Pot encialidades das TI C no ensino das Ciências
N at urais – um est udo de caso
Tânia Mart inho1 e Lúcia Pom bo2
1Escola Pedro Teixeira, Cant anhede ( Portugal) . E- m ail: m art inhot @gm ail.com 2Centro de I nvestigação em Didáctica e Tecnologia na Form ação de Form adores,
Departam ento de Didáctica e Tecnologia Educativa. Universidade de Aveiro. Port ugal. E- m ail: lpom bo@ua.pt
Resum o: Est e art igo insere- se num est udo explorat ório de nat ureza m ist a e pret ende dem onst rar as pot encialidades das TI C, ao nível do ensino das Ciências Nat urais, nom eadam ent e no que se refere ao em penho, m ot ivação, rigor e aprendizagem dos alunos. Foi realizado um est udo de caso, onde part iciparam alunos do Ensino Básico, sendo im plem ent adas diversas est rat égias baseadas na ut ilização das t ecnologias e recolhidos elem ent os de avaliação at ravés de: ( i) aplicação de quest ionários em vários m om ent os, nom eadam ent e no início do est udo, de form a a caract erizar a t urm a; durant e o est udo, depois da im plem ent ação de cada est rat égia apoiada nas t ecnologias; e no final do est udo de form a a reunir as opiniões finais relat ivas à im plem ent ação das novas est rat égias e ( ii) análise de cont eúdo dos diferent es t rabalhos propost os aos alunos. De form a geral, as est ratégias revelaram result ados posit ivos em t erm os de com port am ent o, de m ot ivação, de aproveit am ent o e de aquisição de com pet ências t ecnológicas e at it udinais.
Palavras- chave: Ciências Nat urais, CTS, ensino das Ciências, TI C
Tit le: Pot ent ialit ies of I CT in Nat ural Sciences t eaching – a case st udy
Abst ract : This paper is an explorat ory st udy of m ixed nat ure and aim s at dem onst rat e t he pot ent ialit ies of I CT, concerning Nat ural Sciences Teaching, part icularly in what concerns st udent s’ pawning, m ot ivat ion, rigour and learning. A case st udy was conduct ed, involving elem ent ary school st udent s and several st rat egies were im plem ent ed based on t he use of t echnologies and collect ing evaluat ion t opics t hrough: ( i) quest ionnaires’ adm inist rat ion in different m om ent s, part icularly at t he beginning of t he study, in order t o characterize t he class; during t he study, after t he im plem ent at ion of each st rat egy support ed by t echnologies, and at t he end of t he st udy in order t o gat her t he final opinions relat ed t o t he im plem ent at ion of new st rat egies; and ( ii) analysis of cont ent s of several proposed works t o st udent s. I n a general way, t he st rat egies have shown positive result s in term s of behaviour, m ot ivat ion, learning out com es and developm ent of behavioural and t echnological com pet ences.
I nt roduçã o
As t ecnologias de inform ação e de com unicação ( TI C) podem const it uir um elem ent o valorizador das prát icas pedagógicas, j á que acrescent am , em term os de acesso à inform ação, flexibilidade, diversidade de suportes no seu t rat am ent o e apresent ação. Valorizam , ainda, os processos de com preensão de conceit os e fenóm enos diversos, na m edida em que conseguem associar diferent es t ipos de represent ação que vão desde o t ext o, à im agem fixa e anim ada, ao vídeo e ao som . Cont udo, o ent usiasm o e a esperança que se deposit a nas t ecnologias, não podem ser t om ados, por si só, com o o elixir para t odos os m ales de que a escola padece.
Das várias ferram ent as, m ét odos e técnicas que coexistem nas escolas no dom ínio das TI C, o com put ador dest aca- se, pois é o elem ent o em relação ao qual exist e um a m aior interacção. Segundo Ponte ( 1997) m uitos professores vêem o com putador com o um pot encial subst it ut o. Tal visão é infundada, porque o com put ador não t em qualquer possibilidade de desem penhar as funções m ais delicadas e m ais im port ant es na educação das crianças. O com put ador é apenas um inst rum ent o que cria novas possibilidades de t rabalho e novas responsabilidades ao professor e o obriga a um esforço perm anente de actualização e form ação.
A int rodução das TI C no Ensino, e em part icular, no Ensino das Ciências Naturais, origina um a alt eração nos papéis de t odos os intervenientes do processo de ensino e de aprendizagem . Est a alt eração t raz a resolução de várias quest ões que “ perseguem ” o ensino, na procura da m elhoria da sua qualidade, com o sej am , o com bat e à indisciplina e ao insucesso, o despert ar da m ot ivação e o desenvolvim ent o de com pet ências. Parece- nos, assim , que um dos papéis que sofrerá m ais alt erações será o do professor, o qual passará de um a exposição do cont eúdo para o aluno assim ilar, para um papel m ais m ediador. Cabe ao professor prom over a aprendizagem do aluno, para que ele possa const ruir o seu conhecim ent o num am bient e que o desafie e o m ot ive para a exploração, a reflexão e a descobert a de conceit os relacionados com os problem as que desenvolve ( Papert , 1998) . Tam bém o papel do aluno deverá sofrer algum as alt erações, na direcção de apurar o seu sentido crítico, a sua capacidade de análise e síntese e a sua aut onom ia. Deve ser um ut ilizador hábil e eficient e das novas tecnologias, um construtor do seu conhecim ento, um solucionador de problem as reais, um consum idor e produt or de inform ação, e um edit or daquela que ele próprio produz, sendo est a acção, t alvez a facet a m ais inovadora de t odo este processo.
As TI C e o ensino das Ciências
( 2003) afirm am que o uso da t ecnologia na sala de aula é um a ferram ent a út il para at ingir aqueles obj ect ivos.
Num a abordagem CTS, para Font es & Silva ( 2004) , o ensino das ciências é organizado em t orno de assunt os e t em as cient íficos com im plicações sociais, prom ovendo a curiosidade, a exploração de possíveis explicações para diversos fact os, a pesquisa e a discussão, realçando, assim , a quest ão da responsabilidade e aut onom ia do aluno e dando m ais im port ância ao processo de aprendizagem do que ao produt o. Tam bém segundo est as autoras ( Font es & Silva, 2004) , na m esm a lógica, o aluno deixa de ser um suj eit o passivo e passa a explorar as form as de procurar, seleccionar, analisar e discut ir inform ação.
O ensino das ciências num a abordagem CTS é referido por Aikenhead ( 1994) com o o ensinam ent o acerca de fenóm enos nat urais que se t orna num a form a de firm ar a ciência no am bient e t ecnológico e social do aluno, t al com o evidencia o esquem a da figura 1.
Figura 1.- A essência da educação CTS ( Ciência, Tecnologia e Sociedade) , adaptado de Aikenhead ( 1994)
Est e aut or argum ent a que o ensino das ciências deve ser orientado para os alunos, e que na essência da educação CTS est á a com preensão das experiências quot idianas através da int egração de conhecim ent os do am bient e social, t ecnológico e nat ural, o que const it uirá um a t endência nat ural dos alunos.
O pot encial das TI C, quando ut ilizadas no ensino das ciências, est á relacionado com a reest rut uração do currículo e a redefinição das pedagogias de ensino. Est as t ecnologias facilit am o acesso a um im enso conj unt o de inform ação e recursos cuj a ut ilização im plica o desenvolvim ent o de capacidades de avaliação, de int erpret ação e de reflexão crít ica ( Osborne & Hannessy, 2003) . O m odelo act ual de ut ilização das TI C no ensino das ciências resum e- se a um a abordagem int eract iva e invest igativa que se socorre de ferram ent as de recolha e processam ent o de dados, soft ware m ult im édia, sist em as de inform ação, ferram ent as de edição de t ext o e de apresentação, t ecnologia para proj ecção ( Osborne &
CIÊNCIA
TECNOLOGIA SOCIEDADE
Aluno
Ambiente Natural
Ambiente Social Ambiente Construído
Hannessy, 2003) . Na ópt ica dest es aut ores a ut ilização apropriada das TI C t em claram ent e um pot encial de t ransform ação na educação em ciência e na aprendizagem do aluno, sendo apenas encont rado em alguns professores pontuais. Com o t al, as TI C, necessit am de se enraizar nas est ratégias de t odos os professores.
Em relação à utilização da I nternet, no ensino das ciências com o fonte de inform ação e m eio de int eracções que possibilita act ividades de aprendizagem aut ênticas e um m aior envolvim ent o e cont rolo das aprendizagens por part e dos alunos, Hargis ( 2001) refere que os professores de Ciências reconhecem o seu potencial com o ferram enta educat iva.
Segundo Murphy ( 2003) as TI C podem ser int egradas no ensino das ciências com o um a ferram ent a, com o um a font e de referência, com o um m eio de com unicação e com o um m eio para exploração. As TI C podem ser ut ilizadas com o um a ferram ent a no preenchim ent o de t abelas e na const rução de gráficos e bases de dados adequadas à faixa et ária dos alunos; com o um a font e de referência ut ilizando inform ação cont ida em CD-ROM e na I nt ernet ; com o um m eio de com unicação at ravés do uso do correio electrónico, da discussão online, das apresentações em PowerPoint , da apresentação de im agens digit ais e da ut ilização de quadros int eract ivos; e com o um m eio para exploração com recurso a program as de program ação básica e de sim ulação ( Murphy, 2003) .
Em sum a, e segundo Sant os ( 2007) os principais benefícios do uso das TI C no ensino das ciências são que: ( i) o ensino das ciências t orna- se m ais int eressante, aut ênt ico e relevant e; ( ii) há m ais t em po dedicado à observação, discussão e análise e ( iii) exist em m ais oport unidades para im plem ent ar sit uações de com unicação e colaboração.
O est udo de caso
No est udo em pírico dest e t rabalho, foi im plem ent ado, na Escola Pedro Teixeira, em Cant anhede, um est udo exploratório de nat ureza m ist a, qualit ativo e quant it at ivo ( Creswell, 2003) , ent re os m eses de Janeiro e Fevereiro de 2008, com um a t urm a de alunos do 7º ano de escolaridade, do Ensino Básico, na disciplina de Ciências Nat urais, com o int uit o de avaliar as pot encialidades das TI C no Ensino das Ciências Nat urais.
Est e est udo t eve com o principal obj ect ivo avaliar as pot encialidades das TI C no Ensino das Ciências Nat urais no que se refere ao em penho, m ot ivação, rigor e aprendizagem dos alunos. Desenharam - se diferent es est ratégias, durant e a leccionação do cont eúdo Dinâm ica I nt erna da Terra, com base na ut ilização das TI C, que incluíram :
Æ Proj ecção de vídeos educativos;
Æ Proj ecção de im agens em PowerPoint ;
Æ Elaboração de t rabalhos em PowerPoint ;
Æ Resolução de fichas form at ivas digit ais;
Æ Pesquisa na I nternet;
Æ Realização de um docum ent ário;
Æ Criação e dinam ização do blog da disciplina;
Æ Disponibilização dos m elhores t rabalhos no blog da disciplina.
Para avaliar os result ados recorreu- se a: ( i) análise quant it at iva e qualit ativa de cinco quest ionários aplicados aos alunos em diferentes m om ent os após a concret ização de cada conj unt o de est rat égias apoiadas na exploração das t ecnologias e ( ii) análise qualit at iva de vários t rabalhos propostos aos alunos assim com o dos resultados da ficha de avaliação.
Assim , com o quest ionário I ( aplicado no início do est udo de caso) , pretendeu- se caract erizar a turm a; classificar o int eresse dos alunos pela disciplina de Ciências Nat urais; caract erizar as suas com pet ências em TI C; cont abilizar os alunos que t êm acesso à I nt ernet , em casa; conhecer a frequência com que a ela acedem e qual a ut ilização que dela fazem .
A aplicação do quest ionário I I t eve com o obj ect ivos ident ificar a im port ância da proj ecção de im agens no cat ivar da at enção dos alunos; perceber a contribuição da pesquisa na I nt ernet para o em penho e curiosidade dos alunos; perceber a cont ribuição da disponibilização da inform ação no blog da disciplina para o em penho, m ot ivação e rigor dos alunos na execução das t arefas; com preender se ocorre alt eração no em penho na realização dos t rabalhos de casa quando para isso é solicit ada a ut ilização do com put ador e da I nt ernet .
Com o quest ionário I I I pret endia- se at ingir os seguint es obj ect ivos: avaliar a m ot ivação e em penho dos alunos na realização do docum ent ário; perceber a contribuição da disponibilização da inform ação no blog da disciplina para o em penho, m ot ivação e rigor dos alunos, na execução das tarefas; identificar o contributo dos vídeos educativos na concentração dos alunos.
O questionário I V pretendia verificar se há alt eração nos resultados de aprendizagem , quando os t rabalhos de casa necessitam da utilização do com putador; perceber se as t arefas que envolvem a utilização do com putador m ot ivam m ais o aluno de form a a facilit ar a aquisição das com pet ências inerent es ao cont eúdo em quest ão.
Na últ im a aula, pert encent e ao est udo de caso, foi aplicado aos alunos o quest ionário V, em j eit o de balanço final, cuj os obj ect ivos foram ident ificar as alt erações que as est rat égias im plem ent adas pot enciaram nos alunos, em t erm os de em penho, int eresse e aprendizagem ; perceber o que os alunos destacam com o m ais negativo e m ais posit ivo no conj unto das aulas do estudo de caso e conhecer as suas sugestões para a m elhoria das aulas, no fut uro, com recurso a est as t ecnologias.
Result ados
Quando quest ionados relat ivam ent e às dificuldades ao t rabalhar com o com putador, 81% apont ou poucas ou nenhum as dificuldades. A m aioria dos alunos ( 60% ) t em com put ador com acesso à I nt ernet em casa, ut ilizando- o para diversos fins, sendo os m ais com uns: escrever t ext os, pesquisar para a realização de t rabalhos da escola, j ogar, ver vídeos no Yout ube, e fazer conversações no MSN. Os rest ant es 9 alunos acedem à I nt ernet na escola, na Junta de Freguesia ou em casa de am igos e fam iliares.
Durant e o est udo de caso, a m aioria dos alunos ( 92% ) , de acordo com os dados da figura 2, result ant es do cruzam ent o de dados ent re os quest ionários I I e I I I , considerou que t ant o a proj ecção de im agens em PowerPoint , com o o visionam ent o de vídeos educat ivos, bem com o a pesquisa na I nt ernet , influenciou posit ivam ent e a sua aprendizagem ; apont ando, com o razões principais, o fact o de est as est rat égias m elhorarem a at enção e aum entarem o ent usiasm o de aprender.
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N
º de
a
lunos
Nada Pouco Mais ou menos Muito
Resposta
Projecção de imagens em ppt
Pesquisa na Internet
Visionamento de vídeos educativos
Figura 2.- I m port ância at ribuída pelos alunos em diferent es act ividades, com recurso às tecnologias.
O fact o das m elhores produções realizadas pelos alunos t erem divulgação no blog da disciplina fê- los, de um a m aneira geral, m udar de atit ude perant e as act ividades solicit adas, com o se dem onst ra at ravés da análise do gráfico da figura 3, que result a do cruzam ent o de dados dos quest ionários I I e I I I . Assim , vej a- se que, na pesquisa dos argum ent os de Wegener, com recurso à I nt ernet , cerca de dois t erços dos alunos ( 14) referiram que m odificaram m uit o a sua at it ude, m elhorando a at enção, ficando m ais em penhados e realizando um a pesquisa m ais rigorosa.
grupos conseguiram aprovação e gravaram um excert o dos seus t ext os. No entanto, 90% dos alunos ( 20) referiu que devido ao facto do resultado final ser divulgado no blog da disciplina m udaram a sua at it ude perant e o t rabalho, com o m ost ra o gráfico da figura 3. Apont aram com o j ust ificação o aum ent o da at enção, o m aior em penho, produzindo assim t ext os com m aior rigor.
Na realização do PowerPoint “ Consequências da m obilidade das placas t ect ónicas” , cerca de m et ade dos alunos ( 12) indicaram que a sua at it ude m udou “ m ais ou m enos” . No geral, apontaram com o m otivo para essa m udança o facto de estarem m ais atentos e serem m ais rigorosos.
0 2 4 6 8 10 12 14
N
º a
lunos
Nada Pouco Mais ou menos Muito
Resposta
Pesquisa, na Internet, com resultado disponibilizado no blog
Realização de um documentário disponibilizado no blog
Realização de um Pow erPoint, com disponibilização no blog
Figura 3.- Mudança de atitude perante os trabalhos cuj a divulgação é feita no blog da disciplina.
Pela análise do gráfico da figura 4 e de acordo com o quest ionário I V, aproxim adam ent e dois t erços dos alunos inquiridos ( 15) m anifest aram preferência pela realização do t rabalho de casa, com recurso à I nt ernet e apont aram com o principal razão o fact o do t rabalho se t ornar m ais m ot ivant e e haver a possibilidade de est ar a est udar Ciências enquant o t rabalham no com put ador, act ividade que lhes dá prazer.
Dos alunos que indicaram não preferir realizar o t rabalho de casa dest a form a ( 5) apontaram o facto de não terem acesso à I nternet em casa, com o j ust ificação, e os out ros 2 acham que, dest a form a, acabam por se dist rair. Alguns dos alunos ( 5) , cuj os resultados não foram t ão positivos quanto desej ariam , indicaram com o dificuldade o fact o de não lidarem com o com putador da form a m ais célere, sendo esse um factor de dest abilização.
Figura 4.- Preferência, m anifestada pelos alunos, na realização do trabalho de casa, recorrendo à ut ilização do com put ador com acesso à I nt ernet .
Com o balanço final do est udo de caso, e de acordo com os result ados do quest ionário V ( figura 5) , verifica- se que as novas est rat égias ut ilizadas pela professora, durant e o est udo de caso, aum ent aram m uit o a sua at enção/ concent ração, o seu ent usiasm o e m ot ivação, o rigor na execução das t arefas, a vont ade de fazer m ais e m elhor e a sua aprendizagem .
Figura 5.- Grau de alteração de diferentes factores com a im plem entação de novas estratégias. 0% 20% 40% 60% 80% 100% Distracção DesinteresseConcentração/ atenção Entusiasmo/ motivação Rigor nas tarefas Vontade de fazer mais e melhor Aprendizagem Respostas P er cen tag em Muito
Mais ou menos Pouco Nada 0 2 4 6 8 10
Sim, é uma maneira de ter acesso à Internet
em casa
Sim, o trabalho torna-se mais motivante
Sim, aproveito para mexer no computador enquanto estudo
Ciências
Sim, aproveito e treino a trabalhar no computador
Não, não tenho acesso à Internet
em casa
Não, acabo por me distrair
Razões
N
º a
Tam bém através da aplicação do quest ionário V percebeu- se que m ais de três quartos dos alunos ( 17) apont ou “ gostar m uito” das aulas com tecnologias, e elegeu com o estrat égias preferenciais a utilização do com putador com binado com o dat a show e a com binação ent re o com putador e a m áquina de film ar, com o se m ostra nas figuras 6 e 7.
0 3 6 9 12 15 18
Não gosto Gosto pouco Gosto mais ou menos Gosto muito
Respostas
N
º d
e a
lun
os
Figura 6.- Manifest ação da preferência pelas aulas com recurso à ut ilização de tecnologias.
Todos os alunos defenderam que, t ant o eles, com o os colegas e a professora, devem utilizar e usufruir em sim ult âneo das t ecnologias, pois dest a form a a “ professora aj uda os alunos a organizarem - se e est es podem aj udar- se uns aos out ros” , para além de que assim se sentem m ais m ot ivados a part icipar.
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Rtproj + DataS
Rtproj + PC Rtproj + MaqFilmar
Rtproj + Outra
DataShow + PC
DataShow + MaqFilmar
DataShow + Outra
PC + MaqFilmar
PC + Outra MaqFilmar + Outra
Respostas
N
º de
a
lunos
Quando solicit ados, no quest ionário V, a indicar o aspect o m ais negat ivo, durant e o est udo de caso, cerca de t rês quart os ( 15 alunos) referiu não haver nenhum a apont ar. Dos set e que fizeram referência àqueles aspect os, t rês apont aram o fact o de nem sem pre a sala de inform át ica est ar disponível ou, quando est ava, ocorria por vezes um a falha de elect ricidade que int errom pia o norm al decorrer dos t rabalhos.
Quanto aos aspectos m ais positivos, cerca de três quartos ( 16 alunos) indicaram o m aior em penho e/ ou at enção criados, quat ro alunos realçaram o t rabalho de grupo, realizado com a ut ilização de com putadores, um a criação do blog e out ro a utilização da m áquina de film ar.
Ao ser solicit ado que apont assem sugest ões para que as aulas dest e t ipo funcionassem m elhor, cerca de m et ade dos inquiridos ( 12) referia que seria ideal que a sala de inform ática se encont rasse sem pre disponível, com acesso à I nt ernet e que a elect ricidade não falhasse. I ndicaram , ainda, que devem ser propost os m ais t rabalhos em grupo, m ais realizações de t rabalhos em PowerPoint e t rabalhos de pesquisa.
Quant o à análise dos t rabalhos que foram propost os aos alunos, verificou- se um aum ent o considerável no rigor e em penho nos t rabalhos cuj a disponibilização seria feit a na I nt ernet , relat ivam ent e aos que eram realizados sem recurso às t ecnologias. Est a m elhoria em t erm os de cont eúdo e de aprendizagem reflect iu- se t am bém num a avaliação m ais posit iva. Os alunos int eriorizaram a noção de que o seu t rabalho t ant o poderia ser consult ado pelo colega com o pelo m undo e t al fact o fez- lhes crescer o sent ido de responsabilidade. Assim , recorrendo à pesquisa na I nt ernet , à consult a do blog da disciplina, do m anual e do caderno diário em sim ultâneo, os alunos conseguiram trabalhos m ais cuidados em t erm os de organização de ideias e m ais ricos em t erm os de linguagem e de rigor cient ífico, at ingindo m ais facilm ent e os obj ect ivos propost os em cada t arefa. No que diz respeit o aos resultados obt idos na ficha de avaliação, efectuada no final da aplicação das novas estrat égias, verificou- se um a m elhoria nos result ados, que em term os quant it ativos se traduziu num a subida de 10% na m édia da t urm a e nenhum aluno obt eve classificação negat iva.
Conclusões
Est e t rabalho, apesar de se const it uir com o um est udo explorat ório, e tom ando consciência das lim itações inerentes a este tipo de estudos, nom eadam ent e relat ivas ao inst rum ent o de recolha explorado, ao núm ero de respondent es e ao fact o de t er sido aplicado a um a única disciplina, foi possível verificar que a im plem ent ação das TI C na Educação em Ciências proporcionou a criação de um am bient e de t rabalho m ais m ot ivador, onde os alunos focalizaram m ais a sua atenção, ficaram m ais em penhados e rigorosos no desenvolvim ent o dos seus t rabalhos, conseguindo- se t am bém m elhores result ados em t erm os de avaliação.
propost os t rabalhos em que t ivessem de ut ilizar as TI C com o suport e. Várias vezes acharam que a aula passou rápido dem ais. Pode, port ant o, considerar- se que as est rat égias revelaram , de um a form a geral, result ados bastant es satisfat órios.
Acredit am os que a nat ureza inovadora das práticas lectivas com recurso às ferram entas Web 2.0 suscit e aos professores um a act ividade prática e reflexiva que possam induzir a im plem entação de novas perspectivas de ut ilização das TI C j unt o dos alunos, cont ribuindo, assim para a int egração das TI C em cont ext o educat ivo de form a ( m ais) efectiva.
No ent ant o, est as est rat égias exigem m ais dos professores, no que diz respeit o, não só ao desenho do plano de aula, com o à obt enção de condições logíst icas para o desenvolver. Com o j á referiram López y Morcillo ( 2007) a incorporação destas t ecnologias nas aulas supõe um desafio para os professores que encont ram inúm eras barreiras para a sua ut ilização. Nest e caso, exigiu da professora requisição atem pada dos m at eriais necessários e da sala de inform át ica, o que por vezes im plicou negociação ent re pares. Daí que o fact or m ot ivação que envolve est e t ipo de est ratégias não t enha apenas de at ingir os alunos, m as t am bém os professores, para que estes não baixem os braços perante diferentes adversidades, que por vezes at ravessam o percurso previam ent e desenhado.
Est e t rabalho deixa em abert o algum as quest ões que poderão ser abordadas em paralelo, nom eadam ent e a perspect iva da fam ília quant o às novas est rat égias e m et odologias de ensino. Será que o fact o de ser solicit ado aos alunos a ut ilização da I nt ernet , a part ir de casa, para fins educat ivos, alt era o acom panham ent o dos encarregados de educação? Deixá- los- á m ais curiosos, atent os e/ ou preocupados? Essas alt erações serão posit ivas ou revelar- se- ão um ent rave?
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