XIV Congreso de Enciga
79
FÍSICA E QUÍMICA
INTEGRANDO INTERRELAÇOES CTS
EM ENSINO DE QUÍMICA-DIFICULTADES, DESAFIOS E PROPOSTAS
ARMINDA PEDROSA , M.
Dpto de Química- UNIVERSIDADE
DE
COIMBRA
INTRODUÇÃO
Estimular aprendizagens e promovê-las constitui inquestionável razão
de ser dos sistemas de ensino formal. Já questionável e discutível é o que
efectivamente se considera ser aprendizagem e, por maioria de razão, critérios
em que eventualmente se baseiam qualificativos de aprendizagens, sejam quais
forem os critérios ou qualificativos de qualidade, implícitos ou explícitos, que
se adoptem.
Descrevem-se,
sumariamente,
actividades
desenvolvidas
cooperativamente com professores que pretenderam delinear estratégias e
preparar materiais que, estimulando aprendizagens significativas, integrassem
interrelações CTS no ensino de disciplinas curriculares de química do ensino
secundário (frequentado por alunos de 15 a 18 anos, normalmente). Perspectivas construtivistas de ensino de ciências devem valorizar e contribuir para
aprendizagens significativas (e.g. Novak & Gowin, 1996; White & Gunstone,
1992), pelo que estratégias e recursos de ensino devem conceber-se e
implementar-se tendo em vista contribuir para as estimular e promover.
Aprendizagens significativas requerem estratégias de ensino estimulantes de
intenso envolvimento intelectual, necessário à articulação entre conhecimento
teórico-conceptual e prático-processual, bem como ao estabelecimento e
compreensão de relações entre actividades em que os alunos se envolvem nas
aulas e o quotidiano, com consequente reconhecimento de relevância (Pedrosa,
2000a).
Actividades de ensino de química, incluindo trabalho prático, seja qual
for a sua natureza - devem, pois, encarar-se como meios para promover
aprendizagens significativas. Contudo, estas são indissociáveis de esforço
80
Boletín das Ciencias
associado a intenso envolvimento intelectual necessário à articulação entre
conhecimento prévio e nova informação, processada em complexos processos
de construção de conhecimento, que incluem acomodação, assimilação,
reestruturação e evolução conceptual. Como tal, requerem recursos e
estratégias de ensino que, promovendo comunicação e interacção social,
estimulem articulação entre conhecimento teórico-conceptual e práticoprocessual e promovam o estabelecimento e compreensão de relações entre
actividades em que os alunos se envolvem em aulas de química e os seus
quotidianos, ingrediente indispensável para estimular interesse em aprender
e, simultaneamente, reconhecer às ciências curriculares relevância pessoal e
sócio-cultural.
CONTEXTO DE EMERGÊNCIA E PROPÓSITOS DO TRABALHO
COM PROFESSORES
O trabalho cooperativo que aqui se relata:
- Integrou-se na última fase de um programa de formação de professores1
destinada à transposição de orientações e estratégias inovadoras de trabalho
prático para a actividade docente comum dos participantes (Pedrosa & Mateus,
in press a);
- Emergiu de necessidades formativas percepcionadas num grupo de
quatro professoras de física e de química do Ensino Secundário (facultativo e
normalmente destinado a alunos com idades compreendidas entre 15 e 18
anos,), cuja actividade a autora orientou e coordenou.
Nesta fase, com duração de três meses, delinearam-se estratégias e
construíram-se recursos passíveis de envolver os alunos no desenvolvimento
de trabalho prático como actividade investigativa e de resolução de problemas, solicitando-se a sua participação activa nos diferentes momentos, desde
logo na escolha e formulação de problemas. Os alunos destinatários
frequentavam, nas Escolas em que as quatro professoras leccionavam, as disciplinas Ciências Físico-Químicas ou Técnicas Laboratoriais de Química.
Nesta fase, os projectos, seguindo orientações gerais do Programa, foram
concebidos e planeados para serem implementados em turmas atribuídas aos
professores e envolverem os alunos nos diversos momentos, desde a
identificação e selecção de problemas, com graus de abertura e de orientação
diversificados, até à discussão de planos concebidos e concretizados, registo
e comunicação de informação obtida, designadamente apresentação e discussão
de resultados obtidos, convergindo para encontrar respostas às questões formuladas.
XIV Congreso de Enciga
81
Pretendeu-se preparar estratégias e recursos de ensino que, estimulando
aprendizagens significativas, integrassem interrelações CTS no Ensino
Secundário de química, valorizando objectos e fenómenos do mundo material exterior a espaços escolares, salas de aula ou laboratórios, promovendo
reflexão, individual e em grupo, estimulante de integração e articulação entre
química escolar e aqueles objectos e fenómenos, interpretando-os e re-interpretando-os em tempos lectivos e espaços escolares. Pretendeu-se, pois, ajudar
as professoras a construir caminhos de complexa integração dialéctica de
conhecimento teórico-conceptual e prático-processual, que se reconhece no
que Bachelard designa como “...uma fina dialéctica que sem cessar vai da
teoria à experiência para voltar da experiência à organização fundamental
dos princípios” (in Rosmorduc, 1983, pág. 62).
RECURSOS E ESTRATÉGIAS UTILIZADOS E CONSTRUÍDOS
Utilizou-se materiais didácticos construídos num programa de
investigação-acção anteriormente desenvolvido (Pedrosa, et al., 1999; Pedrosa,
2000b) e bibliografia julgada útil e pertinente para consecução dos propósitos
pretendidos (White & Gunstone, 1992; Calvet, M. 1997; Goldsworthy &
Feasey, 1997; Pedrosa & Dias, 2000).
Antes de se iniciarem intervenções inovadoras junto dos alunos,
discutiram-se temáticas integradoras de interrelações CTS e eventuais objectos
de estudo, questões de diagnóstico relevantes na perspectiva de formação
para exercícios informados e fundamentados de cidadania, questões de diagnóstico de concepções alternativas em química, integradas nas temáticas e
referentes a conteúdos e objectivos curriculares. A discussão das questões de
diagnóstico centrou-se na sua pertinência e adequação para estimular respostas
informativas de concepções prévias dos alunos julgadas relevantes para se
conceber e planear actividades a desenvolver pelos alunos, sob orientação,
mediação e ajuda das suas professoras. Seleccionaram-se objectos de estudo
relacionados com água utilizada por populações locais.
Para preparar estratégias de envolvimento dos alunos nos projectos e
conseguir nas professoras níveis de conforto, confiança e entusiasmo
necessários à implementação de ensino inovador, discutiu-se:
- Objectos de estudo próximos das escolas e das vivências dos alunos e
suas potencialidades, em termos de problemas suscitáveis em futuras discussões
com eles, assim como de enquadramento nos programas das disciplinas e de
desenvolvimentos curriculares previstos;
-Questões de diagnóstico de concepções de pureza de água (de diversas
origens e em diversos contextos) e de concepções alternativas;
82
Boletín das Ciencias
- Formas de analisar e tratar respostas dos alunos a questões de diagnóstico.
Simultaneamente cuidou-se de:
- Recursos heurísticos- discutiram-se Vês de Gowin construídos pelos
alunos como parte de processos de formulação e resolução de problemas;
discutiram-se e construíram-se mapas de conceitos, na sequência de trabalho
anteriormente desenvolvido com as professoras (Pedrosa, 2000c);
- Instrumentos para avaliação da intervenção- discutiram-se e
seleccionaram-se questões e formas de analisar as respostas dos alunos.
Note-se que se adoptou a designação abrangente trabalho prático, na
qual se inclui trabalho experimental, laboratorial e/ou de campo, tentando,
assim, contribuir para prevenir a utilização indevida da designação trabalho
experimental, uma vez que esta, sendo frequentemente usada em contextos
escolares, parece amiúde questionável e discutível (Pedrosa, 2000a).
DIFICULDADES E DESAFIOS
Currículos centralizados (estabelecidos pelo Ministério da Educação) e
extensão dos programas das disciplinas constituíram dificuldades sentidas, e
frequentemente expressas, pelas professoras participantes. Por outro lado, foram
tomando consciência de dificuldades associadas a escassez de conhecimento
oriundo de investigação em didáctica das ciências, designadamente de problemas de aprendizagem de química e de estratégias e recursos passíveis de,
no contexto dos programas das disciplinas que leccionavam, contribuir para
aprendizagens significativas, pessoal, social e culturalmente relevantes. Assim,
encarou-se como desafios:
- Divulgação de CAs pertinentes e já identificadas e discussão de
eventuais razões para o seu surgimento e persistência;
- Reflexão e discussão de meios de diagnóstico de CAs (Pedrosa, 2000b),
tendo em vista fundamentadamente seleccionar questões pertinentes e
adequadas aos propósitos das intervenções inovadoras;
- Reflexão e discussão de recursos e de estratégias de ensino que
estimulem interesse dos alunos por aprender química, promovendo
aprendizagens mais consentâneas com representações de conhecimento
presumivelmente consensuais em comunidades de especialistas e de que emirja
reconhecimento de relevância de química, em particular, de ciências, em geral,
como dimensões culturais importantes e indispensáveis para exercícios informados e fundamentados de cidadania (Pedrosa & Mateus, in press b).
XIV Congreso de Enciga
83
Mais especificamente, delinearam-se recursos e estratégias de
implementação de trabalho prático numa perspectiva investigativa, centrado
em objectos exteriores a espaços escolares, integrando selecção, formulação
e resolução de problemas pelos alunos, com orientação e ajuda das professoras
nas diferentes fases. Construíram-se articuladamente Vês de Gowin e mapas
de conceitos, por força do reconhecimento de adequação, valia e utilidade de
os construir (Pedrosa, 2000c), ajudando os alunos a fazê-lo, desde a
identificação de problemas e seu refinamento, passando pelo planeamento e
execução de trabalho prático, até à divulgação e discussão dos processos utilizados e das conclusões extraídas. Enquanto com os Vês de Gowin apenas se
discutiu aspectos problemáticos da sua construção em diversas fases do
desenvolvimento dos projectos com os alunos, já com os mapas de conceitos
optou-se por construí-los em sessões de trabalho com as professoras. Esta
metodologia emergiu da escassez de vivências das professoras nesta actividade
e consequente falta de confiança sentida para estabelecer relações e articular
conceitos contemplados na dimensão teórica-conceptual dos Vês de Gowin à
medida que estes se iam construindo. Saliente-se dificuldades acrescidas relativamente à integração de conceitos referentes a interrelações CTS e sua
articulação com conceitos normalmente incluídos em química escolar.
É de realçar a oportunidade e a utilidade de que se revestiu a construção
pelas professoras deste mapa de conceitos para adquirirem níveis de entusiasmo, conforto e confiança para, posteriormente, estimularem e ajudarem os
seus alunos a envolver-se, intelectual e afectivamente, em pequenas
investigações, regulando o trabalho em pequenos grupos, mediando entre
química curricular e os alunos e resolvendo tensões entre ideias destes e
conhecimento científico disciplinar (Crawford et al., 2000), orientando a
construção dos recursos heurísticos referidos - Vês de Gowin e mapas de
conceitos com dimensões de química e de interrelações CTS.
EM JEITO DE CONCLUSÃO E DE RECOMENDAÇÕES
Estratégias de ensino que contemplem interrelações CTS como contextos para aprender ciências, em geral, química, em particular, porque inovadoras,
requerem adequada e atempada formação de professores, designadamente
formação continuada. Da experiência que se relatou decorre a recomendação
de se dever privilegiar trabalho cooperativo que os desafie e estimule a
introduzir, fundamentada e confortavelmente, algo de novo nas suas próprias
práticas, reflectindo sobre elas e sobre as suas concepções acerca de ciências,
de química, de ensino e aprendizagem destas áreas disciplinares. Assim, ao
repensá-los, estarão a articular estas áreas de conhecimento com o mundo
84
Boletín das Ciencias
material exterior a contextos escolares tradicionais, manancial rico e complexo,
quer em problemas, quer em intervenções deles emergentes ou com eles relacionadas.
Dos propósitos, dificuldades, desafios e realizações levados a cabo, e
ora descritos, ficaram percepções de empenho, esforço, envolvimento e de
amizade forjada na identificação de propósitos educativos comuns,
complementaridade de formações, assunção partilhada de riscos e
cumplicidades que lhes estão associadas. O envolvimento dos alunos participantes foi estimulante e a sua apreciação foi positiva.
Contudo, destacam-se as seguintes questões para reflexão, de entre as
inúmeras relacionadas com a experiência de trabalho cooperativo acima descrita:
· “Pensamos na realidade de átomos, moléculas e transformações
moleculares quando ensinamos acerca de moles e periodicidade?
· Para nós, de que modos a ciência é viva, excitante, funcional e importante nos nossos quotidianos?
· Como praticamos, no quotidiano, o compreender química?
· Como indivíduos e profissionais, que rotinas científicas mentais desenvolvemos?
· Estamos activos e estimulados para continuar a aprender na disciplina?” Rop (1999, pg. 235).
· “Que perspectiva temos de interrelações CTS e do seu papel no ensino
disciplinar de ciências?
· Estamos dispostos e motivados para:
- Aprofundar conhecimento disciplinar e aprender noutras áreas de modo
a integrar, adequada e eficientemente, inter-relações CTS no nosso ensino?
- Reflectir e discutir, com colegas de diferentes áreas disciplinares, meios
e estratégias de ensino que, valorizando objectos e fenómenos do mundo
material exterior a espaços escolares, estimulem a integração e articulação
entre aqueles e ciências escolares, interpretando-os e re-interpretando-os?”
(Pedrosa, 2000b)
Agradece-se ao Departamento do Ensino Secundário pela ideia do
projecto “Programa de Formação no Ensino Experimental das Ciências” e
pelo apoio concedido para o seu desenvolvimento. Reconhece-se, valoriza-se
e agradece-se o empenho e envolvimento das professoras nas actividades
destinadas a transposições didácticas, a que esta comunicação se reporta.
XIV Congreso de Enciga
85
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CLVET, M. (1997): Lacomunicación escritaen el trabajo experimental.
Alambiue idáctica de las Ciencias Experimentales, 12, 637CRAWFORD, T.; KELLY, G. J. ; BROWN, C. (2000): Ways of Knowing
beyond Facts and Laws of Science: An Ethnographic Investigation of
Student Engagement in Scientific Practices, Journal of Research in
Science Teaching, 37(3), 237-258.
GOLDSWORTHY, A.; FEASEY, R. (1997): Making Sense of Primary Science
Investigations (revised edition). ASE (Ed). Hartfield.
NOVAK, J. D.; D. B. GOWIN (1996): Aprender a Aprender. Lisboa, Plátano
Edições Técnicas.
PEDROSA, M. A. & MATEUS, A. (in press a): Perspectivas subjacentes ao
Programa de Formação no Ensino Experimental das Ciências, in
Ministério da Educação, Departamento do Ensino Secundário (Ed.).
Concepção e Concretização das Acçôes de Formação. 1- Ensino Experimental das Ciências. Lisboa, Departamento do Ensino Secundário,
Ministério da Educação.
PEDROSA, M. A. & MATEUS, A. (in press b): Educar em escolas abertas ao
Mundo - Que Cultura e que Condições de Exercício da Cidadania?, in
Ministério da Educação, Departamento do Ensino Secundário (Ed.).
(Re)Pensar o Ensino das Ciências- Ensino Experimental das Ciências.
Lisboa, Departamento do Ensino Secundário, Ministério da Educação.
PEDROSA, M. A. (2000 a): Trabalho Prático em Química – Questionar,
Reflectir, (Re)Conceptualizar, in Departamento de Metodologias da
Educação, Universidade do Minho (Ed). Trabalho Prático e Experimental na Educação em Ciências. Braga, Departamento de Metodologias
da Educação, Universidade do Minho, 637-650.
PEDROSA, M. A. (2000 b): Aprendendo a Olhar, a Ver e a Reparar ... Água
em Química Escolar, in Martins, I. (org). O Movimento CTS na Península Ibérica. Aveiro, Universidade de Aveiro,133-142.
PEDROSA, M. A. (2000 c): Planificação de Actividades Práticas de Ciências e
Estruturação Conceptual, in Ministério da Educação, Departamento do
Ensino Secundário (Ed.). Materiais Didácticos I - Ensino Experimental
das Ciências. Lisboa, Departamento do Ensino Secundário, Ministério
da Educação, 19-42.
PEDROSA, M. A.; DIAS, M. H. (2000): Water in Context: Many Meanings for
the Same Word, CERAPIE (Chemistry Education: Research And Practice
In Europe), 1 (1) (http://www.uoi.gr/conf_sem/cerapie).
86
Boletín das Ciencias
PEDROSA, M. A.; DIAS, M. H.; MARTINS, M. I. (1999): Inter-relações
CTS e Concepções Alternativas – Um Caso em Química Escolar, in
ENCIGA (ed.). XII Congreso dos Ensinantes de Ciencias, 95-102.
ROP, C. J. (1999): Student Perspectives on Success in High School Chemistry,
Journal of Research in Science Teaching, 36, 221-237.
ROSMORDUC, J. (1983): De Tales a Einstein. História da Física e da Qímica.
Lisboa, Colecção Universitária 4, Editorial Caminho.
WHITE, R. T.; GUNSTONE, R. F. (1992): Probing Understanding. London,
Falmer Press.