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EDUCAÇÃO
2012
Contamos consigo. Conte connosco.
Novas perspetivas
de ensino e de
aprendizagem das
Ciências Naturais
Autoras do projeto Viva a Terra!
Ciências Naturais, 7.° ano
Lucinda Motta e Maria dos Anjos Viana
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Em conversa com...
Professora Doutora Clara Vasconcelos
Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Janeiro de 2012
Q1: O manual escolar sofreu modificações substanciais ao longo do tempo, desde
a intenção da sua conceção ao próprio design. Como foi ocorrendo essa modificação
nos manuais de Ciências Naturais?
A criação de manuais escolares foi destinada ao apoio das atividades de ensino e de
aprendizagem de uma determinada época e estes são, por isso, reflexo das conceções
científicas dominantes nos respetivos períodos de elaboração. Por outro lado, são,
também, reflexos de mudanças de conceções na Educação em Ciência e do interesse em
ensinar determinados temas científicos. Há manuais que refletiram o uso abusivo da
memória e do poder magistral ou, no caso das Ciências Naturais, chegaram mesmo a
assumir a defesa de visões catastróficas para explicar a evolução da Terra e dos seres
vivos, veiculando visões criacionistas.
Sabemos, também, que as equipas que redigem os manuais escolares foram
modificando a sua constituição ao longo dos anos. Se em Portugal, no início (segunda
metade e final do século XIX), os manuais escolares eram sobretudo elaborados por
professores universitários, com o Estado Novo eles tenderam a ser escritos por professores
dos liceus e, na atualidade, sabemos que as equipas tendem a ser mistas, isto é, a
incorporarem professores do ensino universitário e do ensino secundário e 3.° ciclo do
ensino básico. Por outro lado, a validação dos manuais, antes ou mesmo após publicação,
não é uma preocupação atual, embora as medidas tomadas para a sua concretização
sejam diferentes e estejam muito relacionadas com questões economicistas.
A preocupação enciclopedista e de divulgação científica, que predominou, por
exemplo, na série de 237 pequenos livros que constituiu a Biblioteca do Povo e das
escolas no final do século XIX (começou a ser publicada em 1881 e até 1913), foi
diminuindo, não só porque as preocupações didáticas o impuseram mas porque o avanço
tecnológico também permitiu uma maior preocupação com o design e a incorporação de
esquemas, imagens e fotografias, que, para além de mais apelativas e auxiliares da
compreensão do texto científico, permitiam aos alunos uma aprendizagem significativa e,
por isso, mais efetiva e consequente.
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Embora com modificações ao longo de séculos, fortemente condicionadas por
questões sociopolíticas, os manuais escolares são sempre testemunhos de paradigmas
científicos e educacionais.
Q2: Pode falar-nos um pouco da perspetiva histórica do ensino das Ciências nas
escolas?
O ensino das Ciências sempre teve uma preocupação em ensinar aos alunos a
metodologia de investigação científica. Embora ao longo dos séculos as metodologias a
que recorreu tenham sido diversas e quase sempre com êxitos, é possível identificar
também fracassos que levaram a sucessivas reformas curriculares, sempre na expectativa
de melhorar o sucesso dos alunos.
Somente na segunda metade do século XIX, por influência de cientistas europeus e
americanos, que promoveram a valorização da Ciência, passou o ensino das Ciências a
integrar os currículos escolares. Assumia-se, na época, que o seu ensino contribuiria
para o desenvolvimento intelectual dos alunos, através da realização de observações
empíricas e de generalizações indutivas. Os alunos trabalhavam em laboratórios,
descobrindo, muitas vezes autonomamente, e gastando imenso tempo, ou verificando e
confirmando factos científicos e princípios laboratoriais.
No início do século XX, deixa de haver uma preocupação centrada no desenvolvimento
intelectual do aluno, apoiada no desenvolvimento de um raciocínio indutivo, para passar
a ser dada mais atenção ao valor social da Ciência. Os alunos deveriam crescer de forma
a ser cidadãos intervenientes numa sociedade democrática, participando na sua
construção. O TP era a grande tendência educacional, porque motivava os alunos e
porque poderiam abordar problemas sociocientíficos.
A partir dos anos 50, a Ciência tornara-se importante para a segurança nacional
(aumentar o número de cientistas, desenvolver líderes políticos competentes que
promovessem o desenvolvimento científico, sensibilizar o público para que apoiassem a
investigação científica). A reforma curricular, que começa em alguns países europeus e
americanos nos anos 50, e que chega aos anos 70, tem como preocupação central
preparar os alunos para serem cientistas e conseguir um público sensibilizado para as
Ciências. Os alunos aprendiam por realização das descobertas (a investigação científica),
aprendendo a tirar conclusões do observado e a concluir após experimentação. Eram
conduzidos a entender a natureza da Ciência e a aprender o conhecimento científico a
partir das evidências da sua descoberta. Podiam, também, aprender analisando
historicamente a produção de um conhecimento científico (como foram feitas as
observações, como se concluiu; analisavam documentos históricos produzidos pelos
cientistas para compreenderem a lógica da descoberta...). Esta metodologia ficou
conhecida entre nós por Aprendizagem por Descoberta, sendo desenvolvida apenas a
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partir da década de 70. Contudo, o método científico era extremamente linear e disciplinar,
ao invés de visto como um método a aplicar a uma variedade de problemas científicos e
sociais. Servia apenas para o ensino de conteúdos específicos, aumentado a dificuldade
conceptual dos cursos de Ciências, que se tornavam inacessíveis a alguns alunos.
Nos Estados Unidos e em outros países europeus, no início dos anos 70, o ensino
das Ciências começa a revelar outras preocupações. Assim, deve preparar alunos para
serem cidadãos efetivamente intervenientes no mundo, isto é, deve promover-se a literacia
científica. O aluno deve saber Ciência para resolver problemas pessoais e sociais.
Capacidades inerentes à atividade científica, como recolha de dados, interpretação e
comunicação de resultados, desenvolviam-se investigando problemas científicos
socialmente relevantes. O ensino das Ciências deve revelar uma Ciência prática e utilitária,
capaz de responder a problemas quotidianos.
A partir dos anos 80 e na atualidade, dois documentos internacionais reorientam e
valorizam a eficiência do ensino das Ciências por investigação: o Projecto 2061 – Science
for all Americans (American Association for the Advancemente of Science, 1989), que
tentou obter um consenso sobre o que os alunos deveriam saber para serem cientificamente
literatos; e o Nacional Science Education Standards (National Research Council, 1996),
que refere a investigação como o processo pelo qual os alunos questionam e investigam
fenómenos, atividades que lhes permitem adquirir e compreender conceitos e construir
uma visão correta da produção científica, desenvolvendo o intelecto e sabendo como
proceder para resolver problemas quotidianos.
Q3: Os professores que terminam a sua formação inicial, na atualidade, referem-se
a uma metodologia de aprendizagem baseada na resolução de problemas. Em que
consiste e de que forma pode ser integrada no ensino das Ciências?
A Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas (Problem Based Learning)
teve a sua implementação em 1969, na Educação em Medicina, na Universidade de
McMaster (Canadá). Pretendia-se que, em pequenos grupos e sem aulas expositivas ou
orientação tutorial prévias, os alunos se envolvessem na resolução de um problema. Esta
mudança radical na Educação Médica teve impacto no ensino mundial da medicina e
permitiu abandonar a transmissão de factos e promover uma aprendizagem ativa que
implicava a participação dos alunos na aprendizagem de novos conteúdos científicos.
Apesar de ainda não muito incorporada na Educação em Ciências e no ensino das
Ciências, embora projetos de investigação estejam em desenvolvimento na Universidade
do Minho, com a colaboração da Universidade do Porto e da Universidade de Coimbra, já
foi incorporada em Portugal, na Educação em Medicina, em algumas universidades.
A metodologia procura, essencialmente, a partilha da aprendizagem com os seus
pares, sendo o trabalho desenvolvido em pequenos grupos de cerca de quatro elementos.
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O professor, facilitador do processo, é responsável pela aprendizagem grupal tutorada,
que promove a aceleração cognitiva, a autonomia e a autorregulação da aprendizagem.
A construção partilhada dos saberes permite o efetivo desenvolvimento de conhecimentos
e capacidades que se traduzirá em alunos autónomos e capazes de aprender ao longo
da vida. Ao propor a aprendizagem valorizando os conhecimentos prévios e baseando a
aprendizagem nas relações dos alunos com a realidade, com os saberes do dia a dia, a
aprendizagem apoia-se em problemas com significado para o aluno (por isso reais, do
seu quotidiano ou de um futuro imaginável). Apela-se ao pluralismo estratégico de
atividades e de recursos didáticos, nomeadamente permitindo integrar estratégias com
as quais os professores estão habituados a trabalhar com sucesso.
Q4: Como a metodologia da ABRP e as orientações curriculares internacionais
podem estar presentes nos manuais escolares de Ciências Naturais?
Em primeiro lugar, importa referir que os manuais escolares devem ser elaborados
em conformidade com os programas e orientações curriculares de cada país, tendo que
refletir sempre os conteúdos e metas científicos que estejam preconizados em documentos
oficiais. Porém, tratando-se de um manual e não de um livro científico, as preocupações
educacionais devem também estar refletidas, até porque deve constituir-se como um
recurso quase que suficiente para os alunos estudarem (nem todos os professores
elaboram outros documentos de estudo; nem todos os alunos têm possibilidade de aceder
a outras fontes de informação). Tal como referi na questão anterior, o pluralismo estratégico
e de recursos didáticos, elaborados de acordo com as recomendações internacionais da
investigação em Educação em Ciências, potenciarão uma aprendizagem científica com
sucesso, que estimule a autonomia e a autorregulação das aprendizagens. De uma forma
mais objetiva, o ensino das Ciências deve envolver trabalho prático, desde o de papel e
lápis ao laboratorial, experimental e de campo. A presença de atividades que envolvam a
história da Ciência, problemas e o questionamento (com questões de nível cognitivo
superior – analisar, avaliar...), a resolução de problemas tutorada pelo professor com a
aprendizagem de novos conteúdos, os mapas de conceitos como forma de avaliação, os
V de Gowin a acompanhar atividades práticas e algumas formas de autoavaliação serão
bons indicadores de um manual que procura o sucesso escolar. Outras atividades mais
dirigidas para a aprendizagem dos métodos de investigação científica e da natureza da
Ciência, tal como preconizado internacionalmente por alguns autores, serão incorporadas
se os programas nacionais quiserem refletir explicitamente essas preocupações.
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Avaliação diagnóstico
1 Estrutura interna da Terra
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Os vulcões e os sismos são testemunhos
da dinâmica interna da Terra.
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Movimentos no manto.
Métodos para estudar
o interior da Terra.
1.1.Como imaginas o interior da Terra?
1.2.De que modo os vulcões e os sismos ajudam os cientistas a estudar o interior
da Terra?
1.3.O que representam as setas, na figura 2?
1.4.A litosfera é a camada superficial da Terra e é sólida. Qual será o estado físico
da camada que se encontra por baixo da litosfera? Justifica.
1.5.Com base na figura 3, dá exemplos de duas ciências que contribuem para o
estudo da estrutura interna da Terra.
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Modelos do interior da Terra
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Os antigos babilónios e
egípcios desenharam
modelos da Terra plana fixa
através de raízes num
oceano enorme.
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Edmund Halley (1656­‑1742). Halley foi um dos mais
importantes astrónomos do seu tempo. Durante vários anos
estudou os movimentos da Lua e publicou um importante
tratado, chamado Astronomiae Cometicae Synopsis (“Sinopse
sobre Astronomia dos cometas”). Halley previu que o cometa
de 1682 retornaria em dezembro de 1758. Quando a sua
previsão se confirmou, em 25 de dezembro de 1758, o cometa
passou a ser conhecido como “cometa de Halley”.
Em 1692, Edmund Halley propôs um modelo
no qual a Terra era constituída por uma
casca com núcleos concêntricos. Para
que a sua teoria se adequasse à sua visão
religiosa, Halley imaginou que, se Deus
povoou cada parte da superfície
terrestre com seres vivos, deveria
também ter feito o mesmo com os
núcleos internos. Como estes seres vivos
necessitariam de luz para viver, a
atmosfera interior deveria ser luminosa.
Essa atmosfera luminosa, ao escapar
para a atmosfera superior pela crosta
mais fina do Polo Norte, seria
responsável pela aurora boreal.
Entrada
do Norte
Centr
od
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rav
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e
ad
Entrada
do Sul
2.1.O que pensas do modelo da Terra na antiga Babilónia?
2.2.O modelo de Halley corresponde ao modelo atual? Justifica a tua resposta
com dados da página 144.
2.3.Desenha o interior da Terra segundo a tua imaginação. Faz a legenda.
2.4.Relaciona a evolução da Ciência e da Tecnologia com o conhecimento do
interior da Terra.
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