Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos: conceções e representações de práticas de professores de Física e Química

Universidade do Minho

Instituto de Educação

fevereiro de 2018

Ensino das Ciências orientado

para a Aprendizagem Baseada em Projetos:

conceções e representações de práticas

de professores de Física e Química

Tânia Sof ia T eix eir a F ernandes

Ensino das Ciências orient

ado para a Aprendizagem Baseada em Proje

tos:

conceções e represent

ações de práticas de professores de Física e Química

UMinho|20

18

Tânia Sofia Teixeira Fernandes

Ensino das Ciências orientado

para a Aprendizagem Baseada em Projetos:

conceções e representações de práticas

de professores de Física e Química

Universidade do Minho

Instituto de Educação

Trabalho realizado sob a orientação da

Doutora Maria Teresa Machado Vilaça

Dissertação de Mestrado

Mestrado em Ciências da Educação

Área de Especialização em Supervisão Pedagógica na Educação

em Ciências

DECLARAÇÃO

Nome: Tânia Sofia Teixeira Fernandes Endereço eletrónico: proftania@live.com.pt Número do cartão de cidadão: 11885233

Título da dissertação: Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos: conceções e representações de práticas de professores de Física e Química

Orientadora: Doutora Maria Teresa Machado Vilaça

Ano de conclusão: 2018

Designação do Mestrado: Mestrado em Ciências da Educação, Área de Especialização em Supervisão Pedagógica na Educação em Ciências

É AUTORIZADA A REPRODUÇÃO INTEGRAL DESTA DISSERTAÇÃO, APENAS PARA EFEITOS DE INVESTIGAÇÃO, MEDIANTE DECLARAÇÃO ESCRITA DO INTERESSADO, QUE A TAL SE COMPROMETE.

Universidade do Minho, 14 de fevereiro de 2018

______________________________________ (Tânia Sofia Teixeira Fernandes)

AGRADECIMENTOS

Atingida a reta final deste trabalho de investigação, quero expressar o meu agradecimento a todas as pessoas e instituições que de alguma forma contribuíram para que este estudo fosse concluído mais facilmente.

À minha orientadora, Doutora Teresa Vilaça pelo seu apoio incondicional, pela sua dedicação, presteza e profissionalismo, que foram fulcrais para finalizar este trabalho de investigação. Agradeço ainda todas as sugestões e correções que contribuíram para a melhoria deste trabalho e para o meu desenvolvimento pessoal e profissional.

Aos especialistas em Educação em Ciências e aos professores que colaboraram na validação do instrumento de recolha de dados, a minha gratidão pelo contributo que deram para melhorar a qualidade dos resultados obtidos.

Às escolas e aos professores que aceitaram colaborar neste estudo, permitindo a obtenção dos dados necessários para a realização deste trabalho.

A todos os meus amigos pela paciência, carinho e incentivo que sempre me deram, especialmente à Ana Gören e ao Attila Gören.

Aos meus pais, que sempre me deram todo o apoio e incentivo para estudar e me desenvolver pessoal e profissionalmente.

Ao meu marido pelo apoio incondicional em todas as fases da minha vida. Sem o teu amor e dedicação tudo seria mais difícil.

Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos: conceções e representações de práticas de professores de Física e Química

RESUMO

Os progressos que advêm das Ciências exigem que os cidadãos disponham de conhecimentos e competências que lhes permitam adaptar-se às circunstâncias mutantes da vida em sociedade. A Aprendizagem Baseada em Projetos (ABPj) é um método de ensino que envolve os alunos na aquisição de conhecimentos e habilidades por meio de um extenso processo de investigação, estruturado para responder a questões complexas e autênticas, que lhes permite alcançar as habilidades do século XXI.

Assim, esta investigação visa compreender as conceções e as representações das práticas, de professores portugueses de Física e Química, relativamente ao Ensino das Ciências orientado para a ABPj. Neste sentido realizaram-se entrevistas semidirigidas a doze professores de Física e Química que lecionavam a disciplina há pelo menos cinco anos. A entrevista teve os seguintes objetivos: caracterizar as conceções e as representações de práticas dos professores sobre o Ensino das Ciências orientado para a ABPj; averiguar as suas perspetivas sobre a viabilidade de implementação da ABPj e identificar as condições que consideram necessárias para a implementação da ABPj.

Os resultados mostram que os entrevistados não têm conhecimento ou têm um conhecimento ingénuo sobre as principais características e objetivos da ABPj. Verificou-se que esta forma de concetualizarem a ABPj condiciona as suas práticas de ensino, respeitando apenas algumas das características principais, nomeadamente, o trabalho colaborativo entre os alunos, a escolha do tema pelos alunos e a apresentação do produto final. A maioria dos professores considerou que não era viável o uso regular deste método no Ensino das Ciências e que, para isso acontecer, têm de ocorrer mudanças ao nível do currículo, da própria cultura das escolas, da formação dos professores e dos recursos materiais e logísticos de suporte às investigações.

Como consequência, destes resultados ressaltou a necessidade de ocorrer algumas alterações ao nível: do programa da disciplina, reduzindo a sua extensão e atualizando os temas de estudo; do processo de avaliação dos alunos, adequando-o às novas exigências da sociedade; da cultura da escola, tornando-a defensora e promotora deste tipo de projetos e da formação de professores, apropriada a este método de ensino.

Palavras-Chave: Educação em Ciências; Aprendizagem Baseada em Projetos;

Project-based learning in Science Education: conceptions and representations of practices of physics and chemistry teachers

ABSTRACT

The progress of Sciences requires that citizens have the knowledge and skills that allow them to adapt to the changing circumstances of life in society. Project-Based Learning (ABPj) is a teaching method that engages students in acquiring knowledge and skills through an extensive research process, structured to address complex and authentic issues or challenges, enabling them to achieve the XXI century abilities.

Thus, this research aims to understand the conceptions and representations of the practices of portuguese professors of Physics and Chemistry, regarding the teaching of Sciences oriented to ABPj. In this sense, semi-directed interviews were conducted with twelve physics and chemistry professors who had been teaching the discipline for at least five years. The interview had the following objectives: to characterize the conceptions and representations of teachers' practices on science teaching oriented to ABPj; to ascertain their perspectives on the feasibility of implementing the ABPj and to identify the conditions that they consider necessary for the implementation of the ABPj.

The results show that the interviewed are not aware of or have a naive knowledge about the main characteristics and objectives of ABPj. It was verified that this way of conceptualizing the ABPj conditions their teaching practices, respecting only some of the main characteristics, namely, the collaborative work among the students, the choice of the subject by the students and the presentation of the final product. Most teachers considered that regular use of this method in science teaching was not feasible. For that to happen there must be changes in the curriculum level, in the school culture itself, in the formation of teachers and in material and logistical resources that support the investigations.

As a consequence, these results highlighted the need for some changes occurring at the level of: the program of the discipline, reducing its extension and updating the subjects of study; of the students' evaluation process, adapting it to the new demands of society; of the culture of the school, making her the advocate and promoter of this type of projects and the formation of teachers, appropriate to this method of teaching.

ÍNDICE

AGRADECIMENTOS ... III RESUMO ... V ABSTRACT ... VII LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ... XII LISTA DE QUADROS ... XIII LISTA DE TABELAS ... XIII LISTA DE FIGURAS ... XIV

CAPÍTULO I CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO1

1.1.Introdução ... 1

1.2.Contextualização da Investigação ... 2

1.2.1. Educação em Ciências para a literacia científica ... 2

1.2.2. A Aprendizagem Baseada em Projetos e a promoção da literacia científica ... 6

1.2.3.Conceções e práticas de professores de Ciências relativas à promoção da literacia científica e ao ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 11

1.3.Objetivos da investigação ... 13

1.4.Importância da investigação ... 14

1.5.Limitações da investigação ... 15

1.6.Estrutura geral da dissertação ... 16

CAPÍTULO II REVISÃO DE LITERATURA ... 19

2.1. Introdução ... 19

2.2. Educação em Ciências e Aprendizagem Baseada em Projetos ... 20

2.2.1.Contextualização da Aprendizagem Baseada em Projetos na Educação em Ciências20 2.2.2. . O Trabalho de Projeto em Portugal e os desafios distintos da Aprendizagem Baseada em Projetos ... 30

2.3. Aprendizagem Baseada em Projetos, conceções e representações sobre as práticas ... 36

2.3.1. Características da Aprendizagem Baseada em Projetos ... 36

2.3.3. Representações de práticassobre o Ensino Orientado para a Aprendizagem Baseada

em Projetos ... 54

2.4. Formação de professores e Ensino Orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 64

2.4.1. Potencialidades da formação inicial de professores para a implementação do Ensino Orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos... 64

2.4.2. Formação contínua de professores e Ensino Orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 79

CAPÍTULO III METODOLOGIA ... 87

3.1. Introdução ... 87

3.2. Descrição geral da investigação ... 87

3.3. População e amostra ... 88

3.4. Seleção da técnica e instrumento de recolha de dados ... 92

3.5. Elaboração e validação do instrumento de investigação ... 92

3.6. Recolha de dados ... 95

3.7. Tratamento e análise de dados ... 96

CAPÍTULO IV APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ... 103

4.1. Introdução ... 103

4.2. Conceções de professores sobre a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 104

4.2.1. Conceções sobre o conceito de Aprendizagem Baseada em Projetos ... 104

4.2.2. Papel da tecnologia na Aprendizagem Baseada em Projetos ... 113

4.2.3. Contributo da Aprendizagem Baseada em Projetos para a Educação em Ciências 117 4.2.4. Papel do professor na Aprendizagem Baseada em Projetos ... 119

4.2.5. Reações dos alunos a um ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 121

4.3. Representações de professores sobre as práticas atuais e futuras de Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 123

4.3.1. Práticas de Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 123

4.3.2. Viabilidade da implementação do Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 142

4.3.3.Condições necessárias para a implementação do Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 152

CAPÍTULO V CONCLUSÕES E IMPLICAÇÕES ... 165

5.1. Introdução ... 165

5.2. Conclusões da investigação ... 165

5.3. Implicações dos resultados da investigação ... 172

5.4. Sugestões para futuras investigações ... 174

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 177

ANEXO I – Guião da Entrevista ... 191

ANEXO II – Pedidos de autorização à Direção Geral de Inovação e Desenvolvimento Curricular e à Comissão de Ética da UMinho ... 197

ANEXO III – Parecer da Direção Geral de Inovação e Desenvolvimento Curricular e da Comissão de Ética da UMinho ... 207

ANEXO IV – Declaração de Consentimento Informado ... 211

ANEXO V – Exemplos de transcrições de entrevistas ... 215

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ABPj – Aprendizagem Baseada em Projetos BIE – Buck Institute for Education

CE – Comissão Europeia

CNE – Conselho Nacional de Educação

CRSE – Comissão de Reforma do Sistema Educativo CTS – Ciência, Tecnologia e Sociedade

DGIDC – Direção Geral de Inovação e Desenvolvimento Curricular ECTS – European Credit Transfer and Accumulation System

EoABPj – Ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ME-DEB – Ministério da Educação – Departamento da Educação Básica NAP – National Academy Press

OCDE – Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico PNEP – Programa Nacional de Ensino do Português

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Competências para o século XXI ... 20

Quadro 2 - Evolução da Legislação Portuguesa sobre o Trabalho de Projeto no Ensino Básico e Secundário até 2001 ... 30

Quadro 3 - Evolução da Legislação Portuguesa sobre o Trabalho de Projeto no Ensino Básico e Secundário entre 2001 e 2004 ... 31

Quadro 4 - Evolução da Legislação Portuguesa sobre o Trabalho de Projeto no Ensino Básico e Secundário entre 2004 e 2012 ... 32

Quadro 5 - Diferenças entre Trabalho de Projeto e Aprendizagem Baseada em Projetos ... 35

Quadro 6 - Evolução da legislação portuguesa no âmbito da formação de docentes entre 1986 a 1989 ... 66

Quadro 7 - Evolução da legislação portuguesa, no âmbito da formação de docentes entre 1989 a 2000 ... 67

Quadro 8 - Evolução da legislação portuguesa no âmbito da formação de docentes entre 2000 a 2001 ... 68

Quadro 9 - Evolução da legislação portuguesa no âmbito da formação de docentes entre 2005 e a atualidade ... 68

Quadro 10 - Configurações estruturais possíveis dos cursos de formação inicial de professores do 3.º Ciclo do Ensino Básico e do Ensino Secundário para o modelo integrado e número de cursos que adotaram cada configuração em 1992 ... 73

Quadro 11 - Soluções de formação de professores não profissionalizados em atividade docente ... 75

Quadro 12 - Estrutura do guião da entrevista para professores de Física e Química .... 94

Quadro 13 - Subcategorias da conceção de ABPj e suas características com exemplos ... 99

LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Características pessoais e formação profissional dos professores entrevistados ... 90

Tabela 2 - Caracterização da amostra de professores entrevistados relativamente à experiência profissional ... 91

Tabela 3 - Conceito de Aprendizagem Baseada em Projetos (n = 12) ... 104

Tabela 4 - Aplicação do conceito de Aprendizagem Baseada em Projetos ... 109

Tabela 6 - Papel de outras tecnologias, para além do computador, na Aprendizagem

Baseada em Projetos ... 115

Tabela 7 - Principais objetivos da Aprendizagem Baseada em Projetos na Educação em

Ciências ... 117

Tabela 8 - Papel do professor no ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em

Projetos ... 119

Tabela 9 - Dificuldades que os alunos poderão demonstrar no ensino orientado para a

Aprendizagem Baseada em Projetos ... 121

Tabela 10 - Razões para os professores não implementarem um Ensino orientado para a

Aprendizagem Baseada em Projetos ... 123

Tabela 11 - Características das práticas dos professores sobre o Ensino das Ciências

orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 126

Tabela 12 - Tipos de aprendizagens proporcionadas aos alunos no Ensino das Ciências

orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 133

Tabela 13 - Dificuldades manifestadas pelos alunos num Ensino das Ciências orientado

para a Aprendizagem Baseada em Projetos... 136

Tabela 14 - Dificuldades e fatores facilitadores sentidos pelos professores ao usarem

um Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 138

Tabela 15 - Uso regular da ABPj no Ensino das Ciências ... 142 Tabela 16 - Constrangimentos/Dificuldades que os professores poderão encontrar ao

aplicar no futuro o Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem

Baseada em Projetos ... 145

Tabela 17 - Aspetos facilitadores que os professores poderão encontrar ao aplicar no

futuro o Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 148

Tabela 18 - Condições ideais para implementar no futuro o Ensino das Ciências

orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 152

Tabela 19 - Valências que os professores têm que ter para implementar o Ensino das

Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 156

Tabela 20 - Características da formação de professores de Ciências para promoverem

um Ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos ... 158

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Características da aprendizagem da Ciência e da Tecnologia baseada em

Projetos ... 8

Figura 2 - Fases do Ensino orientado para a Aprendizagem baseada em Projetos ... 42 Figura 3 - Função da questão central ... 45

CAPÍTULO I

CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO

1.1. Introdução

O presente capítulo está dividido em cinco subcapítulos reservados a uma breve contextualização e apresentação da investigação desenvolvida.

No primeiro subcapítulo é apresentada uma contextualização do problema de investigação (1.2) através da exploração do contributo da Educação em Ciências para a literacia científica (1.2.1), do contributo que um Ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos poderá ter para a promoção da literacia científica (1.2.2) e de uma breve análise das conceções e representações de práticas de professores de Ciências sobre a promoção da literacia científica e o Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos (1.2.3).

Seguidamente é apresentado o objetivo geral e os objetivos específicos da presente investigação (1.3), explica-se em que medida o estudo nesta temática é importante e relevante (1.4), expõem-se as principais limitações desta investigação (1.5) e, por último, é apresentada a estrutura geral deste trabalho de investigação (1.6).

1.2. Contextualização da Investigação

1.2.1. Educação em Ciências para a literacia científica

O ensino e a aprendizagem formal das Ciências nas escolas difundiu-se, na Europa e nos Estados Unidos da América, por volta do século XIX. A “ciência para todos” (Fensham, 1997) é um objetivo de muitos países e isso é visível nos currículos de Ciências e em diversas iniciativas promovidas pelos países, nomeadamente, através da realização de debates sobre Ciência e organização e desenvolvimento de exposições de Ciência.

A Lei de Bases do Sistema Educativo, Lei número 65/2015, de 3 de julho, define quais são as finalidades do Sistema Educativo, nomeadamente da Educação em Ciências. Nesse documento é possível verificar que a Educação Básica assume a missão de proporcionar a todos os alunos as ferramentas necessárias para um exercício pleno da sua cidadania, o que deverá incluir a literacia científica. Hurd (1998) defende que a literacia científica é indispensável para todos os cidadãos de forma a garantir a segurança económica global e um equilibrado progresso social. Do ponto de vista deste investigador, para uma verdadeira cidadania é fulcral a educação científica, devendo as Ciências assumir um lugar relevante no currículo educativo moderno desde o primeiro ao décimo segundo ano.

Em Portugal, o Ensino das Ciências assume um cariz universal e obrigatório para os alunos do Ensino Básico, ou seja, para as crianças e adolescentes com idades compreendidas entre os seis e os quinze anos. O Ensino das Ciências no 1.º Ciclo inclui a área de Estudo do Meio, no 2.º Ciclo a disciplina de Ciências da Natureza e no 3.º Ciclo as disciplinas de Ciências Naturais e Ciências Físico-Químicas. Para cada uma das disciplinas e/ou áreas curriculares há documentos curriculares que determinam as orientações para a sua operacionalização.

O Currículo Nacional do Ensino Básico (ME-DEB, 2001), publicado com o objetivo de articular horizontalmente e verticalmente as diversas disciplinas e áreas disciplinares do currículo do Ensino Básico, constitui uma orientação curricular importante para todas as áreas disciplinares e disciplinas destes Ciclos de Ensino, incluindo as relacionadas com o Ensino das Ciências. Neste documento, as finalidades

mencionadas para o Ensino das Ciências demonstram que o que se pretende é o desenvolvimento da literacia científica nos alunos. No entanto, o termo “literacia científica” só surge explicitamente nesse documento na secção “Competências Especificas para a literacia científica dos alunos no final do Ensino Básico” onde é referido que, para um aluno se revelar competente em termos de literacia científica terá de, ao longo dos três Ciclos do Ensino Básico, desenvolver competências no domínio do conhecimento (substantivo, processual e epistemológico), raciocínio, comunicação e atitudes. “Tal exige o envolvimento dos alunos no processo ensino e aprendizagem, através de experiências educativas diferenciadas que a escola lhes proporciona. Estas, por um lado, vão ao encontro dos seus interesses pessoais e, por outro, estão em conformidade com o que se passa à sua volta” (ME-DEB, 2001, p. 132). O desenvolvimento destas competências e o grau de profundidade das atividades sugeridas deve atender ao nível etário dos alunos.

Para cada Ciclo do Ensino Básico, para além das Orientações Curriculares presentes no Currículo Nacional do Ensino Básico, há ainda um programa ou orientações curriculares, no caso do 3.º Ciclo, para o desenvolvimento curricular da área e/ou disciplina. Nos programas do 1.º e 2.º Ciclos não há uma única referência explícita ao termo “literacia científica” e deteta-se um problema de coerência, relativamente ao Currículo Nacional do Ensino Básico, em termos organizacionais, concetuais e metodológicos, pois os conteúdos são associados a objetivos quase exclusivamente no âmbito do domínio do conhecimento substantivo. No 3.º Ciclo foram desenvolvidas orientações curriculares para as disciplinas de Ciências Naturais e Ciências Físico-Químicas. Neste documento não se identificam as incoerências registadas nos documentos do 1.º e 2.º Ciclos, surgindo explicitamente o termo “literacia científica” nas orientações e sendo apontada como a principal finalidade destas disciplinas.

No ano letivo 2009/2010, o Ministério da Educação disponibilizou um conjunto de documentos curriculares: as Metas de Aprendizagem. Nas Metas de Aprendizagem para o 1.º Ciclo não é referido explicitamente o termo “literacia científica” ao contrário das Metas de Aprendizagem para o 2.º e 3.º Ciclos, em que surge na Introdução mas nunca nas metas apresentadas.

Em abril de 2013 foram homologadas as Metas Curriculares aplicáveis ao currículo do Ensino Básico (Despacho n.º 5122/2013). No que respeita ao Ensino das

Ciências, foram desenvolvidas as Metas Curriculares para as Ciências Naturais do 2.º e 3.º Ciclos (Bonito et al., 2013, 2014) e para as Ciências Físico-Químicas do 3.º Ciclo (Fiolhais et al., 2013). Ainda não foram disponibilizadas as Metas Curriculares para o 1.º Ciclo, para a área de Estudo do Meio. A análise destas Metas Curriculares permite constatar que não há uma única referência explícita ao termo “literacia científica” e há um destaque curricular do Ensino das Ciências focado na Ciência e nos Cientistas. São privilegiadas as aprendizagens com baixa exigência cognitiva, que podem ser alcançadas, na maior parte dos casos, através da memorização. A ênfase centra-se nos conteúdos concetuais, havendo muito poucos descritores centrados em conhecimentos procedimentais e epistemológicos.

Em suma, parece existir alguma incoerência nos diversos documentos curriculares no que respeita às orientações para o Ensino das Ciências, não sendo estes últimos consistentes com a perspetiva de ensino e aprendizagem construtivista defendida no Currículo Nacional do Ensino Básico e com o desenvolvimento da literacia científica instigada no referido documento. Por esta razão, os professores devem encarar as Metas como indicadores de aprendizagem a realizar e não como o fim a atingir.

Apesar de verificar-se algumas incoerências entre os vários documentos supracitados, existe uma preocupação em Portugal com a participação ativa e responsável dos cidadãos, presente, nomeadamente, na Lei de Bases do Sistema Educativo Português, artigo 50.º, pontos 1 e 2 (Lei n.º 46/86, de 14 de outubro), atualizada pela Lei número 65/2015 de 3 de julho; no Currículo Nacional do Ensino Básico e nas Orientações Curriculares para as disciplinas de Ciências Naturais e Ciências Físico-Químicas. Para que isso seja possível os cidadãos têm de ser literatos em Ciência. Acresce ainda que, como é defendido por Hurd (1998), a literacia científica é determinante para a inclusão dos indivíduos numa sociedade em constante evolução, em termos científicos e tecnológicos, pois sem ela os indivíduos não podem viver em plenitude, existindo alheios à cultura que os rodeia. Apesar das definições de literacia científica não serem consensuais, todas incluem os conceitos e processos científicos e a compreensão do papel da Ciência e da Tecnologia na Sociedade.

Os padrões Nacionais para a Educação em Ciências (NAP, 1996), recomendados pelo Estados Unidos da América do Norte, indicam o que todos os cidadãos devem

compreender e ser capazes de fazer através das aprendizagens realizadas no seu percurso escolar e ao longo da sua vida. De acordo com estes padrões, uma pessoa literata em Ciência é uma pessoa que ao longo da vida é capaz de questionar e responder a situações que lhe despertam a atenção, bem como analisar criticamente e prever fenómenos físicos e naturais; é capaz de tomar decisões fundamentadas em dados empíricos, sobre assuntos científicos e tecnológicos, e é capaz de analisar e interpretar informação científica, avaliando a validade das conclusões formuladas.

Hodson (1998) acredita que a literacia científica pode ser promovida no currículo de Ciências. O autor propõe uma abordagem que muna os alunos de ferramentas que lhe permitam assumir ações apropriadas, responsáveis e fundamentadas, relativamente às questões de ordem ambiental, ética, social, económica e moral. Na ótica do autor, esta literacia científica pode ser desenvolvida no aluno se: aprender Ciências, adquirindo conhecimento concetual e teórico; aprender acerca de Ciência, compreendendo a natureza, a história e os métodos da Ciência e compreender as relações entre a Ciência, a Tecnologia e a Sociedade; e aprender a fazer Ciência, adquirindo experiência em investigação científica e na resolução de problemas.

Em suma, como refere Chagas (2000),

“um programa de literacia científica envolve um conjunto diversificado de competências, capacidades, atitudes e valores acerca dos produtos e processos atuais das Ciências e suas implicações na vida pessoal e na sociedade. Estas aprendizagens não se restringem ao período de escolaridade, mas desenvolvem-se e progridem ao longo de toda a vida. Todas elas se revestem de igual importância e implicam práticas de ensino e de divulgação múltiplas e diversificadas” (p. 7).

As práticas de ensino que reforçam o ensino convencional das Ciências centrado na aquisição de princípios, factos, terminologia e leis, não permitem o alcance dos objetivos de um programa de literacia científica. Hurd (1998) considera que os objetivos são alcançáveis com práticas de ensino em que os alunos resolvem problemas, fazem investigações e desenvolvem projetos. Como é mencionado pela Comissão Europeia (2011), as práticas de ensino que se propõem atualmente distinguem-se pela sua flexibilidade, por se centrarem nas questões geradas pelos próprios alunos e por envolverem o trabalho de grupo colaborativo e a resolução de problemas, pois “… a lecionação e a utilização de métodos baseados na investigação, revestem-se de

particular importância no Ensino das Ciências” (Comissão Europeia, 2011, p. 103). Neste sentido, o ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos (ABPj) constitui um método adequada para a promoção da literacia científica dos alunos.

1.2.2. A Aprendizagem Baseada em Projetos e a promoção da literacia científica

Atendendo às finalidades do Ensino das Ciências, a aprendizagem de conhecimentos teóricos pelos alunos na escola, por vezes, desligados da sua realidade, não é suficiente. À escola é exigido que crie condições para a aprendizagem de saberes úteis aos alunos, nomeadamente, do saber-fazer, saber-ser, saber viver consigo e com os outros. Logo, as metodologias tradicionais de ensino, baseadas na exposição e conteúdo, não são suficientes.

Boff (2015) considera que o aluno tem de assumir um papel mais ativo na aprendizagem (re)construindo, com o auxílio do professor, os seus conhecimentos, e assumindo um papel ativo e decisivo na sua aprendizagem. A Aprendizagem Baseada em Projetos é um exemplo de uma metodologia ativa de aprendizagem. Klein et al. (2009), no livro Project-Based Learning: Inspiring Middle School Students to Engage in Deep and Active Learning referem que a Aprendizagem Baseada em Projetos permite capacitar os alunos para a aprendizagem autónoma do conhecimento e para a sua exposição à comunidade através de uma diversidade de modos de apresentação. Trata-se de uma metodologia ainda em construção e para a qual ainda não há uma concetualização única e precisa. O Buck Institute for Education (BIE, 2017) considera que este método de ensino envolve os alunos na aquisição de conhecimentos e habilidades por meio de um extenso processo de investigação, estruturado para responder a questões complexas e autênticas ou desafios.

O método de ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos, assim como a Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas, permitem respeitar o ritmo de aprendizagem dos alunos e promover o desenvolvimento de habilidades e capacidades de resolução de problemas. Segundo Schwartz (2011), ambos estão assentes numa perspetiva construtivista da aprendizagem; estão centrados no aluno e inclinados para tarefas do mundo real e atual; permitem o uso de mais que uma abordagem para a sua resolução; geralmente os alunos trabalham em grupos de forma

colaborativa e o professor é um facilitador/orientador da aprendizagem; os alunos são incentivados a pesquisar diversas fontes de informação e é enfatizada uma avaliação baseada no desempenho dos alunos ao longo do percurso. Sandoval, Solano e Cortér (2010) referem que a Aprendizagem Baseada em Projetos parece começar onde termina a Aprendizagem Baseada em Problemas, porque os alunos "começam os projetos resolvendo problemas" (p. 16).

Apesar das semelhanças existentes entre estas metodologias, é possível identificar algumas diferenças entre elas. Segundo Donnelly e Fitzmaurice (2005), existem essencialmente duas diferenças relacionadas com o papel desempenhado pelo produto final e pelo problema. Na Aprendizagem Baseada em Projetos, o produto final tende a ser mais elaborado, normalmente sob a forma de um artefacto, concretizado ou apenas projetado, e orienta as fases de planeamento, execução e avaliação. Exige, por isso, mais competências de "saber fazer" e conhecimento específico no assunto a trabalhar. Na Aprendizagem Baseada em Problemas, habitualmente, o produto é mais simples e tem a forma de um relatório porque resulta basicamente de processos de inquérito e pesquisa. A outra diferença, relacionada com o papel do problema no processo, tem a ver com o facto de na Aprendizagem Baseada em Projetos se assumir que poderão surgir novos problemas no decorrer do processo exigindo uma maior capacidade de adaptação do aluno, enquanto na Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas o problema está bem definido exigindo, por isso, uma resposta ou solução mais direta. Em suma, enquanto a Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas explora o "saber como", pois centra-se na ideia de que a aprendizagem resulta do processo de alcançar a resolução de um problema, a Aprendizagem Baseada em Projetos explora o “saber em ação” pois o que se pretende é obter um produto final ou elaborar um projeto do produto final ou artefacto.

Krajcik e Blumenfeld (2006) referem que, a Aprendizagem Baseada em Projetos favorece a articulação entre as várias disciplinas do currículo, contribuindo para a não fragmentação do currículo, permitindo ao aluno adquirir uma visão mais global e integradora do mundo que o rodeia. Esta abordagem mais integrada dos conteúdos das várias áreas do conhecimento, motiva o aluno e ajuda-o a melhorar a sua compreensão dos acontecimentos ou fenómenos físicos ou naturais em estudo (Wellington & Ireson, 2008) e permite o uso de outros recursos disponibilizados pela escola, como por exemplo, computadores, vídeos, livros. Wellington e Ireson (2008) defendem que a integração das Ciências torna o seu estudo mais coerente, logo, com

mais significado e interesse para o aluno.

Segundo Hasni et al. (2016), para se falar de Aprendizagem das Ciências e da Tecnologia Baseada nos Projetos é necessário distinguir as características que se enquadram nos objetivos de aprender Ciências e Tecnologia e, portanto, constituem o núcleo do ensino (características centrais) das características secundárias, que se consideram os meios ou condições exigidas/necessárias para a aprendizagem das características que constituem o núcleo central. Por exemplo, colaborar para aprender Ciências e Tecnologia não é a mesma coisa que aprender a colaborar. Esta designação de características secundárias não significa que não devem ser fomentadas na escola ou que não são importantes, mas significa que não são o objetivo principal do ensino de Ciência e Tecnologia. Na figura 1 (adaptada de Hasni et al., 2016, p. 219) apresenta-se um esquema que resume e distingue as características centrais e secundárias da Aprendizagem Baseada em Projetos.

Fonte: adaptada de Hasni et al., 2016, p. 219

Ainda segundo Hasni et al. (2016), no que respeita ao problema, um problema científico ou tecnológico deve: envolver os alunos em contextos de aprendizagem semelhantes aos contextos de produção de conhecimento dos pesquisadores; utilizar um ambiente com o qual os alunos estão familiarizados para aprender conteúdos de Ciência e Tecnologia; ensinar o conteúdo de Ciência e Tecnologia mostrando aos alunos a

Características da Aprendizagem Baseada em Projetos Características centrais  Problema ou questão ancorada no mundo real (aberto, complexo e contextualizado);

 Produto ou artefacto (material ou não) com uma utilidade, real ou simulada.  Métodos de investigação científica ou de conceção tecnologia;  Conhecimento concetual de Ciências e Tecnologia e aplica-lo em situações do mundo real;  Funcionamento das Ciências e da Tecnologia. Características secundárias

 Colaboração entre pares e com o professor ou outras pessoas relevantes para a investigação;

 Utilização de tecnologias de aprendizagem (T.I.C.);  Uso de recursos externos à

escola (ex. museus, visitas de estudo, etc.);

 Abordagem interdisciplinar;

 Outras abordagens pedagógicas que motivem os alunos.

utilidade que têm para eles; estudar conteúdos de Ciência e de Tecnologia através de questões sócio científicas (ex. questões ambientais, por exemplo, relacionar o comportamento do ser humano com as mudanças climatéricas). O produto ou artefacto também deve satisfazer determinados critérios, incluindo a viabilidade e a utilidade, real ou virtual. Os métodos de investigação ou de conceção tecnológica devem ser usados para resolver o problema e para criar o produto final desejado. Estes não envolvem apenas a procura de informação em livros e na internet, mas também o uso de métodos que promovam a utilização de habilidades de investigação e de comunicação das Ciências e da Tecnologia.

O desenvolvimento do conhecimento concetual de Ciências e Tecnologia e a sua implementação noutros contextos de aprendizagem ou situações do mundo real são também objetivos centrais da Aprendizagem Baseada em Projetos. Este tipo de trabalho também permite ao aluno compreender como funcionam a Ciência e a Tecnologia, isto é, permite ao aluno compreender como é que o conhecimento científico é produzido e validado e como são desenvolvidas soluções que procuram a melhoria da nossa vida.

De acordo com Hasni et al. (2016) há diversas razões para basear a Educação em Ciência e Tecnologia no ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos, nomeadamente:

 A melhoria da aprendizagem (aprendizagem mais significativa, mais estruturada);

 O aumento da motivação e interesse dos alunos;

 A compatibilidade com as perspetivas construtivistas e socioconstrutivistas;  Contextualização do conhecimento de Ciência e Tecnologia;

Estas são algumas das justificações para a utilização da Aprendizagem Baseada em Projetos e algumas já foram testadas por estudos realizados nesta temática, nomeadamente, por Ayodele (2016) e por Ergul & Kargınb (2014), como veremos posteriormente (secção 2.3.1). Esta forma de definir a Aprendizagem Baseada em Projetos, assente nas características centrais (nucleares) e secundárias e nas razões do seu uso, admite a sua utilização como uma ferramenta para a aprendizagem de Ciência e Tecnologia. O uso da pedagogia de projetos permite ao professor prestar um ensino mais individualizado, respeitando os ritmos de aprendizagem e as capacidades de cada aluno (Rangel & Gonçalves, 2010, p. 26) e poderá ser usada, segundo Ramos (2008),

quando: o problema ou produto a construir apresenta um certo grau de complexidade; é necessária a realização de uma grande diversidade de tarefas, num período relativamente longo; é necessário mobilizar conhecimentos de várias áreas do saber e são necessários recursos humanos e materiais para a execução das tarefas.

Se por um lado, a pedagogia de projetos, pode ser considerada mais uma alternativa ao método de ensino convencional e pode apresentar muitas vantagens, por outro lado, também tem algumas desvantagens, nomeadamente, a complexidade do método (Abrantes, 2002; Ferreira 2013) pois “é necessário gerir conteúdos diversificados em função das questões colocadas pelos alunos, gerir a orientação a dar aos diferentes grupos de trabalho e ser capaz de dar respostas didáticas ao imprevisto e à diversidade de necessidades de vários alunos” (Ferreira, 2013, p. 322) e exige muito tempo para a sua concretização.

A Aprendizagem Baseada em Projetos permite uma aprendizagem das Ciências mais rica e mais alargada. Quanto maior for a complexidade do Projeto, com temas transversais e que envolvam a colaboração interdisciplinar, mais enriquecida será a aprendizagem dos alunos. Neste sentido, como é defendido por Dogan, Batdi e Yildirim (2012), através da Aprendizagem Baseada em Projetos os alunos desenvolvem competências fundamentais para o seu sucesso educativo e para a sua vida ativa na sociedade atual, nomeadamente, o aprender a aprender, a cooperação, a tomada de decisões críticas e fundamentadas, a seleção e a análise de informação, a autonomia e a responsabilidade. Por outras palavras, o ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos contribui para o desenvolvimento da literacia científica dos alunos, principal objetivo da Educação em Ciências, pois contribui para o desenvolvimento de competências essenciais nos domínios do conhecimento, do raciocínio, da comunicação e das atitudes, através do envolvimento do aluno no processo de aprendizagem, e proporcionando-lhe a vivência de experiências educativas diferenciadas e ajustadas à sua realidade.

1.2.3.Conceções e práticas de professores de Ciências relativas à promoção da literacia científica e ao ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos

As conceções, como refere Thompson (1992), podem ser consideradas estruturas mentais, conscientes ou inconscientes, constituídas por crenças, significados, regras, conceitos, imagens mentais e preferências. Estas condicionam e proporcionam formas de se percecionar o mundo e organizar os conceitos, pelo que podem ser consideradas como perspetivas pessoais sobre a realidade em análise. A importância das conceções de um individuo está relacionada com a sua influência no comportamento da pessoa, portanto, na sua ação. Como é mencionado por Martínez et al. (2001, 2002), a atividade profissional do professor está baseada e condicionada pelas suas conceções sobre o currículo, o ensino e a aprendizagem. São estas conceções que vão influenciar a interpretação das finalidades e dos objetivos curriculares pelo professor e as práticas que vai adotar para o ensino dos alunos. Portanto, para alterar as práticas do professor na sala de aula é necessário alterar as suas conceções acerca da natureza do ensino e da aprendizagem.

De acordo com Chagas (2000), fundamentando-se em vários estudos e relatórios, há uma tendência generalizada para a conservação de práticas pelos professores, isto é, um ensino convencional das Ciências, focado na aquisição de terminologia, factos, princípios e leis. A autora refere que a manutenção destas práticas não se coaduna com os objetivos de um programa cujo objetivo principal é a promoção da literacia científica. Como refere no seu trabalho Martins (2002), sobre as práticas de Ensino das Ciências nas instituições de ensino superior portuguesas, “é plausível admitir que elas são predominantemente de índole transmissiva, valorizando o conhecimento de conceitos, leis e teorias, onde predomina a resolução de exercícios de acentuado cariz quantitativo, por oposição à interpretação qualitativa de situações-problema abertas” (p.35). Deste modo, é admissível assumir-se que os professores e futuros professores não se sintam capazes de assumir uma prática de ensino diferente da que lhes foi ministrada. Esta análise é corroborada por Korthagen (2004) que considera que há vários níveis no professor que o podem influenciar na sua prática de ensino. Os níveis mais exteriores, ambiente e comportamento, são os únicos que podem ser observados pelos outros. No entanto, com muita influência no comportamento do professor está o nível das suas competências que, por sua vez, são determinadas pelas suas crenças. O autor explica ainda que as crenças do professor estão muito relacionadas

com as suas experiências pessoais e influenciam a sua prática de ensino, isto é, os seus comportamentos. Reforçando esta ideia, Shuell (1987) afirma que as conceções e premissas que possuímos sobre a natureza do conhecimento, a forma como o conhecimento é representado e a maneira como o novo conhecimento é adquirido determinam o que nós estudamos em Ciências, o que ensinamos na sala de aula e a maneira como ensinamos Ciências.

O projeto Aqeduto: Avaliação, Qualidade e Equidade na Educação realizou um estudo analítico sobre os professores em Portugal e noutros países da Europa, tendo concluído que “em Portugal, os professores continuam a privilegiar as aulas de cariz expositivo em detrimento de aulas práticas Baseadas em Projetos” (Aqueduto, 2016, p.6). Nesse mesmo estudo é referido que as aulas Baseadas em Projetos ou outras práticas de ensino que envolvam ativamente o aluno, são pouco utilizadas pelos professores portugueses e não há grandes diferenças nas metodologias de ensino usadas pelos professores de diferentes grupos etários, quer em Portugal, quer nos outros países analisados, tendendo os professores a recorrerem às metodologias adotadas pelos seus colegas de trabalho.

Atendendo ao mencionado anteriormente, é admissível considerar-se que os professores portugueses continuam a adotar práticas de ensino pouco adequadas à promoção da literacia científica dos alunos, pois são baseadas na transmissão do conhecimento concetual, onde o aluno assume um papel passivo na sua aprendizagem e onde há uma desvalorização do conhecimento processual e epistemológico, bem como, nos domínios da atitude, comunicação e raciocínio. As exigências dos programas atuais obrigam a uma mudança de práticas de ensino, permitindo ao aluno assumir um papel ativo na sua aprendizagem. Entre as várias metodologias disponíveis destacam-se as que se baseiam na investigação científica, ou seja, as que são flexíveis por estarem focadas nas questões formuladas pelos próprios alunos e por envolverem a resolução de problemas, o trabalho colaborativo e a promoção de Projetos interdisciplinares. Os alunos não podem aprender a pensar criticamente, a analisar informações, a comunicar ideias científicas, a apresentar argumentos lógicos, a trabalhar em equipa e adquirir outras competências, se não forem encorajados a fazê-lo em múltiplos contextos.

O método de ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos é adequado às exigências do atual currículo de Ciências pois envolve ativamente o aluno na aprendizagem, permitindo que construa o seu próprio conhecimento e desenvolva habilidades para adquirir, futuramente, de forma autónoma, o conhecimento. O seu uso

contribuirá para o desenvolvimento da literacia científica dos alunos. Já existem algumas investigações onde se procura descrever como os professores percecionam o ensino da Ciência e Tecnologia através da Aprendizagem Baseada em Projetos, nomeadamente, a investigação realizada por Hasni et al. (2016) como veremos posteriormente (secção 2.3.2.). Segundo estes autores, os professores têm uma compreensão limitada desta metodologia, usando-a frequentemente como estratégia para motivar os alunos para a aprendizagem e não como um método de ensino orientado para a aprendizagem da Ciência e da Tecnologia.

1.3. Objetivos da investigação

Atendendo a que um dos principais objetivos da Educação em Ciências é o desenvolvimento da literacia científica dos alunos e para o conseguir é necessário envolver o aluno no processo de aprendizagem e proporcionar-lhe a vivência de experiências educativas diferenciadas, o Ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos é um método de ensino que pode ser usado pelos professores para o alcance dos objetivos propostos neste currículo. Percebendo que há registos na literatura de uma concetualização deste método de ensino pouco rigorosa e aprofundada pelos professores, tendo consciência de que a atividade profissional do professor está condicionada pelas suas conceções sobre o currículo, o ensino e a aprendizagem assim como para alterar as suas práticas na sala de aula é necessário alterar as suas conceções, torna-se necessário realizar uma investigação que tenha como objetivo geral: compreender as conceções e as representações das práticas, de professores portugueses de Física e Química, relativamente ao Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos.

Este objetivo concretiza-se através dos seguintes objetivos específicos:

1. Caracterizar as conceções de professores de Física e Química sobre a Aprendizagem Baseada em Projetos;

2. Caraterizar as representações de práticas de professores de Física e Química sobre o Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos;

3. Averiguar as perspetivas de professores de Física e Química sobre a viabilidade de implementação do Ensino das Ciências orientado para a

Aprendizagem Baseada em Projetos;

4. Identificar as condições que, na perspetiva de professores de Física e Química, são necessárias para a implementação do Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos.

1.4. Importância da investigação

O desenvolvimento da literacia científica dos alunos é considerado pelos investigadores em educação como sendo a principal finalidade da Educação em Ciência para todos, a nível internacional e também em Portugal. Porém, para esse desenvolvimento, é necessário que o aluno seja ativamente envolvido no processo de aprendizagem, construindo o seu próprio conhecimento.

Contudo, como os resultados do relatório Teaching Practices and Pedagogical Innovation: Evidence From Talis (Vieluf, Kaplan, Klieme & Bayer, 2012) mostram, os professores em Portugal continuam a privilegiar aulas de cariz expositivo, em que o aluno é um recetor passivo da informação que lhe é transmitida pelo professor. Embora haja indicações de que o ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos pode contribuir para o desenvolvimento da literacia científica dos alunos (Klein et. al., 2009) e nas escolas se fale muito em Projetos, não se conhecem as conceções nem as práticas de professores portugueses de Física e Química sobre esse método de ensino, antecipando-se que os Projetos possam surgir no fim e não no início do processo de aprendizagem.

Assim, atendendo a que as conceções dos professores determinam, pelo menos em parte as suas práticas (Thompson, 1992), esta investigação permitirá compreender quais são as conceções dos professores sobre a ABPj e como percecionam o Ensino das Ciências orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos, fornecendo informações sobre a necessidade, ou não, de uma formação para professores que os capacite para usarem este método de ensino. Os resultados deste estudo serão úteis para a estruturação de uma ação de formação contínua para professores, assente numa perspetiva construtivista, que tenha como ponto de partida as conceções e práticas dos professores e as caraterísticas do seu contexto de trabalho, e que seja capaz de promover a sua mudança concetual face ao método de ensino orientado para a Aprendizagem Baseada em Projetos, necessária para a eventual mudança de práticas. Por conseguinte, os dados

recolhidos através desta investigação poderão contribuir ainda, indiretamente, para a melhoria das aprendizagens dos alunos, pois permitirão desenvolver ações com probabilidade de promoverem uma mudança sustentada da ação do professor na escola.

1.5. Limitações da investigação

As principais limitações deste trabalho de investigação estão relacionadas com o tipo de amostra, com a técnica de recolha de dados e de análise de dados.

Pelo facto de o tempo útil para a investigação ser limitado, optou-se por trabalhar com uma amostra de conveniência. No entanto, manteve-se a preocupação de garantir a diversidade de participantes da amostra, respeitando-se os critérios estabelecidos inicialmente relativos ao número de anos de serviço do professor e de lecionarem em escolas diferentes. Apesar de este tipo de amostra permitir o alcance dos objetivos propostos para este estudo, tem implicações, nomeadamente, no facto de os resultados e as conclusões só serem válidos para a amostra, não podendo ocorrer a generalização dos dados produzidos à restante população de professores de Física e Química, pois a amostra não é representativa da população. Contudo, os dados produzidos podem ser úteis para futuras investigações e intervenções.

No que respeita à técnica de recolha de dados, o instrumento usado foi a entrevista. Neste sentido, a investigadora teve acesso não à ação dos professores mas às representações que os professores têm da sua ação. Para além disso, as respostas dos professores entrevistados foram alvo de análise pela investigadora pelo que poderá haver alguma subjetividade na interpretação das respostas. No entanto, esta limitação foi ultrapassada porque, para minimizar este risco, a investigadora repetiu a análise para retificar eventuais desvios e discutiu com a orientadora da investigação a interpretação dos resultados de forma a validá-los. Quando as interpretações não eram semelhantes, foram discutidas e se não se chegou a consenso a resposta não foi categorizada.

1.6. Estrutura geral da dissertação

A presente dissertação de mestrado está organizada em cinco capítulos. Cada um dos capítulos tem um objetivo e uma estrutura diferente, sendo a estrutura consentânea com a finalidade do capítulo. No início de cada capítulo é apresentada uma breve introdução ao capítulo. No primeiro capítulo realiza-se uma contextualização e apresentação da investigação realizada. Neste sentido, apresenta-se uma contextualização geral do estudo (1.2), os objetivos da investigação (1.3), a importância da investigação realizada (1.4) e as suas limitações (1.5) e conclui-se o capítulo com a estrutura geral desta dissertação (1.6).

No segundo capítulo é apresentada uma revisão da literatura existente sobre a temática em estudo, constituindo a fundamentação teórica para a investigação realizada. Este capítulo está dividido em quatro subcapítulos, sendo o primeiro a introdução, conforme foi explicitado anteriormente. Os restantes subcapítulos ainda se encontram divididos em dois ou três subcapítulos mais pequenos. Neste capítulo discute-se a relação entre a Educação em Ciências e a Aprendizagem Baseada em Projetos (2.2), sendo primeiramente apresentada uma contextualização da ABPj na Educação em Ciências (2.2.1) e posteriormente exposta a evolução do Trabalho de Projeto em Portugal e as diferenças com a ABPj (2.2.2). Seguidamente é apresentado um subcapítulo sobre as conceções e representações de práticas da ABPj (2.3), organizado em três partes. Primeiramente, são apresentadas e explicitadas as características da ABPj (2.3.1), depois as conceções sobre a ABPj (2.3.2) e, por fim as representações de práticas sobre o Ensino Orientado para a ABPj (2.3.3). Um último assunto que é discutido neste capítulo é a formação de professores e o Ensino Orientado para a ABPj (2.4). Este último subcapítulo está dividido em duas partes, na primeira parte faz-se uma abordagem da evolução da formação inicial de professores e são apresentadas e analisadas as potencialidades da formação inicial de professores para a implementação do Ensino Orientado para a ABPj (2.4.1) e na segunda parte é exposta a evolução e a fundamentação teórica da formação contínua de professores e a sua relação/contributo para o Ensino Orientado para a ABPj (2.4.2).

No terceiro capítulo é apresentada e justificada a metodologia de investigação utilizada neste estudo. Numa primeira fase é realizada uma descrição geral da investigação (3.2) e, depois, é identificada a população e caracterizada a amostra participante na investigação (3.3). Seguidamente é descrita e justificada a técnica e o

instrumento utilizado para a recolha de dados (3.4) e explorado o processo de elaboração e validação do instrumento de recolha de dados (3.5). Por último, é apresentado o procedimento usado para a recolha de dados (3.6) e para o tratamento e análise de dados (3.7).

No quatro capítulo realiza-se a apresentação e discussão dos resultados, em função dos objetivos estabelecidos no primeiro capítulo. Este capítulo está dividido em três partes, na primeira é apresentada uma introdução ao capítulo (4.1), na segunda as conceções sobre o conceito de ABPj (4.2) e, na terceira, as representações de professores sobre as práticas atuais e futuras de Ensino das Ciências Orientado para a ABPj (4.3). A segunda e a terceira parte deste capítulo ainda se encontram divididas, cinco e três subcapítulos, respetivamente.

No último capítulo apresentam-se algumas das conclusões finais e implicações das mesmas e propõem-se investigações futuras. Sendo assim, este capítulo está dividido em quatro subcapítulos. No segundo subcapítulo são apresentadas as conclusões desta investigação (5.2), em seguida, as implicações dos resultados obtidos na investigação (5.3) e, por último, apresentam-se algumas sugestões para futuras investigações.

Esta dissertação de mestrado é finalizada com a indicação das referências bibliográficas utilizadas neste estudo e com os anexos relevantes para a compreensão deste trabalho de investigação.

CAPÍTULO II

REVISÃO DE LITERATURA

2.1. Introdução

Este capítulo está organizado em quatro subcapítulos. No primeiro subcapítulo é realizada uma breve introdução ao capítulo, explicitando-se os assuntos que nele vão ser tratados (2.1). Seguidamente é apresentada uma revisão de literatura sobre a Educação em Ciências e a Aprendizagem Baseada em Projetos (2.2), contextualizando-se a ABPj na Educação em Ciências (2.2.1) e apresentando-se uma evolução do Trabalho de Projeto em Portugal e as suas diferenças com a ABPj (2.2.2).

No terceiro capítulo são analisadas as conceções e as representações sobre as práticas da ABPj (2.3). Inicia-se esta análise com a apresentação das características da ABPj (2.3.1). Em seguida, são analisadas conceções sobre a ABPj (2.3.2) e, por último, são exploradas representações de práticas sobre o Ensino Orientado para a ABPj (2.3.3). No último subcapítulo é apresentada uma revisão de literatura sobre a formação de professores e o Ensino Orientado para a ABPj (2.4), começando-se por apresentar uma abordagem evolutiva da formação inicial de professores em Portugal e as potencialidades desta formação de professores para a implementação de um Ensino Orientado para a ABPj (2.4.1.). Termina-se este subcapítulo com um estudo sobre a formação contínua de professores, abordagem evolutiva desta formação e contributo para um Ensino Orientado para a ABPj (2.4.2).

2.2. Educação em Ciências e Aprendizagem Baseada em Projetos

2.2.1.Contextualização da Aprendizagem Baseada em Projetos na Educação em Ciências

O século XXI coloca novos desafios aos alunos, exigindo-lhes a aprendizagem de diversas competências essenciais que os capacitem para uma efetiva ação humana. Consequentemente, os sistemas educativos têm de reajustar-se, adaptando-se às novas necessidades do público-alvo. Obrigatoriamente,

“Hoje mais do que nunca a escola deve preparar para o imprevisto, o novo, a complexidade e, sobretudo, desenvolver em cada indivíduo a vontade, a capacidade e o conhecimento que lhe permitirá aprender ao longo da vida. Aquele que reconhece o valor da educação estuda sempre e quer sempre aprender mais.” (Gomes et al., 2017, p.8)

Neste sentido, e de acordo com o trabalho de Ananiadou e Claro (2009), as aptidões e conhecimentos considerados essenciais para o século XXI nos países membros da OCDE são diversas e podem ser abrangidas em três dimensões: informação, comunicação e ética e impacto social. Seguidamente, apresenta-se uma tabela de Ananiadou e Claro (citado por Faria, Rodrigues, Perdigão & Ferreira, 2017, p.11) com exemplos de competências para o século XXI, relacionadas com cada uma dessas dimensões.

Quadro 1 - Competências para o século XXI

Dimensões Subdimensões Exemplos de competências Informação Pesquisa, seleção, avaliação e organização de

informação.

Literacia de informação Investigação

Literacia mediática Reestruturação da informação e desenvolvimento

de ideias próprias.

Criatividade e inovação Resolução de problemas Tomada de decisões Comunicação Comunicação efetiva Literacia de informação

Literacia mediática Pensamento crítico Comunicação

Colaboração e interação virtual Colaboração/Trabalho de equipa

Flexibilidade e adaptabilidade Ética e impacto

social

Responsabilidade social Pensamento crítico Responsabilidade Tomada de decisões Impacto social Cidadania digital

Impactos ambientais

Atualmente, em Portugal a escolaridade obrigatória é de doze anos. Aos alunos são disponibilizados diversos percursos educativos, atendendo ao seu contexto pessoal e social e aos respetivos objetivos formativos. Pelo facto de o aluno poder optar por diferentes percursos torna-se perentório definir um perfil de aluno à saída da escolaridade obrigatória, comum a todos, que suportará a tomada de decisões ao longo do processo educativo dos mesmos. Neste sentido, Gomes et al. (2017) elaboraram um documento que define o perfil do aluno à saída da escolaridade obrigatória. Nesse perfil referem que a escola deve dotar o estudante de competências que lhe permitam ser um cidadão:

 “dotado de literacia cultural, científica e tecnológica que lhe permita analisar e questionar criticamente a realidade, avaliar e selecionar a informação, formular hipóteses e tomar decisões fundamentadas no seu dia a dia;

 livre, autónomo, responsável e consciente de si próprio e do mundo que o rodeia;  capaz de lidar com a mudança e a incerteza num mundo em rápida transformação;

 que reconheça a importância e o desafio oferecidos conjuntamente pelas Artes, as Humanidades, a Ciência e Tecnologia para a sustentabilidade social, cultural, económica e ambiental de Portugal e do mundo;

 capaz de pensar critica e autonomamente, criativo, com competência de trabalho colaborativo e capacidade de comunicação;

 apto a continuar a sua aprendizagem ao longo da vida, como fator decisivo do seu desenvolvimento pessoal e da sua intervenção social;

 que conheça e respeite os princípios fundamentais da sociedade democrática e os direitos, garantias e liberdades em que esta assenta;

 que valorize o respeito pela dignidade humana, pelo exercício da cidadania plena, pela solidariedade para com os outros, pela diversidade cultural e pelo debate democrático;  que rejeite todas as formas de discriminação e de exclusão social.” (Gomes, et al., 2017, p.

10)

A Educação em Ciências pode contribuir para o desenvolvimento integral dos alunos, dotando-os das competências necessárias para viverem em plenitude na sociedade atual. Segundo Everington (2004) a Ciência pode contribuir para o desenvolvimento espiritual, moral e cultural dos alunos. O papel das descobertas científicas ajuda a mudar a forma de viver e pensar das pessoas, contribuindo para o desenvolvimento espiritual dos estudantes; o desenvolvimento moral, na medida em que contribui para o desenvolvimento sustentável; o desenvolvimento cultural pois estabelece a relação entre a cultura e a natureza da exploração científica. Wellington e

Ireson (2008) consideram que a Ciência pode contribuir para o desenvolvimento da cidadania dos alunos de uma forma única. Os autores acreditam que sem a perspetiva e valores científicos, a educação em cidadania estará incompleta.

De acordo com a Qualifications and Curriculum Authority (QCA) (1998), a “educação em cidadania deve ser a educação para a cidadania” (p.8), porque a aprendizagem de um conjunto vasto de conhecimentos, habilidades e valores não deve ser um fim em si mas deve fomentar a responsabilidade social e moral, o envolvimento da comunidade e a alfabetização política (QCA, 1998). Wellington e Ireson (2008) consideram que os professores de Ciências para promoverem uma educação para a cidadania devem assegurar que os alunos progridem em três áreas: tornarem-se cidadãos informados, desenvolverem habilidades de investigação e participação e agirem e participarem de forma responsável. Os autores acreditam que a Educação em Ciências pode e deve contribuir para o desenvolvimento de todas as áreas supracitadas, e pode ajudar a promover o crescimento de algumas das atitudes e valores que contribuem para a cidadania. No seu trabalho, os autores ainda apresentam alguns exemplos de conteúdos em que a Educação em Ciências pode contribuir para a cidadania, nomeadamente, a poluição, genética, energia, saúde e medicina, etc., e enumeram algumas competências e habilidades que podem ser desenvolvidas e/ou aprimoradas através da educação científica, designadamente, comunicação, participação em debates, julgamento pessoal informado, atuação legal, respeito pelos outros, questionar, descobrir, procurar e avaliar a origem da informação.

Wellington e Ireson (2008) consideram que, a Educação em Ciências pode desenvolver nos alunos atitudes e valores para a cidadania que incluem: o pensamento crítico; a leitura, observação e escrita crítica; o ceticismo benéfico e a avaliação cuidada e opinião devidamente fundamentada e informada. Os autores referem algumas estratégias que podem ser utilizadas pelos professores de Ciências para lidar com assuntos controversos, ética e cidadania, dentro e fora da sala de aula:

 “Usar conteúdo de jornais ou outras fontes para atividades de leitura em grupo;

 Usar de uma forma estruturada materiais de vídeo;

 Convidar palestrantes com uma variedade de pontos de vista, sobre uma variedade de tópicos;

 Simular debates de TV/rádio e conferências de imprensa na sala de aula;

 Visitas no local de trabalho e auditorias escolares, por exemplo, para verificar o consumo de energia, conservação e impacto para o ambiente;