Ciência-Tecnologia-Sociedade no Ensino das Ciências Educação Científica e Desenvolvimento Sustentável

Ciência-Tecnologia-Sociedade no Ensino das Ciências

Educação Científica e Desenvolvimento Sustentável

Ciencia-Tecnología-Sociedad en la Enseñanza de las Ciencias

Educación Científica y Desarrollo Sostenible

Coordenação:

Rui Marques Vieira

M. Arminda Pedrosa

Fátima Paixão

Isabel P. Martins

Aureli Caamaño

Amparo Vilches

María Jesús Martín-Díaz

V Seminário Ibérico / I Seminário Ibero-americano

V Seminario Ibérico / I Seminario Iberoamericano

03-05 Julho 2008

Estes textos são da responsabilidade do/as seus/suas autore/as e não expressam necessariamente a posição do/s coordenadore/as destas Actas. Além disso, respeitou-se a diversidade das línguas ibéricas e ibero-americanas usadas pelo/as autore/as dos textos.

Ficha Técnica

Título: Ciência-Tecnologia-Sociedade no Ensino das Ciências – Educação Científica e Desenvolvimento Sustentável

Coordenação: Rui Marques Vieira, M. Arminda Pedrosa, Fátima Paixão, Isabel P. Martins, Aureli Caamaño, Amparo Vilches, María Jesús Martín-Díaz

Formatação: Maria Pedro Silva ISBN: 978-972-789-267-9 Depósito Legal: 278726/08 Editor: Universidade de Aveiro

Departamento de Didáctica e Tecnologia Educativa 3810-193 Aveiro

Comissão Científica

Isabel P. Martins, Universidade de Aveiro, Portugal (Presidente) Amparo Vilches, Universidad de Valencia, Espanha

Andoni Garritz, Universidad Nacional Autónoma de México, México

Aureli Caamaño, Centro de Documentación y Experimentación en Ciencias, Barcelona, Espanha Ángel Vázquez, Universidad de las Islas Baleares, Espanha

Cecília Galvão, Universidade de Lisboa, Portugal Décio Auler, Universidade Federal de Santa Maria, Brasil Daniel Gil-Pérez, Universidad de Valencia, Espanha

Fátima Paixão, Instituto Politécnico de Castelo Branco, Portugal Jenaro Guisasola, Universidad del País Basco, Espanha

José María Oliva, Facultad de Ciencias de la Educación. Universidad de Cádiz, España Laurinda Leite, Universidade do Minho, Portugal

M. Arminda Pedrosa, Universidade de Coimbra, Portugal

Maria Jesús Martín-Díaz, IES Jorge Manrique de Madrid, Espanha Mercé Izquierdo, Universidad Autónoma de Barcelona, Espanha

Miguel Ángel Gómez Crespo, IES Victoria Kent, Torrejón de Ardoz, Espanha Pedro Membiela, Universidad de Vigo, Espanha

Rui Marques Vieira, Universidade de Aveiro, Portugal Teresa Prieto, Universidad de Málaga, Espanha Vítor Oliveira, Universidade de Évora, Portugal

Comissão Organizadora

Fátima Paixão M. Arminda Pedrosa María Jesús Martín-Díaz Rui Marques Vieira

Perspectivas Ciência-Tecnologia-Sociedade na Inovação da Educação em Ciência

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Projectos de orientação CTS desenvolvidos por alunos do ensino básico de uma

escola rural e inseridos num currículo centrado em Situações Formativas

Proyectos com orientación CTS desarrollados por alumnos de enseñanza básica de

una escuela rural e incluidos en un currículo centrado en Situaciones Formativas

Maria Júlia Branco

_,

J. Bernardino Lopes

J. P. Cravino

1_{Escola E.B.2,3/S Prof. António da Natividade – Mesão Frio, Portugal} 2,3_{Centro de Investigação Didáctica e Tecnologia na Formação de Formadores – CIDTFF}

Universidade de Aveiro – UA Dep. Física – UTAD – Vila Real, Portugal

1_{litabranco@gmail.com,} 2_{blopes@utad.pt,} 3_{jcravino@utad.pt}

Resumo

Este estudo consistiu no desenvolvimento de três projectos com orientação CTS, por alunos do 8º ano. Os projectos estavam inseridos na implementação e avaliação de um currículo centrado em situações formativas, no tema “Propriedades e Aplicações da Luz”, que tinha em conta os saberes dos alunos para promover o desenvolvimento de conhecimentos, competências e atitudes, resultando, nos alunos, aprendizagens mais eficazes. Refere-se como os projectos foram integrados no currículo. Discute-se o modo como foram implementados e as razões das dificuldades dos alunos.

Introdução e objectivos

O objectivo do trabalho (Branco, 2005) era estudar como é que os trabalhos de projecto de cariz CTS, no âmbito das Ciências Físicas (Ensino Básico), poderiam ser integrados no currículo e saber como é que os alunos, de uma escola E.B.2,3 inserida num meio rural, com características sócio-económicas e culturais pouco favoráveis, os desenvolviam.

Propuseram-se 3 Situações Formativas (SF), do tipo projecto, a realizar em grupo, parte nas aulas e parte fora da sala de aula, com a intenção inicial de desenvolver nos alunos competências de comunicação (seleccionar, interpretar e apresentar informação, expor ideias, argumentar, sintetizar e produzir textos) e de relacionar a Física com acontecimentos do dia-a-dia (Lopes, 2004).

Estes projectos foram avaliados durante o debate, pelos alunos intervenientes, no final da aula correspondente à SF relacionada com o tema do projecto. Avaliou-se ainda o produto final, através da apresentação de um poster, exposto na “Semana Aberta”, no laboratório onde decorreu a apresentação. Os alunos intervenientes neste estudo explicaram à comunidade escolar, as actividades experimentais realizadas nas aulas. Todas as SF que incorporaram as actividades experimentais estavam articuladas entre si e apresentavam situações físicas pertinentes do ponto de vista CTS e do campo conceptual a apropriar pelos alunos. Disponibilizaram-se os recursos necessários à sua exequibilidade e manteve-se uma constante mediação do professor, com vista a desenvolver competências e saberes nos alunos. As competências avaliadas foram as seguintes: C1- explicar/descrever fenómenos do dia-a-dia; C2- fazer previsões; C3- fazer analogias; C4- representar o trajecto óptico da luz; C5- utilizar conhecimentos em situações concretas e C6- resolver problemas.

Desenvolvimento do trabalho

A investigação teve uma abordagem qualitativa de investigação-acção, uma vez que a implementação do estudo (que ocorreu no 3º período) não foi rígida, procurando-se adaptá-la de forma a maximizar as aprendizagens dos alunos. As linhas gerais dos projectos foram distribuídas, às três turmas participantes, na última semana do segundo período para proporcionar aos alunos algum tempo de pesquisa extra-aula e possibilidade de acederem à internet, uma vez que na escola isso ainda não era possível.

Os grupos foram formados pelos próprios alunos que tiveram em conta as relações de amizade e a proximidade das suas residências resultando, no final, dois grupos por cada projecto, em cada turma.

Os projectos realizados foram propostos, explorados, desenvolvidos e apresentados como a seguir se indica. Também se indica como foram articulados com o resto do currículo.

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V Seminário Ibérico / I IberoAmericano CTS no Ensino das Ciências

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Proposta do projecto P-1: Utilização das fibras ópticas na sociedade actual

Problema: Como o uso da fibra óptica revolucionou a tecnologia, nomeadamente no que respeita às

comunicações e à medicina?

Sugestão: Visitar hospital e gabinete da “Telecom” para recolher informações que deverão complementar

com uma pesquisa adicional.

Produto: Seleccionar a informação, relacioná-la e apresentá-la num poster que poderá ser ilustrado com

fotografias ou gravuras elucidativas.

Este projecto foi proposto para ser articulado com a SF desenvolvida com base no problema central “como se utiliza o fenómeno da reflexão total para transmitir informações, através da fibra óptica?”. A maioria dos alunos desconhecia o assunto. Numa aula de exploração os alunos referiram a sua utilização na medicina, nomeadamente em exames médicos, como a endoscopia e a colonoscopia. Recorreu-se a um tubo de mangueira transparente, cheio de água, com algumas gotas de leite, para observarem, descreverem e esquematizarem o que se passava quando faziam incidir um feixe de luz, numa das extremidades do tubo, sob diversos ângulos. Esta tarefa não se revelou muito eficaz mas permitiu visualizar o tipo de “percurso” da luz no interior do tubo. Foi mostrada fibra óptica aos alunos, que eles manusearam livremente. Um grupo por turma referiu o uso da fibra óptica em telecomunicações mas não conseguiram entender muito bem como isso acontecia. Como estava a decorrer a guerra no Iraque a professora pediu a atenção dos alunos para os jornais televisivos que, coincidentemente, tiveram como tema de abertura a destruição de centenas de km de fibra óptica, não permitindo a transmissão de informação.

Os alunos ficaram incumbidos de procurar mais informação para desenvolver o projecto.

O assunto foi debatido numa aula posterior com uma participação mais activa por parte de todos os alunos. Finalmente os alunos ficaram de realizar um poster para ser apresentado à comunidade escolar juntamente com as actividades experimentais realizadas na aula.

Proposta do projecto P-2: As utilizações médicas dos R-X e U-V

Problema: Quais as utilizações médicas dos R-X e U-V?

Sugestão: Visitar hospital (ou sala de radiologia) e recolher informação que deverão complementar com

uma pesquisa adicional.

Produto: (análogo a P-1)

Este projecto foi articulado com a SF desenvolvida a partir do problema central “porque é que nós não vemos certas radiações como as IV e as micro-ondas?”. O desenvolvimento do projecto foi análogo ao anterior.

A intervenção dos alunos do P-2, apesar de fraca, foi melhor que a dos do P-1. Referiram várias utilizações médicas dos R-X usando, como exemplo, exames realizados por familiares.

Relativamente aos UV tiveram mais dificuldades. Foi proposta a análise de um texto do manual referente à constituição do espectro electromagnético.

Proposta do projecto P-3: Novas tecnologias no diagnóstico e tratamento das várias doenças de visão

Problema: Quais as novas tecnologias usadas pela oftalmologia no diagnóstico e tratamento das várias

doenças de visão?

Sugestão: Visitar oftalmologista e recolher informação que deverão complementar com uma pesquisa

adicional.

Produto: (análogo a P-1)

Este projecto foi articulado com a SF desenvolvida a partir do problema central “como corrigir a miopia e a hipermetropia?”. O desenvolvimento do projecto foi análogo aos anteriores. O debate deste projecto foi o mais participativo. Os grupos referiram várias outras doenças de visão bem como as técnicas usadas pelos oftalmologistas para as diagnosticarem e tratarem.

No final, foram distribuídas algumas receitas oftalmológicas para os alunos identificarem os defeitos de visão e as características das lentes receitadas, o que foi conseguido com sucesso.

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Perspectivas Ciência-Tecnologia-Sociedade na Inovação da Educação em Ciência

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Resultados

Os resultados da aprendizagem foram analisados a partir dos pré e pós-testes, devidamente validados e ministrados a todas as turmas que participaram nesta investigação.

De um modo geral, verificaram-se ganhos consideráveis decorrentes da inovação curricular e da mediação efectuada pela professora, nomeadamente no desenvolvimento das competências C2, C4, C5 e C6. Para estes resultados contribuiu todo o trabalho prévio relativo à preparação dos recursos necessários à realização das tarefas, à experimentação e à gestão dos tempos necessários à exequibilidade das mesmas.

Relativamente aos trabalhos de projecto, cujo desenvolvimento e apresentação foi sempre mediada pela professora, verificaram-se os constrangimentos já referidos na secção anterior e relacionados essencialmente pela falta de recursos e pelas limitações do meio envolvente.

A participação nos debates, apesar de não ser a esperada, conseguiu fazer com que os alunos mostrassem um maior interesse pelos temas propostos. No entanto, somente 4 grupos apresentaram poster na exposição final, 3 relativos ao P-3 e 1 ao P-2. A não apresentação dos posters foi justificada pelos alunos pela falta de tempo (uma vez que estavam em final de ano lectivo e tinham testes praticamente todos os dias) e de informação, pois apesar de recorrerem à biblioteca, diziam nada encontrar sobre o assunto. O acesso à Internet não foi possível e as sugestões apresentadas na altura da distribuição dos projectos não foram exequíveis. Deste modo, tentou valorizar-se o debate realizado na aula e a participação dos alunos na “Semana Aberta”, onde explicaram aos visitantes as actividades realizadas durante este estudo. Nestas explicações, sempre supervisionadas pela professora, os alunos demonstraram grande empenho, interesse e domínio aceitável das explicações que transmitiram.

Discussão e conclusões

Os resultados pouco satisfatórios dos trabalhos de projecto deveram-se, do nosso ponto de vista, a 3 factores: alto grau de iniciativa dado aos alunos, orientação da professora e falta de recursos. Os dois últimos factores são concordantes com os obstáculos identificados por Martins (2002), na implementação de currículos CTS. Inicialmente, estava pensado a professora orientar as pesquisas efectuadas pelos alunos, disponibilizando-se a acompanhá-los sempre que fosse solicitada. Devido à escassez de recursos da escola, do meio envolvente e de horários incompatíveis, essa proposta não resultou. Pensou ceder-lhes informação sobre os temas mas, como corria o risco de obter resultados semelhantes em todos os projectos, abandonou essa ideia. Deu-lhes então toda a autonomia para procurarem, dentro das limitações existentes, as informações que conseguissem. Deste modo, os resultados relativos à implementação dos projectos ficaram aquém do que era esperado, resultando as discrepâncias entre o que se esperava e o que realmente se obteve que contrastaram, contudo, com os bons resultados globais obtidos na implementação do currículo, onde todas as SF e respectivos recursos foram previamente preparados.

Referências Bibliográficas

Branco, M. J. (2005). “Propriedades e Aplicações da Luz” – Concepção de um currículo didáctica e epistemologicamente fundamentado e sua avaliação. Tese de Mestrado em Física e química para o ensino. Vila Real, UTAD.

Lopes, J. B. (2004). Aprender e ensinar Física. Lisboa, Fundação Calouste Gulbenkian.

Martins, I. P. (2002). Problemas e perspectivas sobre a integração CTS no sistema educativo português. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciências, 1 (1).

Com o apoio da Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT), contrato PTDC/CED/66699/2006, Refª SFRH/BD/36780/2007

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