CONCEPÇÕES E PERCEPÇÕES SOBRE NATUREZA DA CIÊNCIA E
IMAGEM DO CIENTISTA NA PERSPECTIVA DE ESTUDANTES DA
ILHA DE MARÉ, SALVADOR (BA)
Marsílvio Gonçalves Pereira (DME/CE/UFPB; PPGEFHC/UFBA-UEFS; PPGE-FE-USP) Marcos Antonio de Jesus Lima (Professor da Educação Básica/Secretaria de Educação do
Estado da Bahia)
Rosiléia Oliveira de Almeida (FACED/UFBA; PPGEFHC/UFBA-UEFS)
Resumo:
O objetivo desta investigação é analisar concepções e percepções acerca da natureza da ciência e da imagem do cientista entre estudantes da Ilha da Maré, em Salvador-Bahia, constituída por uma comunidade quilombola. Os dados foram coletados entre estudantes do 9º ano do ensino fundamental e 3º ano do ensino médio, do Colégio Estadual Marcílio Dias,provenientes em sua grande maioria da comunidade citada acima. Os resultados mostram algumas concepções e percepções inadequadas de natureza da ciência e distorções sobre a imagem do cientista, com o predomínio de uma concepção empírico-indutivista e ateórica da ciência. Isto pode constituir-se em obstáculo para o processo de enculturação científica e para uma educação científica sócio-culturalmente contextualizada.
Palavras-chave: Natureza da Ciência; Imagens do Cientista; Estudantes Quilombolas; Cultura Científica; Análise de conteúdo.
Introdução
No processo de enculturação científica um desafio na atualidade é promover uma melhor compreensão da natureza da ciência (NdC) e suas interações com a sociedade e a tecnologia, não só atuando em uma melhor aprendizagem da ciência e seus métodos, mas também impulsionando uma visão mais humanista da instituição científica (VILDÓSOLA-TIBAUD, 2009).
A inserção da natureza da ciência como objetivo explícito tem lugar de destaque no campo da Didática das Ciências (ACEVEDO, 2008; LEDERMAN, 2007; ADÚRIZ-BRAVO, 2005).
Segundo Petrucci e Dibar-Ure (2001), um dos fins básicos da educação científica é garantir que os estudantes adquiram uma compreensão adequada da NdC, que, por sua vez, é um pré-requisito para ensinar uma “ciência para todos” (LIU; LEDERMAN, 2007). Em vista disso, explica-se a importância de conhecer as concepções de ciência apresentadas por
estudantes e professores, em busca de uma possível melhoria na qualidade do ensino científico (SCHEID; PERSICH; KRAUSE, 2009).
A Natureza da Ciência (NdC) emerge nos anos oitenta como uma fértil e promissora linha de pesquisa diante da necessidade da aproximação da Didática das Ciências com a Epistemologia. Segundo Lederman (1992), as primeiras pesquisas agrupavam-se em quatro dimensões: avaliar as concepções dos estudantes acerca da natureza da ciência; desenvolver, implementar e avaliar propostas curriculares para melhorar as concepções dos estudantes; avaliar as concepções dos professores de Ciências e tentar melhorá-las; e identificar as relações entre as concepções dos professores, com a prática em sala de aula e com as concepções dos estudantes.
O presente trabalho enquadra-se na primeira dimensão, tendo como objetivo investigar as concepções acerca da natureza da ciência entre estudantes do 9º ano do ensino fundamental e 3º ano do ensino médio de uma escola pública estadual baiana, localizada no município de Salvador, atendendo em sua grande maioria estudantes provenientes de uma comunidade quilombola (Ilha de Maré). Adicionalmente, são investigadas as percepções que eles têm acerca da imagem do cientista e procura-se avaliar como as concepções e percepções dos estudantes acerca da natureza da ciência e da imagem do cientista estão relacionadas com suas atitudes em relação à ciência.
Procedimentos metodológicos
A pesquisa foi desenvolvida no Colégio Estadual Marcílio Dias, localizado na Base Naval, em São Thomé de Paripe, no município de Salvador – Bahia. Os estudantes deslocam-se da ilha até a escola através de barcos de moradores da própria comunidade, deslocam-sendo financiados pela Prefeitura de Salvador (ARGOLOet.al., 2012).
A Ilha de Maré situa-se na Baía de Todos os Santos, constando como uma comunidade quilombola do município de Salvador, BA, e não disponibiliza escolas que atendam as séries finais do Ensino Fundamental (6º ao 9º ano) e o Ensino Médio, por isso os alunos ali residentes necessitam percorrer cerca de 50 km da Ilha até a localidade da escola.
Participaram desta pesquisa 22 alunos do 9º ano do ensino fundamental pertencentes a duas turmas – turma A (11 alunos) e turma B (11 alunos), respectivamente, sendo 12 do sexo feminino e 10 do sexo masculino; e 14 alunos do 3º ano do ensino médio, sendo 12 do sexo feminino e 02 do sexo masculino.
Para o acesso à escola, que fica no continente, eles enfrentam algumas dificuldades: a viagem às vezes é interrompida, principalmente em períodos chuvosos e/ou com ventos
intensos, devido aos riscos para a segurança e paraa vida dos estudantes, então eles não podem ir à escola. Muitos deles têm dificuldade de ler, escrever e calcular até no 3º ano do ensino médio.
Para o presente estudo, utilizou-se uma abordagem múltiplo-instrumental que consistiu em duas etapas. As atividades utilizadas na primeira etapa da pesquisa foram: responder um questionário aberto sobre a ciência; escrever uma carta sobre o cientista (CASTELFRANCHI et al., 2008); e o tradicional Draw-a-Scientist-Test (DAST), desenvolvido por Chambers (1983), que consiste em desenhar um cientista em seu local de trabalho. A segunda etapa consistiu na realização de entrevistas semiestruturadas, as quais foram gravadas em áudio e posteriormente transcritas.
As respostas individuais para questões abertas em um questionário ou uma entrevista em geral contribuem para a pesquisa em natureza da ciência por gerar temas em maior detalhe do que os normalmente obtidos em estudos desta área (NEUENDORF, 2002; WALLS, 2012). Os indivíduos foram convidados a redigir uma carta como a utilizada no estudo de Castelfranchi et al. (2008). Segundo Barata (2004), a redação deste tipo de carta consiste em pedir que o aluno escreva o que conhece a respeito do cientista e suas atividades no intuito de informar alguém. Desta forma, esse procedimento pode detectar várias dimensões da ciência. No nosso estudo, a carta deveria contar como é o cientista, o que ele faz, como é o local onde ele trabalha e como é a sua vida. A carta seria supostamente destinada a crianças e a jovens de uma comunidade isolada que não conhecem e nunca viram um cientista e desconhecem suas atividades. A carta deveria ainda conter um desenho de um cientista em seu local de trabalho, consistindo o Draw-a-Scientist-Test (DAST), ferramenta desenvolvida por Chambers (1983) que tem sido tradicionalmente utilizada em diversos estudos para revelar imagens acerca do cientista.
Em um segundo momento, realizou-se entrevistas semiestruturadas com alguns estudantes visando esclarecer alguns aspectos referentes aos demais instrumentos utilizados e refinar a interpretação dos dados.
As respostas às questões, cartas, entrevistas e desenhos foram submetidas à Análise de Conteúdo (BARDIN, 2008) com o auxílio do software livre Weft QDA versão 1.0.1. Este tipo de análise é definido por Krippendorff (2004) como “análise do conteúdo manifesto e latente de um corpo de material comunicado (como um livro ou filme) através da classificação, tabulação e avaliação de seus símbolos e temas-chave a fim de determinar o seu significado e provável efeito”, tendo se mostrado o mais apropriado para este tipo de estudo (WALLS, 2012).
Para a construção de categorias temáticas foram utilizados critérios semânticos. A categoria temática “compreensão de natureza da ciência” foi definida a priori (apresentada a seguir), outras foram construídas durante o processo de análise dos dados, tais como “como é o trabalho da ciência”, “qualidades do cientista (como ele é)”, “o que ele faz”, seu “local de trabalho” e “como é sua vida”.
Para analisar a “compreensão de natureza da ciência” dos estudantes, as respostas do questionário foram categorizadas segundo a rede conceitual proposta por Wang e Marsh (2002) (quadro 1), também utilizada por Ravanal e Quintanilla (2010), trabalhando com professores de Biologia em exercício, e por PEREIRA et al. (2012), trabalhando com estudantes de um curso de licenciatura em ciências biológicas.
Quadro 1 - Rede conceitual de Wang e Marsh (2002).
Compreensão conceitual
Enriquecimento da apresentação do conhecimento científico;
Ênfase em como a ciência foi construída;
Ênfase na natureza provisória do conhecimento científico.
Compreensão procedimental
Ênfase nos processos de desenho de experimentos; de investigação; e de conclusão e inferência. Compreensão contextual Fatores psicológicos; sociais; e culturais.
As imagens acerca da natureza da ciência expressas pelos alunos também foram analisadas quali-quantitativamente. Para isto, foram utilizadas as sete imagens mais frequentes transmitidas pelo ensino de ciências relatadas na literatura (GIL-PÉREZ et al., 2001; FERNÁNDEZ et al., 2002): visão empírico-indutivista e ateórica da ciência; visão rígida da ciência; visão aproblemática e ahistórica da ciência; visão exclusivamente analítica da ciência; visão acumulativa da ciência; visão individualista e elitista da ciência; visão descontextualizada da ciência.
Resultados e Discussão
Como é o trabalho da ciência e compreensão acerca da natureza da ciência
A análise de conteúdo realizada a partir do conjunto de todos os instrumentos utilizados nesta pesquisa nos permitiu formar duas categorias acerca da natureza da ciência, conforme exibido nas tabelas 1 e 2, sendo elas: “como é o trabalho da ciência” e “compreensão de natureza da ciência”.
Na categoria “como é o trabalho da ciência”, predominou entre os estudantes do 9º ano do ensino fundamental uma imagem de ciência associada à invenção e inovação tecnológica (36,4% dos estudantes), conforme mostrado na tabela 1. Outros 31,8%apresentaram uma imagem de ciência relacionada à descoberta e compreensão da realidade, com ideias fortemente empiristas. Alguns desses estudantes (18,2%) também associaram o trabalho científico com a experimentação, indicando uma associação da ciência com descobertas, embora se saiba que as descobertas não decorrem exclusivamente de práticas experimentais, nem tampouco a experimentação resulta sempre em descobertas.
Entre os estudantes do 3º ano do ensino médio, na categoria “como é o trabalho da ciência”, houve o predomínio de uma visão de ciência associada à descoberta e compreensão da realidade (92,9%), seguida de experimentação (42,9%), conforme demonstrado na tabela 2. Quanto à categoria compreensão de NdC, os estudantes do 9º ano apresentaram uma concepção de ciência descontextualizada, não sendo considerados os fatores sociais, culturais ou psicológicos envolvidos na atividade científica. Predominou entre esses estudantes uma compreensão conceitual e procedimental (45,5%). No entanto, os estudantes do 3º ano do ensino médio apresentaram uma concepção de ciência mais procedimental (92,9%) em relação às dimensões contextual (35,7%) e conceitual (28,6%) de NdC.
Nascimento e Pereira (2013), trabalhando com estudantes do 1º ano do ensino médio na disciplina Biologia, mostraram que estes também assinalaram maior importância aos aspectos conceituais e procedimentais da NdC. Ravanal e Quintanilla (2010), trabalhando com professores de Biologia chilenos em atividade, mostraram que estes também deram maior importância aos aspectos procedimentais e conceituais, em relação aos aspectos contextuais, prevalecendo uma noção empirista da construção do conhecimento.
Percebe-se que as concepções de ciência e imagens de cientistas são configuradas e estão relacionadas com subjetividades pessoais e coletivas (SANTOS, 2010), influenciadas por práticas da cultura escolar, que independentemente do grupo cultural a que atende tem promovido um ensino de ciências e de Biologia dogmático e que obedece a um padrão da
ciência ocidental/tradicional. Apesar da importância que tem sido dada na educação científica à pluralidade de saberes na sala de aula, e que se apoia numa base epistemológica que defende a ciência como uma produção cultural bem demarcada em relação aos demais saberes (COBERN; LOVING, 2001), percebe-se que a escola e os professores, em suas aulas de Ciências e Biologia, não têm conseguido promover uma relação dialógica entre esses territórios demarcados de modo a se ter uma articulação entre diferentes padrões culturais e modelos cognitivos (TURA, 2002), o que reforça “em maior ou menor intensidade, o distanciamento da escola em relação ao contexto social mais amplo” (ALMEIDA, 2014).
Tabela 1 – Temas emergentes da análise de conteúdo a respeito das concepções de natureza da ciência (a
partir da análise de respostas a um questionário acerca da natureza da ciência, cartas sobre o cientista e entrevistas semi-estruturadas) de estudantes do 9º ano do ensino fundamental do Colégio Estadual Marcílio Dias, no município de Salvador, Bahia (total de 22 estudantes).
Categoria Temas N** %
Como é o trabalho da ciência Invenção e inovação tecnológica 8 36,4 Descoberta e compreensão da realidade 7 31,8
Não explicitado ou sem sentido 6 27,3
Experimentação 4 18,2
Divulgação e ensino 1 4,5
Compreensão de NdC* Conceitual 10 45,5
Procedimental 10 45,5
Contextual 4 18,2
* Segundo a rede conceitual proposta por Wang &Marsh (2002) ** Número de estudantes que se enquadram em cada tema.
Tabela 2 – Temas emergentes da análise de conteúdo a respeito das concepções de natureza da ciência (a
partir da análise de respostas a um questionário acerca da natureza da ciência, cartas sobre o cientista e entrevistas semi-estruturadas) de estudantes do 3º ano do ensino médio do Colégio Estadual Marcílio Dias, no município de Salvador, Bahia (total de 14 estudantes).
Categoria Temas N %
Como é o trabalho da ciência Descoberta e compreensão da realidade 13 92,9
Experimentação 6 42,9
Divulgação e ensino 2 14,3
Invenção e inovação tecnológica 2 14,3
Compreensão de NdC* Procedimental 13 92,9
Contextual 5 35,7
Conceitual 4 28,6
Deformações da natureza da ciência
Na análise das deformações da natureza da ciência e do trabalho científico expressas pelos estudantes, de acordo com a tabela 3, predominou uma visão aproblemática e ahistórica (90,9%) entre os alunos do 9º ano do ensino fundamental e predominaram as visões aproblemática eahistóricae descontextualizada (85,7%), entre os alunos do 3º ano do ensino médio.
Os trabalhos de Oki e Moradillo (2008) e Teixeira, Freire-Júnior e El-Hani (2009) são bons exemplos do uso de abordagens histórico-filosóficas na modificação das concepções de estudantes de cursos de Química e Física, respectivamente, acerca da NdC, durante disciplinas da graduação. Os autores detectaram um amadurecimento na compreensão de NdC entre os estudantes, entretanto, relataram resistências a mudanças, tais como a permanência de concepções realistas ingênuas e concepções empírico-indutivistas.
Em outro estudo, Ibañes-Orcajo e Martínez-Aznar (2007), analisando a mudança conceitual acerca da NdC entre estudantes da educação secundária durante o ensino de genética através de uma unidade baseada em uma metodologia de resolução de problemas, verificaram mudanças na imagem de cientista no grupo experimental em relação ao grupo controle, revelando uma mudança para uma imagem menos individualista e elitista da ciência. Tabela 3 - Porcentagens de concepções deformadas acerca da Natureza da Ciência (a partir das cartas sobre o
cientista) entre estudantes do 9º ano do Ensino Fundamental e do 3º ano do ensino médio do Colégio Estadual Marcílio Dias, no município de Salvador, Bahia (total de 22 e 14 estudantes, respectivamente).
Visões distorcidas da NdC* 9º ano 3º ano
N % N % Aproblemática e ahistórica 20 90,9 12 85,7 Descontextualizada 18 81,8 12 85,7 Empírico-indutivista e ateórica 11 50,0 10 71,4 Individualista e elitista 10 45,5 8 57,1 Acumulativa 1 4,5 2 14,3
Rígida, exata e infalível 1 4,5 0 0,0
Exclusivamente analítica 0 0.0 0 0,0
Nenhuma distorção 0 0,0 0 0,0
Imagens do cientista - Análise de conteúdo
A análise de conteúdo a partir da redação de cartas sobre o cientista, desenhos e realização de entrevistas semi-estruturadas com os estudantes do 3º ano do ensino médio permitiu formar quatro categorias, conforme a tabela 4, sendo elas: “qualidades (como ele é)”, “o que ele faz”, “local de trabalho” e “como é sua vida”.
No que se refere às qualidades do cientista, as características mais comuns atribuídas pelos estudantes foram “curioso” (21,4 %), seguida de “muito capacitado” (21,4%). Walls (2012) considerou as características “estudioso” e “inteligente”, atribuídas pelos estudantes com que trabalhou (de oito anos de idade), como positivas.
De acordo com este grupo de estudantes, os cientistas são estudiosos, atentos, criativos, inteligentes e gostam de ajudar as pessoas e tem quem associe a figura do cientista a um louco, como uma característica negativa.
Também é importante destacar a importância dada à qualidade “curioso”. Neste sentido, Maturana (2001, p. 133) argumenta que “a emoção fundamental que especifica o domínio de ações no qual a ciência acontece como uma atividade humana é a curiosidade, sob a forma do desejo ou paixão pelo explicar”.
Ibañes-Orcajo e Martínez-Aznar (2007), analisando a mudança conceitual acerca da natureza da ciência em estudantes de educação secundária (15 anos de idade), os quais participaram de uma unidade de ensino em genética baseada em uma metodologia de resolução de problemas abertos, verificaram uma imagem do cientista no grupo experimental expressa da seguinte maneira: “Eles devem ser inteligentes, criativos, com facilidade para selecionar as melhores coisas, com uma mente muito aberta e chegar a conclusões por eles mesmos”. No grupo controle, entretanto, observou-se uma imagem de cientista “persistente, inteligente, paciente, solitário, perfeccionista, exigente consigo mesmo, interessado no atual”.
Quanto às atividades do cientista, 78,6% dos alunos associaram-nas à realização de experimentos e pesquisa, reforçando uma concepção empirista e indutivista do trabalho científico. Também houve associação com a descoberta e produção de conhecimento (50,0%), com o estudo (21,4%), com invenções e desenvolvimento de produtos (14,3%).
Walls (2012) reportou uma maior ligação dos cientistas com atividades relacionadas com a solução de problemas (70%) especificamente ligados à aprendizagem sobre o mundo.
De forma semelhante, no grupo experimental do estudo de Ibañes-Orcajo e Martínez-Aznar (2007), o trabalho científico foi assumido como um processo de solução de problemas.
Tabela 4 - Temas emergentes na análise de conteúdo a respeito das imagens do cientista (a partir da
análise de cartas sobre o cientista, desenhos e entrevistas semi-estruturadas) entre estudantes do 3º ano do Ensino Médio do Colégio Estadual Marcílio Dias, no município de Salvador, Bahia (total de 14 estudantes).
Categorias Temas N %
Qualidades (Como ele é) Curioso 3 21,4
Muito capacitado 3 21,4
Estudioso 2 14,3
Gosta de ajudar as pessoas 2 14,3
Não mencionado 2 14,3
Atento 1 7,1
Criativo 1 7,1
Inteligente 1 7,1
Louco 1 7,1
O que ele faz Realiza experimentos / pesquisa 11 78,6
Descobre / produz conhecimento 7 50,0
Estuda 3 21,4
Cria invenções / Desenvolve produtos 2 14,3
Local de trabalho Laboratório 11 78,6
Campo (ambiente natural e florestas) 3 21,4
Não mencionado 3 21,4
Diversos locais 2 14,3
Em casa 1 7,1
Como é sua vida Em constante busca por conhecimentos 3 21,4
Vida difícil 3 21,4
Não mencionado 2 14,3
Normal 2 14,3
Corrida, sem tempo para nada 1 7,1
Vive em sociedade 1 7,1
Quanto ao local de trabalho do cientista, predominou o laboratório (78,6%), que há muito tempo é relatado como o local de trabalho estereotipado e icônico dos cientistas (WALLS, 2012).
Considerações finais
Diante dos resultados, consideramos relevante a abertura de espaços para um maior enfoque da Natureza da Ciência, daHistória, Filosofia e Sociologia da Ciência, das relações
CTSA e das abordagens multiculturais na educação científica e na formação de seus professores. Ainda são escassos os trabalhos de pesquisa nesse contexto.
De acordo com a epistemologia atual e do contexto pesquisado, esse trabalho aponta uma série de concepções inadequadas de NdC entre os estudantes, predominando uma concepção descontextualizada e socialmente neutra da ciência, em que são desconsideradas as complexas relações entre ciência, tecnologia, sociedade e ambiente.
Verificou-se também uma forte presença de concepções empírico-indutivistas e ateóricas da ciência, em que é esquecido o papel essencial das hipóteses e teorias na orientação da investigação. Não se percebe quase nenhuma diferença entre as concepções e percepções de natureza da ciência e imagens de cientista entre os estudantes do 9º ano do ensino fundamental e 3º anodo ensinomédio, o que sinaliza para a pouca influência daeducação científica escolar, no modelo em que está sendo trabalhada,nos processos de formação e enculturação científica desses estudantes.
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