 (Fonte: GAVE, 2007, p. 15) ... 39 Figura 5 - Desempenho em literacia científica por nível de proficiência. Evolução temporal 2000-2006. (Fonte: GAVE, 2007, p. 17). ... 40 Figura 6 - Mapa conceptual do estudo... 57 Figura 7 - Atividade de aprendizagem “Construção de uma barragem” retirada do Manual A. ... 71 Figura 8 - Representação esquemática dos resultados da codificação segundo as variáveis “Competência” e “Tipo de conhecimento” das categorias “CNCFN” e “ECPISA06”. ... 73 Figura 9 - Exemplo de uma atividade de aprendizagem do Manual A. ... 89 Figura 10 - Exemplo da avaliação formativa presente no Manual A. ... 90

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VII

Figura 11 - Exemplo de uma atividade de aprendizagem do Manual B... 91 Figura 12 - Exemplo da Avaliação formativa do Manual B... 92

ABREVIATURAS

CNCFN - Currículo Nacional de Ciências Físicas e Naturais CTS - Ciência Tecnologia e Sociedade

CTSA - Ciência Tecnologia Sociedade e Ambiente ECPISA06 - Enquadramento Conceptual do PISA 2006

DGIDC - Direção Geral de Inovação e Desenvolvimento Curricular GSR - Gestão Sustentável dos Recursos

OCDE - Organização de Cooperação e Desenvolvimento Económico OEI - Organização dos Estados Ibero-Americanos

PISA - Programme for International Student Assessment TIC - Tecnologias de Informação e Comunicação

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Capítulo 1- Introdução

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1.1 O contexto e objetivo do estudo

Este trabalho incide sobre a análise em manuais escolares da unidade de ensino “Gestão Sustentável dos Recursos”, do programa do oitavo ano de escolaridade cujo tema é “Sustentabilidade na Terra”. Em 2007, The Perth Declaration on Science and Technology

Education vem reforçar a importância da Educação em Ciência e Tecnologia para se atingir

o objetivo do desenvolvimento sustentável à escala global. Foram elaboradas recomendações aos governos das cinquenta nações participantes relativas ao ensino das Ciências e Tecnologia, que posteriormente serviram de base ao relatório da UNESCO (2008) sobre políticas para a Educação em Ciência e Tecnologia.

O Currículo Nacional do Ensino Básico, componente de Ciências Físicas e Naturais, assim como as Orientações Curriculares indicam que com o tema Sustentabilidade na Terra pretende-se “que os alunos tomem consciência da importância de atuar ao nível do sistema Terra, de forma a não provocar desequilíbrios contribuindo para uma gestão regrada dos recursos existentes” (Ministério da Educação, 2001, p.140; Galvão et al,. 2001, p. 8).

A Educação para o Desenvolvimento Sustentável envolve o conceito de desenvolvimento sustentável, cujo carácter sistémico compreende práticas de participação de projeto de interdisciplinaridade, construídas com base nos conceitos de complexidade, reflexão, criatividade e diversidade (Galvão, 2007). Tem a sua aprendizagem a característica de exigir uma abordagem pedagógica global e interdisciplinar de problemas que permita aos alunos adquirir uma consciência do seu meio (Galvão, 2007), e portanto com carácter holístico, devendo ser parte integrante do Currículo como um todo e não como matéria separada ou apenas associada à educação ambiental (Unesco, 2005). Estes aspetos encontram-se também ressalvados nas Orientações Curriculares de Ciências Físicas e Naturais (2001), onde, a propósito do tema curricular “Sustentabilidade na Terra”, se refere que “a aprendizagem das ciências numa perspetiva global e interdisciplinar, em que se valorize as competências e os conhecimentos pela aprendizagem ativa e contextualizada, a pesquisa, a comunicação, a tomada de decisões, contribuirá para um futuro sustentado” (Galvão et al., 2001, p. 8).

Decorre então do Currículo e das Orientações Curriculares, documentos orientadores do processo de ensino e aprendizagem e dos manuais escolares, a necessidade

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de compreender os objetivos da Educação em Ciência, ou seja da literacia científica. Os conceitos de literacia científica, de competência e a avaliação internacional comparada das competências em literacia, cujo debate se mantém atual e ligado às novas realidades da globalização, constituem áreas conceptuais desta investigação.

A comparação do objetivo do tema curricular “ Sustentabilidade na Terra” sugerida nas Orientações Curriculares do terceiro ciclo de Ciências Físicas e Naturais (2001), com o da Educação para o Desenvolvimento Sustentável - “ser interdisciplinar e holística, ter valores direcionados, fornecer o pensamento crítico e as soluções de problemas, recorrer a múltiplos métodos, participar do processo de tomada de decisões, ser localmente relevante” apresentado no relatórios da UNESCO (2005, p. 46-47), confirma a existência de sintonia entre os dois documentos cujo denominador comum é a preparação de cidadãos para a compreensão geral da Ciência, no sentido do aumento do nível de literacia científica da população.

Esta sintonia justifica neste estudo a escolha da unidade de ensino “ A Gestão Sustentável dos Recursos “. O carácter holístico do tema propícia a verificação do desenvolvimento de competências na perspetiva da avaliação internacional comparada em literacia científica do PISA 2006 mobilizadora de “Conhecimento de ciências e sobre ciência”.

Para DeBoer (2000) falar de literacia científica é falar de ensino da Ciência e esta deve ser compreendida como o nível de compreensão de Ciência por parte de uma população adulta. A mesma visão é partilhada pelo PISA 2006, que define literacia científica como “Educação para os futuros cidadãos” (Bybee et al., 2009, p. 866).

No seguimento do que acabamos de expor é de mencionar que o Currículo Nacional ao incluir a perspetiva CTSA (Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente) passa a exigir a análise do papel social da Ciência e da Tecnologia e a promover a aprendizagem social da participação pública em decisões relacionadas com os temas tecnológicos e científicos (Galvão, 2007). Estes aspetos enquadram-se uma vez mais, na perspetiva do relatório da Unesco (2005) e da avaliação internacional em literacia científica realizada pelo PISA 2006 sustentada no conceito de literacia científica.

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Do primeiro ciclo de avaliações do PISA destacamos o PISA 2006 por constituir a primeira avaliação do desempenho em literacia científica realizada a alunos no final da escolaridade obrigatória. Esta inclui as competências científicas, os conhecimentos, os interesses e as atitudes dos estudantes em relação à Ciência em vários países e em diferentes contextos escolares dentro do mesmo país. O facto de ser a primeira grande avaliação do desempenho em literacia científica construída com base na investigação confere-lhe relevância didática, social, económica e política, nacional e internacional.

A sua relevância didática está presente na definição de literacia científica sobre a qual foi construída a estrutura conceptual da avaliação. Esta definição é apresentada como a capacidade de um estudante aplicar e analisar conhecimentos, raciocinar e comunicar com eficiência à medida que coloca, resolve e interpreta problemas numa variedade de situações concretas (OCDE, 1999 e 2003; GAVE, 2001 citado pelo PISA 2006 – Competências dos alunos portugueses).

Foi sobre essa definição que se construiu uma estrutura conceptual de avaliação de competências em literacia científica assente em quatro pilares: contextos, as competências, o conhecimento e as atitudes.

A estrutura conceptual do PISA 2006 reflete uma mudança nas metas e objetivos curriculares. Estas passaram a preocupar-se mais “ com o que os estudantes podem fazer com aquilo que aprenderam na escola, e não apenas com o domínio que têm de um conteúdo curricular específico” (OCDE, 2008, p. 18). Esta mudança de objetivos é importante para o que nos propomos investigar: verificar se o enquadramento conceptual em literacia científica do PISA 2006 está presente nas atividades propostas na unidade de ensino “Gestão Sustentável de Recursos” (GSR) em manuais escolares do 8º ano. Pretendemos compreender se estas promovem o desenvolvimento das competências em literacia científica avaliadas no PISA 2006.

Este propósito confronta-nos com a análise da implementação curricular da literacia científica monitorizada pela avaliação interna e externa “mundializada” (Canário, 2006). Portugal participa em dois projetos internacionais: no âmbito da União Europeia, Quadro Estratégico de Cooperação Europeia, no programa Educação e Formação (EF2020) e no

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âmbito da OEI (Organização de Estados Ibero-Americanos) no projeto Metas Educativas 2021. Ambos definem como objetivo a melhoria das competências básicas dos estudantes e os níveis de formação e qualificação dos portugueses. Para monitorizar e implementar o projeto Metas Educativas 2021, o Ministério da Educação lançou no ano letivo 2010-2011 o Programa Educação 2015.

No caso específico da avaliação das competências em literacia científica a referência nacional são os valores alcançados no PISA 2006 de 24,5% para os níveis de proficiência de 1 e -1. Até 2020, devem estes níveis ser reduzidos em 15% (Programa Educação, 2015). Em 2009 iniciou-se o segundo ciclo avaliações do PISA que prevê em 2015 realizar a avaliação em literacia científica. Se é certo que a redução de dez pontos percentuais nos níveis de proficiência é para ser atingida em dez anos, dentro de quatro, no PISA 2015, será feita a avaliação em literacia científica que monitorizará o Programa Educação 2015 e que revelará o desempenho dos estudantes portugueses neste domínio. As orientações do PISA 2006 vão no sentido de avaliar a Ciência e a Tecnologia em contextos diferentes, como a “Saúde”, “Recursos naturais”, “Qualidade ambiental”, “Riscos”, “Fronteiras da Ciência e Tecnologia” (OCDE, 2008, p. 39). A presença do contexto “ Recursos Naturais” mostra sintonia com a Educação para o Desenvolvimento Sustentável no âmbito da Unesco 2005 (Bybee et al,. 2009) e com o programa nacional de Ciências Físico Naturais habitualmente lecionado no oitavo ano de escolaridade.

O reconhecimento generalizado das exigências para o século XXI - um desenvolvimento industrial e económico, social e ambientalmente sustentado, possível apenas com cidadãos cientificamente e tecnologicamente preparados (UNESCO, 2008) -refere-se à educação científica e tecnológica como meio de preparar todos os estudantes para participação e tomada de decisões sobre Ciência e Tecnologia na sociedade em que se inserem.

É neste contexto que surge a recomendação política de considerar a literacia científica como um objetivo da Educação em Ciência (UNESCO, 2008), com carácter obrigatório no Currículo e como forma de responder à insatisfação dos Currículos mais tradicionais que privilegiavam, sobretudo, estudantes com aptidões e motivação específica

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para a Ciência. Manter o ensino das ciências afastado dos cidadãos é um erro, dado estar a ser posta em causa a crença no progresso pela perceção de perigos relacionados com os desenvolvimentos tecnológicos e as suas implicações no ambiente (Vieira, 2007).

Em síntese, o contexto nacional e internacional transporta a ideia da necessidade da Educação para a literacia científica e da sua avaliação (DeBoer, 2000). Saber se a avaliação internacional comparada em literacia científica espelha o estado da Educação em Ciência de um país ou o desempenho dos seus estudantes, tem sido amplamente questionado. Porém, a realidade evidencia que a anuência aos resultados da avaliação internacional comparada tem servido para que os governos exerçam controlo e indiquem uma direção para o ensino da Ciência (DeBoer, 2000).

É certo que são muitos os caminhos para a literacia científica e que este conceito é geral e encerra muitas definições (DeBoer, 2000). Este autor expõe que “a ausência de um corpo de conhecimentos legitimado para a literacia científica dificulta a sua avaliação” (p. 597). Por esta razão alerta quem tem a responsabilidade de decidir sobre o que deve ser ensinado que em primeiro lugar deve eleger quais os objetivos e o alcance do programa para a literacia científica. Às escolas e aos professores cabe escolher as prioridades que melhor se relacionam com o programa para a literacia científica de modo a proporcionar um ensino da Ciência coerente, substantivo e intelectualmente satisfatório (DeBoer, 2000).

Em Portugal os manuais escolares são certificados e a sua adoção regulamentada por critérios. Assim, perceber se nas atividades dos manuais escolares a estrutura conceptual que preside à elaboração das unidades de avaliação do PISA 2006 está presente poderá ajudar a compreender o desempenho dos alunos portugueses e contribuir para o debate sobre o desenvolvimento de competências através dos manuais.

A investigação sobre o ensino da Ciência contínua a desenvolver-se em torno da aprendizagem, na utilização dos conhecimentos científicos fora do contexto escolar, na sua relevância e nas orientações dadas aos professores (Aikenhead, 2005). A escola não está afastada da sociedade e não pode pretender preparar para a vida ignorando o mundo do trabalho (Perrenoud, 2003). De acordo com este autor, a noção de competência surge ligada ao mundo empresarial, mas deixá-la entregue a este último seria renunciar à vocação

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libertadora da educação e à ideia de que o saber dá poder se o soubermos utilizar. Por isso a abordagem por competências não pretende mais do que permitir “utilizar os saberes para atuar” (Perrenoud, 2003, p.17).

Nesta linha de pensamento, verificar se existem situações nos manuais escolares que estimulam a sua construção, já que as competências não se ensinam mas desenvolvem-se, quando o estudante é colocado em situações complexas que exigem a mobilização dos seus conhecimentos (Perrenoud, 2003), parece-nos pertinente e em sintonia com o contexto da avaliação internacional comparada de competências para a literacia científica a que os estudantes portugueses responderão em 2015.

A avaliação de competências em literacia científica protagonizada pelo PISA 2006 não se limita apenas a medir o domínio dos conteúdos específicos, mas também a capacidade dos estudantes para identificar questões científicas, explicar fenómenos científicos e utilizar evidências científicas na resolução de problemas da vida real que envolvem a Ciência e a Tecnologia (OCDE, 2008). É uma avaliação que pressupõe uma perspetiva construtivista da aprendizagem centrada na resolução de problemas e no inquiry. Este é considerado uma estratégia eficaz no ensino das Ciências e a única capaz de despertar o interesse pela Ciência (Rocard et al., 2007). O Currículo Nacional de Ciências Físicas e Naturais do Ensino Básico (2001) tem o propósito de promover a literacia científica através de uma estratégia que envolva o inquiry, o raciocínio, a resolução de problemas, a argumentação e a comunicação.

Estes aspetos configuram a necessidade de desenvolvimento de competências. Também a avaliação de competências realizada no PISA 2006 confronta o estudante com a resolução de problemas que exigem competências e conhecimento de ciências e sobre ciência. Na estrutura conceptual do PISA, o “Conhecimento sobre ciência” (sobre a forma como a ciência funciona, enquanto atividade de investigação humana) está separado do “Conhecimento de ciências” (o conhecimento do mundo natural e da forma como este se articula com as diferentes disciplinas). Esta distinção ao nível do domínio “Conhecimento” presente na estrutura conceptual do PISA, é inovadora por permitir a avaliação de competências segundo a definição de inquiry .

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O conhecimento facultado pela investigação sobre a aprendizagem revela que o bom domínio dos conceitos é essencial à compreensão. Porém, se este não possuir uma estrutura conceptual que o organize, ele por si só não é suficiente (Bybee, 2010). Ainda sobre a forma como se aprende, Bybee (2010) realça que a aprendizagem assente na “metacognição” permite monitorizar a compreensão do conhecimento adquirido, sendo assim um fator essencial à aprendizagem.

Por “metacognição” entendemos: “ o conhecimento sobre o conhecimento (tomada de consciência dos processos e das competências necessárias para a realização da tarefa) e controle ou autorregulação (capacidade para avaliar a execução da tarefa e fazer correções quando necessário- controle da atividade cognitiva da responsabilidade dos processos executivos centrais que avaliam e orientam as operações cognitivas) ” (Ribeiro, 2003, p. 110).

Este dado revelado pela investigação sobre o ensino e a aprendizagem tem claras implicações com o inquiry (Bybee, 2010) ao qual o Currículo Nacional de Ciências Físicas e Naturais responde. Apesar de a investigação identificar várias discrepâncias no uso e na compreensão do termo inquiry, a definição que se enquadra nas unidades de avaliação do PISA é, segundo o mesmo autor:

1 An outcome of science teaching that is characterized by knowledge and understanding

of the process and methods of science.

2 Outcomes of science teaching that refer to specific skills and abilities integral to the processes and methods of science.

3 The instructional strategies used to achieve students` knowledge and understanding of science concepts, principles, and facts and/or the outcomes describes in the aforementioned definitions 1 and 2. (Bybee. 2010, p. 87).2

2 O termo inquiry justifica a citação em inglês, de modo a não desvirtuar o sentido da definição do autor.

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Dois aspetos são realçados nesta definição de inquiry. Um diz respeito ao inquiry como estratégia de ensino e outro aos resultados da aprendizagem desse mesmo ensino. Como bem se sabe, os resultados do ensino estão relacionados e associados às estratégias de ensino que neste caso devem estar baseadas no inquiry o que significa requererem

inquiry-oriented strategies (Bybee, 2010).

Ora as atividades de aprendizagem e a avaliação formativa dos manuais escolares, instrumentos de análise e recolha de dados nesta investigação, incorporam um modelo educativo que vai ao encontro do desenvolvimento de competências em literacia científica através de estratégias de aprendizagem orientadas para o inquiry. Sabemos que o desenvolvimento de competências para a resolução de problemas exige saberes e constante relacionamento entre eles de modo a poder utilizá-los na resolução de situações complexas (Perrenoud, 2003). Mas se é certo que as competências requerem “Conhecimento sobre ciência e de ciências”, é igualmente certo que envolvem processos cognitivos relevantes como raciocínio indutivo e dedutivo, pensamento critico e integrado, construção de explicações e argumentação com base em evidências (Bybee, 2010). A avaliação do PISA, ao separar “Conhecimento sobre ciência” de “Conhecimento de ciências” vai ao encontro da abordagem por competências e da definição de inquiry. Inclui a categoria scientific

inquiry, centrada no processo e no método da Ciência, e a categoria scientific explanations

que representa os resultados do scientific inquiry (Bybee, 2010)

Em síntese, trata-se de comparar duas propostas de desenvolvimento de competências para a literacia científica que possuem em comum o processo/estratégia de ensino/aprendizagem, o inquiry.

Do exposto, fica claro que há uma mudança na Educação, associada a novas políticas, a novas modalidades de regulação dos sistemas educativos e ao novo objetivo do ensino das Ciências expresso no Currículo e nas Metas de Aprendizagem. Segundo Holbrook (2010), o paradigma mudou. Professores e decisores do Currículo devem aceitar que o ensino das Ciências não pode ser apenas a aquisição de conteúdos científicos. O seu objetivo passou a estar inscrito nos objetivos gerais da Educação como um todo e não apenas da Educação em Ciência.

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1.2 Problema e questões de investigação

Entre professores, educadores em Ciência, construtores do Currículo e outros, cresceu o consenso sobre a necessidade efetiva de um Currículo e de um ensino da Ciência para a literacia científica (DeBoer, 2000; Fensham & Harlen, 1999; Millar & Osborne, 1998). O contexto nacional e internacional em que o ensino para a literacia científica está envolvido leva a que se tenham em conta nesta investigação os seguintes pressupostos: - a avaliação em literacia científica publicada no PISA 2006 revela níveis de proficiência baixos para os alunos portugueses do sétimo e oitavo ano de escolaridade;

- até 2020 o número de estudantes portugueses com nível de proficiência 1 e -1 no PISA 2006 tem que ser reduzido em 15%;

- os manuais escolares atendem ao Currículo e às Orientações curriculares do ensino básico de Ciências Físicas e Naturais, possuem valor didático para alunos, professores e encarregados de educação e incluem orientações didáticas que guiam a prática do professor; - o enquadramento conceptual do PISA 2006, na avaliação de competências em ciências para o futuro, pode servir de base à análise dos manuais escolares.

Assim, o quadro teórico do Currículo e desenvolvimento curricular, com especial incidência nos conceitos de literacia científica, competência e avaliação de competências para a literacia científica fez surgir o problema de investigação desta dissertação.

Problema

De que forma as atividades de aprendizagem e a avaliação formativa propostas na unidade de ensino “Gestão Sustentável dos Recursos”(GSR), seguem em manuais escolares do 8º Ano de Ciências Naturais o enquadramento conceptual em literacia científica do PISA 2006?

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Para dar solução a este desafio teremos que responder às questões de investigação que se seguem:

Questões de investigação

Que visibilidade tem o enquadramento conceptual em Ciência (contexto, competências e conhecimento) do PISA 2006 nas atividades da unidade de ensino GSR em manuais escolares do 8º ano de escolaridade?

De que forma a estrutura das questões dos “Testes PISA 2006” contribuem para desenvolvimento de competências?

De que forma as atividades de aprendizagem e avaliação formativa dos manuais contribuem para o desenvolvimento de competências?

Em que medida este estudo pode contribuir para a reflexão sobre a revisão curricular do ensino da Ciência para a literacia científica?

1.3 Organização global da dissertação

Na organização global desta dissertação optou-se por apresentar o trabalho em cinco capítulos. No primeiro capitulo – Introdução - é apresentado o contexto geral do trabalho com referência às áreas conceptuais que o mesmo envolve. É ainda enunciado o objetivo, o problema e as questões de investigação. No segundo capítulo – Fundamentação teórica - faz-se referência ao enquadramento teórico dos principais quadros conceptuais com base na investigação publicada. O terceiro capítulo – Metodologia - clarifica os pressupostos metodológicos que estiveram na base de estudo e descreve as diferentes etapas metodológicas (enquadramento metodológico da investigação, a seleção dos manuais escolares, conceção do instrumento de recolha de dados e recolha de dados). No quarto capitulo – Caracterização dos manuais selecionados – é apresentada a caracterização do desenvolvimento de um conteúdo curricular tendo como exemplo de referência o capitulo “Gestão Sustentável dos Recursos”, seguida da análise, interpretação e discussão dos dados recolhidos no capítulo 3. Finalmente, no quinto capítulo – Conclusões – são apresentadas as principais conclusões do estudo, referindo-se as suas limitações, as recomendações e as

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Manuais escolares

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Capítulo 2 - Fundamentação Teórica

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2. Introdução

As disputas sobre a definição do Currículo escrito manifestam os conflitos sobre as aspirações e intenções da escolarização (Goodson, 2001) cuja compreensão é importante para estabelecer critérios de avaliação e apreciação pública da Educação. Segundo o autor, são diversos os campos e os níveis em que o Currículo é produzido, negociado e reproduzido devendo nesta diversidade de áreas e níveis ser feita a distinção entre Currículo escrito e Currículo como atividade de sala de aula ou Currículo ativo. Fica assim implícita a relação entre a teoria e a prática, entre Currículo prescrito e implementado, o que nos conduz à análise da construção social do Currículo segundo Goodson (2001). A revisão da literatura que a seguir apresentamos foi estruturada em quatro partes:

- a primeira, onde procurámos saber como chegou o conceito de literacia científica ao Currículo, qual o seu significado e quais as suas consequências;

- a segunda, sobre a avaliação de competências em literacia realizada pelo PISA 2006 e sobre o PISA como instrumento de regulação;

- a terceira, sobre os manuais escolares, uma análise sobre o valor didático destes instrumentos para o ensino da Ciência no contexto nacional:

- a quarta e ultima, sobre o papel do professor no contexto atual da educação para a literacia científica, uma análise das dificuldades da implementação curricular e da avaliação de competências para a literacia científica.

2.1 Um Currículo para a literacia científica: um tema controverso

A controvérsia sobre o conceito de literacia científica centra-se na sua definição e interpretação. Amplamente utilizado, nos últimos anos, para caracterizar o objetivo da Educação em Ciência, surge na literatura envolto em várias interpretações com implicações no Currículo (Millar, 2006). Aliás, DeBoer (2000) chama a atenção para que a seguir à II-Guerra Mundial, o descontentamento com a Educação em Ciência faz surgir o termo literacia científica como o objetivo da Educação em Ciência e que a adoção deste conceito pela nova reforma do ensino da Ciência, obrigou à sua definição, o que originou várias interpretações, como podemos apreender na sua exposição da histórica do conceito.

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O debate sobre a natureza e a estrutura do ensino das Ciências tem sido escasso, apesar do consenso gerado nas últimas décadas sobre o valor e a obrigatoriedade da Educação em Ciência (Osborne & Dillon, 2008; Unesco, 2008). A reflexão e a investigação sobre o ensino das Ciências, documentadas em numerosas publicações e relatórios na última década, (Osborne & Dillon, 2008; Unesco, 2008; Rocard, et al., 2007; Gago, et al. 2004; Millar & Osborne, 1998), identificam falhas e apresentam recomendações. Uma das falhas frequentemente apontadas pela literatura diz respeito aos Currículos, nomeadamente à falta de coerência e de relevância e a excessiva ênfase nos conteúdos frequentemente ensinados de forma isolada e sem relação com um contexto, (Osborne & Dillon, 2008).

Millar e Osborne (1998) mencionam a enorme disparidade entre o ensino das Ciências realizado nas escolas no final do séc. XX e as necessidades e interesses dos estudantes. Referem que uma sociedade globalizada e dominada pela Tecnologia exige capacidade de comunicação, adaptabilidade e aprendizagem ao longo da vida. A Educação em Ciência não se pode destinar apenas à preparação dos novos cientistas e ser portanto dirigida a uma minoria, como tem sido o caso. Deve preparar indivíduos de modo a que estes estejam aptos a participar nos debates e a tomar decisões sobre temas relacionados com a Ciência e a Tecnologia, hoje presentes na vida de todos os dias. Nunca foi tão necessário, para a sociedade como um todo, possuir indivíduos com conhecimento sobre Ciência e Tecnologia (Millar & Osborne, 1998). Os mesmos autores mencionam a necessidade de revisão dos Currículos em Ciência que segundo o seu ponto de vista não respondem às necessidades da sociedade atual.

Sem se dar conta, a comunidade que trabalha na Educação em Ciência entrou numa nova era de reformas (Bybee & Fucks, 2006). Segundo os autores, finda a era Sputnik, conhecida pelo grande impulso no ensino da Ciência protagonizado pelos Estados Unidos da América cujo objetivo era a ida do homem à lua, voltamos a estar face a novos desafios que incluem maior número de países com economias fortes e competitivas, o que torna mais complexo saber como desenvolver num igual período de tempo, uma década, as competências necessárias para responder à competitividade de uma economia global sem precedentes (Bybee & Fucks, 2006).

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Se recuarmos cinco décadas, chegamos aos anos sessenta onde a comunidade científica pensava ainda que a Educação em Ciência deveria ter o propósito de preparar futuros cientistas (DeBoer, 2000). Só nos anos oitenta o conceito de literacia científica passou a estar associado ao contexto social quando a National Science Teacher Association (NSTA) adotou a posição oficial de que a Ciência tem uma componente social e cultural, alertando para a necessidade de dar conhecimento aos estudantes da interdependência entre Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS). Esta ideia é igualmente partilhada pela American

Association for the Advance of Science (AAAS, 1989) com o Projecto 2061, Science for All Americans, cuja publicação constitui um marco no início dos Currículos para a LC. Este

projeto enuncia uma lista muito ambiciosa de metas de aprendizagem até aos doze anos de idade que segundo Fensham (2002) obrigou em 1996 a National Academy of Science (NAS) a criar uma nova lista, com oito categorias, elaborada por cientistas, que mais não fizeram do que conservar os conteúdos científicos tradicionais sem qualquer indicação sobre o que deveria ser omisso para dar lugar a novos tópicos. Contudo, desde o seu início o projeto protagonizou uma Educação em Ciência para o desenvolvimento das capacidades de compreensão e reflexão necessárias à vida de todos os dias e à construção de cidadãos responsáveis e participativos na sociedade. Recomenda um ensino não apenas baseado nos conteúdos, mas antes focalizado no que é essencial para promover a literacia científica (AAAS, 1989).

O slogan “ science for all” (como objetivo de um ensino da Ciência para todos os estudantes e não apenas os futuros cientistas) impulsionou o conceito de literacia científica e desde então o debate não parou, antes se expandiu, não existindo, até hoje, sintonia entre conteúdos programáticos e conceções de Currículo para o ensino da Ciência (Fensham, 2002). O autor refere que os Currículos com o propósito da literacia científica têm sido criticados por proporem objetivos de ensino e aprendizagem vastos e de difícil alcance, para além de não serem compreendidos por professores, estudantes e pais.

No final da década de oitenta surgem os Currículos Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), que possuem de país para país diferentes designações, apontados como veículos do ensino para a literacia científica (Aikenhead, 2005). Ligados a uma visão diferente de escola, vêm responder às falhas evidenciadas no ensino tradicional em Ciência,

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nomeadamente à crise no número de estudantes, aos mitos sobre as suas convicções e à aprendizagem de certos conteúdos científicos com pouco interesse para a maioria dos estudantes, especialmente quando estes saírem da escola (Aikenhead, 2005).

Nos anos noventa, a propósito da avaliação internacional comparada no âmbito do

Third International Mathematics and Science Study (TIMSS) surge o argumento de que os

conteúdos científicos são um elemento essencial na educação para a literacia científica. A ele sucede a construção de uma estrutura conceptual onde os conteúdos, o raciocínio em Ciência e Tecnologia e seus respetivos impactos sociais passam a estar associados (Fensham, 2002).

Inicia-se, assim, a relação entre o ensino da Ciência e a sociedade que juntamente com o desenvolvimento tecnológico, veio propor novos objetivos aos Currículos e divulgar o termo literacia científica como o estudo da Ciência em relação com a vida do dia-a-dia (DeBoer, 2000). Para DeBoer falar de literacia científica é falar da própria Educação em Ciência. Na sua revisão histórica do conceito de literacia, refere que a visão de compreensão geral e funcional da Ciência, com o propósito de ser compreendida por todos, é a mais comum entre as várias que o conceito tem tido desde a sua primeira utilização em 1958. A literacia científica deve ser compreendida como o nível de compreensão da Ciência por parte de uma população adulta e não como os conhecimentos adquiridos pelos estudantes em tempo escolar, ainda que, o que estes aprenderam na escola influencie as suas atitudes acerca da ciência e o seu desejo de continuar a aprender (DeBoer, 2000).

Também Osborne e Dillon (2008) afirmam que só tem sentido mencionar a Educação em Ciência para todos se ela tiver um valor universal e não o de preparar futuros cientistas. De acordo com os mesmos autores, o ensino da Ciência deve ainda ter o objetivo de desenvolver nos estudantes o conhecimento sobre Ciência e acerca da Ciência.

Bybee (2010) sugere que a dimensão funcional da literacia científica transmitida aos professores nos últimos anos, como a compreensão e aplicação adequada de vocabulário científico e tecnológico, deve ser acrescida da dimensão conceptual e processual da aprendizagem onde a informação deve estar relacionada com os conceitos que unificam as diferentes disciplinas de ciências. Deve ainda incluir a compreensão e as competências

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relativamente ao processo de funcionamento da Ciência. Por esta razão entende que o conceito de literacia científica é multidimensional (Bybee, 2010).

Ora, apesar dos múltiplos significados atribuídos ao conceito de literacia científica, Deboer (2000) conclui que este conceito “implica a compreensão geral e funcional da Ciência com propósito genérico e não de especificidade, pelo que deve entender-se por literacia científica o conhecimento de Ciência por parte de uma população” (p. 594).

Esta interpretação do conceito de literacia científica está hoje, segundo Reis (2006), presente em muitos Currículos, e os argumentos mais referidos pela literatura nas últimas décadas para justificar a educação científica alargada a todos os estudantes são de natureza económica, utilitária, cultural, democrática e moral. Contudo, têm sido responsáveis por uma tensão curricular marcada por dois propósitos distintos inscritos nos Currículos: o de preparar futuros cientistas e o de preparar uma maioria de estudantes (Osborne & Millar, 2008). Esta tensão impossibilitou o sucesso destes dois propósitos e fez surgir reformas educativas e curriculares assentes em metas de aprendizagem associadas a conteúdos científicos com o objetivo de garantir e medir a literacia científica de um estudante (DeBoer, 2000). Mas, como denota o autor, uma reforma assente em metas de aprendizagem suscita também controvérsias por conduzir à circunscrição do conceito de literacia científica. Para o autor, o mais importante é decidir sobre o que se pretende, dentro da abrangência do conceito, do que tentar responder a tudo.

Fensham (2002) coloca a questão: “o que tem falhado nesta conceção de Educação em Ciência” (p. 15). Sem contestar os princípios das razões utilitárias e democráticas da educação para a literacia científica, aponta-o como irrealistas. A complexidade dos conteúdos científicos, que envolvem temas como o aquecimento global, os efeitos da radiação dos telemóveis na saúde ou a conservação e a proteção das espécies, exige muito conhecimento científico e nem a melhor escola o pode assegurar, ficando assim o cidadão sem capacidade para avaliar criticamente o que é exposto pelos especialistas. Refere ainda a respeito da seleção dos conteúdos científicos, que esta tem sido realizada por especialistas em Ciência e em Educação em Ciência que possuem um percurso e uma perceção acerca da Ciência diferente da generalidade dos cidadãos e da sociedade.

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A relevância educacional dada à literacia científica no Currículo confronta-se, na prática, com as políticas de utilidade e necessidade sobre o que deve ser ensinado na sala de aula (Aikenhead, 2005). Por esta razão o autor entende que na definição dos conteúdos deve-se “questionar quem decide sobre o que é relevante e relevante, para quem” (Aikenead, 2005, p. 4). As respostas a estas questões têm despertado a investigação e os resultados desta têm orientado os decisores do Currículo.

Por fim, a ausência de um objetivo claro para a Educação em Ciência, apesar do reconhecimento generalizado da Ciência como parte da cultura contemporânea necessária à compreensão do mundo que nos rodeia, justifica segundo entendem Osborne e Dillon (2008) uma revisão curricular que responda à maioria. Apesar de atendido um dos objetivos mais caro às sociedades europeias, o de proporcionar escola e Educação para todos, incluindo as aprendizagens em Ciência, constata-se a existência de uma maioria de desinteressados pela Ciência que passam muito tempo na escola (Osborne & Dillon, 2008). Se do exposto ressalta a necessidade de revisão curricular e de mudanças no ensino da Ciência, o consenso sobre a estrutura de um Currículo para a literacia científica não foi ainda alcançado, apesar de estarem em curso em vários países europeus reformas curriculares (Neumann et al., 2009; Millar, 2006; Oates, 2011) e de a investigação sobre o tema continuar.

Sabemos que falar de Currículo significa questionar. Questionar quais os conteúdos científicos e qual o tempo a atribuir-lhes, qual o objetivo, qual o grau de profundidade com que devem ser ensinados, como devem ser comunicados e por fim em que ano de escolaridade deve o seu estudo ter início (Millar, 2011). Para este autor o desenho curricular é quase sempre um compromisso entre as implicações de um conjunto de objetivos e as tensões a que estes conduzem. Daí não ser fácil acordar num desenho curricular. Este está sujeito ao desenvolvimento curricular, às políticas governamentais, aos movimentos de educação (como por exemplo o das “competências”), às mudanças tecnológicas e à pressão de grupos que ao longo do tempo têm atuado como variáveis e forças que orientaram de forma imprevisível os objetivos da Educação em Ciência (Wellington, 2001).

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Wellington (2001) refere que forças internas como a investigação em Educação, tipos de pedagogias, autores e editores de manuais, associações de professores, relatórios da inspeção, formação de professores, movimentos ligados à Educação em Ciência, assim como forças externas, como mudanças sociais, os media, a academia, as mudanças tecnológicas, as forças económicas, a indústria, o ambiente e a agenda política se têm no passado adaptado e determinado o futuro da Educação em Ciência. Porém, seja qual for a lista das forças que intervêm no controlo da Educação em Ciência esta, está sempre dependente da resposta dos professores a estes propósitos na prática letiva.

No que diz respeito à definição dos conteúdos, Fensham (2002) alude a que o impasse a que chegou o ensino das Ciências só pode ser ultrapassado se novos critérios presidirem à seleção dos conteúdos. O autor entende que a sociedade e sociólogos devem questionar, identificar e definir quais os conteúdos científicos necessários à literacia científica da sociedade a nível geral e regional, pois os termos “Conhecimento prático de ciência” e “cidadania científica” têm surgido em estudos que especificam a necessidade social da Ciência em substituição do termo literacia científica. Para o autor o conhecimento científico tem uma importante base empírica relacionada com a vida do cidadão comum que lhe confere um status diferente do tradicionalmente baseado na expertise científica (Fensham, 2002).

Por esta razão, são muitos os que pensam que as notícias ligadas à Ciência publicadas nos media e na internet, muitas vezes associadas ao risco público e a problemas morais, deveriam orientar os temas científicos a abordar por serem os acontecimentos científicos do dia-a-dia do cidadão comum (Aikenhead, 2005; Millar, 2006; Millar & Osborne, 1998; Wellington, 2001; Fensham, 2002; OCDE, 2000).

Quanto ao ensino, Fensham (2002) pensa que deveria seguir duas categorias: “a aprendizagem pela descoberta e a referência a enigmas (p.21). Duas categorias que, segundo o autor, podem tornar a aprendizagem mais atraente e bela e que raramente são tidas em consideração pelos especialistas em Ciência e por quem decide o Currículo. Aikenhead (2005) menciona que os resultados da investigação sobre comparação da aprendizagem com Currículos tradicionais e CTS revelam sem ambiguidades que os estudantes que seguem um Currículo CTS aprendem os conteúdos curriculares tão bem

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como os que seguem cursos tradicionais. Os investigadores que observaram aulas com os Currículos CTS relatam a grande motivação dos alunos, para além de referirem a importância do papel do professor na abordagem do Currículo (Aikenhead, 2005).

Também em Portugal as Orientações Curriculares para o terceiro ciclo de Ciências Físicas e Naturais (2001) dão ênfase às possibilidades de gestão dos conteúdos e à implementação de experiências educativas, por parte dos professores, de acordo com alunos e contextos diferenciados (Galvão et al., 2001) Referem ainda, que a “coerência conceptual e metodológica dos temas organizadores do Currículo está assente na perspetiva interdisciplinar em que a interação entre Ciência – Tecnologia – Sociedade – Ambiente deverá constituir uma vertente integradora e globalizante da organização e da aquisição dos saberes” (Galvão et al., 2001, p. 8)

Assim, questionar e analisar a forma como os conteúdos curriculares são especificados e comunicados nos manuais escolares permite perceber de que forma o ensino da Ciência é veiculado em muitas salas de aula em Portugal, já que estes instrumentos didáticos influenciam significativamente a forma como os conteúdos curriculares são explicados e comunicados na sala de aula (Millar, 2011).

Reestruturar os Currículos de Ciências, de modo a que estes se adaptem à sociedade global e proporcionem aos professores um ensino em consonância com a sociedade atual, dominada pelo avanço das telecomunicações e da rápida transmissão de informação, foi o propósito na reorganização curricular de 2001 (Ministério da Educação, 2001; Galvão et al., 2001). Mais uma vez, razões utilitárias, democráticas e culturais motivaram a reorganização curricular e consequentemente o enquadramento dos conteúdos curriculares no qual se inclui o tema “Sustentabilidade na Terra”. De acordo com Wellington (2001), estas razões devem determinar a forma como os conteúdos devem ser ensinados. Conhecer a justificação da introdução de um determinado conteúdo no Currículo tem influência na prática da sala de aula. Para o autor este conhecimento responde ao “porquê do seu ensino”, ao mesmo tempo que orienta para o conhecimento “do quê “e do “como” devemos ensinar (p. 35).

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Registamos que nas Orientações Curriculares de Ciências Físicas e Naturais (2001), o Currículo é apresentado como “um processo cognitivo, e social contextualizado, em que as oportunidades de aprendizagem resultam da interação do professor com os seus alunos” (Galvão et al., 2001, p. 3). No mesmo documento é assinalado que o Currículo deve ser olhado não apenas como documento, mas “fundamentalmente como exemplificação de situações em que alunos e professores partilham conteúdo e significado” (p. 3) Esta compreensão do Currículo é particularmente cara a esta investigação uma vez que a literatura refere serem muitos os professores que seguem e orientam a sua prática letiva pelos manuais escolares (Millar, 2011) e que as situações de aprendizagens constantes dos manuais são o objeto da análise desta investigação.

Questionar a relevância do conteúdo programático “Gestão Sustentável dos Recursos” para a literacia científica conduz-nos ao cerne do debate sobre o Currículo com este propósito. Nele participam académicos em Ciência e especialistas na Educação em Ciência, que argumentam que o ensino deve manter os conteúdos científicos de sempre. Sugerem apenas o acrescento de tópicos inovadores numa perspetiva cultural da Ciência com valor para a humanidade, e associados a um pragmatismo social que reconhece a utilidade deste conhecimento para a população. Nesta visão, a introdução no programa nacional do terceiro ciclo do conteúdo programático “Gestão Sustentável dos Recursos” e do tema “Sustentabilidade da Terra” encontra justificação.

A aproximação dos conteúdos curriculares ao contexto social e mais concretamente ao Desenvolvimento Sustentável está também presente nas recomendações de relatórios e encontros internacionais, que apelam ao envolvimento social pelo Desenvolvimento Sustentável (United Nations Conference on Environment and Developement, 1992 ;

Agenda 21; United Nations General Assembly Millenium Declaration, 2000; The World

Summit on Sustainable Developement, 2002; Unesco, 2005), no qual a Educação foi chamada a colaborar. A aprendizagem do Desenvolvimento Sustentável está igualmente presente na posição oficial da National Science Teachers Association (NSTA, 2010) e na OCDE (2008) como área de investigação relacionada com a literacia científica.

Também os questionários realizados aos estudantes pelo PISA 2006 revelam que estes apontam a compreensão dos temas ambientais como importantes do ponto de vista

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individual, social e global (Bybee, 2010, p. 110). A título de exemplo, uma enorme maioria dos estudantes dos países da OCDE acredita na importância do ensino e aprendizagem dos seguintes temas (e percentagens): “Utilização/Consequências dos Recursos Energéticos”(82% dos estudantes),“Utilização/consequências da água”(76%), “ Poluição do ar”(92%), “Lixo nuclear”(78%), “ Extinção das espécies” (84%) e “ Destruição da floresta” (883%) . Estes dados confirmam a atualidade do tema do Currículo Nacional.

Verificamos assim que estamos perante um novo contexto para a Educação em Ciência em que o objetivo passa a ser desenvolvimento de competências cognitivas individuais e sociais, confundindo-se desta forma com os objetivos da Educação em geral (Holbrook, 2010). O autor lembra-nos que o ensino da Ciência não se faz no vazio, mas na sala de aula e a partir dos conteúdos científicos, tendo apenas mudado o contexto social e cultural em que estes são ensinados, de modo a responder às mudanças sociais e à globalização. Este novo paradigma veio tornar o trabalho do professor mais difícil (Holbrook, 2010) e colocar o processo de ensino e a aprendizagem em Ciência no centro da problemática da educação para a literacia científica, cuja avaliação realizada por estudos em diferentes países revelou ser fraca entre os jovens (Chagas, 2000).

Se há quarenta anos atrás a Educação em Ciência começava na própria Ciência, focalizada na sua essência com o propósito de preparar os novos cientistas segundo teorias behavioristas do ensino/aprendizagem, hoje tem o propósito da literacia científica, segue as teorias construtivistas e já não começa na própria Ciência (Malcolm, 1999). Passados treze anos sobre o contexto em que Malcolm (1999) escreveu o seu artigo, a sua afirmação constitui uma recomendação à investigação no sentido de formular questões pertinentes que respondam ao desenvolvimento e ao diagnóstico das dificuldades culturais locais, o que implica sair das questões e metodologias de investigação tradicionais.

2.2 A avaliação em literacia científica realizada pelo PISA 2006

A avaliação das aprendizagens em Ciência está atualmente em muitos sistemas educativos, incluindo o português, institucionalizada e monitorizada por protocolos nacionais estandardizados, quantitativos e sumativos associados ao Currículo Nacional. Por exemplo, a nível nacional os exames nacionais, os testes intermédios e as provas de aferição são instrumentos de avaliação e monotorização do Currículo e das aprendizagens

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através dos programas lançados pelo Ministério da Educação (Programa Educação 2015; Programa Metas de Aprendizagem 2009).

A par desta monitorização nacional existe a internacional, realizada pela Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico (OCDE) que em 1997 lançou o programa PISA (Programme for International Student Assessment) que representa um compromisso, assumido pelos governos dos estados membros e não membros da OCDE, com o objetivo de monitorizar e comparar os sistemas de educação e formação dos países participantes (Bybee et al., 2009). A regularidade do programa (realizado de três em três anos desde 2000) aliada à cobertura geográfica (1/3 da população estudantil mundial), política, cultural e económica (90% da economia mundial), constitui um dos principais trunfos do PISA na sua capacidade de monitorização (Carvalho, 2009). Mas o PISA apresenta ainda uma característica inovadora que é a avaliação das competências em literacia dos jovens escolarizados até aos 15 anos de idade (Carvalho, 2009). Os testes abrangem os domínios da leitura, matemática e literacia científica, e a avaliação é centrada nas competências para literacia e não no Currículo escolar como muitas das avaliações tradicionais de desempenho. No PISA 2006 foi pela primeira vez a nível da OCDE avaliada a literacia científica. Hoje os resultados desta avaliação constituem uma base de análise para a construção de tendências futuras da monitorização da avaliação em literacia científica (OCDE, 2008).

Segundo Whitehead (2007), a avaliação institucionalizada é aceite e concebida para ajudar os professores a testarem o seu ensino. Ainda segundo o mesmo autor, é responsável por criar nos estudantes uma cultura de avaliação centrada nos conteúdos e nos pressupostos definidos pelas metas nacionais para as aprendizagens, que possuem grande influência na forma como os professores ensinam e os estudantes aprendem. Whitehead (2007) no seu estudo em escolas secundárias refere que a avaliação da literacia é sobretudo sumativa e há evidências de que a sua aplicação é inapropriada, por ser culturalmente discriminatória e de elaboração pouco credível.

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No que diz respeito às avaliações comparativas internacionais ao fornecerem um contexto mais amplo permitem uma interpretação do desempenho nacional e a identificação dos pontos fortes e fracos dos sistemas educativos (OCDE, 2008). Pretende-se, assim, retirar dos seus resultados informações que orientem os esforços nacionais na ajuda às aprendizagens, ao ensino realizado pelos professores e à melhoria do desempenho das escolas. No caso concreto da avaliação realizada pelo PISA, o objetivo é proporcionar aos decisores políticos indicadores sobre as competências e os conhecimentos dos estudantes com 15 anos de idade e evidenciar os aspetos do sistema educativo responsáveis pelo sucesso dos estudantes, das escolas e do próprio sistema educativo como um todo (Bybee et al., 2009).

Não é assim de estranhar que os resultados do PISA 2006 ao cruzarem dados de duas dimensões, social e cognitiva, motivem reformas nos sistemas educativos. A Alemanha é um bom exemplo da implementação de uma reforma do sistema educativo com base nos resultados do primeiro ciclo do PISA (Neumann et al., 2010).

A abrangência do programa PISA pode ainda ser compreendida pelos dados que fornece. A conceptualização da sua estrutura-base assenta sobre quatro níveis, dois pertencentes ao sistema educativo e os restantes às estruturas de ensino e aos estudantes. Estes níveis, cruzados com as variáveis, antecedentes, processos e resultados (v. Quadro 1), permitiram planificar os contextos que serviram de base à elaboração dos questionários PISA cujos resultados garantem a abrangência sobre os aspetos mais relevantes do sistema educativo de cada país (OCDE, 2009).

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Quadro 1 - Grelha conceptual, dos níveis e das varáveis de cada nível da avaliação realizada pelo PISA (Fonte: OCDE, 2009, p.52).

A relação entre os resultados das aprendizagens e as características dos estudantes e os fatores que organizam a sua aprendizagem dentro e fora da escola permitem destacar diferenças em padrões de desempenho. Ainda a respeito da abrangência do PISA, é de salientar o seu conceito de literacia cientifica, a relevância dada à aprendizagem ao longo da vida e a natureza colaborativa em que a sua elaboração está envolta (OCDE, 2008).

Na base desta avaliação internacional comparativa está a convicção de que a prosperidade económica e social dos países depende em grande parte de um capital humano detentor de conhecimentos e capacidades ao longo da vida (OCDE, 2008). Esta convicção de prosperidade, assente no potencial educativo dos estudantes, transporta o compromisso do desenvolvimento de competências e de conhecimentos adaptados ao século XXI (Bybee & Fuchs, 2006). Estes autores entendem que a Ciência e a Tecnologia têm um papel fundamental na preparação da mão-de-obra necessária ao século XXI, e que a excelência da Ciência e da inovação tecnológica tem sido nos últimos cinquenta anos responsável pelo

Antecedendentes Processos Resultados

Nível do Sistema educativo

Macroeconómico, social, cultural e contexto político

Políticas e organização da educação

Resultados sobre o nível do Sistema Educativo

Características das instituições educacionais

Politicas e a prática das instituições educacionais

Resultados sobre o nível das instituições

Nível das Estruturas de Ensino

Características das estruturas de ensino (professores, turmas, cursos, ambiente de aprendizagem)

Ambiente de

aprendizagem

Resultados sobre o nível das estruturas de ensino

Nível dos estudantes e da Aprendizagem

Características sociais e culturais dos estudantes e a idade, o género e o nível de escolaridade

A aprendizagem

individual

Resultados sobre o nível das aprendizagens individuais

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desempenho económico. Cientes destas convicções formulam três grandes questões de apelo à investigação em Educação em Ciência e Tecnologia (Bybee & Fuch, 2006, p. 350-351):

- “Que dados obtidos pela investigação terão impacto na definição de uma escala de competências para o século XXI?”

-“Como avaliar as competências para o século XXI ?”,

- “Que evidências podemos ter dos modelos de desenvolvimento destas competências?” As respostas a estas questões encontramo-las na estrutura conceptual do PISA sobre a qual foram construídas as unidades de avaliação em ciência do PISA 2006 e sobre as quais no debruçaremos a seguir.

2.2.1 As unidades de avaliação em ciência do PISA 2006

Quando em 1997 a OCDE lança o programa PISA, o conceito de literacia científica como objetivo da Educação em Ciência já tinha dado os primeiros passos. Crescia em simultâneo a necessidade de criar uma estrutura conceptual para a avaliação da literacia científica. Mas falar de avaliação e dos seus resultados implica cruzar variáveis resultantes das teorias sociais, psicológicas e cognitivas que contribuem e intervêm neste processo (OCDE, 2009).

A estrutura conceptual a elaborar, ao destinar-se a um estudo internacional deveria, por um lado, acrescentar valor aos modelos de avaliação anteriores, e por outro, satisfazer e assegurar tanto quanto possível a diversidade cultural dos países participantes (OCDE, 2009). A prioridade foi então o mapeamento dos componentes que assegurassem a inclusão de todas as dimensões provenientes dos dados (OCDE, 2009). Em resposta a esta necessidade, a OCDE em 2002 num fórum que reuniu um conjunto de especialistas em Educação em Ciência, deu início à preparação da estrutura conceptual da avaliação em literacia científica do PISA 2006 (OCDE, 2008). Rodger Bybee foi nomeado presidente do comité de preparação da estrutura conceptual em Ciência do PISA 2006 que definiu os termos da avaliação, a estrutura dos testes (o formato e a distribuição dos itens de acordo com as varáveis da estrutura conceptual) e a forma como publicar os resultados.

Imagem

Figura 2 - Enquadramento conceptual da avaliação em ciência do PISA 2006 (Fonte: adaptado de (Bybee, R., & Mc Crae,  B., Laurie, R
Figura 3 - Relação entre os itens e os estudantes na escala de proficiência (Fonte: OCDE, 2008, p
Figura 4 - Desempenho médio global em literacia científica – evolução temporal 2000-2006 (Fonte: GAVE, 2007, p
Figura 5 - Desempenho em literacia científica por nível de proficiência. Evolução  temporal 2000-2006
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