UNIJUI – UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU - MESTRADO EM EDUCAÇÃO NAS CIÊNCIAS
RENATA DE SOUZA SANTOS
A SITUAÇÃO DE ESTUDO NO PROCESSO DE REORGANIZAÇÃO DO ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS NO NÍVEL MÉDIO: IMPLICAÇÕES NA ELABORAÇÃO
CONCEITUAL DE CONTEÚDOS ESCOLARES E NO DESENVOLVIMENTO PROFISSIONAL DO PROFESSOR
Ijuí/RS 2016
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RENATA DE SOUZA SANTOS
A SITUAÇÃO DE ESTUDO NO PROCESSO DE REORGANIZAÇÃO DO ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS NO NÍVEL MÉDIO: IMPLICAÇÕES NAELABORAÇÃO
CONCEITUAL DE CONTEÚDOS ESCOLARES E NO DESENVOLVIMENTO PROFISSIONAL DO PROFESSOR
Dissertação de Mestrado, apresentada ao Programa de Pós-Graduação Strictu Sensu em Educação nas Ciências da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul- UNIJUÌ, como requisito à obtenção do título de Mestre em Educação nas Ciências.
Orientadora: Drª. Marli Dallagnol Frison
Ijuí/RS
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Dedicatória
Aos meus amados pais Joé e Evaneth e ao meu
companheiro Julio, que não mediram esforços para que
eu chegasse até aqui.
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Agradecimentos
À minha família, que sempre apostou e acreditou em mim, me apoiando incondicionalmente; pai, pelos conselhos e segurança que me deram força e coragem para prosseguir; mãe, pelo carinho de sempre.
À minha orientadora Profª Drª Marli Dallagnol Frison, por todos os aprendizados oportunizados, toda a dedicação, conselhos que me fizeram crescer e amadurecer, o carinho, amizade com que me conduziu neste mestrado, ajudando-me a transpor os momentos difíceis que surgiram durante este percurso.
Aos meus amigos e colegas de trabalho que me deram tantas palavras de incentivo; Ao Julio, meu companheiro, que me ajudou a superar os momentos de tensão, e também foi compreensível diante de minhas ausências.
A todos os meus professores que participaram da minha formação acadêmica desde o Curso de Licenciatura em Química, em especial Prof. Dr Maldaner e Profª Drª Lenir que tive o imenso privilégio de tê-los novamente como professores durante o Mestrado. Também a profª Drª Rejane que aceitou fazer parte da banca e que com suas ideias contribuiu muito com a qualificação deste trabalho.
Por fim, agradeço a Deus pela vida e por todas as batalhas que me ajudou a vencer e a todos que de uma forma ou de outra contribuíram para que eu pudesse concluir esta etapa: os colegas de Mestrado, alguns que se tornaram grandes amigos, as professoras que participaram do desenvolvimento do projeto, a escola que oportunizou espaço para que esta investigação fosse possível, as bolsistas de Iniciação Científica que ajudaram na transcrição e gravação das aulas.
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LISTA DE ABREVIATURAS
ATD- Analise Textual Discursiva
CAPES- Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CN – Ciências Naturais
EM – Ensino Médio
EFA – Centro de Educação Básica Francisco de Assis EMP- Ensino Médio Politécnico
ENEM- Exame Nacional de Ensino Médio
FAPERGS- Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul GIPEC – Grupo Interdepartamental de Pesquisa em Ensino de Ciências LDBEN – Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional
OCNEM – Orientações Curriculares Nacionais do Ensino Médio PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais
PCN+ - Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais PCN–CN – Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências Naturais
PICMEL – Programa de Iniciação em Ciências, Matemática, Engenharias, Tecnologias Criativas e Letras
SE- Situação de Estudo
SENAC- Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial PPG – Programa de Pós-Graduação
PRONATEC- Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: temas/conceitos, atividades e objetivos da SE ... 26
Tabela 2: Categorias e proposições ...77
Tabela 3: Disciplinas e Conteúdos estruturadores... 89
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Resumo
Este estudo é resultado de uma investigação desenvolvida no contexto de uma escola pública do município de Ijuí, envolvendo duas turmas de 3º ano do Ensino Médio Politécnico (EMP) e professoras de Química e Física da escola. Teve como objetivo investigar e analisar os processos de desenvolvimento da aprendizagem e evolução dos conceitos científico-escolares dos estudantes, diante do desenvolvimento de uma proposta de ensino denominada Situação de Estudo (SE). No decorrer do processo fez-se pertinente investigar o desenvolvimento profissional do professor, visto que suas ações implicam diretamente no trabalho educativo, partindo do pressuposto de que a reflexão da prática pedagógica auxilia na qualificação das mesmas e na constituição profissional do professor. A pesquisa é de natureza qualitativa, tendo como modalidade o Estudo de Caso, por se tratar de um estudo que tem um interesse em pesquisar uma situação específica e bem delimitada. Os dados foram produzidos através de gravações em áudio de encontros realizados para a elaboração da SE e seu posterior desenvolvimento em sala de aula. Também foram utilizados questionários e apontamentos feitos durante observação em sala de aula e nas conversas informais com as professoras envolvidas na pesquisa. O material produzido foi analisado com base nos argumentos da Analise Textual Discursiva (ATD) de Moraes e Galiazzi (2007), que possibilitou evidenciar focos temáticos: o conhecimento científico escolar e a constituição dos sujeitos; SE e conteúdos escolares; apropriação e significação do conhecimento científico-escolar na perspectiva histórico cultural, constituição profissional docente. As atividades desenvolvidas foram importantes para que os estudantes mobilizassem conhecimentos cotidianos para problematização dos assuntos, ao desenvolver a capacidade de argumentação e análise crítica dos educandos. Da mesma forma as professoras envolvidas no processo desenvolveram a capacidade de reflexão de suas ações pedagógicas, proporcionando-as a agirem para a melhoria de suas práticas. Para validar as argumentações e discussões que emergiram no decorrer desta investigação utilizei como apoio teórico autores como: Zeichner (1992); Stenhouse (2003); Maldaner (2006, 2007); Maldaner e Zanon (2004, 2010),Vigotski (2001), Schön (1992, 2005), entre outros que desenvolveram estudos que contribuíram para a qualificação do ensino.
Palavras-chaves: aprendizagem conceitual, evolução conceitual; desenvolvimento do professor, professor reflexivo.
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Abstract
This study is resulted of a investigation developed in the context of a public school in the municipality of Ijuí, involving two groups of 3rd year Polytechnic Education Secondary (EMP) and Professor of Chemistry and Physics School. Aimed to investigate and analyze the learning processes of development and the evolution of scientific concepts-school of the students, on the development of a teaching proposal known as Study Situation (SE).During the proceedings it makes it pertinent investigating the teacher's professional development, given that their actions directly imply the educational workon the assumption that the reflection of the pedagogical practice assists in of such qualification and professional teacher constitution.The research is qualitative in naturehaving as modality the Case Study.Since it is a study that has a vested interest in researching a specific and well-defined situation. The data were produced through encounters of audio recordings carried out for the elaboration of the SE and its further development in the classroom. Also questionnaires and notes made during observation in the classroom and informal conversations with teachers involved in the research were used.The material produced has been analyzed based on the arguments of the analysis Textual Discourse (ATD) de Moraes and Galiazzi (2007), which enabled highlight thematic foci: academic scientific knowledge and the constitution of the subjects; SE and school content; appropriation and signification of scientific- academic knowledge in the cultural historical perspective, teacher professional constitution. The activities developed were important so students have mobilized knowledge to daily problematisation of subjects, to develop argumentation capacity and critical analysis of educandos. Likewise the teachers involved in the proceeding have developed the ability to reflect of its pedagogical actions, providing them to act in at improvement of their practices.To validate the arguments and discussions that have emerged during this investigation I used as theoretical support Zeichner (1992); Stenhouse (2003); Maldaner (2006, 2007); Maldaner and Zanon (2004, 2010), Vygotsky (2001), Schön (1992, 2005), among other authors who have developed jobs that have contributed to teaching qualification.
Keywords: conceptual learning, conceptual evolution; teacher development, reflective teacher.
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ... 11
1. A PESQUISA E SEUS PROCESSOS: INTERLOCUÇÕES ENTRE E COM SUJEITOS, PRÁTICAS E ESPAÇOS FORMATIVOS ... 21
1. 1. Procedimentos metodológicos: caracterização e momentos do Estudo de Caso ... 21
1.2. A construção da SE no contexto desta pesquisa ... 25
1.3. Os sujeitos envolvidos ... 34
1.3.1 As professoras ... 36
1.3.2 Os estudantes ... 38
1.4. A escola ... 40
1.5. Os procedimentos metodológicos da pesquisa ... 42
1.6. A organização dos dados considerando a opção metodológica ... 43
2. DOCÊNCIA E APRENDIZAGEM ESCOLAR: PROCESSOS DIALÓGICOS DE TRANSFORMAÇÃO DE SABERES ... 47
2.1. O professor como profissional reflexivo no processo de reestruturação curricular orientado pela SE ... 47
2.2. Situação de Estudo e os documentos que orientam a construção curricular no Ensino de Ciências Naturais: aspectos gerais ... 57
2.3. Aprendizagem conceitual e trabalho educativo na perspectiva da teoria histórico-cultural ... 63
2.4. Aprendizagem escolar, desenvolvimento de currículo e formação de professores na área das Ciências Naturais (Química/Física) na perspectiva da SE: alguns achados ... 71
3. O CONHECIMENTO CIENTÍFICO ESCOLAR E A CONSTITUIÇÃO DOS SUJEITOS - ALUNOS E PROFESSORES NA ESCOLA DE NÍVEL MÉDIO ... 77
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3.1.1. A falta de conhecimentos específicos e as marcas do ensino tradicional ... 79 3.1.2. A contextualização e a articulação entre conhecimentos científico-escolares ... 88 3.2.Apropriação de conceitos ... 94 3.2.1. As mudanças nas práticas pedagógicas potencializam o aprendizado dos conceitos das CN ... 95
3.2.2.O espaço e tempo de sala de aula quando mediado intencionalmente favorece a apropriação e significação de conhecimentos. ... 99
3.3 Desenvolvimento profissional ... 104 3.3.1. A SE contribuí para o desenvolvimento de professores e estudantes ... 104
3.3.2. A inserção do professor num processo de planejamento e implementação da SE ... 111 4. ALGUMAS CONSIDERAÇÕES ... 118
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INTRODUÇÃO
Estudos1 que vêm permeando o atual cenário educacional chamam a atenção para questões relacionadas ao desenvolvimento curricular e a formação docente, os quais denotam papel decisivo nos processos de ensino e de aprendizagem dos conceitos científico-escolares e também, na formação social e individual dos estudantes. Na sociedade atual, cujo desenvolvimento científico e tecnológico encontra-se em constante processo de inovação, aumenta a necessidade de inserir no contexto do ensino de Ciências Naturais (CN), propostas curriculares que ofereçam aos estudantes condições favoráveis para a apropriação dos conceitos trabalhados em sala de aula. A intencionalidade é de que estes significados sejam ampliados e aprofundados à medida que o estudante avance nos níveis da escolarização básica.
Partindo deste pressuposto, penso que para ocorrer um ensino que realmente supere o pragmatismo do modelo tradicional, ainda evidenciado nos processos educacionais desenvolvidos na maioria das escolas, deve haver mudanças não só na maneira de produzir currículo, mas também na postura e nas práticas do professor, pois como refere Stenhouse (2003), mudanças no currículo escolar devem vir acompanhadas por mudanças no desenvolvimento profissional do professor.
Apoiada nas ideias de Vigotski (2001), penso que a aprendizagem e a constituição do ser humano ocorrem nas interações sociais, elas podem possibilitar aos sujeitos a apropriação dos significados e a produção de sentidos aos assuntos estudados. Portanto, neste contexto a ideia de “depositar” conceitos e conteúdos, assim como a fragmentação e a linearidade dos conhecimentos integrados aos currículos escolares são práticas que não contribuem para o desenvolvimento dos sujeitos.
Nessa linha de pensamento, Pansera de Araújo et. al. (2007, p. 164) entendem que a educação passa a ser “lócus da inserção social pelo conhecimento sistematizado, lugar de aprendizagem da cultura historicamente produzida, em que os sujeitos se individualizam e constituem sua objetividade”. Sendo assim, emerge a preocupação em buscar alternativas de ensino que levem os estudantes a tomarem consciência do seu papel como sujeitos que
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interagem no meio social. Diante disto, percebo a necessidade de repensar a forma como os conhecimentos estão sendo desenvolvidos nas escolas, muitas vezes fora do contexto de práticas sociais e culturais vivenciadas por eles.
Frente ao contexto educacional atual, educadores preocupados com a melhoria da qualidade da aprendizagem e do desenvolvimento dos estudantes vêm nos últimos anos desenvolvendo novas propostas pedagógicas2 que buscam orientar os processos educativos, assim como o exposto em documentos que orientam a Educação Básica: Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM), as Orientações Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (OCNEM) e a própria Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN/96), todos apontam a contextualização, a importância de considerar os conhecimentos cotidianos e a interdisciplinaridade como princípios mais abordados a despeito da integração de conteúdos de CN.
Neste cenário de busca pela melhoria dos processos de ensino, de aprendizagem e de desenvolvimento dos sujeitos, emerge a Situação de Estudo (SE) como uma proposta pedagógica que traz na sua concepção a interdisciplinaridade, a contextualização, os conhecimentos espontâneos (Vigotski, 2001) e a formação pela pesquisa. Maldaner (2007a, p.248) caracteriza esta proposta como “uma situação concreta da vivência dos alunos, em que se estabelece um contexto de significação coletiva, possibilitando recontextualizar conteúdos e conceitos científicos e o desenvolvimento mental dos estudantes”. Nessa linha de pensamento, Zanon, et. al (2007) advertem que é importante que haja “relações entre os saberes culturalmente produzidos dentro e fora da escola, dentro e fora de cada disciplina, mediante formas de apropriação/uso de linguagens/significados constituídos como forma de lidar com situações reais” (p.255).
A organização curricular na forma de SE proposta pelo Gipec-Unijuí3 não é algo recente, faz parte das estruturas curriculares das disciplinas de formação pedagógica dos cursos de Licenciatura em Química, do qual sou regressa, e em Ciências Biológicas desde o início do ano 2000. Pela complexidade do processo de produção e desenvolvimento de uma SE, percebo dificuldades na implementação dessa modalidade de ensino nas escolas de Educação Básica, quer seja pela limitação dos professores em relação aos conhecimentos
2Abordagem temática na perspectiva freiriana (DELIZOICOV, 1983, 2008); temas com enfoque CTS/CTSA (SANTOS, MORTIMER, 2000); Temas conceituais (MORTIMER, MACHADO, ROMANELLI, 2000); Unidades de Aprendizagem (GALIAZZI, GARCIA, LINDEMANN, 2004)
3Grupo Interdepartamental de Pesquisa sobre Educação em Ciências – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.
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científicos, quer seja pela postura dos estudantes que não se percebem corresponsáveis pelo processo de aprendizagem, assumindo muitas vezes uma postura de passividade. Além disso, a organização dos espaços e tempos dos professores destinados para planejamento das atividades pedagógicas não tem conseguido contemplar a criação de espaços coletivos entre os professores que atuam em uma mesma escola e nem integrar aos currículos de CN a realidade sociocultural dos alunos, a capacidade de comunicação, escrita e argumentação, como destaca Pansera-de-Araújo (2007) et. al.
Compartilho com as ideias de Zanon e Maldaner (2010) de que para produção de uma SE é importante iniciar “com a escolha do objeto, que é a situação vivencial, seguida pelo planejamento dos estudos previstos para o calendário escolar, envolvendo diferentes disciplinas da área da CNT, com abordagens problematizadoras de situações reais” (p.120-121). Parte de uma perspectiva interdisciplinar, transdisciplinar e intercomplementar, em que cada sujeito é ativo e autônomo, envolvendo professores de diferentes disciplinas, diferentes opiniões e pontos de vista na mediação da construção dos conhecimentos, bem como o redirecionamento dos conceitos disciplinares mais representativos de cada área do saber. É importante ressaltar que na construção de uma SE há a preocupação e responsabilidade em desenvolver os conteúdos específicos de cada ano/série.
Nesse sentido, destaco a importância do perfil de professores capazes de refletirem sobre sua prática, saberem trabalhar em grupo e terem conhecimentos que vão além dos específicos de sua disciplina. Para isso, o professor precisa ter uma concepção bem clara do “ser” professor, qual seu papel na ação pedagógica, pois na proposta da SE o professor é autor e ator durante o processo, sendo que suas ações implicam no sucesso ou insucesso da proposta.
A SE foi inserida na minha formação inicial por meio das disciplinas de Estágios Curriculares Supervisionados oferecidos a partir do 5º semestre do curso de Licenciatura em Química da Unijuí, os quais eram divididos em cinco etapas: Estágios Curriculares I, II e III no Ensino de Ciências do Ensino Fundamental, sendo que os dois primeiros efetivavam os contatos com a sala de aula, conhecer o ambiente e a realidade escolar, interagir com os professores das escolas e assim iniciar os processos: de seleção dos conteúdos/conceitos escolares e da temática abordada; dos instrumentos e meios mais adequados para apresentação dos conteúdos/conceitos escolares para os estudantes; e, posteriormente, ocorreu a elaboração de SE para ser desenvolvida durante o espaço e tempo do Estágio Curricular Supervisionado III – Ensino de Ciências III, o qual contempla o desenvolvimento da docência junto a uma
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turma de estudantes da Educação Básica, entre 6º e 9º anos. Já os estágios Curriculares Supervisionados de Química IV e V relacionados ao Ensino Médio, assim como nos estágios anteriores, inicialmente participei da seleção e negociação dos conteúdos e conceitos escolares, com orientação dos professores formadores e constante envolvimento com as escolas e professores em formação continuada, o que me oportunizou entrar em contato com os conteúdos escolares desse nível de ensino e, a partir daí passei a elaborar uma proposta pedagógica que contemplasse as características da SE.
Mesmo sendo orientada, durante meu processo formativo, a produzir currículo, na perspectiva de SE, na condição de estagiária e posteriormente como professora, vivenciei algumas dificuldades no que se refere à capacidade de contextualizar e negociar os conteúdos escolares e cotidianos necessários para a prática docente. Frison (2012, p.14) aponta que isso ocorre, pois “a reorganização de conteúdos é um processo complexo e, portanto, exige que os estagiários mobilizem diversos saberes que, muitas vezes, não são desenvolvidos na faculdade”. A mesma autora argumenta também que a falta de conhecimentos de professor, torna-se um limitador das potencialidades que a SE poderia ter para a superação da tradicionalidade do ensino nas escolas.
O caminho percorrido na condição de acadêmica do curso de Química da Unijuí me motivou a escolher a SE como proposta pedagógica para orientar os processos de ensino/desenvolvimento conceitual dos estudantes juntamente com o desenvolvimento profissional docente, que foram os focos de minha investigação. Pois, como estagiária e, posteriormente, atuando como professora em escola básica, sempre utilizei a SE em sala de aula, o que me levou a refletir o quanto essa proposta de ensino viabiliza a qualificação do ensino das CN nas escolas, auxiliando a evolução dos conceitos científico-escolares, ao mesmo tempo em que contribui para que o professor exerça sua autonomia curricular, ampliando cada vez mais seus conhecimentos profissionais.
Partindo desses pressupostos, percebi a necessidade de investigar mais especificamente as reais contribuições desta proposta na qualificação dos processos de ensino e aprendizagem, quanto à apropriação/evolução conceitual dos estudantes, ao mesmo tempo em que voltam o olhar para a constituição do professor, pois é indiscutível o seu envolvimento na elaboração desta proposta de reconfiguração curricular. Conforme Stenhouse (2003), o professor é o verdadeiro ator no processo de inovação curricular, sendo reflexivo, participativo, investigativo para transformar suas práticas, rompendo com o paradigma educacional de transmissão de conhecimentos, e da ideia simplista de que o professor precisa
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apenas dominar o conhecimento específico de sua formação. Mas sim, que tenha conhecimentos que lhe permitam analisar questões relacionadas ao contexto escolar, que também envolvem implicações políticas, econômicas e sociais, os quais devem ser inseridos na proposta curricular das escolas.
A problematização dos conceitos, assim como o envolvimento nas discussões acerca da temática em desenvolvimento na sala de aula foram limitações vivenciadas em vários momentos em que utilizei a SE, como proposta de ensino em ocasiões de estágios e atuação profissional. Percebi o mesmo em muitos episódios do desenvolvimento desta pesquisa: a relutância dos alunos em participarem mais ativamente das aulas, expressarem e defenderem suas ideias sobre os fatos, ao mesmo tempo em que a grande dificuldade demonstrada por eles era pensar conceitualmente sobre os fenômenos cotidianos e vice versa. Penso que tais acontecimentos ocorrem porque os alunos estão acomodados à repetição, memorização e aplicação de regras e teorias, o que os leva a respostas exatas. Contrário a estas tendências do ensino de CN, a SE busca promover o intercâmbio de ideias entre os conhecimentos de diversas disciplinas e também com conhecimentos cotidianos dos estudantes. Concordo que inicialmente esta prática pode ser difícil para os alunos, e também para os professores abstraírem todas essas informações, mas a aprendizagem é um processo contínuo e não ocorre de uma hora para outra, envolve um processo dinâmico e complexo de mediação, interação, significação e abstração.
Baseado nesse entendimento, de acordo Vigotski (2001, p. 108) os conceitos jamais deveriam ser ensinados por memorização e repetição, pois “os conceitos científicos e espontâneos, se desenvolvem em direções inversas, os dois processos estão estreitamente relacionados”. Vigotski também ressalta que os “conceitos cotidianos abrem caminho para os conceitos científicos e o seu desenvolvimento descendente”, criando assim estruturas que possibilitam a evolução conceitual. Diante deste contexto, penso que a apropriação do conhecimento do aluno depende, também, do modo como estes conteúdos/conceitos escolares são desenvolvidos em sala, e da maneira com que o professor media as situações de ensino. Considerando esse pressuposto, o presente trabalho orientou-se no intuito de responder a seguinte questão de pesquisa: Por que uma proposta de ensino como a SE favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares possibilita o desenvolvimento profissional do professor?
Além dessa, outras questões emergem a fim de contribuir para o desenvolvimento da pesquisa: O que justifica a escolha de determinados conteúdos escolares e não outros para
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serem ensinados num determinado período escolar? Por que os professores apresentam dificuldades na elaboração e no desenvolvimento dos conteúdos escolares necessários para a produção e o desenvolvimento de uma SE? Por que a inserção do professor num processo de produção e de desenvolvimentos de uma SE favorece a transformação de suas concepções sobre questões relacionadas ao ensino e a melhoria do trabalho educativo que desenvolve?
A hipótese central deste trabalho é de que o desenvolvimento da SE, ou seja, de propostas curriculares diferenciadas das tradicionalmente desenvolvidas na Educação Básica proporciona uma aprendizagem mais significativa dos conteúdos/conceitos de CN, por parte dos educandos e viabiliza a autonomia e crescimento profissional do professor. Isso porque uma proposta dessa natureza permite abordar os conteúdos/conceitos de maneira contextualizada e interdisciplinar, dando sentido aos mesmos, da mesma forma que exige a mobilização de saberes por parte dos professores que vão além de sua área de conhecimento, tornando-se mais participativos e tomando consciência das suas ações pedagógicas, como vivenciado no andamento desta investigação.
Buscando possíveis respostas à problemática definida - contribuições da SE para a elaboração conceitual dos conteúdos escolares e para o desenvolvimento profissional do professor - foram delineados os seguintes objetivos norteadores desta investigação:
Objetivo geral
Investigar e analisar por que uma proposta pedagógica como a SE favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares por parte dos alunos e possibilita o desenvolvimento profissional do professor.
Objetivos específicos
- Analisar documentos (LDBEN, PCNs, PCN+, OCNEM e EMP (Ensino Médio Politécnico) que trazem orientação para a seleção e organização dos conteúdos/conceitos escolares para a área de CN, com ênfase no ensino de Química e Física.
- Acompanhar, investigar e analisar ações/movimentos de duas professoras (uma de Química e de Física) no processo de seleção, organização e apresentação de conteúdos científico-escolares dessa área durante a elaboração de uma SE;
- Investigar concepções das professoras sobre processos de seleção, organização e desenvolvimento de conteúdos escolares e sobre reestruturação do currículo na forma de SE.
- Investigar potencialidades, fragilidades ou limitações que se fazem presentes no trabalho educativo do professor quando ele está inserido num processo de produção e desenvolvimento de uma SE.
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Para alcançar os objetivos propostos acompanhei um processo de reorganização curricular que contemplou a produção de uma SE intitulada “Biocombustível como fonte alternativa de energia: relações entre ciência, tecnologia, cultura e trabalho no ambiente”, do qual participaram uma professora da universidade, professoras de Química e Física, que na época do desenvolvimento desta pesquisa atuavam na escola inserida neste processo investigativo, duas alunas do Programa de Pós-Graduação em Educação nas Ciências da UNIJUÍ, e estudantes de duas turmas da 3ª série do EMP.
Para a compreensão da temática proposta foram selecionados e introduzidos conteúdos científico-escolares da Química e da Física de forma articulada e interdisciplinar, de modo a considerar o contexto social dos estudantes. Contemplou-se ainda, questões ligadas ao meio ambiente e sustentabilidade, consideradas importantes para a significação conceitual e desenvolvimento de valores e atitudes dos estudantes e professores. Dos encontros de estudos, da produção da SE e do desenvolvimento da mesma junto a duas turmas de estudantes da 3ª série do EMP, emergiram muitos dados, que ao serem analisados possibilitaram responder as questões inicialmente formuladas.
Outros dados foram produzidos nos momentos em que realizei levantamento bibliográfico de trabalhos já realizados e que tiveram como foco a SE no processo de desenvolvimento curricular, na formação do professor e nos seus saberes. Nesse processo senti a necessidade de aprofundar meus conhecimentos sobre documentos oficiais que servem de orientação para a elaboração de propostas curriculares para a Educação Básica, para compreender os pressupostos teóricos que norteiam tais documentos e como isso estaria sendo contemplado, ou não, na SE produzida pelo grupo envolvido no processo.
Para investigar e analisar se uma proposta pedagógica como a SE favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares por parte dos alunos e possibilita o desenvolvimento profissional do professor apliquei um questionário para estudantes das duas turmas de 3ª série do EMP. Também se constituíram fonte de dados a gravação dos registros feitos dos encontros de estudo e de produção da SE e de aulas desenvolvidas junto as duas turmas de 3ª série do EMP. Para as gravações e transcrições dos encontros e das aulas houve a participação de duas licenciandas do curso de Ciências Biológicas da Unijuí, que no período em que esta pesquisa foi desenvolvida, atuavam como bolsistas de Iniciação Científica. As respostas dadas ao questionário foram tabuladas por mim e serviram de subsídios para esta pesquisa.
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O tipo de pesquisa realizada foi de cunho qualitativo tendo como modalidade o Estudo de Caso. Utilizo como apoio teórico autores que defendem esta modalidade de pesquisa como instrumento importante para o desenvolvimento de pesquisas no meio educacional (LÜDKE; ANDRÉ, 1986, 2005; ANDRÉ, 2005, 2013; YIN, 2001), pois abrange um fenômeno, ou um caso particular, em um contexto bem delimitado. André (2013, p. 97), refere que:
Os estudos de caso podem ser instrumentos valiosos, pois o contato direto e prolongado do pesquisador com os eventos e situações investigadas possibilita descrever ações e comportamentos, captar significados, analisar interações, compreender e interpretar linguagens, estudar representações, sem desvinculá-los do contexto e das circunstâncias especiais em que se manifestam. Assim, permitem compreender não só como surgem e se desenvolvem esses fenômenos, mas também como evoluem num dado período de tempo.
Para a análise e interpretação do material empírico obtido através deste Estudo de Caso, utilizei a Análise Textual Discursiva (ATD), que é uma metodologia de análise de dados que tem finalidade de produzir compreensões em um movimento interpretativo de caráter hermenêutico (MORAES; GALIAZZI, 2007). Por meio dessa articulação busquei identificar e analisar compreensões de alunos do EMP sobre os conteúdos de Química e de Física desenvolvidos de acordo com a metodologia proposta pela SE, que concepções ou entendimentos sobre SE perpassam o discurso de professores e estudantes e também se a inserção de sujeitos num processo de produção e desenvolvimento de SE favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares por parte dos alunos e possibilita o desenvolvimento profissional do professor.
Na perspectiva de Moraes e Galiazzi (2007), a ATD “pretende aprofundar a compreensão dos fenômenos”, porém “não pretende testar hipóteses para comprová-las ou refutá-las ao final da pesquisa” (p.11). A intenção é de compreensão e construção processo de apropriação de conhecimentos sobre o tema investigado. Pode ser compreendida como um processo auto organizado de construção de compreensão em que novos entendimentos emergem de uma sequência recursiva de três componentes: “a unitarização – desconstrução dos textos do corpus; a categorização – estabelecimento de relações entre os elementos unitários; e por último o captar de um novo emergente em que a nova compreensão é comunicada e validada” (MORAES, 2003, p. 192).
Os sujeitos envolvidos nesta pesquisa foram: a) duas professoras, uma de Química e outra de Física que atuavam na 3ª série do EMP, de uma escola pública estadual, do município de Ijuí; b) 68 estudantes de duas turma de 3ª série do EMP; c) duas mestrandas do PPG em Educação nas Ciências da Unijuí; d) uma professora da Universidade e; e) duas bolsista de Iniciação Científica (Licenciandas de Ciências Biológicas).
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Os instrumentos e ações utilizados para produção dos dados desta pesquisa foram os seguintes:
1) Análise de documentos oficiais (LDBEN, PCNs, PCN+, OCNEM, EMP) que orientam para a seleção e organização dos conteúdos/conceitos escolares para a área de CN;
2) Acompanhamento dos encontros de estudo realizados com professores que atuavam nas disciplinas de Química e de Física da escola envolvida no projeto, professora universitária e alunas do curso de Mestrado do PPG em Educação nas Ciências da UNIJUÍ. Nesses espaços foi possível discutir questões relacionadas ao ensino e a aprendizagem, e também ao desenvolvimento dos sujeitos inseridos na produção da SE que foi desenvolvida em duas turmas de 3ª série do EMP;
3) Acompanhamento de aulas de Química na 3ª série do EMP, durante o desenvolvimento da SE produzida pelo grupo de professores em exercício, da escola e universidade e Mestrandas do PPG em Educação nas Ciências da UNIJUÍ;
4) Análise das transcrição de aulas para identificação de episódios/eventos que indiquem a apropriação ou não dos conteúdos científico-escolares pelos estudantes.
5) Questionário aplicado aos estudantes da 3ª série do EMP sobre questões relacionadas aos processos de ensino e de aprendizagem em Química.
A apresentação e análise dos dados obtidos durante o desenvolvimento deste estudo estão apresentados em três capítulos, sintetizados as seguir:
No capítulo 1 abordo o contexto metodológico da pesquisa e seus protagonistas, as estratégias utilizadas para a produção de dados, e as técnicas de análise dos mesmos, bem como os princípios norteadores do Estudo de Caso e da ATD. Descrevo detalhadamente os momentos vivenciados durante o desenvolvimento da pesquisa.
No capítulo 2 analiso e discuto com apoio de teóricos da literatura, quanto a perspectiva de um professor reflexivo no processo de reconstrução/reelaboração das abordagens dos conteúdos/conceitos em sala de aula. Abordo também as propostas de elaboração curricular da SE em concomitância com as recomendações de documentos que orientam a Educação Básica. Discuto também a questão da aprendizagem escolar e o trabalho educativo na perspectiva histórico-cultural. Aponto manifestações de alunos e professores sobre potencialidades, fragilidades e limitações vivenciadas durante este processo.
No capítulo 3 os dados foram organizados em categorias e proposições tomando como referencial teórico a ATD, como referem Moraes e Galiazzi (2006). Conforme a ATD propõe, a unitarização, ou seja, a separação dos textos em unidades de significado foi realizada para
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permitir uma análise crítica do desenvolvimento da SE em sala de aula, enfatizando a apropriação ou não dos conteúdos científico-escolares dos educandos e as ações desenvolvidas pelas professoras.
Nas considerações finais retomo as ideias levantadas nos capítulos anteriores.
Os dados que constam no desenvolvimento do trabalho são fragmentos de falas e escritas de alunos e das professoras de Química e de Física e da professora da universidade, todos inseridos nesse processo. Para melhor apresentação dos dados e para preservar a identidade dos sujeitos, foram atribuídos nomes fictícios para identifica-los: Paula para professora de Química e Fabiane para professora de Física, ambas que atuavam na escola básica inserida na pesquisa, e Diana para a professora da Universidade. Utilizei nomes fictícios com iniciais com A para alunos do EMP. Ressalto que trago recortes dos dados ao logo do texto. A seguir passo a apresentar o capítulo 1.
1. A PESQUISA E SEUS PROCESSOS: INTERLOCUÇÕES ENTRE E COM SUJEITOS, PRÁTICAS E ESPAÇOS FORMATIVOS
Neste capítulo abordo os fundamentos metodológicos que conduziram a investigação realizada. Descrevo e analiso as etapas dos procedimentos desenvolvidos, bem como a caracterização dos sujeitos envolvidos no decorrer desta pesquisa, a qual se configura em um Estudo de Caso. Utilizo de apoio teórico Yin (2001); Lüdke e André, (1986) dentre outros que dialogam com as ideias destes pesquisadores, defendendo o estudo de caso como instrumento de pesquisa bastante eficiente para o ensino, “devido principalmente ao seu potencial para estudar as questões relacionadas à escola” (LÜDKE, ANDRÉ, 1986, p. 13).
Os fundamentos teóricos dessa metodologia de pesquisa, bem como seu desenvolvimento e os sujeitos envolvidos, serão apresentados no primeiro subcapítulo. Posteriormente, abordo a ATD (MORAES; GALIAZZI, 2011), metodologia utilizada para organização e análise dos dados produzidos.
1. 1. Procedimentos metodológicos: caracterização e momentos do Estudo de Caso
A investigação realizada é de abordagem qualitativa, que segundo Lüdke e André (1986) apresenta cinco pontos básicos que caracterizam esse tipo de pesquisa: 1)“a pesquisa qualitativa tem o ambiente natural como sua fonte direta de dados e o pesquisador como seu principal instrumento” (p.11); 2) “os dados são predominantemente descritivos” (p. 12); 3) “a preocupação com o processo é muito maior do que com o produto” (p. 12); 4) “o ‘significado’ que as pessoas dão às coisas e à sua vida são focos de atenção especial do pesquisador” (p. 12); e5) “a análise dos dados tende a seguir um processo indutivo” (p.13).
Com base nessas afirmações passei a entender que a pesquisa qualitativa busca compreender a realidade vivida socialmente, por isso se difere da pesquisa quantitativa, a qual possui uma concepção mais positivista, não sendo suficiente para entender o sujeito em seu meio social e cultural, como no caso do contexto escolar em que esta pesquisa se desenvolveu.
Esta investigação, inicialmente, tinha como foco central o processo de apropriação ou não dos conteúdos científico-escolares pelos estudantes durante o desenvolvimento da SE sobre os biocombustíveis. Porém, no decorrer da investigação senti necessidade de abranger outros aspectos, como o desenvolvimento do professor, uma vez que a mudança curricular exige transformação de concepções, pensamentos e ideias sobre ensino, aprendizagem,
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desenvolvimento humano, aspectos estes que refletem diretamente no resultados desta investigação.
Tendo em vista a modalidade de pesquisa adotada, André e Lüdke (1986, p. 51) destacam que este tipo de estudo deve ser aplicado quando se tem um interesse em pesquisar uma situação específica, bem delimitada e “devendo ter seus contornos claramente definidos no desenvolver do estudo”. Yin (2001) aponta que o método “permite que o pesquisador foque em um caso e retenham uma perspectiva holística e do mundo real (2001, p. 4)”. Deste modo, serve para compreender os fenômenos investigados e que ele é adequado quando as questões de pesquisa são concentradas principalmente no tipo “como” e “por que”, (p.9). Outro aspecto considerado pelo autor é que oeste tipo de pesquisas e caracteriza pelo conjunto de eventos contemporâneos; “algo que o pesquisador tem pouco ou nenhum controle”. Para Yin (2001, p. 32-33), o Estudo de Caso é:
uma investigação científica que investiga um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto da vida real, especialmente quando os limites entre o fenômeno e o contexto não estão claramente definidos; enfrenta uma situação tecnicamente única em que haverá muito mais variáveis de interesse do que pontos de dados e, como resultado, baseia-se em várias fontes de evidência.
André e Lüdke (1986) conceituam o Estudo de Caso como algo bem delimitado e específico, sendo um estudo que pretende:
retratar o idiossincrático e o particular como legítimos entre si mesmos. Tal tipo de investigação toma como base o desenvolvimento de um conhecimento idiográfico, isto é que enfatiza a compreensão dos eventos particulares (casos). O “caso” é assim um “sistema delimitado”, algo como uma instituição, um currículo, um grupo, uma pessoa, cada qual tratado como uma entidade única, singular (p. 52).
As autoras elencam características fundamentais que legitimam esta metodologia: i) “os estudos de caso buscam a descoberta”; ii) “enfatizam a interpretação em contexto; iii) “procuram representar os diferentes e as vezes conflitantes pontos de vista presentes numa situação social”; iv) “usam uma variedade de fontes de informação”; v) “revelam experiência vicária e permitem generalizações naturalísticas”; vi) “procuram retratar a realidade de forma completa e profunda” e; vii) “são elaborados numa linguagem e numa forma mais acessível do que os outros relatórios de pesquisa (Idem, p. 52).
André (2005) de acordo com as indicações de Nisbett e Watts (1978) conceitua o desenvolvimento dos estudos de caso em três fases:
a) Exploratória ou de definição dos focos de estudo; fase de coleta dos dados ou de delimitação do estudo; e fase de análise sistemática dos dados. Essas são apenas linhas gerais ou grandes referências para a condução dos estudos de caso, pois a pesquisa é uma atividade criativa e como tal pode requerer conjugação de duas ou mais fases em determinados momentos, ênfase maior em uma delas em outros e superposição em muitos outros (p.48).(...)
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elementos-chave e os contornos aproximados do estudo, o pesquisador pode proceder à coleta sistemática de dados, utilizando fontes variadas, instrumentos mais ou menos - estruturados, em diferentes momentos e em situações diversificadas (p.52) (...).
c) Fase de análise sistemática dos dados e de elaboração do relatório: A análise está presente nas várias fases da pesquisa, tornando-se mais sistemática e mais formal após o encerramento da coleta de dados: Desde o início do estudo, no entanto, são usados procedimentos analíticos, quando se procura verificar a pertinência das questões selecionadas frente às características específicas da situação estudada e são tomadas decisões sobre áreas a serem mais exploradas, aspectos que merecem mais atenção e outros que podem ser descartados. Essas escolhas decorrem de um confronto entre os fundamentos do estudo e o que é vai sendo "aprendido" no desenrolar da pesquisa, num movimento constante que perdura até o final do relatório (ANDRÉ, 2005, p.55).
O autor adverte que “as abordagens qualitativas de pesquisa se fundamentam numa perspectiva que valoriza o papel ativo do sujeito no processo de produção de conhecimento e que concebe a realidade como uma construção social” (p. 48). Assim, o contexto dos sujeitos “constituem os núcleos centrais de preocupação dos pesquisadores”. Frente a isso, o estudo de caso permite a construção ampla de conhecimentos à medida que se insere no contexto real dos sujeitos.
No contexto deste Estudo de Caso, participei de forma ativa, envolvendo-me no contexto escolar dos sujeitos, na produção da SE dos Biocombustíveis, na mobilização dos conceitos/conteúdos inseridos na proposta, no seu desenvolvimento em sala de aula e em encontros que foram realizados com as professoras de Química e Física, mestrandas e professora da Universidade que participaram deste estudo. Esse envolvimento foi bastante importante para compreender melhor os sujeitos envolvidos e posteriormente analisar e interpretar de forma mais minuciosa os dados produzidos, além de redefinir e identificar alguns elementos essenciais para a pesquisa.
Após muitos estudos sobre a temática inicial do projeto de dissertação do Mestrado, emergiu a necessidade de investigar mais a finco a proposta de reorganização curricular para o ensino de CN balizada na SE, para compreender por que uma proposta de ensino como a SE favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares e possibilita o desenvolvimento profissional do professor. Diante do exposto anteriormente, defino esta investigação como estudo de caso, a qual foi dividida em sete momentos distintos:
O primeiro momento foi destinado para definir a problemática e o objeto desta pesquisa, além de produzir conceitos e ideias mais contundentes sobre a temática. Para isso, realizei pesquisa em estudos recentemente publicados (HALMENSCHLAGER, 2010; VIANNA, 2013; FRISON, 2013; MACHADO, 2013), organizados e expostos neste primeiro capitulo, os quais apontam dados interessantes sobre a inserção da SE nas propostas
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pedagógicas para CN e na formação inicial dos professores, Posteriormente, analisei documentos que servem como orientações para as reformas educacionais na educação básica. Neste momento, busquei informações para compreender melhor a complexidade das propostas de abordagens curriculares e o que implica na prática pedagógica de professores e no aprendizado dos alunos.
O segundo momento foi o de participação em encontros com as professoras da escola, auxiliando na definição dos conteúdos/conceitos específicos de Química e Física para a última etapa do 3º ano do EMP e que seriam necessários para compreender a SE desenvolvida. Esse espaço coletivo teve como objetivo estudar e produzir a SE e acompanhar seu desenvolvimento em sala de aula. Saliento que as ações que dizem respeito à produção da SE já referida, bem como o seu acompanhamento pela pesquisa, foram ações desencadeadas por um projeto maior, coordenado pela professora da universidade que era também coordenadora do grupo de estudo anteriormente mencionado. Tal Projeto fazia parte do Programa de Iniciação em Ciências, Matemática, Engenharias, Tecnologias Criativas e Letras – PICMEL. Os encontros programados pelo grupo se constituíram em momentos de estudo, interação, diálogo e reflexão entre os membros do grupo, proporcionando um espaço de aprendizagem e desenvolvimento profissional dos participantes, pela articulação e mobilização de diferentes saberes.
No terceiro momento aconteceu o acompanhamento do desenvolvimento da SE em sala de aula nas duas turmas do 3º ano do EMP, nas disciplinas de Química e Física, que foram registradas em áudio e posteriormente transcritas. Os encontros registrados aconteceram no período de março a dezembro de 2014, as aulas acompanhadas e registradas foram desenvolvidas ao longo dos meses de agosto a novembro do mesmo ano. As aulas aconteceram no período matutino totalizando 40 períodos de Química e 42 períodos de aulas de Física, sendo cada período de 60 minutos. Para cada turma foram ofertados dois períodos de aula de Química e 2 de Física por semana. Em relação às aulas de Química, dos 40 períodos acompanhados, 26 deles contemplaram o desenvolvimento da SE, envolvendo aulas práticas, resolução de exercícios, viagem de estudo, apresentação de trabalhos; 4 deles foram destinados para avaliações e; 10 períodos foram destinados a outras atividades da escola, como reuniões, formação continuada, hora da leitura, entre outras. Quanto às aulas de Física, dos 42 períodos, 32 foram utilizados para desenvolvimento dos conteúdos inseridos na SE; 4 períodos aulas destinada as avaliações e 6 aulas destinadas as outras atividades programadas pela escola.
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O quarto momento foi a participação nos encontros realizados como grupo durante o desenvolvimento da SE em sala de aula, como objetivo dar acompanhamento as professoras da escola. Tendo como intuito analisar, coletivamente, a prática pedagógica, possibilitando realizar mudanças nas ações das professoras quando a situação exigia. Pelo fato de uma das professoras não ter sido a oportunidade de vivenciar um processo de produção e desenvolvimento de uma SE, houve a necessidade de retomar esporadicamente os propósitos da SE.
O quinto momento ocorreu após a finalização da SE em sala de aula, quando foi destinado aos estudantes um questionário contendo questões referentes ao desenvolvimento dos conceitos da Química e da Física durante a SE. Minha pretensão era analisar por que uma proposta de ensino como esta, favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares, como indicam pesquisas já realizadas. Além disso, considerei importante dar oportunidade para os estudantes expressarem suas opiniões sobre a experiência vivenciada.
Por fim, o sexto momento aconteceu com a organização dos dados considerando os pressupostos teóricos da ATD. A partir dos dados foi possível construir categorias de análise que permitiram melhor apresentação e discussão dos mesmos. A SE produzida no coletivo de sujeitos envolvidos nesta pesquisa foi a articuladora das ações planejadas e desenvolvidas em sala de aula. Assim, no próximo item, apresento e faço uma análise do processo que envolve a construção da SE.
1.2. A construção da SE no contexto desta pesquisa
A pesquisa que desenvolvi e que originou a escrita desta dissertação de mestrado está inserida em um projeto maior, coordenado por uma professora da universidade, a qual foi orientadora deste estudo. Tal projeto intitulado “A pesquisa como princípio educativo articulador das aprendizagens de Química/Ciências em uma escola de Ensino Médio” integrou o PICMEL, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul – FAPERGS e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- CAPES. Neste projeto, uma das ações realizadas foi a produção da SE Biocombustíveis como fonte alternativa de energia: relações entre ciência, tecnologia, cultura e trabalho no ambiente, a qual foi posteriormente desenvolvida em duas turmas de 3ª série do EMP nas disciplinas de Química e de Física.
A escolha em abordar os biocombustíveis considerou as questões ambientais e as relações entre sociedade e cultura que atualmente permeiam as discussões no contexto educacional das CN, e estão presentes nos currículos como temas transversais propostos pelos
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PCNs. Deste modo, esta temática está inserida nos contextos cotidianos, relacionado às problemáticas ambientais e energéticas. Os biocombustíveis emergem como uma medida que visa à sustentabilidade, pois reduz significativamente a utilização de recursos não renováveis e emissão de poluentes na atmosfera, entre outros benefícios que contribuem para um mundo mais sustentável.
A criação de espaços para estudo e para a definição dos conteúdos necessários na compreensão da SE produzida, a forma de apresentação destes conteúdos e os instrumentos e meios que seriam oferecidos aos estudantes, com socialização entre o grupo foi muito importante para o contexto da pesquisa. Através da dialogicidade e reflexão desenvolvida se podem criar condições para que produza transformações e ações nos sujeitos envolvidos.
Nessa perspectiva de trabalho coletivo, foi importante que houvesse a colaboração das professoras da escola, mestrandas e professora da universidade para a negociação dos conteúdos/conceitos escolares que deveriam ser contemplados na proposta da SE e, como deveriam ser articulados e apresentados no contexto das duas disciplinas. Desde o início, para situar os sujeitos sobre o que implicaria a construção de um currículo escolar que traz na sua concepção os pressupostos teóricos da SE, ocorreram vários encontros semanais para explicitação da proposta, sua metodologia e como poderia ser inserida na escola. Na sequência apresento as atividades que fizeram parte da SE implementada.
Tabela 1: temas/conceitos, atividades e objetivos estruturadores da SE
Temas/conceitos Atividade Objetivos
Conhecimentos gerais sobre combustíveis e biocombustíveis, elucidando a diferença entre ambos, fontes de energia, sustentabilidade, problemas ambientais; conceitos de energia, trabalho, maquinas, materiais,
1- Conhecimentos iniciais sobre Biocombustíveis e sua obtenção
- Avaliar quais os conceitos já existentes em ambiente acadêmico ou cultural sobre biocombustível e as implicações no ambiente e na saúde humana quando são utilizadas fontes de energia de reduzida emissão de poluentes. - Estimular o diálogo e interação numa perspectiva de produzir novas significações para aqueles conhecimentos iniciais
Vegetais utilizados na produção de biocombustíveis.
2- Produção e tipo de vegetais utilizados na produção de Biocombustível
- Conhecer sobre os vegetais produzidos no país e as possibilidades de produção de biocombustíveis em cada região (aspectos climáticos, tipo de vegetação, viabilidade econômica, etc.).
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Características e propriedades das substâncias, conceitos sobre reações químicas, funções químicas que estão presente nos álcoois, gorduras e óleos vegetais e animais.
Fórmula molecular e estrutural, tipos de ligações e interações, tipos de átomos, cadeia carbônica, estado físico.
3- Investigando materiais e substâncias envolvidas no processo de produção de Biocombustível
- Aprofundar o conhecimento sobre os biocombustíveis; - Compreender quimicamente e fisicamente os materiais envolvidos na produção de biocombustíveis. Estrutura molecular e características de óleos e gorduras de fontes vegetais e animais; fórmula estrutural, tipos de átomos presentes
4. Ampliação de conhecimentos sobre óleos e gorduras de origem animal
- Retomar conceitos químicos já estudados;
- Investigar as principais propriedades dos óleos e gorduras e suas fontes;
- analisar as características químicas e físicas dessas substâncias.
Constituição das substâncias; tipos de ligações; ligações do carbono; diferença entre estruturas moleculares
5. Estrutura de óleos e gorduras Aprofundar os conhecimentos adquiridos na atividade anterior
Substâncias, misturas, transformações químicas e físicas, reações químicas (mecanismos de reações), funções químicas, entre elas a de esterificação, craqueamento transesterificação; saponificação, pirólise, catalisadores (catálise básica e ácida), lipídeos, ácidos graxos, ésteres, álcool (nomenclaturas); solubilidade (solventes orgânicos) ligações (saturações); relação dos biocombustíveis e meio ambiente.
6. Produção de biodiesel
- Entender como ocorre os mecanismos de reação para a produção do biocombustível, aumentando o conhecimento sobre compostos, funções e reações orgânicas;
- Perceber a viabilidade de utilizar óleo vegetal usado como fonte alternativa de energia para meio ambiente sustentável e livre de resíduos;
- Estimular o aprendizado dos conceitos científicos através da contextualização e atividades práticas;
Combustão de substâncias orgânicas (combustível e comburente); temperatura de fusão e ebulição, interação e ruptura das ligações intramoleculares; diferença entre combustão de origem fóssil e biocombustível; Isomeria (de cadeia, funcional,
7. Investigando produtos da combustão de combustíveis e biocombustíveis
- Produzir conhecimentos sobre fontes alternativas de energia; - Verificar a diferença entre os principais combustíveis utilizados, suas características químicas e físicas e reações de combustão;
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posição) - Entender a relação entre
biocombustíveis e o ambiente
Tipos de combustíveis e os impactos ambientais; lançamento de gases na atmosfera; energia liberada na combustão; molaridade;
8. Energia e meio ambiente
- Investigar sobre o tipo e a quantidade de veículos automotores;
- Analisar os impactos econômicos, sociais e ambientais, octanagem, transformações de energia;
- Pensar sobre as diferentes modalidades de energia que podem ser obtidas e as possibilidades de transformação das mesmas.
Combustão dos alimentos; temperatura; quantidade de energia liberada; calor específico; lipídeos, carboidratos, energia potencial, energia cinética, molecular, energia térmica, equilíbrio térmico, nutrientes.
9. Avalição do conteúdo energética de alimentos – queima de amendoim, salgadinho e batata frita
- Evidenciar como a alimentação pode afetar a nossa vida e saúde; - Compreender as reações de combustão dos alimentos, bem como os tipos de energias envolvidas;
- Relacionar o processo de combustão e transformação de energia que ocorre nos alimentos com o funcionamento do motor de automóvel.
Oxigênio no organismo; respiração celular, fotossíntese, processos aeróbicos e anaeróbicos, ventilação, atividades metabólicas, nutrientes, digestão, diferenças entre óleos e gorduras, utilização, valores energéticos, conversão de nutrientes em energia, gasto energético
10. Investigando o consumo de óleos e gorduras
- Analisar e refletir sobre os hábitos alimentares e físicos para uma vida saudável;
- Compreender como ocorre as transformações das substâncias em nosso organismo;
- Entender como a energia obtida através da alimentação interfere nos processos metabólicos do nosso organismo;
Gasto calórico em repouso e movimento; saturação dos compostos orgânicos; informações nutricionais nos alimentos, funções orgânicos, isomeria, hidrocarbonetos (aromaticidade, alifáticos) cadeia carbônica, grupos funcionais, radicais (ramificações), ponto de ebulição (interferência da cadeia carbônica com o PE) Interações intermoleculares
11. Energia produzida e energia consumida
- Analisar quanto de energia é necessário para ter uma dieta saudável e quanto gastamos para as atividades metabólicas e as atividades do nosso dia a dia; - Criar o hábito de analisar os rótulos de alimentos a fim de obter informações nutricionais para uma dieta balanceada;
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(dipolo-dipolo)
Funções oxigenadas: obtenção de álcoois, propriedades químicas e físicas de acordo a classificação em primário, secundário ou terciário. Isomeria de cadeia, função e de posição, ligações cis e trans;
funções orgânicas e a constituição das moléculas, assim como a obtenção destes compostos, suas características e semelhanças de suas fórmulas químicas (isomeria).
Digestão anaeróbica (bactérias) Equação química
Polímeros orgânicos; decomposição anaeróbica (fases: acidogênica e metagênica) fermentação, composição do biogás, temperatura, calor, tecnologias disponíveis para a conversão em energia elétrica; Biomassa, biogás (transformação da matéria orgânica) disposição adequada dos resíduos, biofertilizantes
Poder calorífico
12. Produção do biodigestor
- Observar as transformações ocorridas no biodigestor, para entender como ocorre e os tipos de degradação da matéria orgânicas, bem como os produtos formados; - Aprofundar conhecimentos sobe equações químicas;
- Entender o que são macronutrientes e quais suas funções;
- Saber escolher qual o melhor combustível além da eficiência energética, os fatores ambientais e econômicos
- Diferenciar os conceitos de temperatura e calor
Potência, tensão, consumo (KW/h), vida útil, tipos de lâmpadas, viabilidade econômica e energética; descarte de pilhas, baterias e componentes eletrônicos; corrente elétrica, resistência, constituição das lâmpadas, eletrodos, diferença de potêncial.
13. Investigando tipo e composição de lâmpadas
- Conhecer os diferentes tipos de lâmpadas de uso doméstico, bem como a sua estrutura, explicitando as principais diferenças em nível econômico, durabilidade;
- Analisar o consumo de energia em suas residências para que haja uma consciência de economia de energia;
- Discutir sobre os cuidados que devemos ter no descarte das lâmpadas, pilhas e baterias; - Compreender o funcionamento das lâmpadas e seus constituintes, e conceitos de tensão, corrente elétrica, eletrodo, entre outros conceitos relacionados a Física e também a Química desses aparatos. Rendimento, economia, consumo
energia, potência e circuitos 14. Composição, funcionamento,
- Aprofundamento dos conceitos desenvolvidos na atividade
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eletrônicos e sistema elétrico, potência elétrica, partículas elétricas, corrente contínua, corrente alternada, intensidade de corrente elétrica; cavalo vapor; efeito Joule, resistores; circuito elétrico (tipos: em série, paralelo _ associação mista de resistores)
consumo energético de lâmpadas anterior;
- Investigar sobe o consumo energético de outros materiais utilizados pelo homem;
- Destacar como a relação entre potência elétrica e energia, e trabalho, dando destaque ao rendimento em relação aos motores automobilísticos.
Resistores; corrente elétrica; 15. Cálculo da corrente elétrica
- Compreender sobre o consumo de diferentes tipos de energia que utilizamos no nosso dia a dia.
Consumo de energia elétrica, selos Procel de qualidade
16. Consumo de energia de eletrodomésticos
- Criar atitudes e valores para o consumo sustentável e medido a fim de diminuir a contaminação ambiental;
- Verificar o quanto é gasto de energia elétrica e criar alternativas para um consumo mais consciente; - Estabelecer relações entre ciência, tecnologia, cultura e trabalho no ambiente quando se trata dos biocombustíveis como fonte alternativa de energia.
Tipos, quantidade e a composição química dos combustíveis e biocombustíveis; sustâncias; misturas; evolução das matrizes energéticas; resíduos gerados na produção de biocombustíveis; impactos ambientais e sociais;
18. Atividades sistematizadas 1: combustíveis e biocombustíveis – evolução energética, composição e impactos ambientais
- Investigar o tipo, a quantidade e a composição química dos combustíveis ou biocombustíveis utilizados nos postos da cidade; - Pesquisar sobre a evolução das matrizes energéticas ao longo da revolução industrial.
Tipos de energia; motores (tipos e funcionamento, como ocorre a conversão do motor de gasolina para álcool); combustíveis; combustão; potência;
19. Atividades sistematizadas 2: energia – fontes de obtenção e processos de produção
- Reconhecer os diferentes tipos de energia utilizadas pelos seres humanos para a sua sobrevivência e as fontes energéticas para a obtenção dessa energia;
- Investigar sobre as adaptações que os motores sofreram com o passar dos tempos;
- Entender o funcionamento geral dos motores e como é feita a conversão do motor a gasolina para o álcool.
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Fonte: Renata de Souza Santos, 2016
Destaco que, mesmo que uma das professoras da escola envolvida nesse processo tivesse sido orientada e ensinada a produzir e desenvolver SEs durante sua formação acadêmica, na condição de professora em formação continuada, foi possível observar que haviam muitas dúvidas, visto que se trata de uma abordagem curricular totalmente diferenciada em relação às metodologias utilizadas no cotidiano da sala de aula em que as duas professoras atuavam.
Por intermédio dos encontros realizados e das discussões estabelecidas foi possível tratar da adequação e contemplação dos conteúdos escolares, inserindo-os no contexto da SE. Ao abordar os conceitos da área de CN através de uma temática atual entendo que sejam oferecidas mais e melhores condições aos alunos para a apropriação dos conceitos e para a formação de valores que contribuirão para o desenvolvimento da plena cidadania. A utilização de temáticas que são da vivência dos estudantes para a produção do trabalho educativo tem sido apontada como instrumento que favorece a apropriação dos conteúdos científico-escolares. Vigotski (2001) alerta sobre a importância de relacionar os conhecimentos cotidianos com os científicos, ou seja, de levar em consideração o contexto em que o aluno se insere, permitindo o desenvolvimento de capacidades mentais superiores e a tomada de consciência sobre os conceitos científicos.
Nessa mesma linha de pensamento, Maldaner (2007c, p. 9) salienta que “ao aceitarmos a concepção histórico-cultural dos processos de conhecimento e de desenvolvimento da consciência e todas as faculdades mentais essencialmente humanas, estamos propondo uma nova prática pedagógica no processo de ensino e aprendizagem”. Em suma, o ensino escolar é, portanto uma construção histórica e depende do contexto de cada sujeito, como expressam as OCNEM:
As concepções de ensino escolar são construções históricas que adquirem sentidos e significados próprios de acordo com o contexto. Na escola, criam-se intencionalmente e de forma planejada os contextos a serem estudados. Ao se tratar o conjunto dos componentes curriculares das Ciências da Natureza como área de estudos e com atenção para suas tecnologias, esses conhecimentos passam a ser intercomplementares, ou seja, qualquer avanço no significado de algum conceito em um campo científico, em uma disciplina, pode ter repercussão em outros campos ou disciplinas. Presume-se, então, que isso torna a significação do contexto muito mais rica e a aprendizagem mais consistente, contribuindo para o maior desenvolvimento dos estudantes (BRASIL, 2006, 104-105).
Documentos como os PCN e OCNEM expressam o entendimento de que o mundo atual necessita de estudantes que se posicionem, julguem e tomem decisões (BRASIL, 2006) e para tanto, o projeto pedagógico das escolas deve estar mais preocupado em escolher
