PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO NAS CIÊNCIAS
SANDRA MARIA WIRZBICKI
ABORDAGENS E REFLEXÕES SOBRE A SIGNIFICAÇÃO
CONCEITUAL DE ENERGIA EM ESPAÇOS INTERATIVOS DE
FORMAÇÃO DE PROFESSORES
IJUÍ (RS) 2010
SANDRA MARIA WIRZBICKI
ABORDAGENS E REFLEXÕES SOBRE A SIGNIFICAÇÃO
CONCEITUAL DE ENERGIA EM ESPAÇOS INTERATIVOS DE
FORMAÇÃO DE PROFESSORES
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado em Educação nas Ciências da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul, UNIJUÍ, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Educação nas Ciências.
Orientadora: Profª Dra. Lenir Basso Zanon
IJUÍ (RS) 2010
A minha mãe, que, apesar de todas as
dificuldades, não perdeu o sorriso e o brilho no
olhar, sempre incentivando e acreditando nesta
conquista.
AG AG AG
AGRADECIMENTOSRADECIMENTOSRADECIMENTOS RADECIMENTOS
A professora orientadora desta pesquisa Lenir Zanon, por apostar e acreditar em mim, pela disponibilidade, apoio, orientação, mas, acima de tudo, pela amizade e cumplicidade;
Aos (às) professores (as) Maria Cristina Pansera de Araújo, Otavio Maldaner, pelas valiosas contribuições por ocasião da qualificação;
Aos professores e bolsistas do GIPEC-UNIJUÍ, cujas contribuições foram importantes para a elaboração desta pesquisa, pelo carinho e amizade, indispensáveis em minha vida;
À professora e grande amiga Clarinês Hames (Clara) pelo constante incentivo, pelas trocas de ideia e pelo carinho;
À professora Maria Cristina Pansera de Araújo (Cris) pelos conhecimentos partilhados, apoio e incentivo;
Aos colegas de Curso, com os quais tive o privilégio de conviver, pela amizade, pelas trocas de experiências, que contribuíram nesta caminhada, mas também pelos momentos de lazer e descontração. Em especial aos colegas e amigos: Sandra, Silvia, Marla, Vanessa, Fábio, Francini, Daiane e Vanessa;
Aos professores e funcionários do Programa de Pós-Graduação do Curso de Mestrado em Educação nas Ciências, pela disponibilidade e pelos conhecimentos compartilhados;
A minha família, pelo incentivo, amor, carinho e compreensão;
A todos os meus amigos, em especial a Claci, Jaque, Carmen, Elizandra, Tere, Chica, Mari, Micheli e Adri que sempre acreditaram e me estimularam a continuar nessa caminhada;
A meu amor por me fazer acreditar na realização dos sonhos e ser feliz; À CAPES, pelo apoio financeiro;
RESUMO
Este trabalho parte da constatação de que o ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (CNT) denota influências de visões dicotômicas entre conhecimentos produzidos em contextos diversificados, em especial, o da Ciência e o do cotidiano, do que decorrem desafios aos educadores: abordagens dos conteúdos do ensino de CNT desconsideram, muitas vezes, a dinamicidade das inter-relações de saberes envolvidos nos processos de construção dos conhecimentos escolares. Esta pesquisa analisa interações de licenciandos, professores da educação básica e da universidade, em um espaço de formação para o ensino de CNT, mediante o planejamento e desenvolvimento de “módulos interativos” em busca de compreender formas de (re)contexualização pedagógica, especificamente, do conceito ‘energia’. São analisadas, também, abordagens do referido conceito em livros didáticos de Biologia e Química do Ensino Médio (EM), utilizados durante os ‘módulos interativos’ como subsídio para interações e reflexões acerca de formas como o conceito é abordado nos mesmos. A análise das interações entre os sujeitos de pesquisa durante processos de (re)significação conceitual denotou contribuições de reflexões possibilitadas, na formação docente inicial, sobre como mediar explicações em aulas do EM. Com base no referencial histórico-cultural, a análise aponta abordagens e mediações que enriquecem o ensino e a formação docente, mediante processos dinâmicos de (re)contextualização e (re)significação conceitual, potencializadores dos processos de conhecimentos. A busca de melhorias na formação de professores de CNT implica promover formas de reflexão crítica e interativa sobre mudanças no ensino de objetos complexos, cuja compreensão abrange uma multiplicidade de relações entre significados conceituais, como é o caso dos significados de ‘energia’.
Palavras-chave: formação de professores; ensino de ciências; significação conceitual;
ABSTRACT
The present work starts from the evidence that the teaching of Sciences of Nature and their Technologies (SNT) indicates influences from dichotomic views between the knowledge produced in diverse contexts, specially the scientific one, and the quotidian life; and, from such situation, some challenges to the educators emerge: the approaches of the contents in the teaching of SNT, many times, don’t take into account the dynamicity of the inter-relationships between the knowledge involved in the process of construction of the school education. This research analyses interactions between undergraduates, school teachers and university professors in a space of education for the teaching of SNT, by means of planning and development of “interactive modules” trying to understand ways of pedagogical (re)contextualization, specifically, the concept of “energy”. It is also analyzed approaches of that concept found in Biology and Chemistry high-school workbooks, used during the “interactive modules” as a source for interactions and reflections about the ways the concept is approached in those books. The analysis of the interactions between the subjects of the research during the processes of conceptual (re)signification indicated contributions from the reflections for the teacher’s education on how to mediate the explanations in high-school classes. Based on the historical-cultural reference, the analysis points out to approaches and mediations which enhance the teaching and the teacher’s education by means of dynamic processes of (re)contextualization and conceptual (re)signification – empowering elements of the processes of knowledge. The search for improvements in the education of the SNT teachers implicates in promoting ways for critical and interactive reflection about changes in the teaching of complex objects whose comprehension includes a multiplicity of relationships between conceptual meanings, which is the case in the concept of “energy”.
Key words: Teachers’ education, teaching of Sciences, conceptual signification, energy,
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ADP - Difosfato de Adenosina ATP - Trifosfato de Adenosina
CNT - Ciências da Natureza e suas Tecnologias EF - Ensino Fundamental
EM - Ensino Médio ES - Ensino Superior
FAD – Flavina Adenina Dinoclueotídeo
GIPEC-UNIJUÍ - Grupo Interdepartamental de Pesquisa sobre Educação em Ciências IBECC - Instituto Brasileiro de Educação, Ciência e Cultura
L - Licenciando
LB - Licenciando de Biologia LQ - Licenciando de Química LD - Livro didático
LDCIE - Livro didático de Ciências LDBIO - Livro didático de Biologia LDQUI - Livro didático de Química LDBQ - Livro didático de Bioquímica
LDB - Lei de Diretrizes e Bases da Educação
LDBEN - Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional M - Mestrando
NAD - Nicotinamida Adenina Dinoclueotídeo (forma oxidada) NADH - Nicotinamida Adenina Dinoclueotídeo (forma reduzida) OCNEM - Orientações Curriculares Nacionais para o Ensino Médio PCNEM - Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio PCNLEM - Programa do Catálogo Nacional do Livro Didático do EM PEIES - Programa Especial de Ingresso no Ensino Superior
PEF - Pedagogia do Ensino Fundamental
PEMB - Professor do Ensino Médio de Biologia PEMQ - Professor do Ensino Médio de Química PU - Professor Universitário
PPGEC - Programa de Pós-Graduação em Educação nas Ciências. SE - Situação de Estudo
SMEd - Secretaria Municipal de Educação
TCLE - Termo de Consentimento Livre e Esclarecido
LISTA DE FIGURAS
Figura1. Macro-Micro. (Site 1) ... 70
Figura 2. Enzima Quimotripsina. (Site 2)... 71
Figura 3. Representação de ‘sítio catalítico’ da Quimotripsina (LDBQ2, p.311) ... 72
Figura 4. Equação Geral da Reação Catalítica (LDBQ1, p.121) ... 75
Figura 5. Energia de Dissociação de Ligação Média. LDBQ3 ... 76
Figura 6. Gráfico da Reação. (Site 2) ... 77
Figura 7. Representação do Morro Energético. (Site 2) ... 80
Figura 8. Esquema e Gráfico da Energia de Ativação. (LDBIO1, p.96) ... 82
Figura 9. Modelo Explicando a Ação Enzimática. (LDBIO3, p.541) ... 84
Figura 10. Modelo Chave-Fechadura para Ação Enzimática. (LDBIO4, p.75) ... 84
Figura 11. Catálise Enzimática. (LDQUI1, p.469) ... 85
Figura 12. Representação Artística da Ação enzimática. (LDBIO2, p.48) ... 86
Figura 13. Modelo Chave-Fechadura 1. (LDQUI2, p.424) ... 87
Figura 14. Modelo Chave-Fechadura 2. (LDQUI3, p. 552) ... 87
Figura 15. Processos Celulares de Transformação de Energia (LDBIO1, p.160) ... 97
Figura 16. Fotossíntese e Quimiossíntese (LDBIO1, p.162) ... 98
Figura 17. Reações Químicas, Acoplamento de Reações e ATP. (LDBIO1, 176) ... 99
Figura 18. Fotossíntese (LDBIO2, p. 88) ... 101
Figura 20. Reações Acopladas (LDBIO1, p.163) ... 103
Figura 21. Respiração Mitocondrial. (LDBIO4, p. 215, 2004) ... 106
Figura 22. Processos Celulares de Energia (LDBIO1, p.161,) ... 109
Figura 23. Alimentos e Ciclo de Krebs (LDBIO1, p. 203) ... 110
Figura 24. Representação de NAD+ e NADH. (LDBIO4, p.208) ... 111
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO ... 13
1 ABRANGÊNCIA E ORGANIZAÇÃO METODOLÓGICA DA PESQUISA ... 17
2 CONCEPÇÕES DE CIÊNCIA E CONTEXTUALIZAÇÃO DOS CONTEÚDOS DO ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS ... 23
2.1 Sobre Concepções de Ciência e de Conhecimento Científico ... 25
2.2 Sobre a História do Ensino de Ciências da Natureza no Brasil ... 28
2.3 A Perspectiva da Contextualização no Ensino de Ciências da Natureza ... 34
3 O CONCEITO ENERGIA NO ENSINO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS ... 40
3.1 Visão Histórica do Ensino do Conceito Energia no Âmbito Empírico da Pesquisa ... 40
3.2 Uma Discussão sobre o Conceito ‘Energia’ ... 50
3.3 A Significação Conceitual em Contexto Escolar ... 61
4 UM OLHAR SOBRE ABORDAGENS DO CONCEITO ENERGIA ... 68
4.1 Compreensões sobre Reação Enzimática e Energia de Ativação ... 69
4.2 Compreensões sobre ATP e Interconversões Energéticas nos Processos Vitais ... 94
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES ... 118
CORPUS – CONJUNTO DE DOCUMENTOS UTILIZADOS E ANALISADOS NA PESQUISA ... 121
REFERÊNCIAS ... 122
ANEXOS ... 127
INTRODUÇÃO
Nos últimos anos, têm sido frequentes as alusões, no contexto educacional e, até mesmo por parte da mídia em geral, ao ‘fracasso escolar’ dos estudantes da educação básica, o que tem suscitado preocupações e discussões relativas à necessidade de avançar na compreensão de como desenvolver práticas educativas capazes de produzir aprendizados escolares mais significativos e socialmente relevantes. Articuladamente ao desenvolvimento de novas políticas públicas, percebe-se que o cenário da área de educação está permeado por preocupações relativas à qualidade do ensino e da formação dos professores que nele atuam.
Tais preocupações são cada vez mais evidenciadas, também, na literatura e em discussões entre educadores e especialistas da área, acenando para perspectivas de mudança nas concepções e práticas curriculares, nos diversos níveis da escolarização, tendo sido crescente a atenção, particularmente, na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (CNT), a focos de estudo e discussão que dizem respeito aos aspectos conceituais do ensino e aos tipos de aprendizagem por ele propiciada.
Muito se tem discutido, na última década, sobre movimentos que acenam para reformas curriculares como as apregoadas nos Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (PCNEM, BRASIL, 1999). Nas diversas áreas do conhecimento, as atenções têm sido direcionadas para a construção de uma escola que eduque para a vida mediante conhecimentos e práticas associadas ao desenvolvimento de capacidades, competências, valores, atitudes, de uma ‘concidadania responsável’, expressão referida por Marques (1988).
Contudo, há muito que se avançar nas práticas de sala de aula, o que coloca a necessidade de mudanças, sobretudo, nas concepções pedagógicas e epistemológicas das quais elas decorrem, amplamente necessárias de serem objetos de reflexão na perspectiva de virem a ser crítica e interativamente reconstruídas, sobretudo, em espaços de formação de professores. Uma das ideias que têm sido amplamente destacadas é que os contextos de
mudança de concepções/práticas educativas não podem ser alijados a meras soluções técnicas propostas por especialistas. Não se trata de tarefas simples de serem concebidas e empreendidas em âmbito escolar.
Frente ao quadro problemático acima apontado, este trabalho busca contribuir na produção de uma compreensão fundamentada sobre o ensino, particularmente, do complexo conteúdo/conceito ‘energia’, amplamente abordado na área de CNT. Isto, mediante um olhar instruído por preocupações educacionais atuais, levando em conta o desafio de adequar o ensino e a escola ao novo cenário da educação contemporânea, conforme determina a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN, BRASIL, 1996), referendada pelas políticas públicas dela decorrentes, incluindo os PCNEM (BRASIL, 1999).
A complexidade acima reportada ao ensino do conteúdo/conceito ‘energia’ pode ser remetida à visão expressa por Morin (2007), no sentido da visão de uma busca por novas formas de conhecimento, por um “conhecimento pertinente”, fundado em compreensões não segmentadas, não cerceadas aos limites de visões simplistas e fragmentadas, que levam em conta a visão de complexos sistemas de relações sistematicamente implicados, entendendo que:
O conhecimento pertinente deve enfrentar a complexidade. Complexus significa o que foi tecido junto; de fato, há complexidade quando elementos diferentes são inseparáveis e constitutivos do todo [...], e há um tecido interdependente, interativo e inter-retroativo entre o objeto de conhecimento e seu contexto, as partes e o todo, o todo e as partes, as partes entre si. [...] é a união entre a unidade e a multiplicidade. (idem, p. 38)
Nesse sentido, a pretensão de contribuir para a melhoria do ensino do conteúdo/conceito ‘energia’, ao longo do desenvolvimento da presente pesquisa, partindo da visão problemática mencionada, leva em conta preocupações relativas aos processos de (re)contextualização e (re)significação de conteúdos/conceitos no ensino e na formação para o ensino, na área de CNT.
A pesquisa está focada na análise de abordagens e discussões relativas ao ensino do referido conteúdo/conceito em espaços específicos de formação para o ensino de CNT, contando com o uso de livros didáticos (LD) como subsídio aos estudos e reflexões, em busca de avanços nas compreensões de processos de (re)contextualização e (re)significação conceitual que acompanham abordagens e discussões propiciadas.
Assim, contribuições possíveis do trabalho referem-se a entendimentos sobre implicações de determinadas abordagens do conceito ‘energia’, a partir da visão da produção
do conhecimento escolar como um processo dinâmico de inter-relação de conhecimentos científicos e cotidianos sempre diversificados (LOPES, 1999). Nessa perspectiva, foram registradas falas de sujeitos participantes de ‘módulos triádicos’ de interação, com participação simultaneamente, de licenciandos, professores da universidade e do EM (ZANON, 2003). Para isso, a organização da investigação girou em torno da busca de respostas às seguintes questões básicas: abordagens e discussões referentes ao ensino do conteúdo/conceito ‘energia’ possibilitadas pelos ‘módulos interativos’ contribuem na formação para o ensino de CNT, especificamente, quanto a processos de significação conceitual? Se sim, como?
Os ‘módulos interativos’ foram planejados e desenvolvidos em aulas de componentes curriculares (CC) dos cursos de licenciatura em Biologia e Química da UNIJUÍ (Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul). A partir dos registros em agenda de campo e em áudio, seguidos de transcrição, foi possível construir materiais empíricos (transcrições). Sucessivas leituras atentas das mesmas permitiram identificar recortes de falas dos sujeitos participantes, nos processos de construção e análise dos resultados de pesquisa.
Tal análise, fundamentada, principalmente, no referencial histórico-cultural, situa-se como um olhar à multiplicidade de relações intersubjetivas, com atenção direcionada aos modos de mediação de sujeitos que interagem sob condições socioculturais diversificadas, em processos de formação docente que acenam para a construção de conhecimentos escolares significativos e socialmente relevantes, tal como propõem as Orientações Curriculares Nacionais do Ensino Médio (OCNEM, BRASIL, 2006).
O trabalho está organizado em quatro capítulos. O primeiro descreve a organização metodológica da pesquisa, incluindo os procedimentos adotados durante os registros e os processos de construção dos resultados de pesquisa.
O capítulo 2 situa a temática da pesquisa com uma fundamentação teórica relativa a concepções de Ciência, uma retomada de aspectos históricos do desenvolvimento do ensino de CNT no Brasil, e, por último discute aspectos da (re)contextualização didática dos conceitos científicos no contexto escolar.
O capítulo 3 trata, especificamente, do conceito ‘energia’ na área de CNT. Parte de uma retrospectiva histórica do ensino do referido conceito na área e no âmbito empírico desta pesquisa. A seguir, explicita algumas compreensões conceituais de ‘energia’, na perspectiva de contribuir nas discussões sobre uma (re)contextualização didática mais adequada do referido conteúdo/conceito no EM. Após, aborda aspectos da significação conceitual de ‘energia’ embasada no referencial histórico-cultural, enfocando a constituição da consciência
dos sujeitos e o desenvolvimento da mente humana, contando com processos de apropriação de linguagens e de produção de significados conceituais típicos ao ensino escolar.
Ao longo do capítulo 4 são explicitados e analisados os resultados obtidos, em busca de respostas às questões de pesquisa. Recortes de falas dos sujeitos de pesquisa, registradas nos ‘módulos interativos’ acompanhados, relativas a abordagens do conteúdo/conceito ‘energia’ são apresentados e discutidos, com foco no ensino sobre ‘respiração, enzimas e reação enzimática’. São tratados dois focos de compreensão, um relativo à ‘energia de ativação’ e outro relativo à energia na forma de trifosfato de adenosina (ATP) e interconversões energéticas associadas aos processos vitais.
Reafirma-se a potencialidade do ensino do conteúdo/conceito ‘energia’ mediante abordagens de caráter conceitual e contextual dinamicamente inter-relacionadas, contemplando relações entre conhecimentos científicos e cotidianos, na construção de um conhecimento escolar que promova o desenvolvimento das plenas capacidades humanas. Tudo isso, em defesa de abordagens conceituais adequadas à promoção de tal desenvolvimento, seja no ensino ou na formação para o ensino de CNT.
1 ABRANGÊNCIA E ORGANIZAÇÃO METODOLÓGICA DA PESQUISA
Nesta pesquisa, sem negligenciar a visão da complexidade dos processos de mudança a serem desenvolvidos na formação para o ensino de CNT, a grande preocupação ocorre em torno do desenvolvimento de novos espaços de formação docente, na perspectiva de analisá-los em sua potencialidade para contribuir na reforma educativa em andamento no país, em especial, na compreensão e significação do conceito ‘energia’.
Atualmente, a pesquisa é um dos maiores enfoques no contexto educacional, visto sua importância em espaços de ensino e formação. De acordo com Lüdke: “a pesquisa aparece na literatura internacional recente e em algumas propostas de inovação curricular como uma prática fundamental no desenvolvimento profissional do professor, bem como, no desenvolvimento curricular” (2001, p.31).
A presente investigação enfoca uma pesquisa de natureza qualitativa, organizada como um processo que envolve:
o contato direto do pesquisador com o ambiente e a situação que está sendo investigada mediante trabalho de campo. De frente à questão em estudo, o pesquisador presenciará situações em que ela se manifeste, diante de um contato direto com o contexto empírico, na condição de ‘observador’ e, por outro lado, de ‘participante’ das mesmas interações investigadas (LÜDKE e ANDRÉ, 1986, p.18).
Com apoio em Minayo et al (1994), entende-se que, em contextos de ‘observação participante’, os pesquisadores mantêm contatos diretos com a situação real observada, procedendo aos registros para a obtenção de informações sobre a realidade dos atores sociais, em seus próprios contextos de vivência cotidiana, neste caso, em aulas de licenciatura acompanhadas.
A organização metodológica da pesquisa considera o pressuposto expresso nos dizeres da mesma autora, de que:
o observador, enquanto parte do contexto de observação, estabelece uma relação face a face com os observados. No processo, ele, ao mesmo tempo, pode modificar e ser modificado pelo contexto. A importância dessa técnica reside no fato de podermos captar uma variedade de situações ou fenômenos que não são obtidos por meio de perguntas, uma vez que, observados diretamente na própria realidade, transmitem o que há de mais imponderável e evasivo na vida real. A inserção do pesquisador no campo está relacionada com diferentes situações da observação participante por ele desejada. Num pólo, temos sua participação plena, caracterizada por um envolvimento por inteiro em todas as dimensões da vivência estudada. (idem, p.59/60)
Com base em entendimentos como esses, o presente estudo envolveu os seguintes procedimentos de pesquisa: análise de LD de EM; análise das interações de professores de EM, da universidade e licenciandos, registradas nos ‘módulos interativos’ (ZANON, 2003) e realização de entrevista semi-estruturada com uma professora de Biologia do Ensino Superior (ES).
Cabe esclarecer que o presente projeto decorre de pesquisas anteriores (Zanon, 2001, 2003; Hames, 2003; Wirzbicki; 2007) desenvolvidas no âmbito do Grupo Interdepartamental de Pesquisa sobre Educação em Ciências (Gipec-Unijuí) do qual fiz parte como bolsista de iniciação científica, durante o período em que era estudante da Licenciatura e posteriormente como voluntária. Tais pesquisas apontaram para a potencialidade da interação triádica (Schnetzler e Zanon, 2001) de licenciandos, professores da educação básica e professores da universidade na promoção de mudanças expressas, ao mesmo tempo, nas concepções e práticas de sujeitos em formação. Em síntese, este projeto insere-se num projeto de pesquisa mais amplo, coordenado pela orientadora, institucionalmente alocado no Programa de Pós-Graduação em Educação nas Ciências (PPGEC).
Em atenção aos princípios da ética na pesquisa, o projeto desenvolvido foi aprovado pelo Comitê de Ética na Pesquisa da Unijuí, conforme consta no Anexo I (Parecer Consubstanciado nº 055/2008).
A análise de abordagens do conceito ‘energia’, em LD de Biologia e de Química do EM, abrangeu livros indicados pelo Programa do Catálogo Nacional do Livro para o Ensino Médio (PCNLEM). Analisou-se ainda um LD de Ciências do Ensino Fundamental (EF), LD do ES nos CC Bioquímica I e II. A escolha do “corpus” - conjunto de documentos utilizados e analisados na pesquisa - deve-se ao fato de terem sido utilizados como subsídio na organização dos ‘módulos interativos’, em especial nos capítulos que abordem os conteúdos: Enzimas e Metabolismo Energético. A análise procurou verificar em recortes de escritas e figuras as abordagens e explicações envolvendo as formas de ‘energia’, como são apresentadas e se são adequadas para a significação do conceito.
Para estabelecer distinções entre os LD de Biologia, Ciências, Química e Bioquímica analisados, utilizaram-se as seguintes siglas: LDBIO (Livro Didático de Biologia do EM), LDCIE (Livro Didático de Ciências do EF), LDQUI (Livro Didático de Química do EM) e LDBQ (Livro Didático de Bioquímica do ES).
Os livros de Biologia analisados foram identificados como LDBIO1, LDBIO2, LDBIO3 e assim sucessivamente. O LDBIO1 é um livro de Biologia para a 1ª série do EM; o LDBIO2 é utilizado nas três séries do EM; o LDBIO3 é um volume único utilizado nas três séries do EM; o LDBIO4 refere-se ao volume 1, para a 1ª série do EM; o LDBIO5 é um volume único, indicado para todas as séries do EM.
O LDCIE1 é um livro de CNT utilizado nas séries finais do EF.
Os livros de Química analisados foram identificados como LDQUI1, LDQUI2 e LDQUI3, em que LDQUI1 é indicado para a 3ª série do EM; LDQUI2 é volume único para as três séries do EM; LDQUI3 é outro para as três séries do EM.
Os livros de Bioquímica do ES utilizados como subsídio durante alguns ‘módulos interativos’ foram identificados como LDBQ1, LDBOQ2 e LDBQ3, em que o LDBQ1 é de Bioquímica Básica utilizado nos CC de Bioquímica; o LDBQ2 é, também, utilizado no CC Bioquímica I e II da universidade, possui um CD-ROM como subsídio alternativo, que contém imagens e animações de representações de processos atômico-moleculares, o que possivelmente auxilia nas compreensões dos estudantes. LDBQ3 é um livro de Química utilizado no âmbito do ES.
Outros recursos didáticos utilizados nos trabalhos de pesquisa dos licenciandos, anteriores ao planejamento e desenvolvimento dos ‘módulos interativos’, foram também apresentados e discutidos, durante os mesmos. As figuras do capítulo IV retiradas de sites disponíveis na internet serão designadas de Site1, Site2 e assim sucessivamente.
Em seguida, o procedimento metodológico abrangeu o planejamento, implementação e análise de ‘módulos interativos’, com três grupos de sujeitos de pesquisa – professores da universidade, professores do EM e licenciandos – em aulas de CC da licenciatura de Biologia e/ou Química (ZANON, 2003). Os módulos criam a possibilidade concreta de interação dos três grupos de sujeitos, cada um contribuindo com vivências e saberes em processos de discussão e reelaboração curricular em CNT. Neste contexto interativo, tem sido possível problematizar, compartilhar e ressignificar conhecimentos acerca de objetos sistematicamente influenciados pela cultura, pelo outro, marcados por intencionalidades e condições mais/menos simétricas de interação social.
O acompanhamento das interações é realizado mediante registros das falas dos sujeitos em áudio ou vídeo, e mediante anotações em agenda de campo. Os registros das interações dos três sujeitos de pesquisa, realizados em espaços de sala de aula na licenciatura, com posterior transcrição das falas, constituíram ricos materiais de análise.
A análise centrou-se nas interações dos sujeitos participantes e suas mediações, voltadas ao desenvolvimento de processos de reflexão, em especial, sobre o conceito ‘energia’, no ensino e na formação de CNT. Por exemplo, a perspectiva de uma contextualização que não desconsidere a essencialidade dos processos de significação de ‘energia’.
Para a realização dos ‘módulos interativos’, foram mantidos contatos com o Departamento de Biologia e Química (DBQ) da UNIJUÍ, a fim de apresentar a proposta de desenvolvimento desses módulos em CC dos cursos de licenciatura em Ciências Biológicas e Química, com a participação de sujeitos de pesquisa, conforme acima explicitado.
A proposta de realização do estudo foi recebida como uma possibilidade concreta de promover conhecimentos pedagógicos relativos ao ensino do conceito ‘energia’ em CC da graduação, pertinentes à formação docente e que são abordados no EM, com todas as potencialidades, problemas e implicações. Realizou-se, então, uma primeira etapa do trabalho de coleta de dados em ‘módulos interativos’.
O contexto da pesquisa abrangeu, especificamente, aulas de CC de Bioquímica I e II e dos referidos cursos de licenciatura, nos quais vêm sendo realizadas atividades visando a contextualizar e significar conceitos da área de CNT. Também, contempla características interdisciplinares, na perspectiva de compreender mudanças de concepções e práticas pedagógicas, no âmbito de processos de construção de conhecimentos científicos escolares.
Cabe destacar que nos CC contemplados na presente pesquisa, os estudos bioquímicos abrangiam compreensões das atividades metabólicas vitais, com a utilização do mapa metabólico, ao que se pode referir como um recurso didático que exige graus elevados de abstração, necessários para compreender as rotas metabólicas ali representadas.
No Apêndice I, encontra-se um quadro com os dados referentes (os CC contemplados com a pesquisa, as temáticas abordadas e os sujeitos participantes) aos 10 ‘módulos interativos’ planejados e desenvolvidos pela pesquisa no período de 2006 a 2009. Cabe ressaltar que nesta dissertação, dos ‘módulos interativos’ desenvolvidos, foram analisados somente os módulos 2, 8 e 9. Os referidos módulos trataram de assuntos vivenciais como: “respiração”; “respiração: bioenergética celular”, “enzimas e catálise enzimática”; estudados ao longo do semestre pelo CC em que o ‘módulo interativo’ foi desenvolvido.
Em conformidade com as características dos ‘módulos interativos’, para o desenvolvimento e análise das interações na formação docente, professores do EM (Biologia e Química) foram convidados a participar de aulas do curso de licenciatura, na universidade, criando uma possibilidade concreta de interação dos três grupos de sujeitos, cada um com suas vivências e saberes, sempre passíveis de discussão e reelaboração (ZANON, 2003). Com vistas a possibilitar interações ricas e fecundas, elaborou-se, para cada ‘módulo interativo’, um subsídio básico, para que os professores convidados pudessem contribuir nas discussões a partir dos conteúdos abordados na graduação, bem como, foram sugeridas leituras prévias sobre o assunto, incluindo figuras obtidas a partir de LDBIO e LDQUI utilizados no EM.
Da mesma forma, os licenciandos realizaram, anteriormente aos módulos, pesquisas coletivas sobre os assuntos vivenciais desenvolvidos nos ‘módulos interativos’, usando fontes diversificadas, incluindo análise de LD do EM, bem como elaboração de questões prévias para serem levantadas e debatidas durante os módulos.
Para que as interações fossem mais participativas, foram apresentados durante todos os ‘módulos interativos’ slides que incluíam abordagens e ilustrações encontradas em LDBIO e LDQUI do EM e em outras fontes sobre os assuntos em discussão. A exemplo disso, os slides continham ilustrações de esquemas representativos de transformações em nível atômico-molecular, mediante as quais é produzida a ‘energia’ metabólica que possibilita a manutenção do processo vital, envolvendo, em especial, compreensões relativas às vias metabólicas mitocondriais.
Em relação aos princípios éticos da pesquisa, observando o que prevê a Legislação que disciplina pesquisas envolvendo seres humanos, os sujeitos de pesquisa foram esclarecidos sobre os objetivos, a justificativa, as metas e a possibilidade de desistirem de participar a qualquer momento da pesquisa, sem que houvesse constrangimento ou algum tipo de prejuízo. Aos sujeitos participantes dos ‘módulos interativos’ foi informado do anonimato garantido pela pesquisa, expresso no Termo de Consentimento Livre Esclarecido (TCLE) (APÊNDICE II), que foi assinado pelos que concordaram em participar.
Nesse contexto, foram procedidos os registros das falas gravadas em áudio e agenda de campo, seguidos de transcrição, os quais constituíram ricos materiais empíricos, que, por meio de sucessivas leituras, permitiram proceder recortes das falas, resultando na construção e análise de dados da pesquisa. Nos trechos de fala apresentados e discutidos no próximo capítulo, os sujeitos são referidos conforme segue: PU como professor da Universidade; PEMQ como professor de Química do EM; PEMB como professor de Biologia do EM; LQ como licenciando de Química; LB como licenciando de Biologia, L como licenciando quando
não é possível identificar se é licenciando de Biologia ou Química e M como mestrando. Os sujeitos, dentro de um mesmo grupo, são identificados por números distintos.
Os turnos de fala dos sujeitos foram enumerados na ordem em que aconteceram as falas, iniciando em 1 (um) em cada ‘módulo interativo’ desenvolvido, também enumerando a sequência dos módulos. Por exemplo, (M2 - 8), corresponde ao registro do ‘módulo interativo’ 2, no turno de fala 8. Recortes das transcrições são apresentados e analisados no capítulo 4 do trabalho, com a finalidade de sustentar as argumentações, justificar e ampliar os diálogos com diversos autores que embasam teoricamente esta pesquisa.
Outro procedimento metodológico constitui-se numa entrevista semi-estruturada com uma professora universitária da área de Biologia, com experiência docente no EM e superior. A entrevista foi realizada com base em um conjunto de questões prévias (APÊNDICE III), tendo sido registrada em áudio e posteriormente transcrita, permitindo a construção de resultados de pesquisa. Nos episódios da entrevista, a identificação foi feita com a denominação de PU3.
A seguir serão discutidos aspectos relativos às concepções de Ciência e de conhecimento científico, uma breve retrospectiva histórica do ensino de Ciências no Brasil, articuladamente a reflexões sobre a (re)contextualização de conceitos científicos no ensino de CNT.
2 CONCEPÇÕES DE CIÊNCIA E CONTEXTUALIZAÇÃO DOS CONTEÚDOS DO ENSINO DE CIÊNCIAS NATURAIS
As reflexões iniciais sobre os processos de significação do conceito ‘energia’ no ensino de CNT abrangem, neste capítulo, um olhar para aspectos históricos do desenvolvimento dessa área de ensino, situando as origens da problemática em estudo neste trabalho, em busca de melhor situá-la e compreendê-la, relacionando-a, posteriormente, com a idéia da contextualização dos conteúdos do ensino de CNT.
Para isso, este capítulo traz algumas reflexões de cunho epistemológico sobre os conhecimentos histórica e socialmente produzidos, que compreendem os conhecimentos científicos, cotidianos e escolares, sempre diversificados, a partir de questões como: quais as marcas da visão positivista/empiricista de Ciência no ensino de CNT? Quais as visões de Ciência subjacentes aos discursos e práticas docentes? Qual a compreensão sobre dificuldades e obstáculos que acompanham os processos de (re)contextualização pedagógica dos conhecimentos científicos e cotidianos, nos processos de produção dos conhecimentos escolares, especificamente, no que se refere à significação de conceitos complexos, como o de ‘energia’, que se constitui num sistema, numa trama de relações com outros conceitos?
Não é raro perceber-se que sujeitos envolvidos no ensino de CNT (professores, estudantes) detêm a concepção de que o conhecimento científico é um conhecimento provado, verdadeiro, inquestionável, visão que é explorada até mesmo pela mídia em propagandas quando a imagem de um determinado produto é vendida como a melhor, por seus efeitos terem sido “cientificamente comprovados”. Por outro lado, percebe-se a visão de que os conhecimentos “errados” dos estudantes devem ser eliminados e substituídos pelos conhecimentos científicos, “verdadeiros”. Nessa concepção, ensinar constitui-se num ato de impor um conjunto de verdades absolutas e dogmáticas e aprender é realizar um esforço de
repetição e “memorização” de verdades (GARCIA, 1998). Nos dizeres de Marques (1993), o ensino consiste em
transmitir fielmente verdades aprendidas como imutáveis; e a aprendizagem é assimilação passiva das verdades ensinadas. Ensinar é repetir, aprender é memorizar. É decisivo o papel do professor, insubstituível em sua qualidade de portador individual dos conhecimentos depositados na tradição cultural. Os alunos são todos iguais, desde sua ignorância radical dos conhecimentos de que necessitam para se adaptarem ao cumprimento de suas futuras obrigações. (p. 15-28 e 105).
Nessa concepção de ensino o professor é portador individual do conhecimento científico, visto como pronto e acabado. Os alunos, por sua vez, são sujeitos passivos da ação do professor, o que denota uma visão distorcida do papel da escola na sociedade conforme proposto pela Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN, BRASIL, 1996). Essas considerações são um indicativo de que as concepções de Ciência e do papel do professor de CNT carecem de discussões fundamentadas, em todos os níveis e âmbitos da educação, em suas implicações no ensino da área, na perspectiva de uma contraposição ao ensino usualmente limitado à transmissão repetitiva de conteúdos sem uma relevância social intencionalmente explicitada.
A preparação de professores é tema de discussões constantes e intensas controvérsias tanto, no Brasil como em âmbito internacional envolvendo problemas filosóficos, ideológicos, pedagógicos entre muitos outros. Hoje quando o papel dos docentes na preparação das crianças e jovens para viver no mundo em que mudanças afetam diretamente suas relações com a escola, novos elementos são agregados ao debate. No Brasil diante da situação deficitária de todos os níveis do ensino é comum atribuir aos docentes e seus formadores a responsabilidade pelas falhas e fracassos dos sistemas escolares. Aceitar decisões simplistas que ignorem a complexidade do processo educacional leva ao fracasso das políticas governamentais e das iniciativas institucionais (KRASILCHIK, 2000, p. 22).
Em contraposição às visões simplistas do processo educacional, que reduzem muitas das dificuldades no âmbito do ensino de CNT à responsabilidade dos professores é que se constitui o presente trabalho. O mesmo propõe discutir a complexidade do processo de ensino do conceito ‘energia’, apontando algumas melhorias possíveis de serem implementadas na área de CNT. Este capítulo está organizado em três subcapítulos. O primeiro resgata algumas concepções de Ciência e conhecimento científico, ao longo da história da Ciência. O segundo traz uma breve retrospectiva histórica do ensino de CNT, no contexto brasileiro. O terceiro discute a perspectiva contextual no ensino de CNT.
2.1 Sobre Concepções de Ciência e de Conhecimento Científico
Muitas foram as ideias e concepções de Ciência desenvolvidas ao longo de seu próprio percurso histórico, articuladamente ao desenvolvimento da própria humanidade. Algumas estão presentes até hoje em contextos educativos, outras já foram superadas ou encontram-se em fase de reformulação.
Desde os primórdios da organização da Ciência, os interesses científicos da humanidade giravam em torno da relação homem/natureza, o primeiro considerado como um ser “fora” da realidade em que está inserido, que domina e usa os bens naturais disponíveis em seu próprio benefício. Proposições de Bacon e Galileu remetiam para as bases de uma concepção de Ciência criticada na atualidade. A visão de que a Ciência é objetiva e de que o conhecimento científico é provado tornou-se presente durante a (e como consequência da) Revolução Científica que ocorreu principalmente durante o século XVII, levada a cabo por grandes cientistas pioneiros como Galileu e Newton (CHALMERS, 1993).
A respeito dessa filosofia, pode-se dizer que um dos criadores do método científico moderno e da Ciência experimental, Francis Bacon, utilizou, no início do século XVII, o método de pesquisa baseado na indução. Segundo a lógica do indutivismo, o conhecimento científico é provado e as teorias científicas derivam da obtenção de dados da experiência adquiridos por observação e experimento. Chalmers propõe que: “Existem duas suposições importantes envolvidas na posição indutivista ingênua em relação à observação. Uma é que a Ciência começa com a observação. A outra é que a observação produz uma base segura da qual o conhecimento pode ser derivado” (1993, p.46).
Críticas à posição indutivista fundamentam-se na ideia de que dois observadores podem estar olhando para um mesmo objeto, mas cada um com um olhar, uma análise, uma interpretação e uma conclusão diferenciada sobre o que lhe é apresentado. Fundamentam-se, também, na ideia de que as proposições elaboradas a partir das observações pelos sentidos são tão sujeitas a falhas quanto às teorias que elas pressupõem. “A dependência que a observação tem da teoria, com certeza derruba a afirmação indutivista de que a Ciência começa com a observação” (CHALMERS, 1993, p.25), visto que a Ciência progride por tentativas e erros.
Para Marques (1993, p. 42), “na moderna Ciência da Natureza o conhecimento não se funda na interpretação intelectual dos fenômenos, mas na determinação de transformá-los para dominá-los. (...) Os fenômenos são tecnicamente constituídos.” Chalmers (1993) afirma que o positivismo lógico foi uma forma extrema de empirismo, segundo o qual as teorias não apenas devem ser justificadas, na medida em que podem ser verificadas mediante um apelo
aos fatos adquiridos através da observação, mas também, são consideradas como tendo significado apenas até onde elas possam ser assim derivadas. Sobre a intervenção e dominação do homem sobre o mundo, Marques propõe que: “a consciência conhece pela representação com que se relaciona com objetos que, para melhor domínio, reduz e fragmenta em especialidades compartimentadas e isoladas de todo seu contexto natural e cultural” (1992, p.553).
Na concepção empiricista/indutivista de Ciência, as principais formas de legitimação dos conhecimentos científicos fundamentam-se na natureza, segundo a qual as ‘verdades’ estariam postas na natureza, a priore da observação, cabendo aos cientistas descobri-las, desvelá-las. Porém, a partir da visão crítica à Modernidade, frente a situações novas como a produção de inúmeras substâncias artificiais, produtos científicos e tantos modelos teóricos simbolicamente criados, como refere Lopes,
é abalada a crença de que as ciências são inerentes à natureza e, anteriores à própria ação social dos seres humanos; a própria noção de objetividade modifica-se. (...) Ser objetivo nas ciências não significa estar fundamentado no objeto. (...) É preciso ser capaz de elaborar métodos de construção da objetividade, e não supor essa objetividade como anterior ao próprio processo de pesquisa (2007, p.190-191).
Cada vez mais, novas vertentes da filosofia da Ciência têm feito críticas em relação ao fundamento seguro da observação e do experimento. Por outro lado, vêm contribuindo e problematizando a visão de uma possibilidade segura de observação, da qual possam derivar teorias científicas de modo confiável, em defesa da visão de que as teorias científicas não são ‘descobertas’, mas, sim, produções humanas decorrentes de interesses e de conhecimentos já existentes.
Recentemente, ampliam-se as críticas à visão das teorias científicas como verdades absolutas, com influências consideráveis nas concepções de Ciência como processo social, humano e sistematicamente reflexivo. Nessa perspectiva, referenda-se a visão de que:
Como poderíamos afirmar que a experimentação científica encerra múltiplos fatores não apenas tecnológicos, mas histórico-culturais, ético-morais, políticos, religiosos ... que condicionam e, em muitos casos na atualidade, (re)orientam e (re)centram a atividade de pesquisa, como construção e produção social do conhecimento científico, como empreendimento humano que toma opções e tomadas de posição não neutrais, mas carregadas de valores. A comunidade científica tem, também, um papel primordial que importa não esquecer. A experiência enquadra-se num processo não de saber-fazer, mas de reflexão sistemático, de criatividade e mesmo de invenção (PRAIA E CACHAPUZ, 2002, p.258).
Segundo Marques, os fenômenos “não são dados, mas resultados; não se descrevem, mas se produzem” (MARQUES, 1993, p. 42). A Ciência é um conhecimento em expansão e uma teoria só pode ser adequadamente avaliada em seu contexto histórico: a avaliação da teoria está intimamente ligada às circunstâncias nas quais ela surge. Como refere Chalmers (1993), não se pode manter uma distinção acentuada entre a observação e a teoria porque a observação ou, antes, as afirmações resultantes da observação são permeadas pela teoria. Outrossim, vale refletir sobre a visão de que,
com Bachelard, (...) a própria questão da verdade se modificou. Com base em sua epistemologia, deixa de ser possível fazer referência à verdade, instância em que se alcança em definitivo. Existem verdades, múltiplas, históricas, pertencentes à esfera da veracidade, da capacidade de gerar credibilidade, confiança. As verdades só adquirem sentido ao fim de uma polêmica. (LOPES, 2007, p.33).
Segundo considerações lógicas e filosóficas, teorias científicas não podem ser provadas ou desaprovadas. Uma reação à percepção de que teorias científicas não podem ser conclusivamente provadas ou desaprovadas e de que as reconstruções dos filósofos guardam pouca semelhança com o que realmente ocorre na Ciência é desistir de uma vez da ideia de que a Ciência é uma atividade racional, que opera com algum método (CHALMERS, 1993). De acordo com o mesmo autor: “é essencial compreender a Ciência como um corpo de conhecimento historicamente em expansão e que uma teoria só pode ser adequadamente avaliada se for prestada devida atenção ao seu contexto histórico e às circunstâncias nas quais surge” (idem, p.61).
Nessa perspectiva, a Ciência é tida como processo social, histórico e cultural. Lopes (2007), com base em Stengers (1990), expressa a visão de que as Ciências se constituem e se organizam como empreendimento cultural, ou seja, social e humano. Nesse sentido, o trabalho científico precisa despertar interesse e ser capaz de criar diferença entre seus pares.
Dessa forma, os cientistas inventam o que talvez seja a singularidade das ciências modernas: uma prática original de trabalhar junto. Os cientistas precisam criar vínculos, estabelecer relações, formar grupos de interesses comuns, traduzindo fielmente as relações sociais que determinam aqueles a quem é interessante interessar e aqueles a que podem ajudar a fazer a diferença. Desse modo é que as ciências se organizam como um empreendimento cultural e, portanto, social e humano. (LOPES, 2007, p. 193-194).
A concepção de Ciência baseada na visão de um processo de produção histórico-sociocultural é levantada por Chalmers (1993) ao assinalar que tanto a observação quanto o experimento orientam-se por 'teorias' pré-existentes, de que não há 'descobertas', mas, sim,
'produção de conhecimentos' através do aprofundamento e ampliação das formas anteriores de conhecimento.
Tudo isso corrobora a defesa da visão de Ciência como uma construção humana, que envolve aspectos sociais e culturais que lhe são inerentes. O uso da razão instrumental na dominação do homem sobre o mundo e a natureza colocou a própria razão em crise. Essa crise atingiu muitas instituições sociais, dentre elas a prática educacional, carente de rupturas e (re)construções. Nessa perspectiva, Boufleur (1997) sugere que se abandonem as concepções de Ciência baseadas no mundo que “se descobre” para um mundo que “se produz”, “o que resulta em mudanças efetivamente radicais para as interações humanas que se orientam para processos de aprendizagem nos âmbitos da cultura e da sociedade, como é o caso das interações pedagógicas” (p.312).
Contudo, essa linha de discussão e reflexão permite a percepção e compreensão de que, desde o princípio, o ensino das Ciências foi marcado por uma visão dogmática por parte daqueles que o ministravam, visão ainda recorrente em diversos âmbitos e níveis educacionais. A concepção de Ciência como verdade absoluta, pronta e acabada, um dogma, semelhante a uma religião, fortalecida na ideia de verdade, na perspectiva de valorizá-la como um conhecimento produzido por uma comunidade científica, resultante da produção humana, constante e bastante específica, sujeita a sistemáticos processos de validação e refutação (CHALMERS, 1993).
Frente a essas considerações, o subcapítulo que segue apresenta um breve retrospecto histórico do ensino de CNT no Brasil, discutindo a promoção de um ensino que considere a visão de que os conhecimentos científicos mediados em contexto escolar são impregnados de aspectos históricos, sociais e culturais específicos a cada Ciência.
2.2 Sobre a História do Ensino de Ciências da Natureza no Brasil
No Brasil, o ensino de Ciências, nas últimas décadas, sofreu influências de vários autores com grande referência em pesquisas na área de Ciências: Krasilchik (1987) Fracalanza (1986), Lopes (1993), Maldaner (2003), Delizoicov (2004), Nardi (2005), entre outros. A partir de autores como estes, ocorreu a constituição de grupos de pesquisa sobre o ensino, contrapondo-se a limitações de uma visão de Ciência cerceada a transmissões técnicas e simplistas. Sobre a instauração e a ampliação do ensino de CNT brasileiro, seus avanços e limitações, referendando Lopes, trazemos a reflexão de que:
A ciência precisa ser vista no ensino dentro de sua lógica própria, sendo transmitida aos alunos enquanto parte de uma cultura crítica, polêmica. Limitar a ciência a seu caráter de aplicação técnico, ou suprimir essa relação igualmente impedem o conhecimento da totalidade do processo de construção científica (p. 87, 1990).
Para compreender a atual conjuntura do ensino de CNT, é importante considerar que esta área nem sempre esteve presente nas grades curriculares das escolas brasileiras. No que se refere, especificamente, à presença de estudos e aprendizagens relativas ao conceito ‘energia’ do ponto de vista da área de CNT, cabe refletir que nem sempre isso aconteceu nas escolas do nosso país. Segundo estudos publicados por Lopes (2007, p.81-82), a área de Ciências começou a ocupar e integrar o espaço do currículo das escolas secundárias a partir de 1837, tendo como característica marcante o “fazer”, e não o “pensar”, a memorização, o acúmulo de informações, o caráter “descritivista e empiricista” no ensino de “fatos e princípios de utilidade prática”, mesmo que distantes da realidade do estudante.
Pesquisas mencionadas pela autora informam que as orientações do Colégio Pedro II, já em 1899:
objetivavam o ensino dos fenômenos mais correntes e fundamentais das ciências. No programa de 1911, a recomendação era restringir o ensino de ciências a noções sucintas, de forma a estabelecer o ensino intuitivo, sem abordagem de teorias ou doutrinas. Já se apontava para a perspectiva de enfatizar observações e experiências, mesmo que de caráter ilustrativo (LOPES, 2007, p. 95).
O ensino de Ciências, nesse período histórico, reforçava classificações e conexões entre fatos, com influências de concepções empiristas que marcavam o currículo formal vigente. As primeiras abordagens da área eram pautadas em noções sucintas, ao mesmo tempo em que se apresentavam programas extensos para a carga horária. Sobre o ensino desenvolvido no colégio Pedro II, a mesma autora considera que “o ensino do país não pode ser reduzido ao que se ensinava no Colégio Pedro II, como limitar o ensino de Ciências à existência da disciplina com esse nome na grade curricular” (LOPES, 2007, p. 80).
Como apontado e discutido por autores diversos, citados no início deste subcapítulo, que tratam da história da educação do Brasil, em 1932, com o Manifesto dos Pioneiros da Educação Nova, passaram a ser propostas mudanças no ensino escolar, contrapondo-se aos métodos tradicionais, a favor de uma metodologia ativa. Pretendia-se incluir o que se tinha de mais moderno em descobertas nas Ciências, com a finalidade de formação de uma elite de profissionais capazes de contribuir para o desenvolvimento industrial científico e tecnológico. Para tanto, a orientação era de que as aulas em laboratório superariam o caráter expositivo, e
viriam então a propiciar atividades motivadoras que possibilitassem a compreensão dos conceitos.
Anos mais tarde, por volta de 1950, o Brasil vivia uma fase de industrialização. O currículo brasileiro “copiava” os currículos europeus, pois seus livros e programas eram importados da Europa. O ensino nesta época centrava-se no uso exclusivo do livro texto, e o professor tinha como principal função a transmissão de informações que os estudantes deveriam memorizar e repetir. Segundo Krasilchik: “Para atender às necessidades de mudanças, movimentos começaram a se organizar, nessa época, em várias instâncias. Em nível internacional formava-se a chamada primeira geração de projetos curriculares, nos Estados Unidos” (1987, p.8). A partir da primeira geração de projetos no ensino de Ciências foram propostos os projetos voltados à temática ambiental. Esta é uma das explicações para o fato de se colocar, ainda hoje, a Educação Ambiental junto ao ensino de Ciências.
Esse período marcante e crucial na história do ensino de Ciências, que influi até hoje nas tendências curriculares de CNT no EM como no EF, foi dando lugar, ao longo dessas últimas décadas, a outras modificações em função de fatores políticos, econômicos e sociais que resultaram, por sua vez, em transformações das políticas educacionais, cumulativas em função das quais ocorreram mudanças no ensino de Ciências. O Quadro1 situa as tendências mundiais de ensino no período de 1950 a 2000.
Quadro 1: Evolução da Situação Mundial, segundo Tendências no Ensino (1950-2000)
Tendências no Ensino
Situação Mundial Situação Mundial Situação Mundial
1950 Guerra Fria 1970 Guerra Tecnológica 1990 - 2000 Globalização Objetivo do Ensino • Formar Elite • Programas Rígidos • Formar Cidadão-trabalhador • Propostas Curriculares Estaduais • Formar Cidadão- Trabalhador-Estudante • Parâmetros Curriculares Federais Concepção de Ciência
• Atividade Neutra • Evolução Histórica
• Pensamento Lógico-crítico • Atividade com Implicações Sociais Instituições Promotoras de Reforma •Projetos Curriculares • Associações Profissionais • Centros de Ciências, Universidades • Universidades e Associações Profissionais Modalidades Didáticas Recomendadas
• Aulas Práticas • Projetos e
Discussões
• Jogos: Exercícios no Computador
O quadro evolutivo dos objetivos do ensino de Ciências, proposto pela referida autora, situa uma preocupação constante com a atualização dos programas em relação ao progresso da própria Ciência. Segundo ela, no Brasil, o movimento de reforma do ensino de Ciências antecedeu ao dos americanos. Sob a liderança do professor universitário Isaias Raw um grupo de professores que almejavam mudanças na qualidade do ensino de Ciências organizou, em São Paulo, o Instituto Brasileiro de Educação, Ciência e Cultura (IBECC). Isso, pela preocupação frente ao baixo nível do ensino escolar, na área, e a busca de sua melhoria de qualidade, a ser estendida até o ES. Nas palavras de Isaias Raw (apud, CHASSOT, 2002, p.26):
Até os anos 50, no Brasil, o MEC tinha um programa oficial e todos os livros escolares eram iguais. Era proibido inovar. Foi quando começamos um esforço muito semelhante ao que foi desenvolvido, dois anos mais tarde, pela National Science Fundation. Conseguimos inovar o ensino de Ciências. Somando Ibecc (depois Funbec) e Cescem (depois fundação Carlos Chagas) preparamos novos livros e guias de laboratório, criamos novos equipamentos de baixo custo e retreinamos os professores para usá-los.
Segundo o autor, o trabalho deste grupo centrou-se na preparação de material de laboratório e na atualização dos conteúdos de currículo de Ciências. Não tardou para que as reformas se deparassem com barreiras como o número de aulas, que era determinado pelo ministério da educação e a falta de profissionais qualificados, demandando cursos de aperfeiçoamento para uma formação mais adequada.
De acordo com Krasilchik (1987), a disciplina de Ciências passou a ser obrigatória no país só a partir da Lei de Diretrizes e Bases da Educação (LDB) nº. 4.024/61, a qual
ampliou bastante a participação das ciências no currículo escolar, que passaram a figurar desde o 1º ano do curso ginasial. No curso colegial, houve também substancial aumento da carga horária de Física, Química e Biologia. Essas disciplinas passavam a ter a função de desenvolver o espírito crítico com o exercício do método científico. O cidadão seria preparado para pensar lógica e criticamente e assim capaz de tomar decisões com base em informações e dados. (idem, 1987, p.15)
A partir da década de 1950-60, focos de mudança nas perspectivas do Ensino de Ciências passaram a ser objeto da atenção de pesquisadores e educadores da área, refletindo-se, de alguma forma, nas orientações curriculares do mundo todo.
A importância dada à formação do cidadão está associada a um processo de democratização que, em nosso país, foi interrompido durante os vinte anos posteriores ao golpe de 1964. Paulatinamente ocorreu uma mudança nos objetivos
da educação e no ensino de Ciências que havia passado do cientista para o cidadão e depois para o trabalhador. Embora os documentos legais pouco tivessem modificado a sua letra, não mais se aspirava a um conhecimento científico atualizado, considerado supérfluo na escola profissionalizante. As disciplinas científicas tiveram sua carga horária reduzida, o currículo foi acrescido de uma série de disciplinas pretensamente técnicas que, na verdade, fragmentaram, esfacelaram as demais disciplinas, impedindo que o conhecimento fosse apresentado aos estudantes com coerência e sentido. Em consequência, os defeitos atribuídos às disciplinas científicas - fragmentárias, livrescas, memorísticas, enciclopédicas - acentuaram-se. (KRASILCHIK, 1987, p.56)
Em tempo de ‘guerra-fria’, países mais desenvolvidos (Estados Unidos, Reino Unido e Austrália), tradicionais centros culturais de influência no mundo, alavancavam as primeiras mudanças no Ensino de Ciências e nos programas das disciplinas científicas. Era a primeira reforma do Ensino de Ciências Naturais, cujas origens se situam, portanto, num movimento de âmbito mundial que se contrapunha ao modelo de ensino marcado pela transmissão-recepção de conteúdos padronizados, de forma diretiva, pronta e repetitiva. Esse período foi o marco histórico do fim de um longo tempo de estabilidade nos currículos da área.
bem como o início de um movimento de reforma que se originou como resposta a críticas feitas a partir do exterior da instituição escolar. Tais críticas tinham por base a constatação da existência de um considerável defasamento entre os notórios progressos da sociedade industrial e a mediocridade dos programas de ensino em uso para o ensino das Ciências (SANTOS, 1991, p. 26 e 27).
As propostas de mudança do ensino de Ciências não valorizavam relações entre o que estava sendo estudado em sala de aula e situações reais vivenciadas no cotidiano fora da escola ou em aulas experimentais. O contexto era marcado por metodologias e conteúdos baseados no modelo de ensino referido por Freire (1987) como “bancário”. A tendência da “transmissão-recepção”, de caráter “conteudista”, perdurava sem avanços.
Por conta dos projetos internacionais, nas décadas de 1970 e 1980, o ensino de Ciências vinha pautado num caráter objetivista da Ciência, baseado na valorização das técnicas de observação e experimentação, sem a influência dos interesses e concepções dos sujeitos, marcas da visão empirista.
Mais tarde, abordagens educacionais passavam a caminhar em direção à superação das tendências propedêuticas vigentes. Na década de 1990, é promulgada mais uma Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDBEN) de Nº. 9.394/96 com inúmeros avanços. Mas em muitas escolas contemporâneas ainda permanece um ensino fortemente alicerçado na preparação para vestibulares e seleções, com pouca significação conceitual para os estudantes,
bem como sem a valorização das vivências desses sujeitos e a necessária contextualização. Para Marques:
Reconstruir a educação que responda às exigências dos tempos atuais não significa o abandono do passado, o esquecimento da tradição, mas uma releitura dela à luz do presente que temos e do futuro que queremos, uma hermenêutica que parta do pressuposto de que nenhuma tradição se esgota em si mesma, bem como nenhuma é dona original de seu próprio sentido.(...) Reconstruir não significa ignorar o passado que, na cultura e em cada homem, continua presente e ativo, vivo e operante, mas impõe que nele penetrem e atuem novas formas que o transformem e o introduzam na novidade de outro momento histórico e outros lugares sociais (1992, p. 549).
Dessa forma, podemos perceber, a partir de estudos históricos, que o ensino de Ciências no país é recente, e que passou e continua passando por diversas alterações. Entretanto, ainda hoje apresenta resultados insuficientes, tendo em vista várias dificuldades no âmbito escolar, sobre as quais é importante empreender discussões e reflexões que apontem para melhorias. Visto que o ensino de CNT,
Infelizmente, mantém-se um ensino precário com professores que enfrentam nas escolas problemas de sobrecarga, de falta de recursos e de determinações que deveriam seguir sobre as quais não foram ouvidos. As modificações promovidas por diferentes elementos ao longo dos diversos patamares de decisões que atuam nos componentes curriculares – temáticas e conteúdo, modalidades didáticas e recursos e processos de avaliação – confluem para um cenário que raramente é o planejado pelos emissores do currículo teórico. (KRASILCHIK, 2000, p. 88)
A constatação de uma crise no ensino de Ciências não pode ser destacada daquela que atinge todo o processo educacional, mas exige soluções próprias e um tratamento adequado. Nesse sentido, cabe refletir sobre o que observa Krasilchik:
No Brasil, no plano das intenções, aparentemente não ocorre conflito, pois pesquisas na área de educação indicam que cientistas e educadores concordam sobre os grandes objetivos do ensino das Ciências – pensar lógica e criticamente. Embora não haja discordâncias evidentes sobre o papel das disciplinas científicas na educação dos jovens, os resultados estão longe das aspirações compartilhadas por todos que influenciam as decisões curriculares. Tal situação suscita questões para as quais não há resposta fácil: Por que, na sala de aula, o ensino continua como sempre, e incoerente com as metas aceitas por consenso? Se o problema não reside na diferença de concepções, qual a explicação para a discrepância entre o que se acredita e o que acontece? (1987, 60).
Com o resgate de aspectos do desenvolvimento histórico do ensino de CNT no Brasil e das problemáticas a ele inerentes, busca-se melhor situar e compreender a necessidade de uma reconstrução curricular do mesmo, a partir das novas políticas públicas do país, atualmente em desenvolvimento nas escolas, após a LDBEN (BRASIL, 1996), em contraposição à
preocupação restrita em dar conta de uma lista pré-determinada de conteúdos, em cada disciplina escolar. Procura-se promover conhecimentos escolares não mais marcados por limitações típicas do ensino tradicional, baseadas em repetições e memorizações de conteúdos prontos e dogmáticos, que confirmam a maneira descontextualizada e fragmentada de organização do conhecimento no currículo escolar. Também, romper com a relação dicotômica entre os aprendizados escolares e os desenvolvidos nas vivências em situações reais, em decorrência de uma visão de ciência neutra, pronta, acabada, cerceada aos limites da racionalidade técnica (SCHÖN, 1987).
No item que segue, discute-se a respeito da perspectiva da contextualização dos conteúdos do ensino escolar, amplamente sugerida nos parâmetros, diretrizes e orientações curriculares nacionais, que se contrapõem ao ensino desconexo ainda presente em âmbito escolar, de modo que os estudantes sejam capazes de relacionar o pensar científico, para uma compreensão crítica da realidade e para a solução de problemas práticos, em situações cotidianas.
2.3 A Perspectiva da Contextualização no Ensino de Ciências da Natureza
Discutir a perspectiva da contextualização dos conteúdos do ensino de CNT, neste trabalho, pressupõe a visão de que a Ciência é uma atividade humana que permite a produção e validação de conhecimentos no âmbito de comunidades específicas de pesquisadores, mediante um caminho nunca linear. Podemos chamar de Ciência um conjunto de processos histórico-culturais de produção e validação de novos conhecimentos sobre realidades que mudam, ou podem mudar, nos diversos tempos ou lugares sociais. Os cientistas são histórica e culturalmente influenciados pelos pensamentos típicos de diferentes períodos e contextos. Mesmo as teorias que hoje são refutadas, de alguma forma, contribuíram para a Ciência se consolidar e dispor de todos os conhecimentos dos dias atuais.
Contudo, como já referido, o ensino de CNT denota influências tradicionalmente disseminadas, em contextos educativos diversificados, marcadas por concepções empiristas/indutivistas de Ciência, o que coloca a necessidade e importância de estudos e discussões, em processos de formação de professores sobre implicações de concepções de Ciência no ensino de CNT. Assumir que é papel da escola e, dentro dela, do professor de CNT, disponibilizar aos cidadãos o acesso aos conhecimentos produzidos nas Ciências implica desenvolver e compreender modos adequados de transformação dos conhecimentos científicos em conhecimentos escolares, os quais, por natureza, mantêm relações com
