Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro
Mestrado em Ensino do 1º e 2º Ciclos do Ensino Básico
Metodologias no Ensino
das Ciências no 2º Ciclo do
Ensino Básico
Célia Catarina Abreu Machado nº 40329
Trabalho sob orientação da
Professora Doutora Isilda Teixeira Rodrigues
II Relatório Final, correspondente ao estágio de natureza profissional/prática de ensino supervisionado, elaborado para a obtenção do Grau de Mestre em Ensino do 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico, de acordo com os Decretos-Lei n.º 74/2006 de 24 de Março e n.º 43/2007 de 22 de Fevereiro.
III
Dedicatória
Dedico este relatório às pessoas mais importantes da minha vida, ao meu pai Manuel Machado e
IV
Agradecimentos
Com a conclusão do presente relatório pretendo manifestar os meus sinceros agradecimentos a todos aqueles que tiveram um contributo para a sua elaboração.
Agradeço à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, por me ter concedido a oportunidade de frequentar este curso.
À minha orientadora, Isilda Rodrigues, pela grande disponibilidade, encorajamento e postura crítica que muito ajudaram à concretização deste trabalho.
A todos os professores da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro que partilharam comigo os seus conhecimentos e que me ajudaram a crescer.
Aos Professores Cooperantes, pelo auxílio e disponibilidade que sempre manifestaram, bem como aos seus alunos, pelas maravilhosas experiências que me proporcionaram.
Agradeço especialmente aos meus pais, pelo amor, carinho e apoio incondicionais. Por me ajudarem a tornar este sonho realidade e sobretudo pela educação fantástica que me deram, razão da pessoa que hoje sou.
Ao meu irmão, Vítor Machado e à minha cunhada, Sofia Monteiro por todo o apoio e incentivo.
Ao meu namorado, André Cunha por todo o apoio e compreensão.
Às minhas melhores amigas, Ana Castro, Ana Raquel Oliveira e Cláudia Silva. Aos meus colegas e para sempre amigos Sara Abreu e Filipe Pires.
V
Resumo
O presente Relatório de Estágio, imprescindível para a obtenção do grau de Mestre em Ensino do 1º e 2º Ciclos do Ensino Básico, teve por base o estágio pedagógico realizado na Escola Básica dos 2º e 3º ciclos, Diogo Cão, em Vila Real. Este retrata a prática letiva realizada no ensino das Ciências da Natureza numa turma de 6º ano de escolaridade. A turma em que se baseia este estudo é constituída por 19 alunos com idades compreendidas entre os 10 e 12 anos de idade. É uma turma com capacidades cognitivas e ritmos de aprendizagem lentos.
Pretende-se com este trabalho refletir sobre a importância do ensino das ciências para o desenvolvimento pessoal, social e profissional dos alunos. Uma vez, que temos de adquirir a capacidade de entender a ciência e de desenvolver formas de pensar que nos permitam adaptar à contínua evolução do mundo, atuando de forma autónoma e crítica. É a ciência que nos permite adquirir os conhecimentos que nos ajudarão a resolver os problemas da nossa sociedade.
Neste estudo irão ser defendidas propostas metodológicas epistemologicamente fundamentadas em quadros construtivistas como alternativas válidas a práticas de ensino das ciências. Apresentamos os vários métodos, estratégias e recursos de ensino-aprendizagem aplicados, tendo sempre em conta o modelo aceite para o ensino das ciências, que se enquadra numa perspetiva construtivista de ensino-aprendizagem, fundamentando teoricamente as opções didáticas adotadas. Incluímos também todas as planificações sobre os temas lecionados, cuja elaboração resulta dos pressupostos teóricos do construtivismo e tendo sempre em conta os benefícios dos métodos, estratégias e recursos descritos.
PALAVRAS-CHAVE: Estágio Pedagógico, ensino de Ciências, estratégias e metodologias de ensino.
VI
Abstract
This dissertation, compulsory to obtain the Master’s Degree in Elementary Teaching, is based on the teacher training held at the elementary school Diogo Cão, in Vila Real. It deals with the teaching Sciences practice to a sixth grade class. This class was formed by 19 students ranging from 10 to 12 years old. They presented low cognitive skills and a slow learning pace.
It intends to reflect on the importance of teaching Sciences in students’ personal, social and professional development, since we all should acquire the ability to grasp science and to develop ways of thinking which allow us to adapt to the ongoing world evolution, and also to act autonomously and critically on it. Science provides us with the knowledge to solve society problems.
This paper will defend method proposals epistemologically sustained in constructivist teaching frames as valid alternatives to teaching Sciences techniques. The various teaching methods, strategies and resources used are always laid on the widely accepted model of teaching Sciences, which is framed by the teaching and learning constructivist perspective. All the taught content planning is also included. This planning was done having the theoretical constructive presuppositions in mind, as well as the method benefits, and the described strategies and resources.
KEYWORDS: Teacher Training, Sciences teaching, teaching strategies and methods.
VII
Índice Geral
Dedicatória... III Agradecimentos ... IV Resumo ...V Abstract ... VI Índice de figuras ...X Índice de tabelas ... XI Índice de anexos ... XII Abreviaturas... XIV I – Introdução... 1 1.1. Contextualização do estudo ... 1 1.2. Identificação do problema ... 2 1.3. Objetivos do estudo ... 2 1.4. Limitações do estudo ... 3 1.5. Organização do relatório ... 3II- Revisão Bibliográfica ... 5
2-Finalidades do 2º ciclo do Ensino Básico ... 5
3- O Ensino das Ciências no Ensino Básico ... 8
3.1. Objetivos do Ensino das Ciências ... 15
3.2. Objetivos das Ciências Naturais no Currículo Nacional do Ensino Básico 18 3.3. O Construtivismo no ensino-aprendizagem das Ciências ... 21
3.4 – Métodos, estratégias e recursos de ensino-aprendizagem de orientação construtivista ... 28
VIII 3.4.2 – Instrução direta ... 33 3.4.3 – Aprendizagem cooperativa ... 34 3.4.4 – Trabalho prático ... 41 3.4.5 – Mapa de conceitos ... 44 3.4.6. Questionamento ... 46 3.4.7- Recursos Audiovisuais ... 48
3.5 - Importância da História da Ciência no Ensino das Ciências ... 50
3.6 – Avaliação das aprendizagens ... 54
III - A prática pedagógica planificada e desenvolvida no estágio pedagógico .. 59
4– Escola EB 2/3 Diogo Cão ... 60
4.1- Caracterização da instituição e do edifício ... 60
4.1.1– Localização e meio envolvente ... 62
4.1.2 -Tipo de instituição e a sua organização interna ... 63
4.1.3 – Avaliação crítica do espaço escolar ... 68
4.2 –As salas de aula e os materiais educativos da Escola EB 2/3 Diogo Cão . 70 4.2.1– As salas de aula ... 70
4.2.2– Outros espaços de aprendizagem ... 71
4.2.3– Reflexão e análise crítica quanto à forma como o espaço está organizado e o seu funcionamento ... 72
4.3– A atividade educativa e o trabalho escolar ... 73
4.3.1 – Observação e cooperação educativa ... 73
4.3.2 – Projeto curricular de turma (PCT) ... 76
4.3.3 – Caracterização da turma de Ciências da Natureza ... 77
5-Planificação das atividades e sua execução ... 80
5.1 - Planificações de Ciências da Natureza ... 80
IX
5.3 - Reflexão sobre a prática pedagógica e planificações ... 105
6 – Processo avaliativo... 108
6.1 – Descrição do processo avaliativo realizado ... 108
IV – Conclusões ... 111
Conclusão ... 111
Referências Bibliográficas ... 113
X
Índice de figuras
Figura 1 - Esquema perspetiva Construtivista ... 24
Figura 2 - Componentes essenciais da aprendizagem cooperativa ... 38
Figura 3 - Diferentes tipologias de trabalho prático ... 42
Figura 4 - Mapa do concelho de Vila Real ... 62
Figura 5 – Sala de aula CN1 ... 71
XI
Índice de tabelas
Tabela 1 - Componentes do currículo e respetiva carga horária semanal do 2º ciclo
do Ensino Básico. (Decreto-Lei n.º94/2011 de 3 de agosto). ... 67 Tabela 2 - Horário da turma 6º B, ano letivo 2011 - 2012 ... 67
XII
Índice de anexos
Anexo I – Lista de verificação dia 14 de outubro de 2011
Anexo II – Avaliação trabalho de grupo (alunos) dia 14 de outubro de 2011 Anexo III – Apresentação digital “A Roda dos Alimentos”
Anexo IV – Cartões com os nomes dos papéis a desempenhar no grupo Anexo V – Cartões com as frases para o jogo didático.
Anexo VI – Lista de verificação dia 21 de outubro de 2011 Anexo VII – Tabela K-W-L
Anexo VIII – Avaliação trabalho de grupo (alunos) 21 de outubro de 2011 Anexo IX – Vídeo “O Planeta Agradece – Roda dos Alimentos”
Anexo X – Apresentação digital “Alimentação saudável” Anexo XI – Opções de ementas
Anexo XII – Ficha de trabalho alusiva às ementas
Anexo XIII – Lista de verificação dia 28 de outubro de 2011 Anexo XIV – “Conceito Cartoons”
Anexo XV – Avaliação trabalho de grupo (alunos) dia 28 de outubro de 2011
Anexo XVI – Apresentação digital “Como fazer uma escolha adequada dos alimentos”
Anexo XVII – Ficha de trabalho “Segurança alimentar”
Anexo XVIII - Projeto Educativo “Excelência (+) Cidadania (+)” do Agrupamento Vertical de Escolas Diogo Cão.
Anexo XIX - Regulamento Interno do Agrupamento Vertical de Escolas Diogo Cão.
Anexo XX - Projeto Curricular de Turma e Caracterização da turma, cedidos pelo Diretor de Turma do 6º B.
Anexo XXI - Plano Anual de Atividades “Uma Escola de Valores”, do Agrupamento Vertical de Escolas Diogo Cão do ano letivo 2011/2012.
Anexo XXII - Projeto de Intervenção “À conquista da Autonomia”, do Agrupamento Vertical de Escolas Diogo Cão do ano letivo 2009 a 2013.
Anexo XXIII- Projeto Curricular de Escola Agrupamento de Escolas Diogo Cão, Vila Real.
XIII Anexo XXIV – Texto de Apresentação do Agrupamento Diogo Cão à Equipa de Avaliação Externa 2011/2012.
Anexo XXV – Plano a longo e médio prazo 6º ano Ciências da Natureza ano letivo 2011/2012
XIV
Abreviaturas
AVEDC – Agrupamento Vertical de Escolas Diogo Cão CEB – Ciclo do Ensino Básico
CIFOP – Centro Integrado de Formação de Professores CTS – Ciência - Tecnologia - Sociedade
CTSA – Ciência – Tecnologia - Sociedade - Ambiente CNEB – Currículo Nacional do Ensino Básico
DGEBS – Direção Geral do Ensino Básico e Secundário DGE – Direção-Geral da Educação
DGIDC – Direção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular EB – Ensino Básico
HC – História da Ciência ME – Ministério da Educação PCE – Projeto Curricular de Escola PCT – Projeto Curricular de Turma
PEA – Projeto Educativo do Agrupamento PEI - Programa Educativo Individual SASE – Serviços de Ação Social Escolar TP – Trabalho Prático
UNESCO- United Nations Educational Scientifc and Cultural Organazation (Organização Educacional Científica e Cultural das Nações Unidas).
1
I – Introdução
Neste primeiro capítulo faz-se, de forma sucinta, um pequeno enquadramento do trabalho, intitulado “Estratégias e Metodologias no Ensino das Ciências no 2º ciclo do Ensino Básico”. É feita a contextualização do estudo realizado, identificando-se o problema que se pretende responder com a realização do presente trabalho, definindo-se os objetivos, as respetivas limitações à realização do mesmo e a organização do relatório.
1.1. Contextualização do estudo
No âmbito do Mestrado em Ensino do 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico e de acordo com o estabelecido no Decreto-Lei n.º 43/2007, de 22 de fevereiro,
“o grau de mestre é conferido aos que obtenham o número de créditos fixado para o ciclo de estudos de mestrado, através: a) Da aprovação em todas as unidades curriculares que integram o plano de estudos do curso de mestrado; e b) Da aprovação no acto público de defesa do relatório da unidade curricular relativa à prática de ensino supervisionada” (Decreto-Lei n.º 43/2007 de 22 de fevereiro, artigo 17.º, ponto 1).
Este mestrado contempla dois estágios supervisionados distintos: 1º ciclo e 2º ciclo, nomeadamente em Matemática, Ciências da Natureza, Língua Portuguesa e História e Geografia de Portugal. No 2º ciclo, este foi realizado em quatro turmas diferenciadas: três do 6º ano e uma do 5º ano de escolaridade. Contudo, este estudo recai somente sobre o 2º ciclo do ensino básico, no que concerne às Ciências da Natureza, mais propriamente no 6º ano de escolaridade. O estágio supervisionado, ao qual se refere o presente trabalho, foi realizado na Escola E/B 2, 3 Diogo Cão, sede do Agrupamento Vertical de Escolas Diogo Cão (AVEDC).
Optámos por dar maior ênfase ao ensino das ciências por ser uma área fascinante, atual e que desperta grande curiosidade, assumindo um papel preponderante na nossa sociedade. Vivemos no tempo da Ciência e da Tecnologia. A atividade científica é uma das características que distingue a era atual dos séculos anteriores. As ciências desempenham um papel relevante nas sociedades, de maneira que, ultimamente, o desenvolvimento social tornou-se inseparável do desenvolvimento científico e
2 tecnológico. Nos últimos anos, a ciência e as suas aplicações tecnológicas foram deixando de ser encaradas como interesses de um determinado grupo de pessoas, começando a atingir um crescente destaque nos media, passando a fazer parte das preocupações e do interesse da sociedade atual. Todos os dias surgem novas descobertas. Precisamos de estar preparados para viver num mundo complexo e de rápidas mudanças científicas e tecnológicas. Temos de adquirir a capacidade de entender a ciência e de desenvolver formas de pensar que nos permitam adaptar à contínua evolução do mundo. É a ciência que nos permite adquirir os conhecimentos que nos ajudarão a resolver os problemas da vida real. Neste estudo irão ser defendidas propostas metodológicas epistemologicamente fundamentadas em quadros construtivistas como alternativas válidas a práticas de ensino das ciências.
Este estudo, elaborado através da revisão bibliográfica é uma importante ferramenta, pois faz uma exígua referência à perspetiva tradicional de ensino-aprendizagem, dando grande destaque à perspetiva construtivista. Uma vez, que a visão tradicional ainda está bastante enraizada na prática pedagógica e a visão construtivista porque é a perspetiva defendida pelo Currículo Nacional do Ensino Básico (CNEB) e a que melhor se adapta ao ensino das ciências. De entre outros aspetos, são também descritas algumas das estratégias de ensino aprendizagem mais eficazes para o ensino das ciências, tendo como suporte teórico o construtivismo.
1.2. Identificação do problema
Com este estudo pretendemos responder à questão: Quais as estratégias de ensino-aprendizagem que os professores de Ciências da Natureza podem utilizar tendo em conta os pressupostos da perspetiva construtivista, de modo a promoverem o desenvolvimento das competências cognitivas, procedimentais e sociais nos alunos?
1.3. Objetivos do estudo
O nosso estudo foi elaborado tendo em atenção a prática de ensino supervisionada na sala de aula numa turma de 6º ano de escolaridade e tem como principais objetivos:
- Planificar unidades de ensino de acordo com as orientações para o ensino das ciências;
3 - Fundamentar teoricamente as principais metodologias, estratégias e recursos de ensino utilizados ao longo do estágio pedagógico na Escola EB 2/3 Diogo Cão, Vila Real;
-Refletir sobre o trabalho desenvolvido, os seus aspetos positivos e negativos, e o que alteraríamos depois deste estudo.
1.4. Limitações do estudo
Uma das grandes limitações encontradas na realização deste estudo foi o facto de termos tido um curto período de tempo de lecionação, o que não nos permitiu aplicar todos os métodos e estratégias de que gostaríamos. No entanto, consideramos que o estágio pedagógico foi bastante relevante para o estudo e principalmente como futuras profissionais da Educação.
1.5. Organização do relatório
O presente trabalho apresenta-se dividido em quatro capítulos essenciais. Neste primeiro capítulo, como já foi referido anteriormente, faz-se uma breve referência acerca do tema deste trabalho.
No segundo capítulo, “Revisão Bibliográfica”, inicialmente faz-se referência às finalidades do 2º ciclo do ensino básico. Depois faz-se uma abordagem ao ensino das ciências no ensino básico, aos seus objetivos, à perspetiva construtivista, uma vez que os seus pressupostos foram a base de ensino-aprendizagem desenvolvido na nossa prática pedagógica; aos métodos, estratégias e recursos de ensino-aprendizagem de orientação construtivista, por exemplo ao movimento CTS(A) (Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente) e faz-se ainda referência à importância da História da Ciência no ensino das ciências e à avaliação das aprendizagens.
No terceiro capítulo, intitulado “A prática pedagógica planificada e desenvolvida no estágio pedagógico” inicialmente faz-se uma breve caracterização da instituição, dos materiais educativos presentes na Escola Básica 2/3 Diogo Cão, das salas de aula, assim como da turma em estudo. Também se faz uma fundamentação da prática pedagógica onde estão incluídas considerações sobre os métodos, estratégias e recursos utilizados com o objetivo de constituírem estratégias de iniciação/explicitação e reestruturação de
4 conhecimentos prévios, estratégias de aprendizagem e estratégias de consolidação de conhecimentos. Apresentaremos as devidas reflexões sobre alguns dos aspetos positivos e negativos resultantes da aplicação desses métodos, estratégias/atividades e recursos na prática educativa, bem como a descrição do processo de avaliação realizado.
No último capítulo apresentam-se as conclusões do trabalho e da prática educativa. Apresentam-se as referências bibliográficas que fundamentaram o trabalho realizado e os anexos. Destes fazem parte os anexos das respetivas planificações, incluindo os recursos e materiais utilizados para a lecionação dos conteúdos referidos e utilizados no processo de ensino-aprendizagem, bem como os referentes internos da instituição onde foi realizada a prática educativa.
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II- Revisão Bibliográfica
Neste segundo capítulo inicialmente mencionam-se as finalidades do 2º ciclo do Ensino Básico. Posteriormente faz-se uma abordagem ao ensino das ciências no Ensino Básico, aos seus objetivos, à perspetiva construtivista, uma vez que os seus pressupostos foram a base de ensino-aprendizagem desenvolvido na nossa prática pedagógica; ao movimento CTS(A) no ensino das ciências; aos métodos, estratégias e recursos de ensino-aprendizagem alguns deles aplicados durante o estágio pedagógico e faz-se ainda referência à avaliação das aprendizagens.
2-Finalidades do 2º ciclo do Ensino Básico
A educação escolar apresenta-se, em Portugal, como um conjunto de ações e influências exercidas de modo voluntário e intencional, em geral por um adulto sobre uma criança ou jovem, com determinados propósitos, visando a formação e o desenvolvimento global dos mesmos, enquanto ser humano e social. Para isso utiliza determinados modelos e põe em prática técnicas e métodos adequados (Trindade, 1996: 18).
A Lei de Bases do Sistema Educativo (Lei n.º 46/86 de 14 de outubro) estabelece para o Ensino Básico vários objetivos, de entre os quais destacamos que o sistema educativo deverá contribuir para “proporcionar a aquisição de atitudes autónomas, visando a formação de cidadãos civicamente responsáveis e democraticamente intervenientes na vida comunitária” (artigo 7º). A autonomia deve estar ligada ao processo de ensino e de aprendizagem, por isso devemos adotar metodologias centradas no aluno (sujeito da construção do seu saber), tendo o professor um papel orientador e mediador das aprendizagens.
Relativamente à organização curricular do Ensino Básico, a Lei de Bases do Sistema Educativo estabelece que “O ensino básico compreende três ciclos sequenciais, sendo o 1.º de quatro anos, o 2.º de dois anos e o 3.º de três anos (…) No 2.º ciclo, (sobre o qual recai este relatório) o ensino organiza-se por áreas interdisciplinares de formação básica e desenvolve-se predominantemente em regime de professor por área (…)” (Lei n.º 46/86 de 14 de outubro, artigo 8.º).
6 Os objetivos específicos do 2º ciclo do ensino básico estão integrados nos objetivos gerais do ensino básico, no entanto, devido aos diversificados níveis etários existem particularidades. Assim,
“para o 2.º ciclo, a formação humanística, artística, física, e desportiva, científica e tecnológica e a educação moral e cívica, visando (visam) habilitar os alunos a assimilar e interpretar crítica e criativamente a informação, de modo a possibilitar a aquisição de métodos e instrumentos de trabalho e de conhecimento que permitam o prosseguimento da sua formação, numa perspectiva do desenvolvimento de atitudes activas e conscientes perante a comunidade e os seus problemas mais importantes; (…)” (Lei n.º 46/86 de 14 de Outubro, artigo 8.º).
Como vimos, a Lei de Bases do Sistema Educativo, não é muito precisa no que diz respeito aos objetivos específicos para o 2º ciclo do ensino básico. Se tencionarmos conhecer as finalidades para este ciclo, teremos obrigatoriamente de recorrer aos documentos relativos às componentes curriculares, em particular aos programas de ensino.
O programa de Ciências da Natureza contempla a aquisição de saberes, o desenvolvimento de capacidades, de competências, a promoção de atitudes e valores. Esta vertente permite o conhecimento dos conceitos e a compreensão progressiva das suas inter-relações, a autonomia e a promoção do espírito crítico do aluno a partir de processos básicos, como a observação e o registo de dados e a formação pessoal e social dos alunos (Sequeira et al., 2000: 578).
Segundo José Brites Ferreira (in Estrela et al., 1993: 259) os programas de ensino desempenham nos currículos um papel fundamental, sendo, por vezes, identificados com o próprio currículo. No entanto, este autor entende que os programas não devem ser identificados com o currículo, mas simplesmente considerados como uma das suas componentes, cuja função deve ser essencialmente, a de reguladores do processo de ensino/aprendizagem.
“O currículo nacional deve definir os conhecimentos e as capacidades essenciais que todos os alunos devem adquirir e permitir aos professores decidir como ensinar de forma mais eficaz, gerindo o currículo e organizando da melhor forma a sua actividade lectiva. Assim, deverá dar -se aos professores uma maior liberdade
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profissional sobre a forma como organizam e ensinam o currículo.” (Despacho n.º 17169/2011, de 23 de dezembro)
No currículo do ensino básico é dada aos professores uma grande margem de autonomia para orientarem os conteúdos e realizarem experiências educativas de natureza diversa, tendo em conta as caraterísticas e necessidades dos alunos, bem como o contexto escolar em que se encontra inserido. Nesta perspetiva, os documentos oficiais esperam que o professor aja mais como produtor do que consumidor de currículo.
As Ciências da Natureza devem ser incluídas no currículo do ensino básico, pois é necessário que os alunos adquiriram um conjunto de conhecimentos e competências essenciais para se iniciarem no estudo das ciências. A função desta disciplina no currículo justifica-se também na perspetiva do indivíduo pelo seu importante contributo para o desenvolvimento de capacidades nas crianças, e na perspetiva da sociedade ao permitir às crianças adquirir uma compreensão científica dos fenómenos e acontecimentos que compõem o mundo físico e social de que fazem parte (Pereira, 1992).
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3- O Ensino das Ciências no Ensino Básico
(…) as pessoas aprendem constantemente e a aprendizagem jamais poderá estar terminada. Aprender para se ser e ser com os outros, para comunicar, desenvolver-se para aprender, para ser mais, tornar-se gente, mais pessoa.
(Almeida e Tavares, 1998: 15)
Com a generalização da Reforma Educativa em Portugal, no início da década de noventa, assiste-se à explicitação de objetivos centrados na formação integral do aluno do ponto de vista cognitivo e sócio afetivo.
Os sistemas educativos das sociedades modernas consagram um lugar de destaque ao ensino das Ciência, uma vez que estas são potenciadoras do desenvolvimento de múltiplas capacidades, abordando muitas vezes problemas atuais com os quais a nossa sociedade se debate, exigindo uma melhor preparação científica do cidadão.
Acredita-se que este ensino pode contribuir para a formação dos jovens numa dupla perspetiva. Fornecer aos jovens conhecimentos básicos necessários para compreenderem melhor a sociedade tecnológica em que estão inseridos e o papel da ciência nessa mesma sociedade, desempenhando portanto determinadas tarefas que a vida em sociedade requer. Desenvolver nos jovens certas capacidades e atitudes que lhes irá permitir o seu crescimento como cidadãos livres e responsáveis (Trindade, 1996: 34).
“É neste quadro que se coloca a importância da formação pessoal e social dos indivíduos, onde a componente científico-tecnológica se inclui e sem a qual aquela não será conseguida. Por isso se defende que cada indivíduo deve dispor de um conjunto de saberes do domínio científico-tecnológico que lhe permita compreender alguns fenómenos importantes do mundo em que vive e tomar decisões democráticas de modo informado, numa perspectiva de responsabilidade social partilhada.” (Martins et al., 2007: 16)
Uma das preocupações do ensino em Portugal tem sido a de promover uma educação para a cidadania que entusiasme os alunos e os ajude a construir novos significados sobre fenómenos e situações que lhes são familiares, partindo dos problemas do seu quotidiano e explorando através deles o conhecimento científico.
O ensino das ciências é um lugar privilegiado para a articulação da prática com a reflexão, da ação com a concetualização. Distante de apontar conhecimentos
9 disciplinares adquiridos, promove o desenvolvimento da passagem à abstração, das capacidades de raciocínio e de antecipação, favorecendo o acesso a novas operações mentais. E ainda, visa desenvolver competências técnicas, relações com os objetos, o mundo vivo e os instrumentos (Astolfi et al., 1998: 103).
A formação científica pode desempenhar um papel importante na abertura e na comunicação entre culturas, valorizando as diferenças e desmascarando o racismo que muitas vezes se propaga nessas culturas. A cultura científica atualiza a importância da atitude de criação regulada pelo confronto social, a importância da escuta do outro e a disposição para regular as próprias representações. As ciências também nos proporcionam conhecimentos objetivos acerca do homem, da sociedade e da natureza (Astolfi et al., 1998: 285).
“À ideia do ensino das ciências encontra-se imediatamente associada a da formação do espírito científico, com o que isso pressupõe de iniciação à dedução, ao raciocínio lógico, mas também à inventividade das hipóteses e à formulação de problemas.” (Astolfi et al., 1998: 103)
Toda a criança tem o direito de aprender ciências, uma vez que esta aprendizagem a vai ajudar a compreender e satisfazer a sua curiosidade sobre muitos dos fenómenos da vida quotidiana, questionando problematicamente o mundo que a rodeia. A aprendizagem das ciências nem sempre é fácil e os seus conteúdos não são simples, mas são indispensáveis para uma formação científica apropriada.
Para captar a atenção dos alunos e motivá-los para aprender, os professores devem considerar a importância de cada assunto. Podendo, deste modo, interligar a ciência com os interesses dos alunos, as vidas pessoais, as questões da sociedade, a proveniência cultural e outras matérias escolares (Staver, 2007: 19).
“O conhecimento científico, qualquer que ele seja, é uma construção humana resultante de interacções complexas envolvendo sujeitos e objectos em que nem uns nem outros têm a hegemonia.” (Valadares, 2000 in Valadares, s/d)
O ensino das ciências no ensino básico deve ser, centrado no aluno (sobretudo para os mais novos), mas também na sociedade. Neste nível de ensino e no quadro de uma cultura científica/tecnológica geral, os saberes relativos às disciplinas devem ser aprendidos através do estudo de temáticas interdisciplinares, eventualmente através de situações problema e não através do estudo de conceitos e princípios isolados centrados na estrutura lógica das disciplinas (Cachapuz et al., 2004: 368).
10 Segundo Martins (2002: 30) o movimento para o ensino das ciências que defende o ensino em contextos de vida real, que podem ser ou não próximos do aluno (por exemplo, a exploração do espaço é um tema familiar mas não é próximo fisicamente), onde emergem ligações à tecnologia, com implicações da sociedade e para a mesma. Nesta filosofia de ensino não tem sentido o ensino de conceitos por si mesmos, porque a sua importância será melhor percebida pelo aluno se eles aparecerem como mensagem para dar sentido aquilo que é questionado.
A compreensão profunda da ciência vai para além da memorização de factos e de conceitos isolados. A verdadeira compreensão científica requer um sistema coerente de factos, conceitos, inquérito científico e desenvolvidas competências de resolução de problemas, promovendo, deste modo, uma compreensão profunda da ciência (Staver, 2007: 13).
O ensino das Ciências deve ter em vista racionalizar as inter-relações entre saberes da área disciplinar e saberes do aluno, entendido pelo autor como sujeitos e não como objeto do conhecimento. A ênfase não ocorre nos métodos e técnicas de ensino (Cachapuz in Carvalho, 1995: 351).
Aprender é apreender, agarrar a realidade que nos escapa constantemente por entre os dedos das nossas próprias conceções, intuições, juízos e raciocínios… Só se aprende verdadeiramente quando a realidade passa através de nós e de alguma forma se transforma sem se deixar prender, algemar pelos nossos conceitos, sentimentos e crenças (Almeida e Tavares, 1998: 15).
“A educação científica, no sentido lato, sem discriminação e abrangendo todos os níveis e modalidades, é um pré-requisito fundamental para a democracia e para assegurar um desenvolvimento sustentável. Nos últimos anos, foram tomadas medidas à escala mundial para promover a educação básica para todos. (…) É sobre esta plataforma que a educação, a comunicação e a divulgação científicas precisam de ser construídas. É necessária uma atenção especial aos grupos marginalizados. Mais do que nunca é necessário desenvolver e expandir uma alfabetização científica de base em todas as culturas e sectores da sociedade, assim como a capacidade de raciocínio e competências práticas, e uma sensibilidade para os valores éticos, de modo a melhorar a participação pública na tomada de decisões relacionadas com a aplicação do novo conhecimento.” (UNESCO, 1999: 7)
11 Para a compreensão pública da Ciência, o ensino das Ciências tem uma importância relevante, uma vez que “o que é verdadeiramente importante para a compreensão da Ciência é a aprendizagem que cada indivíduo for conseguindo construir ao longo da sua vida. Para isso contribuirão todas as situações de ensino formal, não-formal e informal com que (cada um) se vier a confrontar.” (Martins in Coelho et al., 2002: 6). Estas três vias são importantes para a educação em ciências, pois pretende-se que os alunos sejam portadores de uma literacia científica que os habilite a compreenderem o mundo que os rodeia e em que estão inseridos. O ensino formal é estruturado de acordo com as políticas educativas atuais, ou seja, o conhecimento a que se pode aceder nas escolas, maioritariamente não determinado pelo estudante. Este ensino, ocorrendo em meio escolar, é o que pode ser melhor controlado. No entanto, é um facto que as pessoas aprendem ciência a partir de várias fontes diversificadas. A aprendizagem não-formal ocorre fora da escola, é difundida pelos meios de comunicação, centros de ciência, museus, clubes de ciências, parques naturais, etc. Não é obrigatória e acontece conforme a vontade das pessoas. “Apesar da importância atribuída à escola na promoção da literacia científica, vários autores destacam o papel desempenhado por agentes de educação não-formal (…)” (Reis, 2006: 18) A aprendizagem informal acontece espontaneamente no nosso quotidiano não sendo por isso programável. “É importante que os educadores reconheçam as mensagens acerca da natureza da ciência e dos cientistas veiculadas pelos meios de comunicação social como um conjunto importante de experiências informais de aprendizagem.” (Reis, 2006: 21)
Klopfer (1985, citado em Reis, 2006: 10) propõe uma definição de literacia científica, envolvendo uma articulação equilibrada de conhecimentos, capacidades e atitudes:
a) conhecimento de factos, conceitos, princípios e teorias significativas;
b) capacidade de aplicar conhecimentos relevantes sobre ciência a situações do dia-a-dia;
c) capacidade de utilizar os processos do inquérito científico;
d) compreensão de ideias gerais sobre as características da ciência e das suas interações com a tecnologia e a sociedade;
e) desenvolvimento de atitudes e interesses esclarecidos relacionados com a ciência.
As Ciências da Natureza no 2º ciclo do Ensino Básico (EB) contribuem para o desenvolvimento de atitudes e valores que determinam os comportamentos do futuro
12 cidadão. Segundo as Metas de Aprendizagem de Ciências da Natureza para o 2º ciclo do EB, a educação em ciências na perspetiva da literacia científica é um tema controverso na sociedade atual. Existem também diversas perspetivas sobre quais as orientações a seguir no ensino básico, relativamente à formação em Ciências, de modo a que os alunos alcancem as bases necessárias para a continuação de estudos em Ciências ou no caso de pretenderem seguir outras áreas, fiquem com os fundamentos de conhecimento científico para acompanharem questões sócio científicas (Martins, 2010).
“(…) o currículo de Ciências (dos cinco aos 16 anos) deve ser visto, primeiramente, como promotor da literacia científica. A ênfase deve ser colocada no desenvolvimento de uma ampla compreensão da Ciência (não meramente do seu conteúdo, mas também da sua natureza), dos seus grandes temas e das origens das ideias científicas.” (Martins et al., 2007: 19)
O Currículo Nacional do Ensino Básico (CNEB) também está organizado numa perspetiva de literacia científica, potenciando o desenvolvimento progressivo dos alunos quanto a conhecimento, raciocínio, comunicação e atitudes. “O ensino das Ciências é segundo vários autores, de primordial importância no desenvolvimento das competências e dos conhecimentos, e na preparação dos alunos para uma vida pessoal e socialmente responsável.” (Marreiros in Coelho et al., 2002: 400) A importância da atitude científica para o sistema educativo ocorre precisamente das características do meio no qual o jovem se encontra inserido (Trindade, 1996: 12).
Segundo Martins et al. (2007: 18), o documento norte-americano National Research Council (1996) evidencia que, num mundo repleto de produtos e de exploração científica, a literacia científica é uma necessidade para todos, uma vez que:
(a) todos precisamos de utilizar informação científica para fazer escolhas que nos são apresentadas no nosso dia a dia;
(b) todos necessitamos de ser capazes de nos envolver em discussões sobre questões do domínio público que se relacionam com a Ciência e com a Tecnologia;
(c) todos merecemos partilhar da emoção e da realização profissional que pode advir da compreensão do mundo natural.
13 Os programas escolares de Ciências da Natureza, favorecem características de abertura de espírito e de criatividade, contribuindo deste modo para o “saber e saber fazer” (Lei de Bases do Sistema Educativo, artigo 7º), essencial numa sociedade em constante evolução científica, técnica e tecnológica. Favorecem também a tolerância e a humildade, contribuindo para um posicionamento relacional favorável ao desenvolvimento de si próprio e da sociedade em que se insere (Trindade, 1996: 12). Ou seja, favorece os traços de personalidade dos domínios afetivo, moral, social e motor. No entanto, estudos demonstram que os professores continuam a privilegiar a componente cognitiva, mais concretamente o conhecimento factual, no seguimento de uma visão tradicional do processo de ensino. Logo, os professores devem adotar uma postura crítica, uma vez que são os executores das diretrizes programáticas. Os novos programas por si só não trarão qualquer benefício para o ensino se as estratégias dos professores não forem consideravelmente alteradas.
É cada vez mais claro para um maior número de educadores e professores que o ensino das ciências hoje não se pode regular por orientações do passado (Martins 2002: 29).
Segundo Valadares (s/d: 2) temos de encontrar novos caminhos que conduzam o ensino das ciências mais aliciante e motivador, mais adequado aos princípios psicológicos do desenvolvimento e das aprendizagens dos alunos, e também ao mundo da informação, do conhecimento e da mudança em que vivemos. No entanto, sabemos que o ensino das ciências nas escolas é condicionado por diversos fatores. Como futuros professores temos de dar o nosso maior contributo para que a educação dos alunos, neste caso a educação científica, se processe da melhor forma possível, independentemente do contexto. Assim, devemos recorrer sempre a estratégias variadas e adequadas ao desenvolvimento e aprendizagem das crianças.
“A aprendizagem assenta numa síntese complexa da maturação biológica, conhecimentos e experiências anteriores, capacidade de raciocínio e do ensino. As capacidades de aprendizagem dos alunos em qualquer idade dependem sobretudo dos seus conhecimentos e experiências anteriores, que podem ajudar ou dificultar-lhes aprender algo de novo ou não ter nenhum efeito. Este leque vasto de conhecimentos e experiências resulta do estatuto socioeconómico, género, etnia, cultura, língua materna dos alunos entre outros factores. Diferentes alunos requerem tipos diferentes de apoio e orientação de ensino explícito para compreender e fazer
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inquérito científico e entender o corpo de conhecimento científico.” (Staver, 2007: 15)
As crianças constroem, acerca do mundo que as rodeia, diversas conceções, mesmo antes de terem qualquer educação formal. Estas conceções, por vezes são extremamente resistentes à mudança, interferindo assim em todo o processo de ensino-aprendizagem (Freitas, 1995: 28).
Segundo Freitas (1995: 28) existem 4 grandes fases do modelo de mudança conceptual, sendo elas:
Fase de deteção de ideias prévias dos alunos. Esta fase baseia-se na explicitação, na tomada de consciência e eventual confronto das ideias prévias dos alunos, com início da criação de conflito conceptual.
Fase de criação do conflito conceptual. Esta fase baseia-se na exploração de irregularidades, contraexemplos, e atividades variadas que coloquem em causa as ideias prévias dos alunos e possível início da apresentação das conceções científico-curriculares.
Fase de apresentação das conceções científico-curriculares. Nesta fase ocorre a exploração dos conceitos científicos de acordo com o que está previsto no currículo. Sucede também a verificação das diferenças entre as conceções prévias dos alunos e os conceitos científico-curriculares.
Fase de avaliação da mudança conceptual dos alunos – nesta última fase ocorre a verificação da mudança conceptual realizada e a presumida consolidação da mesma.
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3.1. Objetivos do Ensino das Ciências
A consciencialização que foi surgindo, desde as décadas de oitenta e de noventa, sobre a necessidade de promover, de forma eficaz, uma formação no domínio científico-tecnológico obrigou e obriga a repensar as finalidades da Educação em Ciências e a estimular uma cultura para a Ciência escolar, assente na literacia científica para um público informado (Martins et al., 2007: 18).
“Em Portugal, nos últimos anos, a promoção da literacia científica passou a assumir o estatuto de principal finalidade da educação em ciência.” (Reis, 2006:17)
Segundo Reis (2006: 3) a educação científica deve proporcionar conhecimentos e desenvolver capacidades e atitudes indispensáveis na vida diária de todos os cidadãos. Assim, qualquer cidadão necessita de:
a) conhecimentos científicos (por exemplo sobre saúde e doenças) que permitam uma experiência informada e inteligente com o mundo natural e a utilização dos artefactos e processos tecnológicos com que se depara no dia-a-dia;
b) capacidades intelectuais indispensáveis à resolução de problemas da vida diária (por exemplo, analisar e interpretar dados, prever e formular hipóteses);
c) atitudes ou disposições úteis na vida diária e no trabalho (por exemplo, uma forma racional e analítica de pensar, intuição e curiosidade).
Para Staver (2007) a educação em ciência apresenta três grandes finalidades:
1- Preparar os alunos para estudar ciência nos níveis de ensino mais elevados.
2- Capacitar os alunos para entrar no mercado de trabalho, para desempenhar profissões e se dedicarem à investigação científica.
3- Preparar os alunos para serem cidadãos com maior literacia científica.
Martins et al (2007: 19) consideram como finalidades da Educação em Ciências para todas as crianças:
- Promover a construção de conhecimentos científicos e tecnológicos úteis e funcionais que resultem em diferentes contextos do quotidiano;
16 - Promover a compreensão de formas de pensar científicas e quadros explicativos da Ciência que tiveram (e têm) um grande impacto no ambiente material e na cultura em geral;
- Contribuir para a formação democrática de todos, que lhes permita a compreensão da Ciência, da Tecnologia e da sua natureza, assim como das suas inter-relações com a sociedade e que responsabilize cada indivíduo pela sua própria construção pessoal ao longo da vida;
- Desenvolver capacidades de pensamento ligadas à resolução de problemas, aos processos científicos, à tomada de decisão e de posições baseadas em argumentos racionais sobre questões sócio científicas;
- Promover a reflexão sobre os valores que impregnam o conhecimento científico e sobre atitudes, normas e valores culturais e sociais que, por um lado, condicionam, por exemplo, a tomada de decisão grupal sobre questões tecnocientíficas e, por outro, são importantes para compreender e interpretar resultados de investigação e saber trabalhar em colaboração.
O programa para o 2º ciclo do ensino básico (ME, 1991: 9) estabelece os seguintes objetivos gerais para o ensino de Ciências da Natureza:
Manifestar o desejo de descobrir por si próprio.
Revelar atitudes de confiança, aceitando outras opiniões.
Cooperar em atividades de grupo.
Respeitar normas gerais de segurança em atividades experimentais.
Manusear instrumentos simples de laboratório.
Revelar capacidade de observar e ordenar as observações.
Interpretar dados e tirar conclusões.
Revelar curiosidade, reflexão crítica e espírito de abertura.
Aumentar a diversidade de interesses.
Exprimir-se de forma clara, oralmente e por escrito.
Revelar a capacidade de aprender a pensar.
Compreender as implicações da Ciência no quotidiano da vida humana. Para alcançar estes objetivos a Direção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular (DGIDC) determina que o currículo de Ciências deve:
17 - Estimular o entusiasmo e interesse pela ciência de maneira a que os jovens se sintam confiantes e competentes para se envolverem com matérias científicas e técnicas. - Ajudar os jovens a adquirir uma compreensão vasta e geral das ideias importantes e das bases explicativas das ciência e dos procedimentos do inquérito científico, que têm maior impacto no nosso ambiente e na nossa cultura em geral.
- Possibilitar o aprofundamento de conhecimento quando é necessário, quer por interesse pessoal dos alunos, quer por motivação de percurso profissional (Martins, 2010).
“O que importa fomentar, e desde o início da escolaridade, é a curiosidade natural dos alunos e o seu entusiasmo pela Ciência/Tecnologia e, para tal, uma perspectiva sistêmica do conhecimento é a mais indicada.” (Cachapuz et al., 2004: 368) Devemos estimular a curiosidade natural dos alunos, pois é através da educação científica que os alunos aprendem um vasto conjunto de conhecimentos, procedimentos e atitudes úteis tanto para a interdisciplinaridade no meio escolar como também no meio extraescolar.
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3.2. Objetivos das Ciências Naturais no Currículo Nacional do Ensino
Básico
Staver (2007: 25) cita um velho provérbio: “Se deres um peixe, a pessoa tem comida para um dia; se ensinares a pescar, tem comida para uma vida.” É neste sentido que deve ocorrer o ensino eficaz da ciência, devemos ensinar os alunos a pescar. Assim, estes começam a compreender e a usar o pensamento científico para aprender mais sobre o mundo que os rodeia, tornando-se “pescadores” para toda a vida com necessidade de novos conhecimentos e com as competências de pesquisar e aprender por si próprios.
Em 2001, foram definidas um conjunto de competências reunidas no CNEB, consideradas essenciais e estruturantes no âmbito do desenvolvimento do currículo nacional, entre as quais se encontram algumas competências específicas do âmbito da literacia científica, em diferentes domínios como o do conhecimento (substantivo, processual ou metodológico e epistemológico), do raciocínio, da comunicação e das atitudes (Pereira e Amador, 2007: 191).
As orientações curriculares para o ensino das Ciências (ME, 2001) salientam a ideia de que o ensino das Ciências deve ser visto, em primeiro lugar, como promotor da literacia científica. Neste sentido, o ensino das Ciências deve, fomentar o desenvolvimento de competências nos alunos que lhes permitam enfrentar as mudanças e participar numa sociedade democrática onde as decisões pessoais e políticas ligadas à Ciência e à Tecnologia não estão ausentes de valores, por envolverem, muitas vezes, interesses económicos e sociais.
Segundo este documento que define as competências essenciais (ME, 2001), o ensino das ciências na escolaridade básica sustenta-se num conjunto de valores, entre os quais “A participação na vida cívica de forma livre, responsável, solidária e crítica” (pg. 15) e deve proporcionar aos alunos a possibilidade de “Adquirir uma compreensão geral e alargada das ideias importantes e das estruturas explicativas da Ciência, (…)” (pg. 129).
O CNEB (ME, 2001) destaca o papel da educação em ciência na preparação dos indivíduos: a) para um mercado de trabalho caracterizado pela insegurança e transitoriedade (através do desenvolvimento, por exemplo, de capacidades de comunicação e de aprendizagem ao longo da vida); e b) para a compreensão e o
19 acompanhamento de debates sobre temas científicos e tecnológicos e suas implicações sociais.” (Reis, 2006: 6)
Segundo o ME (2001: 15) equacionaram-se competências gerais, concebidas como saberes em uso (ou em ação), que devem ser promovidas ao longo da educação básica. Ou seja envolve a promoção do desenvolvimento integrado de capacidades e atitudes que permitem a utilização dos conhecimentos em situações diversas. Competência diz respeito ao processo de ativar recursos (conhecimentos, capacidades, estratégias) em diversos tipos de situações, nomeadamente situações-problema. Então, segundo o ME (2001: 15), no final da educação básica o aluno deverá ser capaz de:
- Mobilizar saberes culturais, científicos e tecnológicos para compreender a realidade e para abordar situações e problemas do quotidiano.
- Usar adequadamente a linguagem científica e tecnológica para se exprimir.
- Usar corretamente a língua portuguesa para comunicar de forma adequada e para estruturar o pensamento próprio.
- Adotar metodologias personalizadas de trabalho e de aprendizagem adequadas a objetivos visados.
- Pesquisar, selecionar e organizar informação para transformar em conhecimento mobilizável.
- Adotar estratégias adequadas à resolução de problemas e à tomada de decisões. - Realizar atividades de forma autónoma, responsável e criativa.
- Cooperar com outros em tarefas e projetos comuns.
- Relacionar harmoniosamente o corpo com o espaço, numa perspetiva pessoal e interpessoal promotora da saúde e da qualidade de vida.
As competências específicas de Ciências da Natureza que se consideram essenciais para o 2º ciclo devem ser entendidas como os saberes que se são fundamentais nesta área do currículo. Para a disciplina de Ciências da Natureza, componente do currículo nacional, o Currículo Nacional do Ensino Básico (2001: 129) visa proporcionar aos alunos possibilidades de:
Despertar a curiosidade acerca do mundo natural à sua volta e criar um sentimento de admiração, entusiasmo e interesse pela Ciência;
Adquirir uma compreensão geral e alargada das ideias importantes e das estruturas explicativas da Ciência, bem como dos procedimentos da investigação
20 científica, de modo a sentir confiança na abordagem de questões científicas e tecnológicas;
Questionar o comportamento humano perante o mundo, bem como o impacto da Ciência e da Tecnologia no nosso ambiente e na nossa cultura.
As competências gerais e específicas são entendidas por nós como referências nacionais para o trabalho do professor, apoiando as experiências educativas que são proporcionadas a todos os alunos, no seu desenvolvimento ao longo do ensino básico.
O despacho n.º 17169/2011 de 23 de dezembro, menciona que o documento (CNEB) não é suficientemente claro nas recomendações que insere. Muitas das ideias nele defendidas são demasiado ambíguas para possibilitar uma orientação clara da aprendizagem. A própria extensão do texto, as repetições de ideias e a mistura de orientações gerais com determinações dispersas tornaram -no num documento curricular pouco útil. (Despacho n.º 17169/2011 de 23 de dezembro)
“(…) no respeito pelas orientações decorrentes da Lei de Bases do Sistema Educativo e das grandes medidas para a educação anunciadas no programa do XIX Governo Constitucional, verifica –se que o documento Currículo Nacional do
Ensino Básico — Competências Essenciais não reúne condições de ser orientador da
política educativa preconizada para o Ensino Básico, pelo que se dá por finda a sua aplicação.” (Despacho n.º 17169/2011 de 23 de dezembro)
Quanto a nós parece-nos inadequado decretar a extinção de uma base estruturante normativa e pedagógica sem, ao mesmo tempo, definir a alternativa de referência, ficando-se por conceitos vagos e ambíguos. Parece-nos que as escolas e os professores devem continuar, no âmbito da sua autonomia profissional, a ensinar da forma que melhor entenderem para que os alunos obtenham aprendizagens significativas.
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3.3. O Construtivismo no ensino-aprendizagem das Ciências
Ao longo das décadas o ensino das ciências sofreu várias alterações. Só no final da década de 90, se verificou que a aprendizagem deveria ocorrer por mudança conceptual. Numa perspetiva de mudança conceptual, o objetivo principal da educação em ciências é ajudar os alunos a desenvolverem a compreensão significativa dos conceitos científicos e os processos de descrição, previsão, explicação e controlo dos fenómenos naturais (Driver, 1987 citado por Sequeira in Leite, 2004: 198).
O excesso de dados indicadores de um real insucesso dos alunos ao longo da escolaridade conduziu a que muitos investigadores realçassem a necessidade de uma educação onde se procure evidenciar as relações entre as conceções alternativas e as estratégias pedagógicas, incluindo estudos que tentem promover a mudança conceptual nos alunos (Duarte, 1999: 230).
Assim abriram-se caminhos a um movimento de contestação dos métodos de ensino utilizados nas aulas de ciências, ainda muito entranhados de uma visão empirista da ciência e associacionista da aprendizagem, levando à defesa de métodos mais coerentes com uma visão construtivista da ciência e da aprendizagem (Duarte, 1999: 228).
A evolução do ensino das ciências ao longo das décadas esteve associada a diversas paradigmas que se traduziram em diversos modelos de ensino. Uma vez que o ensino das ciências nos anos 80-90 sofreu profundas alterações, o construtivismo surgiu como alternativa ao ensino transmissivo (Driver Guesne y Tiberghien 1989, Gil 1993, Osborne y Freyberg 1991 citados em Palacios e León., 2000). O ensino por transmissão caracteriza-se por fundamentos psicológicos e epistemológicos (Palacios e León., 2000), que se traduzem na importância dada à assimilação, memorização e repetição dos conhecimentos. Segundo esta abordagem, é dado um grande realce ao professor e aos conteúdos. O aluno é visto como uma “tábua rasa” pronta a ser preenchida de conhecimentos, sendo deste modo um recetor passivo de conhecimentos.
Hoje, a comunidade educativa reconhece que este tipo de ensino conduz a uma aprendizagem insuficiente e restritiva, ao desinteresse e ao consequente insucesso dos alunos (Costa, 2000).
O objetivo atual da educação é preparar os jovens para as competências exigidas pela sociedade da informação e do conhecimento (trabalho cooperativo, saber selecionar, pesquisar, relacionar entre si e sintetizar informação, espírito crítico e
22 capacidade de iniciativa na resolução de problemas). Nesta perspetiva, o construtivismo apresenta-se como a teoria da aprendizagem que melhor se adequa aos objetivos gerais do ensino.
A perspetiva construtivista, como paradigma de aprendizagem, criou durante a década de 80 um relativo consenso. A aprendizagem da ciência deve ser concebida não somente como simples mudança conceptual, mas também como mudança ao mesmo tempo conceptual, metodológica e atitudinal. Deve tratar-se de uma estratégia radicalmente construtivista em que existe a participação efetiva do aluno na construção dos conhecimentos e não uma simples reconstrução subjetiva dos conhecimentos proporcionados pelos professores ou livros.
Nesta mesma perspetiva, diversos autores propõem diferentes modelos de ensino para estimular a mudança conceptual, ou a mudança conceptual e metodológica, na sala de aula (Duarte, 1999: 230).
Apesar da grande variedade de diferentes abordagens e visões, acerca desta perspetiva, há pelo menos duas características principais que Mortimer (1996: 22), pensa ser compartilhadas: a aprendizagem dá-se através do envolvimento ativo do aluno na construção do conhecimento e as ideias prévias dos estudantes desempenham um papel importante no processo de aprendizagem.
Duarte (1999: 230), entende que existem diferenças consideráveis, no entanto todos coincidem na defesa de aspetos essenciais a serem observados, nomeadamente:
a) Necessidade de dar oportunidade a que os alunos possam explicitar as suas ideias alternativas, tomando consciência delas;
b) Necessidade de criar situações que possibilitem a criação do conflito cognitivo e consequentemente a sua resolução;
c) Dar oportunidade à aplicação das novas ideias aprendidas.
“Nos processos de ensino-aprendizagem, os sujeitos não poderão, de forma alguma, refugiar-se em atitudes passivas ou puramente reprodutivas dos modelos de uma ciência tradicional estática, de memorização, mas deverão colocar-se numa atitude investigativa, heurística, crítica, argumentativa, criativa, tentando refutar os paradigmas das verdades estabelecidas como irrefutáveis, na ciência normal, pois a verdadeira natureza de todo o conhecimento científico é o facto de poder ser refutado, na perspectiva poperiana, uma vez que se trata de uma explicação aproximada de uma suposta realidade, hipotética, provisória.” (Almeida e Tavares, 1998: 21)
23 O paradigma construtivista admite o reconhecimento de cada ser humano como um processador ativo de informação, com a capacidade de construir/reconstruir os seus próprios conhecimentos, através de uma atividade que é criativa, emocional e racional (Duarte, 1999: 228).
O construtivismo (figura 1) baseia-se em princípios empíricos, psicológicos e epistemológicos (Palacios e León., 2000: 174). Nesta vertente, o aluno é um agente ativo e o principal responsável pela sua própria aprendizagem. O aluno é ativamente envolvido na construção de significados, confrontando os seus conhecimentos anteriores com novas situações e, se assim for necessário, (re)construir as suas estruturas de conhecimento (Almeida et al., 2001: 54). Neste processo de construção/reconstrução assumem papel preponderante os conhecimentos que o indivíduo já possui, entre os quais se situam as suas ideias ou conceções alternativas.
“(…) não se pode ensinar uma noção sem primeiro se proceder a um levantamento daquilo que os alunos pensam sobre o assunto e tirar as respectivas consequências.” (Astolfi et al., 1998: 86)
O construtivismo não constitui uma teoria de ensino, mas sim uma referência (Fosnot, 1996: 9). Aprender é a elaboração de uma representação pessoal da realidade através de experiências e dos conhecimentos prévios, isto é, construir significados próprios a partir da relação entre a experiência pessoal e a realidade.
A importância destes conhecimentos prévios no processo de ensino-aprendizagem foi bem sublinhada por Ausubel (1986) ao defender que o fator com maior influência na aprendizagem é o conhecimento que os alunos já possuem, e a aconselhar que se clarifique primeiro o que os alunos sabem e se ensine de acordo com esse conhecimento (Costa, 2000). “Para Ausubel, a aprendizagem significativa é um processo através do qual uma nova informação se relaciona com um aspecto relevante da estrutura de conhecimento do indivíduo.“ (Moreira e Buchweitz, 1993: 19)
“a aprendizagem significativa ocorre quando a nova informação se fixa em
conceitos relevantes preexistentes na estrutura cognitiva do aprendiz. Ausubel vê o
armazenamento de informações no cérebro humano como sendo extremamente organizado, formando uma hierarquia conceptual na qual os elementos mais específicos de conhecimento são ligados (e assimilados) a conceitos mais gerais,
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mais inclusivos. Estrutura cognitiva significa, portanto, uma estrutura hierárquica de conceitos na mente do indivíduo.” (Moreira e Buchweitz, 1993: 20)
Nos casos em que as ideias alternativas são claramente antagônicas ou conflituantes com os conceitos científicos, recorre-se aos chamados "experimentos cruciais" na tentativa de criar uma insatisfação com as ideias prévias e favorecer a construção do conhecimento científico (Mortimer, 1996, 24).
Na perspetiva construtivista, deixa de ser importante aprender apenas conceitos e conteúdos culturais, como unidades fechadas. Passa-se a dar uma grande importância aos procedimentos, às estratégias cognitivas que conduzem o aluno à construção do seu próprio conhecimento, mas também tem de se ter em conta as normas, os valores, ou os princípios que estão subjacentes ao contexto e ao processo de aprendizagem.
“Construir um conhecimento exige que os estudantes tenham oportunidade de articular as suas ideias, de testar essas ideias através da experimentação e do debate, e
Figura 1 - Esquema perspetiva Construtivista (in Palacios e León., 2000: 176)
25 de considerar relações entre os fenómenos que estão a examinar e outros aspectos das suas vidas.” (Fosnot, 1996: 89)
Nesta conceção da educação, o aluno passa a ser o centro, o sujeito e o professor, o orientador, e é este último quem propicia ao aluno ser o sujeito e o centro do processo ensino-aprendizagem. O professor deixa de ser o único detentor do conhecimento e passa a ser um pesquisador, orientador e mediador no processo de ensino-aprendizagem que ajuda o aluno a relacionar os novos conhecimentos com os anteriores, deixando que este controle todo o processo. Compete-lhe programar, orientar, organizar, proporcionar recursos e animar as diferentes atividades, deixando assim de ser um mero instrutor e um simples avaliador.
“Segundo uma perspectiva construtivista da aprendizagem, o sujeito não se limita a acumular passivamente as informações. Pelo contrário, tem um papel activo no processamento da experiência e da informação, determinado pelo seu quadro referencial teórico preexistente. A realidade é, deste modo, apercebida e construída de forma pessoal por cada observador.” (Pereira, 1992: 65)
O construtivismo é a perspetiva que melhor se aplica ao ensino das ciências, uma vez que promove, no espaço de sala de aula, uma multiplicidade de situações e interações que tornam a ciência como um todo. Esta perspetiva integra todos os aspetos positivos de outros modelos de ensino, sem descurar estratégias e metodologias diversificadas que fomentem a resolução de diversos problemas. Na aula de ciências interagem fatores inerentes à própria escola, bem como à sociedade, daí que só o construtivismo consegue dar resposta a este sistema múltiplo de solicitações, o que torna o ensino das ciências único (Palácios e León, 2000). O objetivo de uma aula de ciências deve ser o de encorajar um entendimento mais completo do funcionamento do mundo físico, pois requer a articulação e a investigação tanto das nossas próprias ideias como das ideias dos outros (Fosnot, 1996: 87).
Martins et al. (2007: 26) entendem que se adotarmos uma orientação construtivista para o ensino e a aprendizagem das Ciências, o processo educativo deverá centrar-se no sujeito que aprende, ou seja, o aluno, e encaminhar-se pelos seguintes princípios:
(a) a aprendizagem de conceitos deve fazer-se em idades precoces. Pois desde cedo as crianças começam a desenvolver progressivamente as suas próprias conceções acerca do mundo.
26 (b) conceções ingénuas de determinadas proporções são comuns a muitas pessoas e encontram-se, por vezes, muito enraizadas na forma de pensar e de agir dos indivíduos, afetando claramente as aprendizagens;
(c) o conhecimento do aluno influencia aquilo que ele procura conhecer ou aquilo que outros procuram que ele conheça.
Uma aprendizagem eficaz exige a criação de um bom ambiente de aprendizagem. Valadares (s/d: 10) indica algumas características de ambientes construtivistas:
o Põem a ênfase na construção do pensamento e não na sua reprodução de memória.
o Privilegiam as tarefas dos alunos em contextos significativos. o Privilegiam as situações do mundo real e do dia-a-dia. o Propiciam múltiplas representações da mesma realidade.
o Encorajam a reflexão cítica constante dos alunos durante as atividades.
o Propiciam atividades dependentes do contexto e têm em conta os ritmos de aprendizagem dos alunos.
o Estimulam a construção colaborativa do conhecimento através da negociação social e não a competição individual pela classificação.
o Privilegiam a avaliação formativa, devendo estar voltada não só para a regulação da aprendizagem de cada aluno como também para a reflexão, autoavaliação e autocorreção da própria aprendizagem.
o Favorecem as boas relações interpessoais dentro e fora da sala de aula. o Motivam e responsabilizam os alunos pelas suas próprias aprendizagens.
Um dos tipos de problemas que se aponta nas estratégias de ensino numa perspetiva construtivista é a dificuldade na preparação dos professores. A adaptação do paradigma construtivista tem gerado, na maioria das vezes, estratégias de ensino que tentam simplesmente ampliar os conhecimentos que os estudantes já possuem dos fenómenos ou organizar o pensamento de senso-comum dos alunos (Mortimer, 1996: 24). As práticas de ensino das ciências em instituições de ensino superior em Portugal são predominantemente de índole transmissiva, valorizando deste modo o conhecimento de conceitos, leis e teorias. Predominando a resolução de exercícios de acentuado cariz
27 quantitativo, por oposição à interpretação qualitativa de situações-problema abertas. Assim, não é legítimo admitir que os jovens professores ao chegarem às escolas se sintam confortáveis e com coragem para fazer de forma diferente daquela que fizeram com eles próprios (Martins, 2002: 34).
Uma ideia errada acerca do ensino construtivista é que as crianças estão autorizadas a fazer o que lhes apetece. Apesar das aulas construtivistas tenderem a ser mais barulhentas e ativas do que as tradicionais, não estão fora do controlo, nem os professores construtivistas são passivos em relação à gestão da sala de aula. Pelo contrário, os professores são bastante ativos nos seus esforços de facilitar a autorregulação das crianças, assumindo formas cooperativas para habilitar as crianças a construir convicções e a seguir as suas próprias normas sociais e morais (Fosnot, 1996: 165).
Num mundo em constante evolução é necessário que os alunos investiguem, questionem, construam conhecimentos, utilizem novos meios tecnológicos e, sobretudo, ganhem autonomia ao longo da aprendizagem adquirindo, assim, a capacidade de resposta às novas situações que certamente irão encontrar no futuro (Costa, 2000).
