Presidente da República Federativa do Brasil
Luis Inácio Lula da Silva
Ministro da Educação
Tarso Genro
Secretário Executivo
Fernando Haddad
Secretário de Educação Básica
Francisco das Chagas Fernandes
Diretora de Política da Educação Infantil e Ensino Fundamental
Jeanete Beauchamp
Coordenação Geral de Política de Formação de Professores (REDE)
Lydia Bechara
Coordenação Editorial
Maria de Fatima Vilhena da Silva
Universidade Federal do Pará
Reitor
Alex Bolonha Fiúza de Mello
Editoração Eletrônica
Odivaldo Teixeira Lopes
Antônio Batista Belo de Carvalho Júnior
Éder Ruffeil Cristino
Vice-Reitora
Marlene Rodrigues Medeiros de Freitas
Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação
João Guerreiro
Arte final da Capa
Luiz Augusto Seguin Dias e Silva
Ruan Carlos Sasaki Brito
Pró-Reitor de Extensão
Regina Feio
Coordenação do Núcleo Pedagógico de Apoio ao
Desenvolvimento Científico
Terezinha Valim Oliver Gonçalves
Coordenação Geral do Programa EDUCIMAT
Terezinha Valim Oliver Gonçalves
Revisão
Josiana Daniele Silva de Oliveira
Contato:
Endereço: Av. Augusto Correa, nº 01 – GuamáBelém- Pará.
CEP: 66075-110
Fone: (91) 32017487/3201-7642/3201-8070
Site: www. ufpa.br/npadc
E-mail: [email protected]
Realização
Universidade Federal do Pará
Núcleo Pedagógico de Apoio ao Desenvolvimento Científico
Rede Nacional de Formação Continuada de Professores de Educação Básica (MEC-SEB)
Financiamento
Parcerias
Apoio
O PROGRAMA EDUCIMAT: Formação, Tecnologias e Prestação de Serviços em
Educação em Ciências e Matemáticas
O
Programa
EDUCIMAT
é
coordenado
e
desenvolvido
pelo
NÚCLEO
PEDAGÓGICO DE APOIO AO DESENVOLIMENTO CIENTÍFICO – NPADC –, da
Universidade Federal do Pará, que integra a Rede Nacional de Formação Continuada de
Professores de Educação Básica (MEC/SEB), na qualidade de Centro de Pesquisa e
Desenvolvimento da Educação Matemática e Científica.
O Programa visa à formação continuada de professores para a Educação Matemática e
Científica, no âmbito da Educação Infantil e Ensino Fundamental. Como estratégia de
trabalho, prevê a formação/fortalecimento de grupos de professores tutores dos Centros
Pedagógicos de Apoio ao Desenvolvimento Científico – CPADCs – e municipais, por meio
da constituição dos Grupos Pedagógicos de Apoio ao Desenvolvimento Científico – GPADCs
– em nível de especialização lato sensu. Nessa perspectiva, colocam-se como princípios de
formação, dentre outros: a reflexão sobre a própria prática, a formação da cidadania e a
pesquisa no ensino, adotando-se como transversalidade a educação inclusiva, a educação
ambiental e a educação indígena.
O Programa está proposto para quatro anos, iniciando-se no Estado do Pará, com
possibilidades de expansão para outros estados, especialmente das regiões Norte, Nordeste e
Centro-Oeste. Parcerias poderão ser estabelecidas para otimizar o potencial da região no que
diz respeito à institucionalização da formação continuada de professores no âmbito da
Educação Infantil, Séries Iniciais, Ciências e Matemáticas.
O Programa EDUCIMAT situa-se no Núcleo Pedagógico de Apoio ao
Desenvolvimento Científico – NPADC/UFPA –, unidade acadêmica de integração na
produção de conhecimentos e em ações de educação continuada de professores de Ciências e
Matemáticas, desde o nível da educação infantil e séries iniciais até a pós-graduação lato e
stricto sensu. Conta com a parceria da Secretaria Executiva de Estado de Educação, por meio
do Convênio 024/98 e de Instituições de Ensino Superior integrantes do Protocolo e
Universidades da Amazônia: Universidade da Amazônia – UNAMA; Centro de Estudos
Superiores do Estado do Pará – CESUPA e a Universidade do Estado do Pará – UEPA.
Objetivos do Programa EDUCIMAT
Cursos de Especialização a Distância para Formação
de Tutores e Cursos de Formação Continuada de
•
•
•
•
•
Contribuir para a melhoria do ensino e da
aprendizagem de Ciências e de Matemática no
Estado do Pará e em outras regiões do país;
Formar professores especialistas na área de Ensino
de Ciências e Matemáticas, para constituir Grupos
Pedagógicos Municipais na área de Educação
Matemática e Científica;
Contribuir para a formação de professores de
Ciências e Matemáticas da Educação Infantil e
Fundamental nos Estados e Municípios, por meio
da Educação a Distância;
Fortalecer os municípios, instituindo os GPADCs
como organismos municipais capazes de assegurar
a tutoria da formação continuada de professores em
cada município;
Buscar a parceria dos governos municipais,
estaduais e de outras instituições, garantindo a
produção e reprodução de materiais didáticos
específicos.
Linhas de Ação do EDUCIMAT
1.
2.
Desenvolvimento de programas e cursos de
formação continuada, em rede, e de professores da
Educação Infantil e Fundamental, de natureza
semi-presencial e a distância nos municípios,
incluindo elaboração de materiais didáticos, tais
como módulos, livros, softwares e vídeos;
Realização de programa de formação de tutores, em
nível de pós-graduação lato sensu,
para o
desenvolvimento de programas e cursos de
formação continuada de professores e lideranças
acadêmicas locais;
3.
Desenvolvimento de tecnologias educacionais
(software, kits, cd-rom) para o ensino infantil e
fundamental, no âmbito dos municípios e unidades
educacionais públicas;
4.
Associação a outras instituições de ensino superior
e outras organizações para a oferta de programas de
formação continuada, formação de grupos de
estudos e pesquisas e implantação de redes e novas
tecnologias educacionais.
Estratégias para o desenvolvimento do Programa
•
Formação de Pólos para o desenvolvimento do
Programa EDUCIMAT, por meio de momentos
presenciais e a distância;
•
Realização de Seminários e Encontros com a
participação da equipe coordenadora do programa,
professores, prefeituras e associações para firmar
compromissos e acordos com o Programa;
•
Participação de estudantes, tutores e professores na
produção de materiais didáticos e/ou produção
intelectual;
•
Tutorias presenciais e a distância para formação de
professores nas áreas de educação infantil, séries
iniciais, ciências e matemática.
Professores
•
Educação Matemática e Científica – ênfase em
Educação Infantil;
•
Educação Matemática e Científica – ênfase em
Séries Iniciais;
•
Educação em Ciências – ênfase em Ensino
Fundamental;
•
Educação Matemática
Fundamental.
–
ênfase
em
Ensino
Metas do Programa EDUCIMAT
•
Formar, em 4 anos, 1920 (um mil, novecentos e
vinte) tutores;
•
Formar, com tutoria local, cerca de 20.500 (vinte
mil e quinhentos) professores para educação
infantil, séries iniciais, ciências e matemática;
•
Produzir kits de material instrucional para o ensino
de Ciências e de Matemática;
•
Produzir 88 (oitenta e oito) produtos, nas quatro
linhas de ação, em quatro anos;
•
Reproduzir, por meio de acordos com prefeituras e
outras instituições, produtos de ensino e de
formação, para uso da rede pública de ensino.
Coordenação Geral do Programa EDUCIMAT
Profª Dra. Terezinha Valim Oliver Gonçalves
Vice-Coordenação
Ariadne Peres do Espírito Santo – UFPA
Secretária
Lourdes Maria Trindade Gomes
Coordenação de Áreas:
Ciências
Maria Lúcia Harada – UFPA
Educação Indígena
Jane Felipe Beltrão – UFPA
Matemática
Tadeu Oliver Gonçalves – UFPA
Educação Infantil
Tânia Regina Lobato dos Santos – UEPA
Educação Inclusiva
Maria Joaquina Nogueira da Silva – CESUPA
Séries Iniciais
Neivaldo Oliveira Silva – SEDUC
Educação Ambiental
Ariadne Peres do Espírito Santo – UFPA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
NÚCLEO PEDAGÓGICO DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO
CENTRO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DA EDUCAÇÃO
MATEMÁTICA E CIENTÍFICA
EDUCIMAT: Formação, Tecnologia e Prestação de Serviços em Educação em Ciências e Matemáticas
Curso de Especialização a Distância em Educação em Ciências – ênfase na formação de tutores para a formação
continuada de professores do Ensino Fundamental.
Volume 13
Metodologia do Ensino de Ciências: concepções e
práticas
Elinete Oliveira Raposo Ribeiro
Jesus de Nazaré Cardoso Brabo
Educimat 9
Editora da UFPA
Belém – Pará - 2005
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Biblioteca Setorial do NPADC, UFPA
Ribeiro, Elinete Oliveira Raposo
R484m
Metodologia do ensino de ciências: concepções e práticas /
Elinete oliveira Raposo Ribeiro, Jesus de Nazaré Cardoso
Brabo. – Belém: EdUFPA, 2005
(Obras completas EDUCIMAT; v.13)
ISBN 85-247-0292-3
ISBN 85-247-0299-0
1. CIÊNCIAS- Estudo e ensino- Metodologia. I.Brabo,
Jesus de Nazaré Cardoso. II. Universidade Federal do
Pará. Núcleo Pedagógico de Apoio ao Desenvolvimento
Científico. III. Título.IV.Série.
CDD 19.ed.: 507
OS AUTORES
Elinete Oliveira Raposo Ribeiro
Licenciada em Física (UFPA/1998)
Especialista em Educação e Problemas Regionais (UFPA/1999)
Mestre em Educação em Ciências e Matemáticas (UFPA/2004)
Professora da Secretaria Executiva de Educação (SEDUC/PA)
Professora-orientadora de Pesquisa (NPADC/UFPA)
Professora colaboradora do Curso de Ciências Naturais (UEPA)
e-mail: [email protected]
Jesus Cardoso Brabo
Licenciado em Química (UFPA/1997)
Doutorando do Programa Internacional de Enseñanza de las Ciencias - Universidad de Burgos
(Espanha)/Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Brasil)
Professor da Secretaria Executiva de Educação (SEDUC/PA)
Professor-orientador de Pesquisa (NPADC/UFPA)
e-mail: [email protected]
SUMÁRIO
OS AUTORES
APRESENTAÇÃO
CONCEPÇÕES EPISTEMOLÓGICAS E PSICOLÓGICAS SOBRE A CIÊNCIA E ENSINO DE
CIÊNCIA. .............................................................................................................................................................. 7
1. CIÊNCIA E ENSINO DE CIÊNCIAS ............................................................................................................ 7
2. TEORIAS DE ENSINO E APRENDIZAGEM ............................................................................................ 27
REFERÊNCIA ...................................................................................................................................................... 52
ABORDAGENS E ESTRATÉGIAS ALTERNATIVAS PARA O ENSINO-APRENDIZAGEM DE
CIÊNCIAS ........................................................................................................................................................... 53
1. MAPAS CONCEITUAIS COMO FERRAMENTAS DE ENSINO E APRENDIZAGEM DE CIÊNCIAS ............................... 54
2. USANDO A HISTÓRIA DA CIÊNCIA PARA FACILITAR A COMPREENSÃO DE CONHECIMENTOS CIENTÍFICOS ....... 61
3. EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS .................................................................................................. 69
4. PESQUISA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA: PARA ALÉM DA REDESCOBERTA .......................................................... 75
5. ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR NO ENSINO DE CIÊNCIAS ............................................................................. 82
Práticas interdisciplinares na ciência e na escola ...................................................................................... 83
6. AVALIAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ENTRE A CLASSIFICAÇÃO EXCLUDENTE E A FORMAÇÃO CIDADÃ........ 86
7. MÃOS À OBRA ............................................................................................................................................... 92
REFERÊNCIA ................................................................................................................................................. 93
REFERÊNCIAS.................................................................................................................................................. 95
Apresentação
Caro Professor,
É com muito prazer que iremos compartilhar com você o módulo sobre Metodologia do
Ensino de Ciências, a qual é parte do curso de formação de tutores do Programa EDUCIMAT Formação, Tecnologias e Prestação de Serviços em Educação em Ciências e Matemáticas.
Metodologia é o estudo dos métodos, em nosso caso específico, métodos de ensinoaprendizagem de ciências. Com esta finalidade, este módulo, dividido em duas unidades
interdependentes, tem o intuito de explicitar os fundamentos dos principais métodos de ensinoaprendizagem, primeiramente apresentando os mais importantes pontos de vista histórico-filosóficos e
psicológicos que influenciaram na formulação de métodos e técnicas de Ensino de Ciências. Nossa
maneira de conceber a educação escolar (ensino), a Ciência e a sociedade estão diretamente
relacionadas com pelo menos uma destas concepções.
Após serem discutidos os aspectos de natureza teórica sobre a ciência e ensino-aprendizagem
de ciência, são apresentadas algumas orientações sobre alternativas de ensino que podem ser utilizadas
em sala de aula. Procuramos explorar abordagens e estratégias que consideramos inovadoras e
essenciais para atividades educativas que realmente oportunizem a aprendizagem significativa de
conhecimentos, habilidades e atitudes científicas: tratamento interdisciplinar do conhecimento, uso de
elementos da história da ciência, experimentação, pesquisas de iniciação científica e mapas
conceituais.
Finalmente são discutidos aspectos sobre o processo de avaliação da aprendizagem e as
implicações psicológicas, sociais e éticas de dois modelos de avaliação concorrentes.
Ao longo do módulo são apresentadas questões:
Para refletir e escrever, que devem ser respondidas de acordo com a sua compreensão do
assunto, levando em consideração as recomendações apresentadas e servirão de referência para o
prosseguimento da leitura.
Atividades avaliativas, cujas respostas deverão ser remetidas (por e-mail ou correio) ao seu
tutor do curso de especialização.
Ao final de cada unidade apresentaremos uma bibliografia de apoio que poderá auxiliá-lo no
desenvolvimento das atividades apresentadas no módulo para aprofundar seus conhecimentos sobre o
assunto.
A avaliação do desempenho será feita de forma qualitativa e processual, considerando o
compromisso, pontualidade de envio e qualidade na execução das atividades propostas.
Para o seu melhor desempenho no módulo, é recomendável que você estabeleça um plano de
estudo, compreendendo pelo menos duas horas diárias, incluindo anotações, indagações e reflexões
que poderão ser compartilhadas com os seus pares e o seu professor-tutor no decorrer do módulo.
Nossa expectativa é que este material sirva de subsídio para reflexão sobre suas concepções e
práticas, facilitando o caminho em busca de aperfeiçoamento de sua ação docente.
Os autores
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
UNIDADE 1
CONCEPÇÕES EPISTEMOLÓGICAS E
PSICOLÓGICAS SOBRE A CIÊNCIA E ENSINO DE
CIÊNCIA.
1. CIÊNCIA E ENSINO DE CIÊNCIAS
Surgimento, evolução e problemáticas da Ciência
Na sociedade, o termo Ciência é discutido pela maioria das
pessoas, mas são várias as concepções que orientam a
opinião das pessoas sobre o significado desta palavra. E é
este assunto “Ciência” que vamos tratar a partir de agora!
Afinal, o que é Ciência?
É uma
certeza.
É uma
mentira
É coisa
de doido!
É uma verdade.
É uma
invenção!
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
NÚCLEO PEDAGÓGICO DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO – NPADC
7
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
...para refletir e escrever
E você!?
Você já se perguntou o que é Ciência?
Então pense um pouco e nos diga a sua opinião.
Agora que você já deu sua opinião sobre o que é ciência, vamos conversar um pouco
sobre o significado desta palavra.
O termo Ciência é derivado do latim scire, significando conhecer, e é definido no
dicionário de Língua Portuguesa como “conjunto de conhecimentos fundados sobre princípios
determinados; como saber; ou ainda, como conhecimento de qualquer assunto” (Amora,
1998).
Origens da Ciência
Analisando a História, verificamos que a primeira fonte de estudo da Ciência foi a
natureza. Através de análises de escritos do início da História da Ciência podemos considerar
que o medo e o assombro foram a mola propulsora devido principalmente o homem primitivo
estar em grande parte à mercê da natureza. Pretendia-se atingir através dessa investigação a
paz de espírito, assim como por meio de uma explicação para os desastres da natureza. Assim,
o homem buscava descobrir as causas dos terremotos, inundações, incêndios e doenças.
8
PROGRAMA EDUCIMAT: FORMAÇÃO, TECNOLOGIAS E PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS EM
EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Na China, os filósofos naturais taoístas, os filósofos budistas na Índia, na Europa
antiga os estóicos, os epicuristas e os adeptos do atomista Demócrito e Tales, todos tiveram
esse motivador para praticarem ciência. Epicuro escreveu:
Se não fossemos perturbados por apreensões acerca de fenômenos no céu e
a respeito da morte, se nada disso não nos afetasse de um modo ou de outro,
e também se não fossemos perturbados por nosso fracasso em perceber os
limites das dores e dos desejos, não teríamos necessidade alguma de estudar
a natureza. (Epicuro, s/d, apud Kneller,1980, p.12).
Durante alguns anos permaneceram essas questões para desafiar a curiosidade
humana, contudo ao longo do tempo o medo é substituído pelo reconhecimento de que a
natureza é “ordenada” e que o mundo é a casa do homem e o assombro transformou-se no fio
condutor para que as grandes realizações científicas fossem concretizadas.
Ao se afirmar que a natureza é “ordenada”, inicia-se a busca para se decifrar essa
ordem. Para o cientista, essa ordem está relacionada a uma comunicação de fatos que ocorrem
não de maneira isolada, mas mantendo uma dependência uns com os outros.
Olhando através da História verificamos que a Ciência se constrói através de
numerosas produções que se deram ao longo do tempo e civilizações diferentes e isso ocorreu
devido principalmente à curiosidade sistemática de alguns homens acerca do mundo natural,
buscando as causas das mudanças dos fenômenos não no sobrenatural, mas na própria
natureza.
Partindo do local em que habitavam, as civilizações se desenvolveram moldando-se as
questões de relevo, clima e vegetação. Por isso é que, por exemplo, temos algumas
civilizações que desenvolveram principalmente a agricultura, enquanto outras desenvolveram
a pecuária. A escrita dos chineses surgiu no século XIV a.C. e nessa época já se encontram
evidências de que este povo detinha alguns conhecimentos bem avançados, o que pode ser
comprovado através dos registros da escrita e da manipulação de metais que mais tarde
avançam para técnicas metalúrgicas, sendo a produção do arado de ferro um marco no
desenvolvimento da agricultura. Temos nessa época, na China, o que poderíamos chamar de o
surgimento do que mais tarde seria a “escola”, criada por sábios e eruditos.
Os Chineses apresentavam uma matemática bastante avançada, possuíam instrumentos
para realizar cálculos; a sociedade chinesa contava nessa época com astrônomos, relojoeiros e
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
NÚCLEO PEDAGÓGICO DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO – NPADC
9
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
inventores. A “ciência” dessa época já apresentava uma relação do modo de produção, que
neste caso era agrícola, ao modo de vida da sociedade chinesa. Dos chineses podemos
destacar também como bastante relevante sua explicação a partir do dualismo yang e ying,
sendo o primeiro luminoso, quente, seco, masculino e par; e o segundo escuro, frio, úmido,
feminino e ímpar. Deve-se ressaltar a colocação da mulher ao lado do escuro, o que reflete a
posição da mulher também na produção de ciência como não produtora de conhecimento.
Esse dualismo chinês se reflete também na ciência até os dias de hoje.
Outra civilização importante na produção de conhecimento foi a hindu. Deste povo
podemos destacar a formulação de uma teoria atômica baseada na descontinuidade da matéria
que talvez tenha influenciado os gregos e o desenvolvimento de uma aritmética.
Nessa época, contudo, não havia transmissão de conhecimento científico de uma
civilização para outra. O que se verifica é que cada civilização fazia seu estudo da natureza de
maneira isolada; como exemplo se tem o estudo dos filósofos gregos e dos filósofos chineses
explicando o mundo físico de maneiras diferentes. Os gregos propuseram a teoria dos quatro
elementos terra, ar, fogo e água e os chineses usaram a teoria das forças naturais opostas yang
e yin e a teoria das cinco fases pelas quais todas as coisas passam em ciclos. Não podemos até
agora, diante do que foi exposto, classificar as realizações dessas civilizações como Ciência
porque não se tem até o momento subsídios para afirmar que se conseguiu descobrir a ordem
da natureza, ou pelo menos alguns fatos que determinem esta.
Verificamos que a civilização ocidental (européia) começa a desvendar com bastante
propriedade o que a natureza representa, assim como a que mais controvérsias provoca na
Ciência devido às produções que se desencadearam ao longo da apropriação do conhecimento
científico pela mesma.
Para se chegar à civilização ocidental, é necessário fazer referência aos gregos que
influenciaram de forma ímpar esta civilização. Os gregos tiveram contribuição decisiva em
todos os ramos de conhecimento da civilização ocidental, porém vamos nos deter somente no
que diz respeito à ciência sem perder de vista que a mesma não acontece de forma isolada,
mas sim, dentro do contexto social global de qualquer civilização.
Novamente temos os fatores da natureza influenciando, pois os gregos, diferente dos
outros povos, instalaram-se numa região montanhosa, árida, rochosa e fora das margens de
10
PROGRAMA EDUCIMAT: FORMAÇÃO, TECNOLOGIAS E PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS EM
EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
um rio. A Grécia possuía uma região continental, penisular e insular; devido a essa
característica os gregos desenvolveram um sistema de navegação e um comércio marítimo.
Sua marinha mercante ainda é uma das melhores do mundo até nossos dias. Os gregos
apresentavam uma grande curiosidade intelectual, o que facilitou a absorção de técnicas e
conhecimentos mais complexos de outras culturas; suas cidades apresentavam um pequeno
tamanho, o que facilitava a participação de todos, a ausência de uma organização religiosaadministrativa que impusesse normas rígidas de comportamento e conduta e sua tendência à
reflexão, à argumentação e à dialética. Todos esses fatores facilitaram o surgimento e
simultaneamente o desenvolvimento da Ciência e cultura grega.
Assim surgiram as bases para um pensamento racional, que se entende como filosofia
que surgiu em decorrência dos diversos encontros e assimilação de cultura, economia, história
e convívio social de várias civilizações.
Para se tecer um panorama da construção da ciência pelos gregos, temos de analisar
seis séculos antes da era cristã, porque é nesse período que vamos encontrar o que de mais
significativo ocorreu para o desenvolvimento da ciência. Deve-se destacar que tal
contribuição dos gregos também se estende no período romano.
Não há como se falar somente na ciência, pois temos simultaneamente nesse período o
desenvolvimento da Filosofia. Para se conhecer a ciência dos gregos, vamos organizar alguns
passos que marcaram a filosofia que se produziu para explicar o mundo visível nesses seis
séculos.
No século VI a.C. destacamos o surgimento de grupos que os gregos chamaram de
escolas, sendo que três delas que tiveram grande representação na época foram as escolas de
Pitágoras, de Eléia e Jônia. Já no século V a.C. temos o surgimento dos atomistas com grande
influência. Podemos caracterizar nessa época um período que antecede o período clássico,
tendo destaque as contribuições de Anaxágoras e Empédocles, os sofistas Hipócrates de Quios
e Hipócrates de Cós e como marco decisivo o surgimento daquele que seria o marco divisor
do pensamento filosófico, que foi Sócrates e a escola socrática.
Já no século IV a.C., dois filósofos se destacam: Platão e Aristóteles.
Platão foi discípulo de Sócrates e procurou documentar e resgatar a obra de seu
mestre. Sua contribuição para a Ciência é de caráter marcante, pois já naquela época ele cria
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
NÚCLEO PEDAGÓGICO DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO – NPADC
11
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
uma concepção de ciência e uma hierarquia, pois a coloca em primeiro plano dentre as
atividades intelectuais e sua física e biologia tinha um caráter antropomórfico e ético. Com
relação e experimentação Platão a concebe como uma coisa que não tinha sentido porque,
sendo a ciência uma atividade intelectual a experimentação era concebida como uma coisa
ruim ou como uma atividade mecânica.
Falar de Aristóteles torna-se redundante, pois, sua contribuição para filosofia e para a
ciência tornou-se conhecida e difundida em todo mundo. Aristóteles reuniu de maneira
harmônica e sistemática os conhecimentos produzidos, sendo considerado o primeiro grande
enciclopedista.
Este panorama traçado até então do surgimento da filosofia e da ciência retrata de
forma condensada no que diz respeito à Ciência não as realizações especificas dos nomes
mencionados, mas procura retratar o marco inicial do pensamento da Ciência e também devese ter em consideração que os nomes não são algo isolado, mas, sim representam o
pensamento de várias pessoas que partilhavam das mesmas idéias. Outra observação
pertinente se faz em relação à classificação do conhecimento feito nessa época doxa
“opinião”, episteme “ciência” e a techné “arte ou habilidade” que marca a classificação de
senso comum, conhecimento cientifico e experimentação nas produções sobre ciências.
Com o objetivo de situar o marco inicial da história da ciência achamos que até
Aristóteles fica em nosso entendimento demarcado, pois, entendendo que os acontecimentos
que se sucederam após, este inicio foram desdobramentos deste inicio até Descartes e Bacon
que vão provocar uma nova direção para o pensamento cientifico, com o desenvolvimento da
Ciência moderna, como veremos mais adiante.
A Ciência pode ser compreendida como uma das construções humanas de grande
impacto à humanidade, que no decorrer da história, vem sendo motivo de opiniões
divergentes. Assim, a Ciência é defendida por alguns, chegando a ser idolatrada, por provocar
soluções racionais de problemas e avanços dos conhecimentos sobre a natureza, e negada por
outros, devido o seu ataque aos pensamentos tradicionais e místicos.
Diante deste exposto não é difícil imaginar porque a ciência dá origem a pontos de
vista tão conflitantes, pois como construção humana, a ciência apresenta intenções, opiniões,
contradições que são inerentes aos seus construtores (cientistas).
12
PROGRAMA EDUCIMAT: FORMAÇÃO, TECNOLOGIAS E PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS EM
EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
A maneira como a Ciência vem se desenvolvendo ao longo dos tempos é discutida,
analisada, criticada, defendida, pelos chamados filósofos da ciência, que vêm ao longo dos
anos dedicando escritos nessa direção. A Ciência por ser uma construção humana, influencia e
é influenciada pela sociedade, por isso, a discussão sobre o tema se faz relevante em qualquer
momento histórico de nossa caminhada na construção dos conhecimentos científicos.
Com a ascensão da Ciência Moderna, guiada principalmente por cientistas e filósofos
como Galileu e Newton, Bacon e Descartes, a partir da revolução industrial, ao conceito de
ciência acrescentou-se o critério metodológico e maior capacidade preditiva, valorizando
conhecimentos racionais que eram considerados isentos de influencias místicas ou religiosas.
Uma forma interessante de definir Ciência é apresentada por Kneller como:
Dito de maneira simples, Ciência é conhecimento da natureza e exploração
desse conhecimento. Entretanto, essa exploração envolve muitas coisas.
Envolve, por exemplo, uma história, um método de investigação e uma
comunidade de investigadores. Hoje, em especial, a Ciência é uma força
cultural de esmagadora importância e uma fonte de informação
indispensável á tecnologia. (KNELLER, 1980, p.11)
Contudo, Morin que é um filósofo da atualidade comenta que:
A questão “o que é a ciência?” é a única que ainda não tem nenhuma
resposta científica. É por isso que, mais do que nunca, se impõe a
necessidade do auto-conhecimento do conhecimento cientifico, que deve
fazer parte de toda política da ciência, como da disciplina mental de todo
cientista. O pensamento de Adorno e de Habermas recorda-nos
incessantemente que a enorme massa do saber quantificável e tecnicamente
utilizável não passa de veneno se for privado da força libertadora da
reflexão.(MORIN, 2001, p.21)
Não é possível questionar o valor do conhecimento científico para a humanidade. Mas
é salutar procurar não “endeusar” a ciência como a fonte de soluções para todos os problemas.
Como manipuladores e disseminadores de conhecimentos científicos cabe a nós professores
saber das vantagens e limitações desses conhecimentos. No próximo tópico serão
apresentados pontos de vista epistemológicos, ou seja, sobre a natureza, objetivos e modos de
produção e evolução de conhecimentos científicos, a fim de refletir sobre nossos próprios
pontos de vista sobre ciência, uma vez que estudos recentes (ver autores) demonstram que
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
NÚCLEO PEDAGÓGICO DE APOIO AO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO – NPADC
13
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
assunção, consciente ou não, de pontos de vista epistemológicos influencia fortemente no
modo de ensinar e aprender ciências.
Agora que você já teve a oportunidade de refletir sobre suas concepções sobre ciência
e obteve algumas informações sobre o tema e a opinião de vários autores, é importante que
você reflita sobre essas diversas opiniões, inclusive a sua, para ampliar seu conhecimento.
Bases epistemológicas da ciência moderna
...para refletir e escrever
Você já percebeu que a concepção que você tem sobre Ciência
orienta as suas decisões do dia-a-dia e a sua prática como professor
de Ciências? Então pense um pouco e responda.
Quando um médico lhe receita um remédio você pergunta sobre os
efeitos deste remédio ou qual o seu principio ativo? Por quê?
14
PROGRAMA EDUCIMAT: FORMAÇÃO, TECNOLOGIAS E PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS EM
EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Esta sua forma de agir pode estar relacionada com o significado que você atribui a
Ciência.
Da mesma forma, a ciência moderna influenciou e ainda tem grande influencia sobre o
Ensino de Ciências.
Na prática escolar existem diferentes concepções de homem e de sociedade, o que
implica em diferentes pressupostos relacionados ao papel da escola: relacionamento
professor-aluno, tendências pedagógicas, metodologias de ensino, processos de avaliação
escolar... Enfim, existe uma diversidade de pressupostos teórico-metodológicos que o
professor, consciente ou inconscientemente, utiliza em sua prática docente.
Recentes pesquisas na área de ensino de ciências têm levantado críticas em relação ao
paradoxo existente entre o que os professores ensinam e o que efetivamente os alunos
aprendem. Critica-se também a ausência de discussões de caráter epistemológico, ou seja, da
natureza, métodos e pontos de vistas filosóficos que e o predomínio de posturas pedagógicas
tradicionais, onde o trabalho docente consiste em transmitir conhecimento e a tarefa dos
discentes em assimilar esses conhecimentos (Oliveira, 2000:17).
Procuramos fazer um resgate de algumas das principais correntes filosóficas que
permitiram o surgimento da Ciência Moderna e influenciaram direta ou indiretamente no
Ensino de Ciências. Destacamos então o racionalismo cartesiano, o empirismo baconiano e o
positivismo comtiano. Posteriormente, faremos referência ao pensamento Thomas Khun,
cujas obras muito têm servido de referência para o desenvolvimento de pesquisas na área de
Ensino de Ciências.
René Descartes (1596-1650)
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
E, notando que esta
verdade: eu penso, logo existo,
era tão firme e tão certa que
todas as mais extravagantes
suposições dos céticos não
seriam capazes de a abalar,
julguei que podia aceita-la,
sem escrúpulo, como o
primeiro princípio da Filosofia
que procurava.
Descartes
Quando se fala em racionalismo é imprescindível que se fale de René Descartes, filósofo
francês que nasceu no momento em que as estruturas ideológicas da Idade Média estavam
abaladas por grandes incertezas políticas e religiosas, e a humanidade buscava gerar novos
conhecimentos a cerca do mundo. Seu pensamento teve grande importância na ruptura em
relação ao pensamento antigo e medieval do século XVII, dedicou-se aos estudos da Física e
Matemática, onde desenvolveu pesquisas muito importantes em áreas como: geometria, óptica
e anatomia.
Ele vivia em busca das verdades e acreditava que só seria possível encontra-la através da
superação da razão. Ele se baseava em uma razão de natureza matemática e propôs recursos
metodológicos para a utilização da razão.
O sistema cartesiano, para se chegar às primeiras verdades, é baseado na dúvida de tudo,
até chegar a conclusão que é um ser pensante, que Deus existe e na existência de seu próprio
corpo provido de sensações. Assim, para Descartes, a primeira verdade indubitável e da qual
derivam outras, é a da existência do pensamento humano. Daí decorre um segundo princípio,
o da existência de Deus, obtido a partir da análise de que o homem, ser imperfeito, consegue
ter a idéia da perfeição.
Em sua obra mais influente, Discurso do Método, Descartes anuncia os quatro
preceitos metodológicos que afirma serem úteis para guiar seu próprio pensamento,sendo
eles:
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
•
O primeiro era o de jamais acolher alguma coisa como verdadeira que eu não
conhecesse evidentemente como tal; isto é, de evitar cuidadosamente a
precipitação e a prevenção, e de nada incluir em meus juízos que não se
apresentasse tão clara e tão distintamente em meu espírito, que eu não tivesse
nenhuma ocasião de pô-la em dúvida.
•
O segundo, o de dividir cada uma das dificuldades que eu examinasse em tantas
parcelas quantas possíveis e quantas necessárias fossem para melhor resolvê-las.
•
O terceiro, o de conduzir por ordem meus pensamentos, começando pelos
objetos mais simples e mais fáceis de conhecer, para subir pouco a pouco, como
por degraus, até o conhecimento dos mais compostos, e supondo mesmo uma
ordem entre os que não se precedem naturalmente uns aos outros. E o último, o
de fazer em toda parte enumerações tão completas e revisões tão gerais, que eu
tivesse a certeza de nada omitir.
Talvez você ainda não tenha percebido, mais a filosofia Cartesiana influenciou e tem
influenciado de maneira muito marcante o Ensino de Ciência.
...para refletir e escrever
Você já percebeu alguma influência do pensamento de Descartes
ao ensino de ciência?
Caso você ainda não tenha percebido releia os preceitos descritos
por Descartes que estão apresentados no módulo ou pesquise nos
livros sugeridos na bibliografia de apoio.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
A filosofia cartesiana tendo como base a mecânica, busca interpretar o funcionamento
do corpo humano a partir de comparações com o funcionamento de máquinas como relógios e
moinhos. Tais analogias são encontradas em livros didáticos de Ciências.
Os preceitos metodológicos descritos por Descartes foram tão bem estruturados que
ainda hoje percebemos claramente sua utilização em nossos sistemas de ensino, em exemplos
como o regime seriado, analogias mecanicistas do corpo humano e do universo, entre outros.
Francis Bacon (1561-1626)
Ciência e poder do
homem coincidem, uma vez
que, sendo a causa ignorada,
frustra-se o efeito. Pois a
natureza não se vence, se não
quando lhe obedece. E o que à
contemplação apresenta-se
como causa é regra prática.
Francis Bacon
Francis Bacon, filósofo inglês, conhecido como pai do empirismo, viveu sobre a
influência de um período em que a Inglaterra passava por grandes transformações econômica,
política e religiosa, destacando-se a mudança do catolicismo para o protestantismo, o início do
processo de industrialização e grandes invenções como a pólvora e a imprensa.
Autor da famosa frase “Saber é Poder”, defendeu a aplicação da ciência na indústria
para que seja alcançado o progresso. Ocupou cargos de confiança no reinado de Elisabeth I,
defensor da monarquia absolutista, teve grande atividade política.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Bacon julgava ser imprescindível o domínio do homem sobre a natureza, partindo do
conhecimento de suas leis. Acreditava que a verdadeira finalidade da ciência era contribuir
para a melhoria das condições de vida do homem. Em sua obra mais influente, Novum
Organum, publicada em 1620, adverte para falsas noções de conhecimento, que segundo ele,
impede o sábio de produzir conhecimento que sirva verdadeiramente ao homem, a esses erros
ou ilusões cognitivas, Bacon da o nome de ídolos, a qual devemos nos libertar para que
possamos produzir um correto conhecimento da natureza.
Para Bacon, existem quatro tipos de ídolos sendo eles:
•
Ídolos da tribo – são falhas inerentes à natureza humana que têm raízes na
coletividade dos Homens. Bacon diz que o espírito humano possui certos
preconceitos ou convicções intimas as quais não são frutos da individualidade, mas
heranças transmitidas a cada geração. As superstições e o misticismo são exemplos
destes ídolos que segundo Bacon está presente nas atividades de alquimistas e magos.
•
Ídolos da caverna – são falhas próprias do indivíduo e se acham enraizadas na
subjetividade de cada um, tratando-se de diferenças individuas de formação de cada
um. Esses ídolos são formados pela educação recebida, pela convivência familiar e
com outras pessoas. Assim, a inveja, o orgulho, a impaciência, a mesquinhez, a
avareza e tantos outros erros dão origem a uma caverna que aprisiona a luz da ciência,
impedindo a construção de conhecimento.
•
Ídolos do foro - são falhas provenientes da convivência social que se manifestam
através da oratória e do discurso. Bacon considera que as palavras quando mal
utilizadas bloqueiam o pensamento, corrompendo a clareza das definições e das
explicações dos fenômenos.
•
Ídolos do teatro – Estes ídolos não são internos aos sujeitos, mas absorvido pelo
intelecto humano por meio de distorções do pensamento proveniente da aceitação de
falsas teorias ou de falsos sistemas filosóficos que se apóiam mais em especulações
do que em coleta de dados de quantidade e qualidade desejáveis. Para se libertar
destes ídolos seria necessário abandonar todos os tipos de experimentos que não
apresentam sistematização adequada.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Bacon propôs o método indutivo para a investigação da natureza, este método consiste
em observar a regularidade de um fenômeno e generalizá-lo, visando à determinação das
causas e leis gerais que regem os fenômenos naturais, a partir da observação neutra e através
da organização e sistematização do conhecimento.Portanto, o caminho certo para o avanço
das ciências estaria na realização de grande número de experiências ordenadas, das quais
seriam retirados os axiomas e, a partir destes, propor-se-iam novos experimentos.
Ainda hoje podemos perceber os pressupostos baconianos na prática de muitos
professores, principalmente aqueles que supervalorizam a experimentação, compreendendo
que ela é necessária para comprovar a teoria. Além disso, o método indutivo dispensa a
formulação de hipóteses prévias acerca do objeto estudado, acreditando que seja possível
realizar uma observação neutra. Mais é possível realizar observações sem contar com alguma
teorização prévia?
Auguste Comte (1798-1856)
Amor por princípio
e a Ordem por
base; o Progresso
por fim.
Comte
Auguste Comte nasceu na França em momento pós-revolucionário quando a burguesia
toma conta do poder, o desenvolvimento industrial estava em sua grande fase e havia um
grande florescimento das ciências experimentais. Todo contexto histórico, vivido nesta época,
influenciou diretamente na formação das idéias de Comte.
Na primeira metade do século XIX, a luta pela tomada do poder por parte dos
trabalhadores, e pela manutenção do poder por parte da burguesia, desencadeou um conjunto
de ideologias e sistemas que tinham por objetivo dar sustentação aos diferentes segmentos
sociais de luta pelo poder. Comte toma partido pela parcela mais conservadora da burguesia,
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
que defendia o regime ditatorial e não parlamentarista e que buscava criar condições para se
fortalecer no poder. A proposta filosófica de Comte e de reforma das ciências tem por
objetivo sustentar essa ideologia.
Comte acreditava que a humanidade se encontrava em uma fase de profunda
desorganização social, e que a nova ordem social só poderia ser estabelecida através de uma
grande mudança na maneira de pensar. Esta nova forma de pensar ficou conhecida por
Positivismo.
Para Comte, a evolução do pensamento se dá na passagem do uso da imaginação para o
uso do raciocínio, o qual, gradativamente, torna-se menos confuso e mais científico.
A aplicação dos métodos de pesquisas típicos das ciências naturais aos estudos da
evolução das sociedades humanas levou a Comte a induzir a lei dos três estados. Nesta lei, ele
pressupõe para a humanidade uma revolução contínua e irreversível, segundo a qual a forma
de pensar e explicar as coisas do mundo evolui ao longo de três estados, sendo o primeiro
estado o menos importante e o terceiro o mais importante:
•
Estado Teológico – as explicações relativas a ocorrência de fenômenos naturais eram
atribuídos à ação divina. Este estado é sucedido pelo Estado Metafísico
•
Estado Metafísico – Neste estado o Homem ainda está preocupado em explicar os
fenômenos da natureza, porém sem mais recorrer ao divino, e sim as abstrações. Um
exemplo deste pensamento está na lei dos lugares naturais de Aristóteles, que dizia
que cada corpo procurava o seu respectivo lugar natural, assim, os corpos pesados
caem porque o seu lugar natural é a terra, enquanto o fogo e a fumaça sobem porque
seu lugar natural é o ar.
•
Estado Positivo – Este estado é atingido quando nosso espírito renuncia
definitivamente a investigar as causas inacessíveis e se dedica à experimentação a fim
de se estabelecer às leis gerais que regem os fenômenos. Trata-se de um rompimento
total com a metafísica.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Para Comte, a fundamentação das ciências e a sua classificação se dão de forma
hierárquica, na qual o ponto de partida corresponde aos fenômenos mais simples e gerais e o
termo final, aos mais complexos e organizados, classificando-se em:
1. Matemática
2. Astronomia
3. Física
4. Química
5. Filosofia
6. Física Social
O uso da metodologia proposta por Comte, trouxe grandes avanços ao conhecimento
científico, porém, tornou-se uma espécie de receituário a ser seguido em toda a investigação
científica, sendo tudo o que fugisse de suas determinações era taxado de pesquisa sem ordem.
O positivismo de Comte também serviu como base para a consolidação de uma metodologia
tradicional de ensino que ainda hoje está presente em nossas escolas.
Comte também teve grade influência nas pesquisas em educação por impor o uso de
metodologias de pesquisa próprias das ciências naturais, chamado método científico, com
hipóteses bem definidas, controle das variáveis e neutralidade do pesquisador, no
desenvolvimento de pesquisas em educação. Porém, a partir da década de 70, esta
metodologia de pesquisa passou a ser questionada com mais ênfase
.
...para refletir e escrever
Mas, porque é questionado o uso dos pressupostos positivistas nas
pesquisas em educação?
Caso você tenha dificuldade de responder esta pergunta, releia o
módulo de “Pesquisa do/no Ensino de Ciências” ou pesquise nos
livros sugeridos na bibliografia de apoio.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Thomas Kuhn (1922-1996)
Na Ciência toda a
observação é
antecedida por teorias,
portanto, não é neutra.
Não há justificativa
lógica para o uso
exclusivo do “método
indutivo” na produção
do conhecimento
científico
Kuhn
Em sua obra mais importante, A Estrutura das Revoluções Científicas, Thomas Kuhm
descreve o desenvolvimento do conhecimento científico. Ele propõe que o progresso da
ciência ocorre através de revoluções, em oposição ao progresso cumulativo característicos dos
relatos indutivistas da ciência. Do ponto de vista indutivo o conhecimento científico cresce
continuamente à medida que são feitas as mais variadas e numerosas observações de
fenômenos, possibilitando à formação de novos conceitos, o refinamento de velhos conceitos
e a descoberta de novas relações lícitas entre eles. Do ponto de vista de Kuhn isto é um
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
engano, por ignorar o papel desempenhado pelo paradigma na orientação da observação e da
experiência.
Embora na atualidade a concepção de paradigma seja muito mais abrangente, para
Kunh paradigmas são realizações científicas universalmente reconhecidas que, durante algum
tempo, fornece problemas e soluções modelares para uma comunidade de praticantes de uma
ciência.
A adoção de um único paradigma por parte de uma comunidade científica é o marco,
segundo Kuhn, que separa uma atividade desorganizada e diversa de uma atividade científica.
Deste modo, o empreendimento científico está condicionado, de acordo com sua teoria, ao
conceito de paradigma, uma vez que é o paradigma que determina os padrões para o trabalho
legítimo dentro da ciência que governa. Um paradigma pode, por exemplo, abrigar teorias em
seu interior, sem, contudo, ser compreendido como um correlato desta.
É importante destacar que um grupo de pesquisadores com uma considerável produção
científica deve ser capaz de dar conta de situações-problemas inicialmente apontada, para as
quais as soluções propostas atendem as expectativas desse mesmo grupo em função do
paradigma.
Existem vários conceitos que são importantes para a compreensão da proposta de
Thomas Kuhn para o desenvolvimento científico, um deles é o conceito de ciência normal,
que para ele, caracteriza a adesão estrita e dogmática a um paradigma, que proporciona os
conhecimentos necessários à resolução de problemas de pesquisa, problemas estes tomados
como quebra-cabeças - problema cuja solução deve ser obtida segundo um conjunto préestabelecido de regras que não podem ser violadas - a serem resolvidos dentro da estrutura
fornecida pelo paradigma existente. A falta de soluções para os quebra-cabeças da ciência
normal é interpretada como falta de capacidade dos cientistas em resolver problemas, e não
como problemas teóricos e metodológicos inerentes ao próprio paradigma.
A imagem de ciência normal concebida por Kuhn, é uma atividade extremamente
conservadora, não tendo como objetivo trazer à tona novas espécies de fenômenos. Na
verdade, aqueles fenômenos que não se ajustam aos limites do paradigma freqüentemente são
despresados. Essa imagem conservadora, segundo o autor, é condição necessária para o
progresso de um campo de conhecimento, visto que, somente quando os membros de uma
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
comunidade científica estão livres da tarefa de analisar criticamente os fundamentos das
teorias e métodos que utilizam, é que podem concentrar seus esforços nos problemas
esotéricos e nas questões de detalhes, levando à articulação do paradigma. Como resultado, as
teorias aceitas são testadas de forma mais extensiva e profunda, fazendo com que problemas
novos e mais sofisticados aflorem e, eventualmente, alguns destes problemas se revelem
resistentes mesmo ao ataque por parte dos membros mais capazes da comunidade.
A astronomia durante a Idade Média (paradigma ptolomaico), a mecânica nos séculos
XVIII e XIX (paradigma newtoniano), a ótica no século XIX (paradigma ondulatório) e a
Teoria da Relatividade no século XX (paradigma relativístico) são exemplos, apontados por
Kuhn, de paradigmas que, cada um a seu tempo, determinaram um período de ciência normal.
Há períodos nos quais a ciência normal fracassa em produzir os resultados esperados.
Os problemas ao invés de serem vistos como quebra-cabeças, passam a ser considerados
como anomalias – reconhecimento de que, de alguma maneira, a natureza violou as
expectativas paradigmáticas que governam a ciência normal - gerando um estado de crise na
área de pesquisa.
Todavia, a mera existência de anomalias dentro de um paradigma, não constitui uma
crise. Uma anomalia será considerada particularmente séria se for vista atacando os próprios
fundamentos de um paradigma e resistindo, entretanto, persistentemente, às tentativas dos
membros de uma comunidade científica normal para removê-la. As anomalias serão também
consideradas sérias se forem importantes para alguma necessidade social urgente.
Quando as anomalias passam a apresentar problemas sérios para um paradigma, um
período de "acentuada insegurança profissional" começa, levando, cada vez mais, um maior
número de cientistas a expressar seu descontentamento com o paradigma reinante. Uma vez
que um paradigma tenha sido enfraquecido a tal ponto, que seus proponentes percam a
confiança nele, chega o tempo da revolução.
O estado de crise se resolverá então, quando um novo paradigma surgir, atraindo a
adesão de um número crescente de cientistas, até que o paradigma problemático será
abandonado. Este novo paradigma, mesmo sendo incapaz de resolver, de imediato, todos os
problemas apresentados pelo antigo, oferecerá, pelo menos aos olhos de alguns pesquisadores,
uma promessa de solução para os problemas mais importantes.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Durante o período de transição os paradigmas rivais proporcionam diferentes
concepções de mundo, uma vez que, novas teorias são chamadas para resolver as anomalias
não resolvidas pelas teorias anteriores. Essa diferença não ocorreria se as duas teorias fossem
compatíveis, o que caracteriza para Kuhn a incomensurabilidade de paradigmas,
incomensurabilidade esta que se relaciona ao fato de que padrões científicos e definições são
diferentes para cada paradigma.
A revolução científica, conforme vista por Kuhn, corresponde ao abandono de um
paradigma e adoção de um novo, não por um único cientista somente, mas pela comunidade
científica relevante como um todo. Para que a revolução seja bem sucedida, o novo
paradigma deve difundir-se de modo a incluir a maioria da comunidade científica relevante,
deixando apenas uns poucos dissidentes.
Muitas passagens na história da ciência, segundo Kuhn, ilustram a existência de um
estado de crise e a adoção de um novo paradigma. Como exemplos podemos citar:
•
o fracasso do paradigma ptolomaico (modelo geocêntrico) e a emergência do
paradigma copernicano (modelo heliocêntrico), no final do século XVI;
•
substituição do paradigma flogístico (teoria do Flogisto) pelo paradigma de
Lavoisier (teoria sobre a Combustão do Oxigênio), no final do século XVIII;
•
fracasso do paradigma newtoniano (mecânica clássica) e surgimento do
paradigma relativístico (teoria da relatividade).
O resultado final de uma seqüência de "ciência extraordinária", separada por períodos
de ciência normal, é o conjunto de instrumentos notavelmente ajustados, denominados por
Kuhn, como conhecimento científico moderno.
O pensamento de Kuhn ultrapassou as fronteiras da História e da Filosofia da Ciência
enquanto áreas de conhecimento específico. Desta forma, no que diz respeito ao Ensino das
Ciências, a obra de Kuhn evidenciou as limitações da visão cumulativa e contínua da natureza
do conhecimento científico, que ainda predomina na ciência curricular.
A influência kuhniana no ensino de ciência está presente, por exemplo, em uma
estratégia de ensino baseada na chamada mudança conceitual (Posner,Strike, Hewson, 1982),
que propõem a ensino de conhecimentos científicos a partir de conhecimentos prévios dos
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
estudantes (senso comum), colocando os estudantes em situações onde os conhecimentos
prévios não servem para explicar o fenômenos observados, levando-os a aderir (mudar os
conceitos pré-existentes) à uma explicação cientificamente mais razoável.
...para refletir e escrever
Você acha importante estudar o pensamento desses filósofos? Por
quê?
Você se identifica com o pensamento de algum desses filósofos?
Qual(is) ? Comente a sua resposta.
2. TEORIAS DE ENSINO E APRENDIZAGEM
Os métodos de ensino, avaliação e planejamento educativo são fundamentados por
teorias científicas produzidas a partir de estudos de diferentes naturezas. Nossa prática
docente é influenciada, consciente inconscientemente, por alguma teoria de ensino e
aprendizagem. Por isso é importante tomar consciência de pelo menos algumas características
básicas das principais teorias desse campo e suas implicações no processo educativo.
Você já se perguntou o que é aprendizagem?
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
De maneira geral, nos parece razoável, fazer referência à aprendizagem como
conseqüência ou o próprio ato de aprender, ou seja, memorizar e usar informações e/ou
desenvolver habilidades e atitudes. Apesar de aparentemente simples, tal definição apresenta
sérias limitações. Essas limitações você pode perceber através das seguintes reflexões:
Existe só um tipo de aprendizagem?
Que pode ser usado como evidência de aprendizagem?
Que tipo de fatores influenciam na(s) aprendizagem(ns)?
Tendo em vista estes e outros questionamentos, cientistas e filósofos vêm elaborando
diferentes definições de aprendizagem, cada uma tentando respondê-los de acordo com um
ponto de vista diferente. Por exemplo, os adeptos do chamado movimento behaviorista
definiram aprendizagem (learning) como o processo pelo qual o comportamento se modifica
em decorrência da experiência. Essa definição operacional sofreu severas críticas dos adeptos
do cognitivismo e dos teóricos da Gestalt, sendo apontada como reducionista e limitada.
Nesta unidade trataremos sobre algumas teorias, autores, conceitos chaves e
pressupostos filosóficos que vem servindo de referencial teórico para pesquisas e projetos de
reforma educacional. Para isso, é necessário fazermos algumas reflexões. Assim, vamos
refletir na questão:
Mas o que é uma teoria?
De maneira geral, podemos dizer que teorias são construções intelectuais utilizadas
para explicar fatos, fenômenos, situações, etc. Cada um de nós experimenta “inventar” uma
teoria para explicar coisas de nosso interesse. Evidentemente, nossas teorias de senso comum
podem estar muito distantes da explicação racionalmente mais razoável. Como conhecimento
sistematizado, Kerlinger (1985:6 apud Bisquerra, 2000) definiu teoria como “um conjunto de
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
construções hipotéticas (conceitos), definições e proposições interrelacionadas entre si, que
oferecem um ponto de vista sistemático dos fenômenos”. Essa definição abrange teorias
científicas, filosóficas ou mesmo religiosas.
As teorias científicas, por sua vez, são sistemas de representação de conhecimentos
formados, na maioria das vezes, por postulados (princípio ou fato reconhecido como certo,
mas não demonstrado), axiomas (proposição evidente que não requer demonstração),
teoremas (proposição que, para se admitir ou se tornar evidente, precisa de demonstração) e
corolários (conseqüência direta de uma proposição demonstrada) que podem servir para
organizar e integrar conhecimentos, identificar, classificar e interpretar fenômenos, fazer
previsões, fundamentar decisões, produzir tecnologias, entre tantas outras aplicações. Tais
teorias devem ser submetidas a critérios de validação científica, em geral, testes de natureza
empírica ou lógica.
Uma teoria científica supõe um ponto de vista filosófico (visão de mundo), ou seja, um
posicionamento, consciente ou não, do que seja realidade, verdade, ciência, método científico
e outras questões relacionadas às escolhas/opções inevitáveis aos produtores de conhecimento
científico. Tais pressupostos, em geral estão implícitos nas entrelinhas do discurso científico.
Conhecê-los é um passo importante para avaliar o alcance, validade e limites de uma dada
teoria científica.
Pontos de vista filosóficos que subjazem as teorias científicas
As teorias/autores que se propuseram a explicar o processo de aprendizagem e
desenvolvimento humano, tal como em outras áreas do conhecimento, também possuem
determinados pontos de vista filosóficos. Portanto, em uma tentativa de organizar os
autores/teorias, achamos conveniente dividi-las em três categorias, inspiradas nas indicações
de Triviños (1995) sobre os três principais pontos de vista filosóficos que permeiam as
produções científicas: o positivismo, a fenomenologia e o materialismo histórico-dialético.
Dessas serão apresentados alguns pressupostos básicos que possibilitarão um melhor
entendimento das características das teorias de aprendizagem que iremos apresentar
posteriormente
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
POSITIVISMO
Devido a sua grande influência no pensamento ocidental e conseqüentemente na
elaboração de teorias de aprendizagem vamos revisar e expor mais alguns detalhes do
positivismo, importantes para entender melhor algumas teorias de aprendizagem.
Este ponto de vista filosófico possui raízes no empiricismo (Bacon) e no materalismo
mecaniscista (Newton, Hobbes, Hume). Como havíamos exposto anteriormente, Augusto
Comte (1778-1857) estruturou as bases do positivismo clássico, inaugurando a sociologia
(física social) como disciplina independente da filosofia e enunciando a lei dos três estados.
O positivismo enquanto corrente de pensamento pode ser entendido como uma reação,
aos que os filósofos positivistas denominaram de filosofias especulativas (Fichte, Kant,
Hegel), que imperavam no pensamento europeu na época de Comte.
Para os positivistas a ciência devia centrar esforços em descobrir, por meio de
raciocínio e observação, as leis efetivas do universo, suas relações invariáveis de sucessão e
similitude e deixar de lado especulações sobre as origens e o destino do universo, rejeitando
todo o conhecimento metafísico (que a priori não pode ser comprovado empiricamente).
O espírito humano deve investigar o que é possível conhecer (observar e medir). Para
isso deve se valer de instrumentos e estratégias de medição e observação controlada,
utilizando, sempre que possível, a lógica formal e a matemática como fundamento para
estruturação de teorias. Finalmente para facilitar a apreensão da realidade convêm dividir o
conhecimento (e os fenômenos) em diferentes áreas e sub-áreas especializadas.
Segundo a perspectiva positivista as características essenciais de uma teoria científica
podem ser avaliadas pela sua capacidade ser empiricamente testada, de fazer previsões
acertadas e pelo uso de uma linguagem objetiva e neutra (e a-histórica).
Os positivistas buscaram estruturar um método científico único que poderia ser
aplicado a fenômenos naturais, psicológicos e sociais. Para isso a filosofia positivista supôs a
existência de fatos sociais como realidade objetiva, independente das crenças do indivíduo.
O positivismo clássico de Augusto Comte pode ser apontado como a origem de
diversos outros pontos de vista de filosóficos, entre estes o positivismo lógico (Schlick,
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Carnap), o racionalismo crítico (Popper), o behaviorismo (Watson, Skinner), o pragmatismo
(Dewey) e o estruturalismo (Levi-Strauss), entre outros.
FENOMENOLOGIA
As origens da fenomenologia podem ser encontradas nas idéias de Platão, Leibnitz e
Descartes (Triviños, 1995:42). Enquanto escola de pensamento contemporâneo possui como
precursor Franz Bretano (1838-1917), sendo, no entanto, o filósofo Edmund Hursserl (18591938) o responsável pelas principais formulações teóricas desse ponto de vista filosófico.
Hursserl dirigiu fortes críticas a transposição direta do modelo de investigação e análise das
ciências da natureza para as ciências humanas, sugerido pelos filósofos positivistas.
Em oposição ao pretenso objetivismo positivista, os adeptos da abordagem
fenomenológica colocam em evidência a questão da intencionalidade do sujeito no processo
de construção/percepção do conhecimento (livre arbítrio). Segundo eles, conhecer depende do
mundo cultural do sujeitos. Por isso é impossível haver um conhecimento absolutamente
objetivo. Ao contrário dos positivistas, os adeptos da fenomenologia não visavam elaborar
teorias generalizadas sobre possíveis relações de causa e efeito entre fenômenos. “A idéia
fundamental, básica, da fenomenologia, é a noção de intencionalidade. Esta intencionalidade
é da consciência que sempre está dirigida a um objeto. Isto tende a reconhecer o princípio que
não existe objeto sem sujeito.” (Trivinos, 1995:43)
Hursserl dizia que a que fenomenologia apresenta-se como modo e como método de
ver o dado e, ao invés de buscar leis empíricas gerais, devia ter como objetivo o estudo das
essências da percepção e da consciência, buscando isolar a essência (eidós) dos fenômenos
em foco de outros elementos envolvidos no mesmo e caracterizá-lo o mais detalhadamente
possível.
Com essa perspectiva, os pesquisadores que adotam, conscientemente ou não, os
princípios fenomenológicos exaltam a interpretação do mundo que surge intencionalmente à
nossa consciência. Por esta razão, nos relatos de pesquisa, centram esforços em descrever
detalhadamente o fenômeno, privilegiando aspectos subjetivos dos atores (percepções,
processos de conscientização, de compreensão da realidade e do contexto cultural,
significados, saberes práticos, etc.).
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
“... tudo que sei do mundo, mesmo devido à ciência o sei a partir de minha visão pessoal ou de
minha experiência do mundo, sem a qual os símbolos da ciência nada significariam. Todo
universo da ciência é construído sobre o mundo vivido e, se quisermos pensar na própria
ciência com rigor, apreciar exatamente seu sentido e seu alcance, convêm despertarmos
primeiramente esta experiência do mundo da qual ela (a ciência) é a expressão segunda”
(Merleau-Ponty, 1971 apud Triviños, 1995:43)
A fenomenologia não sugere métodos padronizados de investigação científica, tal qual
o positivismo. Ao invés de falar em método fenomenológico seria mais conveniente falar de
atitude fenomenológica, ou seja, a atitude de buscar a libertação de conceitos e definições
apriorísticas e procurar a essência do fenômeno através de métodos e análises que permitam
uma apreensão minuciosa da percepção dos fenômenos. “(...) as investigações
fenomenológicas mostram a consciência do sujeito, através dos relatos de suas experiências
internas, e trata de viver em sua consciência – por empatia – os fenômenos relatados pelo
outro” (Asti-Vera, 1980:71)
O critério de validação científica não é baseado em comprovação empírica, mas no
processo lógico da interpretação e na capacidade de reflexão do pesquisador sobre o
fenômeno ou objeto de seu estudo, em sua capacidade de explicitar a estrutura e o significado
implícito da experiência humana.
Ator é a terminologia comumente utilizada nos relatos pesquisas quando os
pesquisadores fazem referências tanto aos sujeitos investigados como a si próprios, ambos
envolvidos no processo de interpretação dos fenômenos e, portanto, influenciando-se
mutuamente.
Podemos dizer que existem muitas correntes de pensamento filiadas a fenomenologia,
entre elas o chamado existencialismo, que defende o pensar existencial. Para os
existencialistas o que importa é o homem como existência, como um ser intimamente pessoal.
Kierkergaard, Heidegger, Sartre figuram como alguns dos importantes teóricos dessa corrente
filosófica. O construtivismo, ou seja, a crença que o homem constrói significados ao longo de
sua existência como resultado de sua interação social,
também tem suas origens na
fenomenologia, muito embora, venha sendo utilizado como ponto de apoio de algumas teorias
essencialmente positivistas.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
MATERIALISMO HISTÓRICO-DIALÉTICO
As bases do materialismo histórico-dialético estão nos escritos de Hegel (1770-1831).
Entretanto, Karl Marx (1818-1883), Friedrich Engels (1820-1895) e Wladimir Ilich Lênin
(1870-1924) podem ser considerados os estruturadores desse ponto de vista filosófico.
Hegel, partindo de um ponto de vista idealista (a realidade é um produto da
consciência), estruturou um método dialético para análise e compreensão da realidade. A
dialética, inicialmente definida por Platão como a arte da discussão, ressaltava os aspectos
contraditórios existentes na natureza e nas idéias. Hegel além de ressaltar o aspecto
contraditório das coisas, “concebe todo o mundo da natureza, da história e do espírito como
um processo, isto é, em constante movimento, mudança, transformação e desenvolvimento,
intentando, além disso, pôr em relevo conexão interna deste movimento de desenvolvimento”
(Triviños, 1995:53)
Em A Ideologia Alemã (1846) Marx e Engels criticaram as idéias idealistas de Hegel
e seus seguidores, principalmente sobre o desenvolvimento histórico das civilizações, que
para os Hegelianos era resultado das ideologias e do surgimento de “heróis”. Os dois jovens
filósofos não concordavam com essa idéia. Diziam que a História podia se melhor explicada
com base nas formações sócio-econômicas e nas relações de produção.
Marx e Engels adaptaram as leis da dialética de Hegel, rejeitando o conteúdo idealistas
das mesmas, ajustando-as a uma visão materialista de mundo (a realidade existe
independentemente da consciência) e formulando assim o materialismo dialético, ou seja, a
base filosófica do que mais tarde seria denominado de marxismo.
A natureza, a história e as idéias podem ser concebidas como um processo de
constante movimento, mudança, transformação dialética. A mola mestra do desenvolvimento
de qualquer formação material é a existência de contradições entre aspectos opostos. A
interação entre os opostos, que não podem existir um sem o outro (luta dos contrários), é a
origem do movimento, do desenvolvimento e das transformações, tanto de fenômenos da
natureza (átomos, organismos, ecossistemas) como de fenômenos sócio-históricos (ascensão e
declínio de civilizações, sistemas econômicos, etc.).
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
As formações materiais evoluem mediante mudanças pontuais que não modificam a
estrutura essencial da formação até a ocorrência de revoluções, ou seja, uma mudança radical
da estrutura do objeto que dá origem a uma formação material qualitativamente diferente da
anterior, um outro objeto.
Diferente dos pontos de vista fenomenológico e positivista, para o materialismo
histórico-dialético não basta interpretar é preciso transformar! A idéia seria oferecer uma
concepção científica da realidade, enriquecida com a prática social da humanidade, ou seja,
considerando as condições sócio-históricas como causas e conseqüências. Isso pode ser
percebido em Marx e Engels quando diziam que “os filósofos têm apenas interpretado o
mundo de maneiras diferentes, a questão é transforma-lo” (Marx e Engels apud Triviños,
1995:64)
O método materialista-dialético tem como unidade de análise o processo, não os
elementos isolados de uma dada formação material. Ressalta ainda a prática social como
critério de validação do saber:
“diferente dos pontos de vista empírico e positivista, a filosofia marxista não enfoca a prática
como experiência sensorial subjetiva do indivíduo, como experimento científico, etc., mas
como atividade e, antes de tudo, como processo objetivo de produção material, que constitui a
base da vida humana, e também como atividade transformadora revolucionária das classes e
como outras formas de atividade social prática que conduzem à mudança do mundo” (Marx e
Engels apud Triviños, 1995:64)
Teoria e prática (conhecimento e transformação da natureza e da sociedade) não
podem ser produzidas isoladamente uma da outra, devem complementar-se em um contínuo
processo de enriquecimento mútuo (práxis).
Como já foi dita anteriormente o materialismo dialético é a base filosófica do chamado
materialismo histórico que estuda as leis sociológicas que caracterizam a vida na sociedade,
considerando as formações sócio-econômicas e relações de produção como fundamentos da
sociedade. Entretanto esse ponto de vista tem sido muito utilizado em análises psicológicas e
educacionais (Apple, 1983; Bakthin, 1978; Leontiev, 1981).
Não há padrões metodológicos bem definidos. Em geral, boas pesquisas nessa
abordagem valem-se tanto de dados qualitativos (documentos históricos, transcrições de
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
entrevistas, imagens, etc.) e quantitativos para clarificar propriedades e estrutura do processo
investigado. A natureza dos métodos e das técnicas para o estudo dos fenômenos dependem
principalmente, das características do conteúdo do mesmo (Triviños, op cit).
Atividade 01
Agora que tivemos contato com alguns pressupostos e conceitos básicos
das três principais correntes filosóficas, é conveniente que você
selecione alguns conceitos que não foram compreendidos e pesquise em
dicionários os seus respectivos significados.
Faça um glossário deste capítulo contendo os termos que não foram
compreendidos ou chamaram mais a sua atenção.
Comentários sobre a organização proposta
As idéias de cada teoria/autor apresentada/o neste tópico, forma organizadas de acordo
com suas filiações filosóficas. Conceitos chaves, objetos de análise, métodos de coleta e
análise de dados, explícita ou implicitamente, presentes em cada teoria/autor, serviram de
base para a categorização. Naturalmente algumas teorias apresentadas podem ser
identificadas como protótipos de teorias positivistas, fenomenológicas ou marxistas, no
entanto, outras, que apresentam nuances de dois ou mais ponto de vista. Realmente algumas
teorias apresentam aspectos característicos de pelo menos duas das três categorias propostas.
Na medida do possível, faremos comentários sobre esses aspectos para que sejam
evitadas injustiças. De qualquer forma, esta categorização não pode ser considerada como
definitiva. Trata-se de um ponto de vista, passível de aperfeiçoamento, e que, acima de tudo,
sugere um aprofundamento nas obras originais dos respectivos autores.
Teorias de aprendizagem com influências positivistas
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
As teorias de aprendizagem cujos autores foram influenciados direta ou indiretamente
pelo positivismo podem ser categorizados em dois grandes movimentos de produção
científica: o behaviorismo e o cognitivismo.
Behaviorismo
O chamado behaviorismo, ou comportamentalismo foi um movimento dentro da
psicologia, iniciado em meados da década de 1920, liderado por psicólogos norte-americanos.
Aderindo fortemente os pressupostos positivistas, se configurou em uma tentativa de tornar
esse campo de conhecimento tão empiricamente estruturado quanto as ciências da natureza.
Caracterizava-se
pela
busca
relações
entre
comportamento
observáveis
e
quantitativamente mensuráveis (respostas) e estímulos externos, cuidadosamente planejados e
aplicados em condições controladas, em geral em laboratório, sem conisiderar qualquer
hipótese sobre a atividade mental que poderia existir entre os estímulos e as respostas. Seus
adeptos consideravam a mente como uma “caixa preta” que não podia ser investigada
objetivamente e, portanto, qualquer processo relacionado ao processamento mental deveria
ficar de fora das teorias psicológicas ditas científicas.
O behaviorismo norte americano serviu como fundamento de muitas estratégias de
ensino e projetos curriculares, principalmente na década de 50 e 60: estímulos e reforços
adequados deveriam modificar gradualmente o comportamento dos alunos. Cabia ao professor
somente apresentar os estímulos e aplicar os instrumentos de avaliação adequadamente.
Serviu também para justificar práticas de coerção estudantil, impulsionar o processo de
fragmentação do conhecimento escolar e a divisão do trabalho docente. A enumeração de
metas do ensino sob forma de objetivos comportamentais, divisão do saber escolar em
disciplinas cada vez mais especializadas, testes de múltipla escolha, exercício repetitivos, são
heranças do behaviorismo para a educação escolar. Vejamos alguns autores que se destacaram
nesse movimento.
O norte americano John B. Watson (1878-1958), influenciado pelas idéias sobre
condicionamento clássico do psicólogo russo Ivan Pavlov (1849-1936), provavelmente tenha
sido o primeiro a usar termo behaviorismo (behaviorism) como o estudo científico do
comportamento.
36
Seus
estudos
centraram
atenção
exclusivamente
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em
eventos
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
comportamentais observáveis, procurando determinar as leis sobre possíveis regularidades
existentes entre estímulos, respostas e conseqüências. Para Watson os seres humanos e
animais aprendem a reagir ao mundo externo formando conexões estímulo-resposta (E-R) que
aprendemos simplesmente por ocorrerem juntos, em contigüidade. Em outros termos, a
contigüidade existente entre estímulos e respostas, na opinião de Watson, era suficiente para
produzir aprendizagem (Moreira, 2003a:05). As conexões E-R seriam como unidades que se
associam entre si, formando cadeias maiores, que compõem a base de comportamentos
complexos (caminhar, andar de bicicleta, resolver problemas, etc.).
Outro behaviorista influente foi Erwin Guthrie (1886-1956). Sugeriu um
aperfeiçoamento da teoria de Watson introduzindo a noção de interferência: a aprendizagem
de novos comportamentos pode extinguir comportamentos indesejáveis. Também enunciou o
seguinte principio “se uma combinação de estímulos que acompanhou o movimento ocorre
outra vez, tenderá a ser seguida por este movimento” (op. cit:06), dito de outra forma, se uma
resposta acompanha um estímulo, tenderá a acompanha-lo novamente.
Eward L. Thorndike (1874-1949), outro ícone do behaviorismo, elaborou leis (do
efeito, do exercício e do alerta) para explicar como as conexões E-R; que, em última
instancia, assumiam forma de conexões neurais no cérebro de caráter puramente fisiológico;
eram fortalecidas ou enfraquecidas pelo uso, desuso ou conseqüências inconfortáveis. Suas
considerações teóricas já continham algumas menções implícitas sobre reforço positivo ou
negativo, mais tarde aperfeiçoadas por Skinner.
Podemos também citar Clark L. Hull (1884-1952) como um importante cientista do
behaviorismo. Hull utilizou um aparato lógico matemático sofisticado, compostos por
postulados e corolários de onde podiam ser deduzidas as relações entre as supostas variáveis
psicológicas. Ao contrário de outros behavioristas, considerava importante e possível
investigar de forma objetiva, mesmo que indiretamente, a variáveis intervenientes, ou seja,
processos mentais. Algumas dessas variáveis, tais como: força do hábito (EHR), impulso (I),
dinamismo de intensidade de estímulo (V) e motivação de incentivo (K). ajudaram Hull a
expressar, em forma de relações matemáticas, algumas idéias sobre o funcionamento
psicológico. Por exemplo, o potencial de reação (EER), que expressava o potencial que um
individuo, em uma determinada situação, poderia dar uma determinada resposta, era expresso
por meio da função: EER = EHR x D x V x K. Como se trata de uma função multiplicativa, se
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
qualquer uma das variáveis intervenientes contidas nessa expressão for nula, o potencial de
reação é nulo também, em outras palavras, o indivíduo não é capaz de fornecer a resposta
adequada ao estímulo.
Burrhus Frederic Skinner (1904-1990), professor de Havard por mais de 40 anos,
talvez possa ser apontado com o autor do behaviorismo mais influente até hoje. Tendo
elaborado e executado muitos experimentos com animais, julgava possível modelar o
comportamento humano mediante reforços adequados, inclusive fazendo previsões
comportamentais para indivíduos submetidos a determinados protocolos de condicionamento.
Costumava dizer que suas considerações não eram uma teoria mais uma análise
funcional das relações existentes entre o que chamou de variáveis de entrada (input) –
estímulo, reforço e contingência de reforço – e variáveis de saída (output) – comportamentos
(respostas) – que por sua vez, segundo ele, poderiam ser respondentes (reflexos ou
movimentos involuntários) ou operantes (tudo que fazemos de modo voluntário que tem
efeito no mundo exterior). Cada tipo de comportamento estaria associado a um tipo de
condicionamento, entendido por ele “como o aumento da freqüência de uma resposta que foi,
recentemente, associada com um reforçador positivo sob condições explícitas” (Moreira,
2003c:05). O comportamento respondente estaria associado um condicionamento
respondente, controlado por um estímulo precedente (que deve ocorrer antes da resposta),
enquanto o comportamento operante estaria associado um condicionamento operante,
controlado por suas conseqüências, ou seja, estímulos posteriores à resposta, reforço
(positivo ou negativo).
Reforço talvez seja o conceito mais importante na teoria de Skinner. Reforços
adequadamente administrados poderiam modelar desde os mais simples até os mais
complexos comportamentos. Para Skinner “o reforço e as contingências de reforço têm um
papel preponderante na aprendizagem” (Oliveira, 1973:50 apud Moreira, 2003c:11).
As teorias behavioristas, particularmente a teoria de Skinner, tiveram uma grande
influência na educação escolar, chegando a sugerir que “o papel do professor no processo
instrucional é de harmonizar as contingências de reforço de modo que possibilitem ou
aumentem a probabilidade do estudante dê a resposta desejada” (Moreira, 2003c:12).
Estratégias e projetos de ensino tais como a instrução programada, máquinas de ensinar, etc.
derivam diretamente dos pressupostos de Skinner.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Outras heranças educativas do behaviorismo presentes em diversos materiais didáticos
e manuais para professores são: definição de objetivos comportamentais, enfoques sistêmicos,
divisão de conteúdos em pequenas etapas com grau de complexidade crescente (planejado de
acordo com uma seqüência lógica predefinida) e repetição exaustiva de exercícios
(aprendizagem, fixação, etc.).
Cognitivismo
O movimento cognitivista surgiu na mesma época que o behaviorista (Moreira, 2003b),
inicio do século XX. Seus autores, ao contrário dos behavioristas, se preocuparam em
elaborar explicações que levassem em considerações os processos mentais (formas de
organização e processamento, tipologia, evolução de estruturas, etc.). Não acreditavam que as
teorias E-R, obtidas a partir de experimentos com animais, poderiam ser de muita utilidade na
investigação da psicologia humana. Para estudos nessa área, além de considerar
comportamentos observáveis, interessava saber quais os significados que os sujeitos possuíam
sobre determinados conhecimentos e como esses significados eram incorporados ao que os
cognitivistas convencionaram chamar de estrutura cognitiva.
Dentro do movimento cognitivistas, como não poderia deixar de ser, podem ser
observadas várias tendências teóricas. Algumas consideram sistemas de E-R como reflexos
formações neurológicas, outras enfatizaram questões relacionadas a identificação e
hierarquização de tipos de aprendizagem, outras centraram atenção nas chamadas funções
psicológicas superiores, outras o processo de desenvolvimento intelectual, mas todas
estritamente relacionadas a cognição, ou seja, o ato ou processo de conhecer (que inclui a
atenção, a percepção, a memória, o raciocínio, o juízo, a imaginação, o pensamento e o
discurso), entretanto, dando pouca ou nenhuma ênfase no conteúdo afetivo da aprendizagem.
Dentre os cognitivistas podemos citar Donald Olding Hebb (1904-1985) como um dos
precursores desta abordagem. Hebb formulou o modelo de aprendizagem considerando que o
pensamento é produto da atividade de grupos de neurônios organizados em “circuitos
reverberantes” que formam aglomerados de células ou uma série de estruturas desse tipo que
dão origem a um processo mental hipotético responsável pelas respostas aos estímulos
externos, a chamada “seqüência de fase”. Para Hebb os processos mentais superiores seriam
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
produto da atividade neuronal e atuariam com processos mediadores entre estímulos e
resposta.
A seqüência de fase e estruturas mais complexas seriam formadas por uma rede de
aglomerados de células, cada aglomerado corresponderia a entrada sensoriais (estímulos)
relativamente simples. Dessa forma era possível que um estímulo que ativasse um
determinado aglomerado de células ativasse “por tabela” o restante dos aglomerados de
determinada seqüência de fase. Essa hipótese serviu para explicar a percepção de um
triângulo inteiro quando olhamos para um triângulo incompleto e outros fenômenos similares.
Robert Gagné (1916-2002), outro precursor do cognitivismo, considerava a
aprendizagem “uma mudança de estado interior que se manifesta através da mudança de
comportamento de forma persistente” (Moreira, 2004d:03). Para ele aprendizagem
diferenciava-se de maturação, esta última era um processo de mudança ocasionada pelo
desenvolvimento de estruturas internas, enquanto aprendizagem, como já foi dito, tratava-se
de mudanças ativadas a medida que o indivíduo interagia com o meio ambiente. Apesar de
teoria de Gagné apresentar nuances behavioristas, centra atenção no processamento da
informação que ocorre na mente dos indivíduos. Um evento de aprendizagem, segundo
Gagné, ocorria de acordo com um processo que poderia ser analisado em oito fases distintas:
motivação, apreensão, aquisição, retenção, recordação, generalização e retroalimentação
(feed-back). O produto desse processo, ou seja, os estados persistentes, poderiam ser
classificados em cinco categorias (informação verbal, habilidades intelectuais, estratégias
cognitivas, atitudes e habilidades motoras) que se configuram nos cinco diferentes tipos de
capacidades intelectuais apresentadas pelos seres humanos.
Cabe destacar um pouco mais detalhadamente a capacidade denominada por Gagné
como habilidades intelectuais que, segundo ele, estavam relacionadas ao “saber como”, ou
seja habilidades práticas para realizar operações razoavelmente complexas. Segundo ele seria
útil subdividir as habilidades intelectuais em subcategorias organizadas de acordo com o grau
de complexidade da operação mental, na seguinte ordem (Moreira, 2003d:09):
Discriminações: distinção entre uma característica de estímulo e outra, ou entre um símbolo e
outro – percepção de sinais, cadeia simples e associações verbais);
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Conceitos: identificação de uma classe de objetos, de qualidades de objetos ou relações e
indicação de exemplos.
Regras: capacidades apreendidas que tornam possível que o indivíduo faça alguma coisa
usando símbolos.
Regras de ordem superior: regras mais complexas “reunidas” por combinações de outras mais
simples, geralmente utilizadas em solução de problemas.
As habilidades intelectuais evoluem, ao longo do tempo, a partir de tipos mais simples
para tipos mais complexos. Tais habilidades, apesar de poderem ser classificadas de acordo
com seu grau de complexidade, seriam interdependentes e serviriam como pré-requisitos uma
das outras. Por exemplo, para aprender regras de ordem superior é necessário ter apreendido
regras mais simples, que por sua vez necessitariam de aprendizado de conceitos, que exigiria
o domínio prévio de discriminações.
A partir dessa categorização Gagné sugere que as habilidades intelectuais complexas
podem ser decompostas continuamente em habilidades mais simples (pré-requisitos),
seguindo uma certa hierarquia que podia ser representada em formas de esquemas muito
semelhantes a digramas de fluxo.
Para Gagné o professor deve planejar eventos externos para ativar, manter e avaliar a
aprendizagem (instrução), levando em consideração as fases e as hierarquias de
aprendizagem.
Jerome Bruner (1915-), que ficou muito conhecido por sua idéia sobre o chamado
currículo em espiral, é outro cognitivista influente. Sugere ser mais conveniente que o
aprendiz tenha oportunidade de ver o mesmo assunto mais de uma vez, cada uma, em
diferentes níveis de profundidade e modos de orientação. Acreditava ser “possível ensinar
qualquer assunto, de maneira honesta, a qualquer criança, em qualquer estado de seu
desenvolvimento” (Moreira, 2003e:02). Na década de 60, chefiou as equipes de cientistas que
trabalharam na reforma da educação científica nos E.U.A., tendo defendido, além do currículo
em espiral, a aprendizagem por descoberta como estratégias de melhoria do processo de
ensino-aprendizagem de conhecimentos escolares. Na época, chegou a declarar que “a
descoberta de um principio ou uma relação por uma criança é essencialmente idêntica –
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
enquanto processo – a descoberta que um cientista faz em laboratórios” (Oliveira, 1973 apud
Moreira, 2003e:03).
Bruner foi bastante influente no meio educacional tendo publicado vários livros sobre
o tema. Para ele a aprendizagem deve favorecer o desenvolvimento intelectual, que por sua
vez corresponde ao aumento da capacidade de compreender e armazenar informações e
aplica-las na solução de problemas. É essencial que o indivíduo adquira meios cada vez mais
eficazes e precisos de representar o que ocorre em seu ambiente. Sua idéia de que ao longo do
desenvolvimento intelectual, o indivíduo passa por três fases distintas de processamento e
representação de informações/estímulos, que convencionou chamar de estágios de
representação (ativa, icônica e simbólica), demonstra uma certa semelhança com os estágios
de desenvolvimento de Piaget.
Bruner centrou atenção na discussão de aspectos essenciais de uma boa teoria de
ensino, que, segundo ele, deveria dar suporte aos professores, currículos, estratégias, etc.
Defendia que o processo instrucional deveria proporcionar condições para que o aluno
descobrisse por si mesmo, e por isso deve ser fundamentado em uma teoria de ensino que
enfoque quatro aspectos essenciais: predisposição, estrutura do conhecimento, seqüência e
reforço.
Nos seus trabalhos iniciais Bruner deu bastante ênfase no ensino da estrutura do
conhecimento, mas, algum tempo depois, declarou que era mais adequado ensinar o
conhecimento levando em consideração o contexto dos problemas enfrentados pelos
estudantes que centralizar no aprendizado da estrutura formal do conhecimento. Em seus
trabalhos recentes, provavelmente influenciado pelos trabalhos de Vigotsky, critica a visão de
desenvolvimento humano como resultado do aprimoramento do processamento mental
individual e passa a considera-lo como resultado de um processo de internalização de
significados e intenções social e culturalmente compartilhados, extremamente dependente do
contexto onde o indivíduo vive.
David Ausubel (1918-), psicólogo norte americano, nitidamente preocupado com as
conseqüências danosas das aplicações das teorias behavioristas na escola (aprendizagem
mecânica, desestimulo em aprender, etc.) propôs uma teoria sobre o funcionamento de um
sistema hipotético de processamento mental (estrutura cognitiva) passível de armazenar
informações de diferentes maneiras. A chamada aprendizagem significativa é o conceito
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chave da teoria de Ausubel. Um tipo de aprendizagem, não arbitrária e não literal, produto de
um processo de interação de elementos presentes na estrutura cognitiva (subsunçores) com
novos conhecimentos. A aprendizagem significativa implica a posse de significados claros,
precisos, diferenciados e transferíveis (Moreira, 2003j:6). Ausubel formulou uma interessante
teoria de assimilação e retenção de conhecimentos, onde descreve pormenores processuais da
aquisição e formação de conceitos a partir de aprendizagens significativas.
A teoria de Ausubel centra atenção na aprendizagem de conhecimentos
costumeiramente abordados em sala de aula. Para ele os educadores deveriam centrar esforços
em promover a aprendizagem significativa em seus alunos. Para isso, em seus escritos,
apresenta sugestões para o planejamento e execução de estratégias educativas e também
caminhos para pesquisas educacionais.
O psicólogo suíço, Jean Piaget (1896-1980) com uma vasta produção intelectual sobre
o comportamento infantil têm tido uma enorme influencia no meio educacional, nos últimos
tempos, apesar de seus primeiros trabalhos terem sido realizados ainda na década de 20.
Utilizou e aperfeiçoou o chamado método clínico para obter dados para suas análises e uma
teoria sobre o processo do desenvolvimento intelectual humano.
A partir dos anos 60, com o desgaste do programa behaviorista, que apresentava sérias
limitações em explicar comportamentos complexos (resolução de problemas, tomada de
decisões, etc.), as considerações de Piaget passaram a figurar como centro do chamado
movimento construtivista. Piaget, aparentemente influenciado pelas idéias evolucionistas de
Darwin e Spencer, propôs que o desenvolvimento humano ocorre de forma gradual como
produto de uma interação entre o sujeito e o ambiente. Durante esta evolução o sujeito passa
por estágios de desenvolvimento (sensório-motor, pré-operacional, operacional-concreto e
operacional formal), cada um com modos de representação e procedimentos mentais bem
definidos.
O cerne da teoria de Piaget sugere que a mente é um conjunto de esquemas que o ser
humano utiliza para lidar com a realidade (esquemas de assimilação), que formam uma
estrutura hipotética denominada estrutura cognitiva. Os esquemas de assimilação são
produzidos ou remodelados a medida que o indivíduo, interagindo com o meio, se vê diante
de situações novas que tem que assimilar. Segundo Piaget situações, fenômenos e
informações ainda não assimiladas causam um desequilíbrio no sistema que tende se
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
reorganizar através do processo denominado por Piaget de equilibração. Quando os esquemas
de assimilação são enriquecidos, implicando um aumento de conhecimento (aprendizagem),
diz-se que ocorreu o processo de equilibração marjorante. É por seguidas equilibrações
marjorantes que o individuo gradativamente se desenvolve e torna-se cada vez mais capaz de
lidar com a realidade que o cerca.
As teorias de Piaget têm sido utilizadas para justificar a implantação de um processo
educativo que leve em consideração os conhecimentos que o aluno já possui e remodela-los a
partir de equilibrações marjorantes. Um típico exemplo de estratégia educativa formulada
com base na teoria de Piaget foi o chamado modelo de aprendizagem baseado na mudança
conceitual (Posner et al, 1982), que propunha o conflito cognitivo como principal estratégia
para provocar a substituição de conhecimentos prévios por conhecimentos cientificamente
mais adequados. Após uma certa euforia, pesquisas demonstraram que a mudança conceitual
não ocorre de maneira tão simplificada e em certos casos os conhecimentos prévios e
conhecimentos científicos passam a coexistir.
Para a maioria dos estudiosos das teorias de Piaget e Ausubel, pode parecer
equivocado considera-las filiadas a corrente positivista. Fizemos isso porque, apesar delas
apresentarem nuances características do ponto de vista fenomenológico (levar em
consideração os significados que sujeitos têm de determinadas situações e uso de métodos e
dados qualitativos) a busca pelo estabelecimento de relações e padrões de desenvolvimento
psicológico, bem como a pouca ênfase dada a elementos afetivos envolvidos no processo,
foram as razões que nos levaram a categorizar as teorias de Ausubel e Piaget no grupo de
teorias de positivistas. Naturalmente essas teorias não se configuram como teorias prototípicas
dessa corrente, mas, sem dúvida, não poderiam figurar como teorias essencialmente filiadas as
correntes fenomenológica ou marxista, como veremos a seguir. Talvez o mais justo fosse
coloca-las em categorias separadas, uma vez que os trabalhos desses autores servem de
parâmetros para grande parte dos pesquisadores da área de ensino-aprendizagem.
No final da década de 50 a partir dos trabalhos sobre inteligência artificial de Allen
Newell (1927-1992) e Herbert Simon (1916-), surgiu uma nova orientação cognitiva nos
trabalhos e nas pesquisas sobre os processos de aprendizagem: o modelo de processamento da
informação. Tal abordagem vem produzindo resultados interessantes no âmbito da memória
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conseguindo estabelecer o diálogo entre neo-behavioristas, neopiagetianos e demais correntes
cognitivas.
O modelo de processamento de informação considera a mente humana como um
processador de informação (metáfora do computador), cuja atividade fundamental é receber
informação, elaborá-la e agir de acordo com ela. Isso significa que todo ser humano pode ser
considerado um ativo processador de sua experiência, mediante um complexo sistema no qual
a informação é recebida, transformada, acumulada, recuperada e utilizada. Isso supõe que o
organismo não responde diretamente ao mundo real mas opera sobre ele com base em suas
representações mentais. Basicamente essas representações estariam disponíveis em dois tipos
de memória, a de curto e a de longo prazo.
O esforço para oferecer uma visão transdisciplinar da mente humana, que assumisse a
metáfora do computador como pressuposto básico, deram origem a chamada ciência
cognitiva, onde psicólogos, neurocientistas, filósofos, antropólogos, entre outros profissionais
centram atenção no estudo do formato, estrutura e função da representações mentais e na
possibilidade de reproduzir os processos mentais em máquinas (inteligência artificial).
Podemos citar a teoria dos modelos mentais de Johnson Laird, como um exemplo de
abordagem computacional da mente. Para este autor, existem basicamente três formas de
representação mental: proposicional (algum tipo de código), imagens e modelos mentais. Os
últimos seriam algum tipo de análogos estruturais do mundo (Moreira, 2003m:05) que servem
para representar entidades específicas do mundo exterior e responder aos estímulos. As
pessoas nem sempre têm plena consciência de seus modelos mentais, apenas os utilizam para
resolver problemas práticos.
Para Johnson Laird os modelos mentais e imagens estariam para a mente como
linguagens de programação de auto nível (Basic, Pascal, etc.) estariam para os computadores,
enquanto as representações mentais proposicionais poderiam ser comparadas a linguagem de
programação de baixo nível, ou seja, a base do funcionamento computacional: o sistema
combinações binárias 0 e 1.
A teoria de modelos mentais de Johnson Laird descreve as características, tipologia e
as possíveis relações que eles mantém com outros tipos de representação mental.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
A ciência cognitiva têm conseguido avanços significativos na compreensão dos
mecanismos mentais, suas limitações residem na debilidade do paralelismo entre a máquina e
o homem, na polêmica da relação entre a consciência e o sistema computacional de
assimilação e reação, na lacuna afetiva e na restrição do modelo à análise de um tipo de
comportamento aparentemente racional, quando, na realidade, processar corretamente a
informação não é o requisito imprescindível e suficiente para regular racionalmente a conduta.
Os autores/abordagens citadas configuram-se nas contribuições que julgamos mais
influentes na área e que tínhamos informações disponíveis. Naturalmente deixamos de fora
muitas outras contribuições relativamente pertinentes.
Teorias de aprendizagem com influências fenomenológicas
O movimento da Gestalt e as produções de Carl Rogers, George Kelly e Joseph Novak
foram categorizadas neste grupo.
Gestalt, que traduzido do alemão ao pé da letra significa forma, estrutura, foi um
movimento nascido na Alemanha, também no início do século XX, tendo como principais
representantes os psicólogos Wertheimer, Köhler, Koffka e Lewin. Pode ser pensada como
uma tentativa de aplicar a teoria de campo da física a problemas de psicologia (Moreira,
2003b:03), considerando campo um sistema dinâmico interrelacionado, onde as partes
influenciam todas as demais. Isso foi aplicado inicialmente por Wertheimer e Koffka para
explicar fenômenos de percepção de imagens, posteriormente, Lewin expandiu o conceito de
campo, incluindo crenças, sentimentos, metas e alternativas do indivíduo para abranger outras
percepções não visuais.
Os teóricos desse movimento acreditavam que as capacidades intelectuais eram
geneticamente determinadas, portanto, alguns indivíduos nasciam intelectualmente mais
capazes do que outros, para os primeiros então era preciso somente “despertar” o potencial
geneticamente herdado.
Talvez insight seja o mais conhecido termo da Gestalt, significa súbita percepção de
relações entre elementos de uma situação problemática (Le François, 1982 apud Moreira,
2003b:11). Os insights produzem aprendizagens qualitativamente melhores, retidas por mais
tempo, facilmente aplicadas a outros problemas.
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George Kelly (1905-1967), norte americano, fundou o chamado alternativismo
construtivo. Com uma visão materialista (a realidade existe objetivamente fora da
consciência), Kelly sugeriu que todas as nossas interpretações do universo estão sujeitas a
revisão ou substituição. Para ele, cada indivíduo constrói suas representações do ambiente que
vive ou imagina, efetuando aproximações sucessivas em um contínuo aperfeiçoamento, a
medida que este se faz necessário: os constructos pessoias. Os construtos mais simples
formam sistemas de construtos que vão gradativamente se modificando, a medida que o
indivíduo se vê diante de situações que o obrigam a ajustar seus construtos. Apesar de cada
indivíduo construir, de maneira idiossincrática, seus próprios construtos, também pode se
apropriar de construtos socialmente compartilhados, tais como mitos, teorias científicas, etc.
No entanto essa apropriação não ocorre de maneira simples, comumente sofre interferência de
outros construtos já consolidados no sistema.
Carl Rogers (1902-1987), psicólogo e terapeuta, é outro autor cujas produções na área
educacional apresentam vários nuances fenomenológicos. Rogers aplicou as diretivas da
chamada terapia centrada no cliente para uma sistema de estratégias educativas. Acreditava
que o ser humano possui uma tendência natural para crescer em uma direção que engrandeça
sua existência (auto-realização). Para ele não é possível transmitir conhecimentos. O máximo
que podemos fazer é procurar facilitar a aprendizagem e por isso objetivo maior da educação
deveria ser a facilitação da aprendizagem, de acordo com os seguintes princípios (Moreira,
2003)
“1. os seres humanos têm uma potencialidade natural para aprender; 2. A aprendizagem
significante ocorre quando a matéria é percebida pelo aluno como relevante para seus
próprios objetivos; 3. A aprendizagem que inclui mudanças na própria organização do ‘eu’ –
na percepção de si mesmo – é ameaçadora e tende a provocar resistência. 4. As
aprendizagem que ameaçam o ‘eu’, são mais facilmente percebidos e assimilados, quando as
ameaças externas se reduzem ao mínimo. 5. Quando a ameaça ao ‘eu’ é pequena, se pode
perceber a experiência de maneira diferenciada e a aprendizagem pode prosseguir. 6.
Grande parte da aprendizagem significante é adquirida através de atos. 7. A aprendizagem se
facilita quando o aluno participa responsavelmente desse processo. 8. A aprendizagem autoiniciada, que envolve a pessoa do aprendiz como um todo – sentimentos e intelecto – é mais
duradoura e abarcativa. 9. A independência, a criatividade e a auto confiança, se vêem
facilitadas quando a autocrítica e a auto-avaliação são fundamentais e a avaliação feita por
outros é de importância secundária. 10. A aprendizagem socialmente mais útil no mundo
moderno, é o próprio processo de aprender, uma contínua abertura à experiência e à
incorporação, dentro de si mesmo, do processo de mudança.”
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Para Rogers aprendizagem significante é aquela que provoca mudança, seja no
comportamento do indivíduo, na orientação da ação futura que elege, em suas atitudes ou em
sua personalidade. Trata-se de uma aprendizagem penetrante que não se limita a uma aumento
de conhecimento (Rogers, 1978 apud Moreira, op. cit).
Os princípios de Rogers foram muito utilizados nas chamadas escolas abertas,
implantadas nos EUA durante a década de 60. Hoje poucas dessas escolas se mantém em
funcionamento.
Joseph D. Novak, outro norte americano, escreveu a segunda edição revisada do livro
Educational psychology: a cognitive view e ajudou a difundir a teoria da aprendizagem
significativa de Ausubel. Novak coordenou diversas pesquisas educacionais relacionadas ao
ensino de ciências e propôs diretivas mais amplas que as considerações estritamente
cognitivas de Ausubel. Podemos falar que Novak estava interessado em propor uma teoria
sobre educação, onde o conceito de aprendizagem significativa figurava como um elemento
essencial: “a aprendizagem significativa subjaz a integração construtiva entre pensamento,
sentimento e ação que conduz ao engrandecimento (empowerment) humano.” (Moreira,
2003l:05)
Aprendiz, professor, conhecimento, contexto e avaliação são os cinco elementos que
devem ser levados em consideração ao analisarmos qualquer evento educativo que, por sua
vez, deve implicar em uma ação para intercambiar significados e sentimentos. Nesse processo
o professor deve apresentar de forma clara significados que deseja que sejam aprendidos e
orientar os alunos a externalizar os que eles assimilaram, até que se alcance a aprendizagem
significativa do conhecimento em foco.
Novak alerta que aprender de maneira significativa não é sinônimo de aprender
corretamente (conhecimentos cientificamente aceitos). Pode haver aprendizagem significativa
de conhecimentos ditos do senso comum. Este tipo de evento é responsável pela relativa
estabilidade de conhecimentos cientificamente errôneos, geralmente apresentados pelos
estudantes.
Novak e seus colaboradores formularam diretrizes instrucionais e pesquisaram os
efeitos de diversas estratégias de ensino-aprendizagem que facilitassem a aprendizagem
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
significativa. Entre as mais disseminadas figuram os mapas conceituais e o digrama em V de
Gowin.
As considerações de Novak também não podem ser considerada como um exemplo
prototípico de uma teoria fenomenológica. Mais a preocupação com elementos afetivos
(sentimentos), bem como a utilização de métodos de pesquisa qualitativa para coleta e análise
de dados, aproxima mais a teoria de Novak do ponto de vista fenomenológico que do
positivismo clássico.
Teorias de aprendizagem com influências do materialismo histórico dialético
No campo de ensino-aprendizagem, talvez o melhor representante dessa abordagem
seja o psicólogo russo Lev S. Vigotsky (1896-1934), que apesar de ter vivido apenas 38 anos,
deixou uma obra, escrita nas décadas de 20 e 30, que vêm influenciando diversos
pesquisadores da área nos últimos tempos.
Apesar de não ter como preocupação principal a elaboração de uma teoria do
desenvolvimento infantil, Vigotsky estudou o comportamento infantil para tentar entender o
surgimento do uso de instrumentos e da fala (Rego, 1998).
Vigotsky focou seus estudos no que ele convencionou chamar de processos mentais
superiores (raciocínio, linguagem, comportamento voluntário, etc.). Para ele os processos
mentais superiores originam-se da internalização de práticas sociais existentes no contexto
onde o indivíduo está localizado. Em outras palavras o desenvolvimento cognitivo é a
conversão de relações sociais em funções mentais. Para que isso ocorra é necessário haver
uma interação entre o indivíduo e o social. Não há desenvolvimento intelectual fora de um
contexto social humano, é através da socialização que ele ocorre.
Em seus escritos é possível notar que ele estudou as obras de Piaget. Mas contrário de
Piaget, que afirmava que desenvolvimento ocorria independente da aprendizagem, Vigotsky
dizia que o desenvolvimento e aprendizagem estão intimamente relacionados, sem um não
ocorre o outro.
A conversão de relações sociais em processos mentais ocorre de forma indireta,
através do processo de mediação, típico da cognição humana. Ou seja a internalização
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(apropriação) de instrumentos e signos culturalmente compartilhados. Um instrumento é algo
que serve para fazer alguma coisa (lápis, sistemas de escrita, aparelhos, etc.) e signo algo que
significa alguma coisa em determinados contexto (expressões faciais, gestos, desenhos,
imagens, sons, etc.). O uso de instrumentos e a existência do processo de mediação homemambiente, distingue, de maneira essencial, a raça humana de outros animais. Quanto mais o
indivíduo se apropria e utiliza signos mais vão se modificando as operações psicológicas que
ele é capaz de realizar.
O papel da linguagem é central na teoria de Vigotsky. Para ele a linguagem é o
sistema de símbolos mais importante para o desenvolvimento das funções mentais superiores.
O gradativo domínio da linguagem permite a gradativa descontextualização e abstração de
objetos, fatos e eventos, permitindo que a criança deixe de utilizar objetos concretos como
referência.
Para Vigotsky existem pelo menos dois tipos de inteligência: a prática e a abstrata. A
primeira se refere ao uso de instrumentos e a segunda ao uso de sistemas de signos. Nas
primeiras fases da vida da criança essas duas inteligências se desenvolvem separadamente,
mas em determinado momento, convergem e interagem dialeticamente, constituindo a
essência do comportamento humano complexo.
Outro conceito importante na obra de Vigotsky é o de “zona de desenvolvimento
proximal”, definido como “a distância entre o nível de desenvolvimento cognitivo real do
indivíduo e seu nível de desenvolvimento potencial” (Rivière, 1987 apud Moreira, 2003g:08),
que, de forma prática, poderia ser estudada a partir da diferença entre o que o sujeito é capaz
de fazer sozinho e o que ele pode fazer com ajuda de outros indivíduos mais experientes. É
nesta zona que ocorre o desenvolvimento cognitivo. Segundo Vigotsky, qualquer
procedimento utilizado para promover aprendizagem deve possuir um grau de dificuldade um
pouco acima do real desenvolvimento cognitivo do indivíduo e não exatamente nesse nível
como defendia Piaget.
O processo de formação de conceito ocupa um lugar importante nos estudos de
Vigotsky, pois, segundo ele, tal processo é fundamental no desenvolvimento dos processos
psicológicos superiores. Trata-se de “um processo longo e complexo, que envolve operações
intelectuais dirigidas pelo uso das palavras (tais como: atenção deliberada, memória lógica,
abstração, capacidade para comparar e diferenciar).” (Rego, 1998:78). Como base nos estudos
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
de mais de 300 indivíduos Vigotsky teorizou sobre a existência de uma espécie de evolução
conceitual; que vai desde a formação de “amontoados sincréticos”, adquiridos pela criança
mediante o contato com seu meio físico e social e com adultos, de conteúdo concreto e
instável, até o chamados “conceitos científicos”, como categorias com alto grau de
generalização e conteúdo altamente abstrato. O status de complexidade dessas entidades
metaconceituais varia de acordo com o grau de generalidade e hierarquização que elas
possuem.
As influências do materialismo histórico dialético podem ser identificadas “nas
concepções sobre sociedade, trabalho humano, o uso de instrumento, e a interação dialética
entre o homem e a natureza que serviram como fundamento principal às suas teses sobre o
desenvolvimento humano profundamente enraizado na sociedade e na cultura” (Rego, op
cit:32)
Outros cientistas deram continuidade aos estudos de Vigotsky, entre eles Alexander R.
Luria (1902-1977), Alexei N. Leontiev (1904-1979). A partir da década de 80 idéias de
Vigotsky vem influenciando muitos educadores e pesquisadores da área de ensinoaprendizagem entre eles, o já citado, Jerome Bruner, tendo sido responsável pela tradução de
algumas obras de Vigotsky para o inglês.
Atividade 02
Procure artigos de revistas de pesquisa educacionais disponíveis em
bibliotecas de seu município ou em sites, faça uma análise e descreva de
forma resumida os seguintes aspectos do artigo:
Título
Autor(es)
Problema investigado
Doutrina filosófica subjacente (indicar e comentar)
Teoria(s) de aprendizagem de referência
Conclusões
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
REFERÊNCIA
Carraher, Terezinha N. (org.) (1991) Aprender pensando: contribuições da psicologia
cognitiva para a educação. 6.ed. Petrópolis: Vozes.
Carvalho, Anna Maria Pessoa de. (1992) Construção do Conhecimento e Ensino de
Ciências. Em Aberto. Brasília:INEP, Ano 11 (55), jul./set.1992.
Chalmers, A. F. (1993) O que é ciência afinal? São Paulo: Brasiliense, 1993. p.123-135.
Japiassu, Hilton (1992) As paixões da ciência. São Paulo: Letras & Letras.
Kneller, G. F. (1978) A ciência como atividade humana. Rio de Janeiro: Zahar Editores.
p.54-71.
Kuhn, Thomas S. (2000) A estrutura das revoluções cientificas. 5ª ed. Trad. de Beatriz
Vianna Boeira e Nelson Boeira. São Paulo: Perspectiva.
Oliveira, M. K. (2000) O pensamento de Vygotsky como fonte de reflexão sobre a
educação. Cadernos Cedes. Campinas. n.35. p.11-18. jul/2000.
Ostermann, Fernanda (1996) A epistemologia de Kuhn. Cadernos Catarinenses de Ensino
de Física. Florianópolis, v.03 (03), p.184 -196, dez/1996.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
UNIDADE 2
ABORDAGENS E ESTRATÉGIAS ALTERNATIVAS
PARA O ENSINO-APRENDIZAGEM DE CIÊNCIAS
Existem várias formas de ensinar ciências, cada uma dessas maneiras está relacionada com
uma abordagem de ensino de ciências.
Atividade 03
Antes de darmos continuidade ao nosso estudo, pare um pouco para
refletir sobre a sua prática como professor de ciências.
Você pode fazer isto refletindo sobre as seguintes questões:
Que método(s) de ensino você costuma utilizar em suas aulas?
Você está satisfeito com o aprendizado de seus alunos?
O que você acha mais importante que o aluno aprenda em sua disciplina?
Como você acha que seria a melhor maneira de ministrar aulas de
Ciências?
Agora que você já refletiu, escreva um memorial contendo as principais
lembranças sobre a sua atividade docente e ressaltando as suas reflexões.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
1.
MAPAS
CONCEITUAIS
COMO
FERRAMENTAS
DE
ENSINO
E
APRENDIZAGEM DE CIÊNCIAS
A origem da idéia
A idéia de interligar conceitos em forma de rede, provavelmente surgiu do
pressuposto de que o significado de um conceito está determinado por suas relações com
outros conceitos. Esta idéia está na base da chamadas redes semânticas propostas por Quillian
(1968 apud Greca, 1999) utilizadas como forma computacional para simular representações
mentais.
Em meados de 1970, Joseph Novak e seus colaboradores, envolvidos em estudos
sobre aprendizagem significativa (Ausubel, Novak e Hanesian, 1980) na Universidade de
Cornell, nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica de produção de diagramas formados
por termos (conceitos) interligados, que deveriam representar, de forma gráfica, as múltiplas
relações existentes entre conceitos envolvidos em determinado assunto. Esses diagramas
poderiam servir para explicitar significados atribuídos a determinado corpo de conhecimentos.
Tais diagramas foram denominados de mapas conceituais.
Para se fazer um mapa conceitual a partir de um corpo de conhecimentos (uma teoria,
um artigo, um texto, um tema, etc.) é preciso, basicamente, selecionar os principais conceitos
envolvidos e traçar as conexões, que, em geral, são feitas por meio de linhas interpostas com
conectivos que devem sugerir a formação de proposições contendo dois ou mais conceitos.
É possível utilizar figuras geométricas ou cores para diferenciar as classes de conceitos.
Por exemplo, usar retângulos para escrever conceitos mais inclusivos, elipses para conceitos
menos inclusivos, triângulos para exemplos, etc. No entanto, tais artifícios, a princípio, são
irrelevantes. Assim como as caixas de conceitos, também é possível usar linhas com
tracejados diferenciados ou com setas nas pontas para evidenciar alguma variação entre os
tipos de relações entre conceitos, mas isso também não deve constituir uma regra.
Mapas conceituais, apesar de refletir significados compreendidos, não são autoexplicativos, em geral, devem ser acompanhados de descrições explicativas ou apresentados
pelos seus elaboradores, a fim de explicitar as relações entre os termos de maneira mais clara
possível.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Diferenças entre mapas conceituais, quadro sinópticos, organogramas e fluxogramas.
Muitos professores têm confundido mapas conceituais com quadro sinópticos,
organogramas ou diagramas de fluxo. Em uma tentativa de sanar este problema vamos
mostrar algumas características de cada uma dessas representações e as suas diferenças entre
mapas conceituais.
Um quadro sinóptico (Figura 1) exprime o resumo de idéias sobre um determinado
tema. Em geral possuem frases, orações ou fórmulas dentro de caixas interligadas por linhas
sem conectivos entre si. É muito comum usar quadros sinópticos para facilitar a compreensão
de um tema. Por isso talvez muitos professores, não raro, autores de livros didáticos,
confundem esse tipo de diagramas com mapas conceituais. Mapas conceituais devem
representar relações entre conceitos e não entre frases ou orações.
Transformações
Estado inicial diferente do estado final
As transformações são acompanhadas de efeitos
energéticos: absorção ou liberação de energia.
Transformação química: altera a
natureza do sistema; surgem materiais novos;
as propriedades observáveis se modificam.
Conservação de energia
Existe um equilíbrio entre a energia
recebida e liberada.
Transformação física: não altera a natureza do
sistema; este conserva suas propriedades.
Conservação de massa
A massa se conserva nas transformações que
ocorrem em sistemas fechados.
O fluxo de energia e de matéria entre a atmosfera, a litosfera, a hidrosfera e a biosfera, é o responsável
pelas transformações que ocorrem na natureza. Muitas transformações que observamos à nossa decorrem
também de atividades humanas (antropogênicas).
FIGURA 1: Um quadro sinóptico confundido com um mapa conceitual, retirado do manual do professor
de um livro didático de química (Silva et al., 2001),
Um organograma (Figura 2), como o próprio nome sugere, deve representar a
organização de situações, instituições ou processos. Em geral apresentam uma hierarquia fixa,
ou seja, os termos possuem necessariamente uma ordenação hierárquica. Os termos,
hierarquicamente mais relevantes são colocados na parte superior dos organogramas e o
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restante é distribuído na parte inferior, de acordo com sua importância na escala de hierarquia.
É comum existir apenas uma conexão entre os termos. Os organogramas não servem para
representar a estrutura de organização de conceitos, pois esse tipo de estrutura possui
múltiplas conexões entre termos e nem sempre é possível estabelecer uma ordem hierárquica
de conceitos.
Diretoria
Assessoria
jurídica
Vestuário
Departamento de
recursos humanos
Departamento
financeiro
Departamento de
Marketing
Departamento
de vendas
Eletrodomésticos
Setor de
recrutamento
Compras e
negociações
Cama mesa
e banho
Setor de
treinamento
Controle
contábil
Calçados
FIGURA 2: Um organograma de uma empresa fictícia.
Um diagrama de fluxo, ou fluxograma (Figura 3), é utilizado para representar a
seqüência de passos de um processo. Em geral, esquematiza etapas e suas respectivas subetapas. Também apresenta poucas conexões entre termos e definitivamente não serve para
exprimir significados de um corpo de conhecimentos, tal qual os mapas conceituais.
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FIGURA 3: Um fluxograma de manutenção de equipamentos elétricos.
Possibilidades de uso de mapas conceituais
FIGURA 4: Mapa conceitual para o núcleo interdisciplinar do 1° ano, elaborado pelos professores Hugo
Fernandez, Marta Ramirez e Ana Schnersch em uma oficina pedagógica sobre mapas conceituais
realizada em Bariloche, Argentina, 1994. (Moreira, 1999)
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O valor educativo do uso de mapas conceituais (Figuras 4 e 5) é muito relevante.
Podemos utilizá-lo em praticamente todos os níveis de ensino para tratar conhecimentos de
uma aula, um tópico, um tema, uma teoria, um problema, etc. Seu valor enquanto instrumento
de aprendizagem reside no fato de que seu uso ajuda na reflexão crítica sobre o conteúdo de
um corpo de conhecimentos; na identificação, seleção e classificação de conceitos; na
explicitação das múltiplas relações entre conceitos; na organização e apresentação de idéias,
entre outras vantagens. Podemos dizer que elaboração de mapas conceituais envolve as
mesmas habilidades que a elaboração de uma redação: concentração, reflexão, comparação,
síntese, etc. Porém sua natureza esquemática facilita sua produção e possíveis reelaborações.
“Na medida em que os alunos utilizarem mapas conceituais para integrar, reconciliar e
diferenciar conceitos, na medida que usarem essa técnica para analisar artigos, textos,
capítulos de livros, romances, experimentos de laboratório, e outros materiais educativos do
currículo, eles estarão usando o mapeamento conceitual como um recurso de aprendizagem”
(Moreira, 1999:241)
Não existe apenas um mapa conceitual “correto” sobre determinado assunto. Dois
mapas conceituais aparentemente diferentes podem evidenciar bom entendimento do assunto.
Evidentemente, isso não quer dizer que “tudo vale”, é comum encontrar mapas que nada
dizem. Apenas um amontoado de conceitos interligados aleatoriamente. Naturalmente, mapas
desse tipo sugerem falta de compreensão. Por isso os mapas conceituais além de recurso de
aprendizagem em si, podem também servir como instrumento de avaliação de aprendizagem.
Se adequadamente usados podem ajudar a determinar o grau de entendimento dos alunos e a
dificuldades de aprendizagem que eles apresentam sobre determinado tema. Além disso,
podem ser usados como instrumentos de análise de currículos (Moreira e Buchweitz, 1993) ou
ainda para capturar, armazenar, compartilhar ou usar conhecimentos (Novak, 1997)
Para ajudar na elaboração de mapas conceituais, vamos apresentar as orientações
sugeridas por Moreira (1999:247):
1. Identifique os conceitos-chave do conteúdo que vai mapear e ponha-os em uma lista.
Limite entre 6 e 10 o número de conceitos.
2. Ordene os conceitos, colocando o(s) mais geral(is), mais inclusivo(s), no topo do
mapa e, gradualmente, vá agregando os demais até completar o diagrama de acordo
com o princípio da diferenciação progressiva. Algumas vezes é difícil identificar os
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conceitos mais gerais, mais inclusivos; nesse caso, é útil analisar o contexto no qual os
conceitos estão sendo considerados ou ter uma idéia da situação em que tais conceitos
devem ser ordenados.
3. Se o mapa se refere, por exemplo, a um parágrafo de um texto, o número de conceitos
fica limitado pelo próprio parágrafo. Se o mapa incorpora também o seu conhecimento
sobre o assunto, além do contido no texto, conceitos mais específicos podem ser
incluídos no mapa.
4. Conecte os conceitos com linhas e rotule essas linhas com uma ou mais palavraschave que explicitem a relação entre os conceitos. Os conceitos e as palavras-chave
devem sugerir uma proposição que expresse o significado da relação.
5. Evite palavras que apenas indiquem relações triviais entre os conceitos. Busque
relações horizontais e cruzadas.
6. Exemplos podem ser agregados ao mapa, embaixo dos conceitos correspondentes. Em
geral, os exemplos ficam na parte inferior do mapa.
7. Geralmente, o primeiro intento de mapa tem simetria pobre e alguns conceitos ou
grupos de conceitos acabam mal situados em relação a outros que estão mais
estreitamente relacionados. Reconstruir o mapa é útil neste caso.
8. Talvez neste ponto você já comece a imaginar outras maneiras de fazer o mapa, outros
modos de hierarquizar os conceitos. Lembre-se que não há um único modo de traçar
um mapa conceitual. À medida que muda sua compreensão sobre as relações entre os
conceitos, ou à medida que você aprende, seu mapa também muda. Um mapa
conceitual é um instrumento dinâmico, refletindo a compreensão de quem o faz no
momento em que o faz.
9. Compartilhe seu mapa com colegas e examine os mapas deles. Pergunte o que
significam as relações, questione a localização de certos conceitos, a inclusão de
alguns que não lhe parecem importantes, a omissão de outros que você julga
fundamentais. O mapa conceitual é um bom instrumento para compartilhar, trocar e
“negociar” significados.
Os mapas conceituais são mais uma entre as várias técnicas de ensino-aprendizagem.
Podem ser utilizados para fins diversificados. Naturalmente, no começo, podem surgir
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resistências da parte de alguns alunos (dificuldade inicial, preguiça, etc.). Não se preocupe,
isso é comum em qualquer mudança de rotina.
Para que seus alunos aprendam a fazer mapas conceituais convém fazer sessões de
elaboração coletiva de mapas, para que eles aprendam a técnicas básicas de elaboração. Para
isso, você pode selecionar, junto com os alunos, um tema que supostamente eles dominem
(religião, sexo, drogas, futebol, etc.). Em seguida, peça aos alunos para indicarem 10
conceitos que considerem importantes sobre o tema. Com ajuda dos alunos, trace na lousa o
mapa conceitual sobre o tema escolhido.
Um jeito de evitar possíveis “brancos” na frente dos alunos é traçar antecipadamente
alguns mapas conceituais sobre temas que possivelmente possam ser escolhidos por eles. Não
mostre o seu mapa pronto de primeira. Procure traçar na lousa junto com os alunos, depois
você pode mostrar os exemplos feitos por você sobre outros temas. Depois disso incentive-os
a traçar mapas sobre temas de interesse deles, para que exercitem a técnica. Depois de
perceber que já possuem um certo domínio da técnica será possível solicitar que eles tracem
mapas sobre temas da matéria estudada.
No site: http://cmap.ihmc.us é possível baixar gratuitamente o software Concept
Maps Tools desenvolvido para a produção de mapas conceituais em microcomputadores. Este
software facilita bastante a construção de mapas para quem tem acesso a microcomputadores.
Naturalmente não substitui a criatividades das pessoas envolvidas na elaboração de mapas
conceituais.
FIGURA 5: Exemplo de mapa conceitual sobre o tema sexo, feito com auxílio do software Concept Maps Tools.
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EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Atividade 04
Trace mapas conceituais:
De um assunto/conteúdo que você domina.
De um dos tópicos da Unidade I deste módulo.
Que contenha os conceitos: interdisciplinaridade, contextualização e
conhecimentos científicos, mais alguns que você considerar importantes
para dar coerência ao mapa.
2. USANDO A HISTÓRIA DA CIÊNCIA PARA FACILITAR A COMPREENSÃO DE
CONHECIMENTOS CIENTÍFICOS
A desvalorização da história
Não é recente a preocupação de usar elementos da história da ciência na educação
escolar. Muito provavelmente os manuais escolares publicados antes do inicio da febre
tecnicista tenham explorado alguns aspectos da história da ciência para esclarecer conceitos e
processos científicos. O tecnicismo, em nome de uma suposta eficiência educacional (mais
conteúdo em menos tempo), entre outras atrocidades, aboliu o uso da história da ciência nas
salas de aula do ensino básico em favor da exploração da estrutura lógica do conhecimento.
Isso é bastante visível nos livros didáticos publicados de 1950 até meados de 1990, que
passaram a apresentar os assuntos da maneira mais fragmentada possível, obedecendo a uma
seqüência lógica, supostamente relacionada com a estrutura do conhecimento, deixando
totalmente de fora qualquer aspecto histórico.
A preocupação excessiva em abordar uma gama enorme de informações prescritas nos
currículos oficiais, geralmente solicitadas em exames de seleção; a falta de contato com textos
sobre história da ciência; o uso exclusivo de livros didáticos existentes no mercado e a falta de
contato com metodologias de ensino alternativas, dentre outros fatores, acabou forçando os
professores a optar pela abordagem curricular lógica-estrutural (não histórica).
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Esta abordagem parte do estudo de conceitos (definições) supostamente mais
elementares, geralmente de caráter microscópico e abstrato, para posteriormente abordar
teorias mais complexas. Por exemplo, em grande parte dos livros didáticos de química os
primeiros capítulos tratam sobre as propriedades dos átomos antes de: tabela periódica,
estequiometria química e estudo dos gases, sem nem ao menos citar que só foi possível chegar
à teoria atômica moderna depois de descoberta das propriedades dos gases, elementos
químicos e algumas de suas propriedades periódicas.
Esta herança tecnicista, acaba por se configurar em mais uma dificuldade de
aprendizagem para o estudante, pois a compreensão dos ditos conceitos elementares envolve
um alto grau de abstração e conhecimentos prévios bem fundamentados sobre cálculos
matemáticos. No caso da atomística, no máximo o que se obtêm é a aprendizagem mecânica
do método de distribuição eletrônica pelo diagrama de Linus Pauling.
Mesmo durante o durante o apogeu tecnicista, existiram autores que defendiam o uso
da histórica da ciência como estratégia de melhoria de ensino. Em 1964 James Conant já
recomendava o uso história da ciência para ensinar conceitos básicos para estudantes
universitários de ciências humanas e sociais. Mais recentemente vários autores, entre eles
Gagliard (1988); Matthews (1994); Matthews (1995); Solomon, Duveem e Scott (1994);
Stinner (1994); Castro e Carvalho (1992); defendem o uso da história da ciência para a
melhoria aprendizagem de conceitos, habilidades e atitudes nos diversos níveis de ensino.
Tais estudos alertam sobre o equívoco de grande parte dos autores de livros textos e meios de
comunicação em massa, que apresentam aspectos históricos de forma puramente ornamental,
onde, em geral, é dado ênfase a uma imagem empirista, ateórica, descobridora e individualista
dos cientistas e a ciência como um produto pronto e acabado, fruto de um processo de
desenvolvimento cronologicamente linear, política e economicamente neutro. Poucas vezes
são explorados aspectos relacionados ao contexto histórico (político, econômico, etc.) da
época das formulações, muito menos as contribuições de outros cientistas e os embates
travados entre defensores de teorias concorrentes. Isso, de certa forma, ajuda na consolidação
de uma visão deformada do trabalho científico.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Vantagens do uso da história da ciência
É pedagogicamente desejável que o aluno compreenda e se aproprie do processo de
elaboração e defesa de argumentos cientificamente discutíveis do que simplesmente domine
mecanicamente informações e técnicas de resolução de problemas estritamente livrescos, do
tipo aplicação de fórmulas e regras.
O uso da história da ciência pode ajudar os alunos (e professores) a compreender
melhor não só as teorias em si, mais também seu processo de elaboração. Dando ênfase a este
último aspecto o professor poderá ajudar a desmistificar a imagem dos cientistas e inspirar
seus alunos a assumir posicionamentos mais críticos perante teorias científicas, reconhecer
seu caráter transitório e passível de refutação futura. Isso talvez tire de circulação jargões do
tipo “a química é um conjunto de regras cheias de exceções”, pois o estabelecimento de um
diálogo entre a construção do conhecimento pelo aluno e a construção do conhecimento na
ciência ameniza a ansiedade de buscar o produto final, a fórmula mágica que tudo resolve ou
a definição para ser realçada no caderno e memorizada. Nenhuma informação terá significado
se não constituir real elaboração do sujeito que a utiliza (Castro e Carvalho, 1992).
A história da ciência também é fonte de contextualização do conhecimento. Neste
caso contextualizar teorias científicas passaria necessariamente por um processo de
identificação dos problemas práticos que os cientistas centraram suas atenções e o panorama
sócio-econômico e político da época do desenvolvimento das teorias científicas em questão. A
abordagem histórica, ao tornar explícito este e outros aspectos aproxima os estudantes dos
motivos e mecanismos que possibilitaram a elaboração das teorias científicas.
Com a expansão das pesquisas de identificação de concepções espontâneas dos
estudantes sobre fenômenos naturais e conceitos científicos, alguns estudos (Stinner, 1994;
Peduzzi, 1996), concluíram que existem certas semelhanças entre concepções espontâneas e
certos modelos pré-científicos desenvolvidos historicamente. Isso serviu como mais um
argumento em prol do uso da história da ciência, agora também como parâmetro de
planejamento de atividades. Pois, sendo assim, o estudo da evolução histórica do
conhecimento, poderá fornecer subsídios para os professores entenderem melhor as
dificuldades dos estudantes em compreender significativamente as teorias que substituíram as
teorias pré-científicas.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Como utilizar a HC em sala de aula
Se quisermos utilizar a história da ciência para auxiliar o ensino de conceitos,
habilidades e atitudes, em hipótese nenhuma devemos centrar na aprendizagem de
informações factuais (nomes, datas, etc.) mas procurar explicitar as contradições, embates,
argumentos, insights havidos durante o processo de construção das teorias. Também não
podemos nos iludir com a idéia de fazer com que os estudantes repitam as experiências
clássicas e levá-los a “redescobrir” as teorias científicas. Ao nosso ver, os experimentos
clássicos servem mais efetivamente para que os estudantes compreendam melhor os
parâmetros usados para elaborar os teorias e inspirá-los a realizar experimentos de refutação.
James Conant, já nos anos 60, defendia a seleção de exemplos históricos de
desenvolvimento da ciência para ilustrar e discutir como tais conhecimentos nasceram e
progrediram, fazendo com que o estudante atinja uma compreensão de ciência pelo contato
com os princípios de sua tática e estratégia (Conant, 1960 apud Andrade, 1992). Para ele era
importante explicitar:
– As dificuldades inerentes aos novos impulsos de progresso; a importância da
inauguração de novos processos de pesquisa e seu efeito revolucionário (por
exemplo, o uso do telescópio, microscópio, balança, etc.);
– Como a experiência, ou a observação, pode produzir novos conceitos e
generalizações;
– O papel do conhecimento acidental;
– O caráter dinâmico da ciência (permanente reformulações);
– As relações entre ciência, tecnologia e sociedade.
Além de explorar aspectos relacionados estritamente a conteúdos das disciplinas
específicas, os professores também podem explorar o desenvolvimento de habilidades
relacionadas a interpretação e produção de textos, procedimentos de cálculo matemáticos e
representação gráfica de resultados. Aspectos históricos também podem ser úteis para o
planejamento e elaboração de trabalhos de iniciação científica.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Sugestões temáticas
O ideal ao trabalhar com HC talvez seja usá-la como parâmetro de planejamento e
exposição de idéias. A exposição de idéias de acordo com sua evolução histórica pode surtir
melhores resultados que a exposição em seqüência lógico-estrutural. Esse pressuposto sugere
que a sequenciação temática dos currículos escolares poderiam ser planejadas a partir do
estudo da evolução histórica de conhecimentos científicos. Isso exigiria uma reformulação
profunda dos currículos e a produção de materiais didáticos adequados a esta nova abordagem
didática.
Mas se o professor não optar por esta mudança radical, mesmo assim, é possível
fazer uso de elementos da história da ciência em sala de aula. O primeiro passo poderia se dar
com a exploração, durante um bimestre ou mais, de algum tópico específico de evolução
histórica fazendo uso de aulas expositivas ou leitura de textos seguidas de discussão sobre os
tema abordado. A partir daí poderiam surgir propostas de aprofundamento, onde, por
exemplo, os estudantes poderiam:
– Buscar ilustrar os procedimentos (experimentos, demonstrações matemáticas, etc.)
pelos quais obtiveram os dados para sustentar os argumentos em pró ou contra
determinadas teorias.
– Elaborar discussões do tipo “tribunal do júri”, simulando os debates ocorridos
entre defensores duas teorias concorrentes.
– Repetir, sob outras condições, os procedimentos realizados pelos cientistas e
analisar os resultados obtidos.
– Buscar explicitar a origem e o significado dos termos utilizados nas teorias.
A seguir apresentarem alguns tópicos sugeridos por Hernández González e Prieto
Pérez (2000), cujo teor, ao nosso ver, constitui a base para a compreensão da ciência moderna
e que podem ser explorados em atividades para os alunos da educação básica.
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>> EVOLUÇÃO DO PENSAMENTO CIENTÍFICO
–
A evolução das idéias sobre natureza da matéria desde os filósofos gregos.
–
Idéias filosóficas iluministas sobre a natureza e as características do conhecimento
científico; Bacon, Descartes, Comte, Marx, Popper, Kuhn, etc.
>> QUÍMICA
–
A Alquimia: breve historia desde a antiguidade a Paracelso. Conceitos e símbolos
alquímicos. O papel da Alquimia nas diferentes culturas. Biografias de alquimistas.
–
O problema da transmutacão dos elementos: a pedra filosofal e a idéia de retirar os
metais enfermos. A Alquimia e o hermetismo. A relação da Alquimia com as obras de
Platão e Aristóteles.
–
A transição à química: a obra de Paracelso: a iatroquímica. A figura de Lavoisier:
suas experiências - o emprego sistemático da balança: a quantificação de sistemas
fechados. O “canto do cisne” da Alquimia: a teoría do flogístico. O nascimento da
química. A noção de reação química e a lei de proporções múltiplas de Proust.
–
As tentativas de elaboração de um sistema de organização de elementos químicos: a
formulação da tabela periódica de Mendeleev;
>> BIOLOGIA
–
A geração espontânea – sua história e evolução: dos seres superiores aos
microorganismos.Experiências de Redi. Polêmica entre Needham y Spallanzani e sua
relação com a biologia do século XIX.
–
O conflito entre criacionismo e evolucionismo: Darwin y a geração espontânea.repercussão social, implicações políticas e religiosas. A geração espontânea e o
vitalismo.
–
A figura de Pasteur. Suas experiências: a geração espontânea na obra de Pasteur.
Influência da experimentação microbiológica no enfraquecimento da idéia de geração
espontânea. A polêmica com Felix Pouchet. Conseqüências da obra de Pasteur na
biologia, na medicina e na indústria.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
>> FÍSICA
–
O movimento: as explicações em termos de uma física de lugares naturais.
Movimentos naturais e violentos. O motor. Uma física teleológica.
–
Separando movimentos e forças: Galileu – a inércia. a força não é a causa do
movimento mais sim de sua modificação.
–
Os estudos sobre o calor de Kelvin, Farenheit, Rumfort e as máquinas à vapor.
–
Forças por contato e ação à distância. Uma física mecanicista: Descartes. Newton e a
gravitação. Uma reintrodução das qualidades ocultas? Faraday e Maxwell: a noção
de campo de forças. A visão clássica do mundo.
>> MATEMÁTICA
–
A matemática empírica: uma perspectiva antropológica (contar e medir). A invenção
da escrita e numeração. A matemática nas culturas antigas: Egito, Babilônia, China e
Índia. O método da antiphairesis.
–
A aritmética na Grécia: a harmonia musical pitagórica. Razão, analogia y proporção.
Os números figurados. A divisibilidade. Teoria de pares e ímpares. Teoria dos
números primos y compostos. A doutrina pitagórica: as coisas são números.
–
A geometria na Grécia: os teoremas de Tales e o conceito de simetría.- A
determinação de áreas.- As médias proporcionais. A secção áurea. As magnitudes
irracionais.
–
A matemática como ciência teórica: prova, demonstração e aplicação. O método de
demonstração indireta. Axiomas, postulados, noções comuns e definições nos
Elementos de Euclides. Arquimedes e o método.
–
Algumas ilustrações da aplicação da matemática aos problemas físicos: a lei óptica
da reflexão, a medição de Eratóstenes do raio da Terra, a distância relativa entre a
Terra e o Sol e entre a Terra e a Lua segundo Aristarco de Samos.
Como qualquer outra inovação no ensino o uso da história da ciência pode causar
estranheza e certa resistência por parte de alguns alunos, nada que seja capaz de desanimá-los.
Certamente lhe será bem mais interessante ficar sabendo do “porquês” históricos da ciência.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Atividade 05
Planeje uma ou mais aulas expositivas para tratar de um assunto
específico de sua disciplina, fazendo uso da abordagem histórica. Não se
esqueça de citar as fontes dos textos que poderão ser utilizados com os
alunos
Sites e bibliografia sobre história da ciência
Chassot, A. A ciência através dos tempos. 2ª edição. São Paulo: Moderna. 2003
Ronan, Colin A. História ilustrada da Ciência, vols. I, II, III e IV. Rio de Janeiro:
Zahar. 1987.
Ciência para todos - http://lectura.ilce.edu.mx:3000/biblioteca/sites/ciencia/
Ciência Hoje na Escola - http://www2.uol.com.br/cienciahoje/che/perfis.htm
Biblioteca do Futuro USP - http://www.bibvirt.futuro.usp.br/
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
3. EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS
Você já se perguntou qual a finalidade da utilização de experimento nas aulas de
ciências? E quais as vantagens e desvantagens da utilização de experimentos em aulas de
Ciências? Refletindo juntos podemos encontrar algumas respostas para esses nossos
questionamentos. Sendo assim, vamos pensar um pouco...
...para refletir e escrever
Qual a sua opinião sobre o uso da experimentação nas aulas de
Ciências?
Percebemos então, que o uso da experimentação nas aulas de ciências teve e tem um
papel muito importante para o Ensino de Ciências. Porém, muitos professores têm uma
concepção um pouco limitada sobre esta forma de ensinar Ciência. Assim, alguns acreditam
que a experimentação é muito importante por comprovar a teoria, outros acham que ela é
fundamental para aumentar o interesse e motivação do aluno, e existem ainda aqueles que
esperam que os alunos construam a teoria a partir da experimentação. Mas, será que estes
argumentos são realmente convincentes e suficientes?
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Vamos então abordar como ocorreu a introdução da experimentação nas aulas de
ciências, para que possamos entender o que motivou esta tentativa de mudança na maneira de
ensinar Ciência.
Como começou?
A utilização das atividades práticas em aulas de ciências não é recente. Segundo
registros históricos teve início na Inglaterra, no ano de 1882, momento em que se declarava
que a formação em ciências deveria ser ministrada, principalmente, por meio de
experimentos. No entanto, ao longo dessa trajetória histórica há momentos em que a ênfase
experimental é grandemente promovida e, em outros ficando quase que abandonada.
A experimentação merece destaque dentro da sua inserção no ensino de ciências nos
últimos quarenta anos, onde seu espaço na prática docente e no imaginário do professor ganha
caráter de grande relevância para o ensino. Ela alcançou seu ápice quando enfrentou o
“ensino tradicional” caracterizado por ser expositivo e memorístico. Isso foi refletido sobre os
currículos propostas nos anos 50 e 60, que por sua vez, foram influenciados pelas grandes
mudanças como a expansão do conhecimento científico, a industrialização e do
desenvolvimento tecnológico, que passava os paises após a Segunda Guerra Mundial.
Após a Segunda Guerra a União Soviética desponta no progresso cientifico com o
lançamento do Sputnik. Apesar desse avanço técnico-científico, a educação daquela época
não havia incorporado a expansão do conhecimento científico desenvolvido durante a
Segunda Guerra. Nesse período as Ciências haviam realizado grandes descobertas e, tais
descobertas ainda não tinham sido incorporadas no currículo escolar. Ficando, deste modo, a
escola com a transmissão aos alunos de informações consideradas ultrapassadas. Fazia-se,
então, necessário, mudanças nos currículos escolares visando incorporar os novos
conhecimentos produzidos na educação básica e, deste modo, contribuir para o
desenvolvimento cientifico, industrial e tecnológico dos países.
Isso acarretou mudanças dos métodos de ensino considerados expositivos para os
métodos de ensino considerados ativos. Foi aí que a experimentação encontrou grande espaço,
na medida em que proporcionava o “aprender fazendo”. No entanto foi incorporado também
no ensino a racionalidade da atividade cientifica, como o intuito de formar o jovem cientista.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
No período de 60 á 70 o mundo alcança uma prosperidade no desenvolvimento
industrial, porém, no campo político e social se dividem de forma intensa: de um lado o
capitalismo e do outro lado o socialismo, originários da guerra fria. Esse fato acarretou uma
nova meta ao ensino de ciências, como aponta Krasilchik (1987, p.3)
mais um objetivo - permitir a vivência do método cientifico como necessário
á formação do cidadão, não restringindo mais apenas á preparação do
futuro cientista.
Nesse período o ensino e a experimentação no ensino passaram por transformações
para “se adequar a mais esse objetivo”. Assim, da observação para a interpretação dos fatos
(das teorias), com a manipulação de instrumentos, passa-se para elaboração de hipóteses,
identificação de problemas e elaboração de experimentos buscando a aplicação dos
resultados.
Na década de 70 a 80, o mundo descobre uma herança nefasta do processo de
industrialização pelo qual passou nos anos anteriores. Olhando para os resultados desse
processo no meio ambiente, a educação ambiental torna-se prioridade, nas discussões das
implicações sociais do desenvolvimento cientifico. Entretanto no campo experimental apesar
das diferentes propostas desenvolvidas para o ensino de ciências, por vários países, a
experimentação permaneceu dentro de uma visão de formar “um jovem cientista” e o método
cientifico deveria ser imitado pelos alunos e professores do ensino fundamental e médio.
O que se observa a partir dos anos 80 aos dias atuais é um embate no campo
educacional entre as idéias propostas pelo empirismo – positivismo (o experimento é usado
para comprovar uma teoria) e o construtivismo que transporta para a experimentação atitudes
peculiares (a experimentação como meio para se construir um conhecimento).
Só a experimentação resolve?
Contudo, a utilização de atividades práticas nas aulas de ciências foi criticada por
vários autores. Encontramos, por exemplo, nas idéias de Hodson a dúvida do valor
pedagógico da experimentação quando afirma que em oposição às expectativas do professor,
muitos alunos não demonstram motivação diante de atividades experimentais.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
O professor precisa perceber a experimentação como elemento essencial nas aulas de
ciências, mas que ela por si só, não garante um bom aprendizado. Além disso, devemos ter o
cuidado de não criar uma expectativa de que as aulas serão realizadas em laboratórios iguais
oas utilizados pelos cientistas, pois as aulas de ciências não necessitam de equipamentos tão
sofisticação como os destes laboratórios.
O trabalho com experimentos nas aulas de ciências pode contribuir para a melhoria do
processo ensino-aprendizagem, proporcionando um resultado melhor do que o feito
tradicionalmente. No entanto, em oposição as expectativas do professor, a utilização de
experimentos não garante o aumento de interesse por parte dos alunos, pois para que isso
aconteça é necessário que a atividade desenvolvida seja interessante e motivadora.
Muitos deixam de utilizar a experimentação nas aulas de ciências por falta de
laboratório em suas escolas, porém acreditamos que muitas atividades experimentais podem
ser realizadas com materiais que estão presentes em nosso dia-a-dia, por exemplo: copos,
garrafas térmicas, vidros de maionese, garrafas descartáveis, entre outros.
Hodson também destaca que o ensino experimental deve envolver menos prática e
mais reflexão. Deste modo a utilização de experimentos requer a emergência da interação e do
diálogo em aulas de Ciências. Por um lado, a busca por reflexão em aulas e que envolvem
experimentos, abre espaço propício para a superação da visão empirista-positivista da ciência.
Por outro lado, o que se ensina e o que passa a fazer parte do processo de aprendizagem é o
significado compartilhado no diálogo, na situação concreta de interação. Nesse sentido, vale
destacar algumas idéias do psicólogo Lev S Vygotsky, que tem sido frutíferas na
compreensão do desenvolvimento e aprendizagem de indivíduos. Segundo Rego (2000) a
apropriação das idéias de Vygotsky possibilita um novo modo de olhar a escola, o
conhecimento, o professor, o aluno e a sociedade.
Não devemos esperar que só pela realização da atividade experimental o aluno
expresse as idéias relacionadas aos fenômenos aparentemente apresentadas na situação
concreta de realização, ou que aprenda todo o conhecimento que desejamos que ele aprenda,
pois a intervenção do professor e o diálogo com os colegas mais experientes são fundamentais
para o desenvolvimento do aluno. Além disso, é importante considerar que os alunos trazem
para a sala de aula conhecimentos que vão sendo incorporados pelas experiências que
vivenciam da cultura da qual fazem parte, pois segundo Hodson (2002, p.4)
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
engajar-se em qualquer tipo de atividade de investigação e para descobrir
qualquer coisa é necessário trabalhar a partir de esquemas conceituais já
existentes.
Assim, é necessário considerar os conhecimentos que cada aluno adquiriu, a partir da
sua convivência social, sobre o tema em estudo, o que permite, então, discuti-los para que se
possa apresentar alguns conhecimentos teóricos que possibilitem a compreensão dos
conhecimentos envolvidos no experimento.
Ao considerar os conhecimentos prévios dos alunos estamos tentando tornar mais
significativo para o aluno o conteúdo que estamos ensinando. Nesse sentido é necessário
considerar também a reciprocidade da relação teoria-prática. Essa relação não deve ser vista e
tratada nas salas de aula como via de mão única, em que a prática comprova a teoria ou viceversa. “Ao invés da via de mão única, a ciência deve ser vista como uma via de mão dupla.
Vão-se dos experimentos as teorias; vem-se das teorias aos experimentos. O importante é que
a teoria e o experimento dialoguem [...]” (AMARAL & SILVA, aput SILVA & ZANON,
2000, p. 139).
Assim, experimentos podem favorecer aprendizagens de conceitos no ensino das
ciências, na medida em que, o papel do professor seja redirecionado no sentido de incentivar
os alunos a falarem sobre suas idéias e, assumindo neste contexto a postura de
ouvir com paciência, sustentar o raciocínio dos alunos por meio de
perguntas, introduzir discretamente, em suas perguntas a palavra que fala
ao aluno, criando um ambiente propício ao desenvolvimento cognitivo e
afetivo em sala de aula. (CARVALHO, 2001, p.183).
Vale ressaltar que os experimentos não despensa o planejamento do professor, que
precisa ter definido, entre outras coisas, os objetivo que pretende alcançar com o
desenvolvimento do/s experimento/s e, como vai desenvolver o experimento.
É importante registrar e compartilhar o
desenvolvimento das atividades com os
outros professores.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Durante todo o processo de organização e a concretização da atividade, o professor
poderá recorrer a meios para registrar cada momento no desenvolvimento da atividade. Esse
registro servirá para que mais tarde o professor possa relatar a atividade desenvolvida como
seus alunos para outros colegas e até mesmo para os professores da escola onde trabalha. É
necessária que o professor tenha claro e até mesmo redigida a seguinte questão para a sua
orientação: o que estou me propondo a fazer? Por que? Para que? Como vou fazer?
Para compor o registro da concretização da atividade é importante que o professor
organize informações sobre o processo de desenvolvimento, que pode ser feito por escrito e
em forma de redação. Essa redação pode conter, por exemplo, o dia e o local em que foi
realizada a atividade, o que foi feito, o que se alcançou, as principais dificuldades encontradas
na organização e na realização do trabalho, as soluções tomadas, como foi a participação dos
alunos, o que os alunos demonstraram compreender.
O professor também poderá pedir para os alunos relatarem por escrito e/ou com
auxílio de desenhos o experimento que foi realizado, destacando o que compreenderam e a
sua opinião sobre o experimento realizado. Este relato poderá servir como registro e avaliação
da atividade.
O professor também poderá registrar o desenvolvimento da atividade por meio de
fotografias, utilizando o gravador para registrar o diálogo do professor com um ou mais
grupos de alunos, ou por outros meios que achar conveniente.
Orientações inspiradoras
Quanto ao desenvolvimento do/s experimento/s, estes podem ocorrer de modo
demonstrativo, ou seja, o professor fazendo, apresentando e discutindo com a turma, ou,
desenvolvido em grupos de alunos. Se a intenção do professor é desenvolver em grupo, é
necessário definir o número de grupos que deverão ser formados. Nesse sentido, a quantidade
dos materiais utilizados no/s experimento/s vai variar de acordo com o número de grupos que
se deseja formar.
É necessário que deste o inicio das atividades os alunos sejam informados sobre o que
vai ser feito e como vai ser feito. Inclusive, os próprios alunos podem participar do
planejamento, ajudando o professor a adquirir os materiais necessários para o trabalho.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Determinados experimentos podem ser realizados dentro da própria sala de aula e,
outros, o professor poderá solicitar que os alunos realizem em sua própria casa, trazendo
para a aula observações e anotações feitas, sendo que, se isso ocorrer, o professor poderá
auxiliar os alunos em como organizar as anotações (por exemplo, em tabelas).
Se o professor for trabalhar com experimentos que exijam a utilização de lamparina ou
vela é bom ter acomodado num canto da sala (um local acessível a todos) um caixa de sapado
como areia. Caso algum acidente envolvendo fogo aconteça, o professor pode dispor de areia
para apagar o fogo.
Quando a atividade exigir energia elétrica e o trabalho for desenvolvido em grupo e
em sala de aula, é necessário dispor de extensão elétrica.
Atividade 06
Você já utilizou a experimentação em suas aulas de ciências?
Se a resposta for sim, faça um relato de sua experiência durante estas
aulas, descrevendo algumas atividades que foram realizadas e contando a
sua opinião em relação a utilização de experimentação nas aulas de
ciências.
Caso a resposta seja não, diga por que nunca ministrou aulas utilizando
experimentos e se tem interesse de utilizar a experimentação em sala de
aula.
4. PESQUISA DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA: PARA ALÉM DA REDESCOBERTA
A necessidade de inovação no ensino de ciências
Vivemos cercados por produtos e processos tecnológicos de comunicação, transporte,
produção de alimentos, medicina, etc. que dependem profundamente da ciência e da
tecnologia. No entanto não é difícil constatar a falta de compreensão de grande parte da
população a respeito desses produtos e processos. Essa desinformação, ao longo do tempo,
tem contribuído para concentrar cada vez mais poder nas mãos de uma pequena parcela de
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
indivíduos e aumentar a pobreza e a desigualdade social, servindo de barreira para o
desenvolvimento pleno do país.
Essa situação vem se agravando a medida que o ensino formal, por uma série de fatores,
tem deixado de cumprir seu papel de formar cidadãos críticos bem preparados política e
intelectualmente. Os reflexos das deficiências desse sistema são explicitados nos baixos
índices de aproveitamento de estudantes brasileiros, divulgados pelo Sistema de Avaliação da
Educação Básica – SAEB (2002)
e pelo Programa de Avaliação estudantil - PISA-
OECD/2003 (Programme for International Student Assessment), principalmente em se
tratando de conhecimentos relacionados à área de ciências e matemática e suas tecnologias
(PCN, 1998).
Processo de ensino baseado predominantemente em aulas expositivas de extensos
conteúdos descontextualizados e fragmentados; falta de material didático; excessivo número
de alunos por turma; infra-estrutura escolar precária; desvalorização salarial de professores;
entre outros, são fatores que historicamente vem sendo apontados como principais causas da
má formação de nossos estudantes.
Quando nos referimos a região Norte, particularmente ao Estado do Pará, além dos
fatores citados devemos adicionar alguns agravantes, tais como a maior extensão territorial
em relação a outros Estados e a existência de localidades com difícil acesso, que acentuam
ainda mais os problemas de acesso à educação de qualidade para grande parcela da população.
Apesar de recentemente o Governo do Estado ter divulgado a viabilização de vagas
para mais de 90% da população em idade escolar, ainda enfrentamos sérios problemas nesta
área, com altas taxas de analfabetismo, repetência e evasão escolar, carência de professores e
má qualidade de ensino.
Por isso, muito mais que disponibilizar vagas para todos os indivíduos em idade
escolar, a democratização da educação, ao nosso ver, supõe um sistema de ensino formal que
efetivamente dê oportunidade aos alunos de se apropriarem de saberes (habilidades, hábitos,
atitudes, conteúdos, etc.) que lhe permitam compreender o mundo, reinterpretar sua realidade
e nela intervir, de modo autônomo, competente e ético.
Para isso, muito além de tentar fazer com que os alunos memorizem conceitos e
fórmulas, os professores devem atuar no sentido de estimular o pensamento, desenvolvendo
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PROGRAMA EDUCIMAT: FORMAÇÃO, TECNOLOGIAS E PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS EM
EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
no aluno uma postura reflexiva, questionadora e investigadora, não de passiva aceitação do
que é estabelecido como verdade. A escola deve propiciar espaços e atividades onde os
estudantes tenham oportunidade para pensar, discutir, argumentar e formular suas próprias
opiniões sobre conhecimentos científicos, literatura, arte, filosofia e tantos outros
conhecimentos relevantes para o desenvolvimento intelectual.
Um dos grandes desafios dos professores em geral, e dos de ciências em particular, é
elaborar, e por em prática, estratégias de ensino-aprendizagem que sejam capazes de motivar
os alunos a estudar.
Um aluno motivado consegue superar muitas adversidades e, gradativamente,
desenvolver habilidades intelectuais que lhes permitem se apropriar, cada vez mais, de
conhecimentos científicos. E é nesse sentido que a realização de pesquisas de iniciação
científica (PICs) infanto-juvenis se configura em uma poderosa estratégia de ensinoaprendizagem.
Características de pesquisas de iniciação científica infanto-juvenis
Quando se ouve falar em iniciação científica é comum se pensar em atividades em
laboratórios sofisticados, cientistas experientes, etc. Pensar iniciação científica dessa forma é
como pensar a iniciação teatral em grandes teatros com atores consagrados, e ou mesmo a
iniciação musical em orquestras famosas.
Por outro lado, não podemos confundir a iniciação científica com as maçantes aulas de
laboratório do tipo “receita de bolo”, muito menos com a apresentação de experiências
copiadas de livros ou da internet, prática comum em muitas instituições de ensino. Esse tipo
de abordagem, pode levar o aluno a pensar que as descobertas científicas seguiram passos
fixos, pré-determinados, ou ainda que experimentos servem apenas para demonstrar teorias,
quando na verdade também servem para refutá-las.
A iniciação científica, assim como a iniciação musical, a teatral e tantas outras pode ser
perfeitamente realizada na escola, em casa, na praça, etc. Aprender a lógica da ciência pode
ser comparado a aprender a tocar um violão ou a representar uma personagem, exige
disciplina e dedicação, qualidades apresentadas por aprendizes motivados.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
A iniciação científica, da forma como defendemos, envolve a busca de solução de
problemas concretos de maneira sistemática. O planejamento/execução/apresentação de PIC’s
é apontada, por muitos educadores (Frota-pessoa, 1976; Mancuso, 1996; Novak et. al, 2000),
como uma eficiente estratégia de ensino-aprendizagem para o desenvolvimento gradativo de
habilidades inerentes ao processo de identificação e formulação de problemas; seleção,
interpretação e utilização de informações; coleta, tratamento e análise de dados;
sistematização escrita de conhecimentos; apresentação e defesa de idéias e execução de
trabalhos em equipe.
Cabe ressaltar que as PIC’s de que falamos não devem se tratar de trabalhos que
consistam simplesmente na apresentação de experiências copiadas de livros didáticos, que
predominaram nas feiras de ciências dos anos 70-80, ocasião onde se disseminou a idéia de
que a simples repetição dos passos experimentais, supostamente realizados por cientistas,
poderia levar o aluno a (re)descobrir as teorias. Esta concepção empirista/positivista de
ciência geralmente está associada a crença de que para se fazer pesquisa científica, além de
certa titulação acadêmica, o pesquisador precisa ter domínio de sofisticações técnicas,
sobretudo de manejo estatístico e informático (Demo, 1992). Além disso para se fazer
pesquisa científica é preciso dispor de aparatos técnicos caros sofisticados. Este equívoco atua
como mais um fator que acaba afastando os professores de utilizar os caminhos de ensinar (e
aprender) pela pesquisa.
Contrariando essa visão, concordamos com Pedro Demo, quando este autor defende que
“pesquisa é o processo que deve aparecer em todo trajeto educativo, como principio educativo
que é, na base de qualquer proposta emancipadora. Uma vez que educar é sobretudo motivar a
criatividade do próprio educando” (Demo, 16:1992).
Portanto, muito mais que apresentar experimentos curiosos ou fazer os alunos repetirem
determinados roteiros de experiências, é necessário esclarecer que a ciência se configura
como sistema de interpretação da realidade (ainda que tenha critérios de legitimação na
própria realidade), que passa continuamente por aperfeiçoamentos, que não existe método
único de produção, e que, acima de tudo, é uma construção humana, portanto, sua produção
está diretamente ao contexto histórico e a criatividade de seus autores, não exclusivamente de
sofisticações técnicas e métodos previamente padronizados.
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EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Um bom projeto de iniciação científica pode ser iniciado a partir de uma pergunta sobre
algum fato, fenômeno ou teoria pelo qual os estudantes demonstrem interesse (problema). A
formulação deve ser aperfeiçoada, a medida que se busca informações sobre o mesmo, sempre
levando em consideração as possibilidades materiais e o tempo disponível para a realização de
uma possível investigação.
Uma boa estratégia para a execução da etapa de busca e seleção de informações
relacionadas ao problema é a de pedir aos alunos para enumerar em forma de tópicos as
informações consideradas importantes para o trabalho (aspectos históricos, classificações préexistentes, teorias relacionadas, aspectos sociais envolvidos, etc.) ao invés de copiar
integralmente trechos de livros ou simplesmente fotocopiá-los. Isso ajudará na hora de
elaborar o relatório do trabalho.
Paralelamente a pesquisa bibliográfica, podem ser formuladas hipóteses a serem testadas
e os instrumentos e métodos de coleta de dados, tendo o cuidado de levar em consideração o
tamanho da amostra, grau de precisão desejado/possível e a disponibilidade de equipamentos,
materiais e tempo.
Chega então o momento de organizar e categorizar os dados coletados, isso pode ser
feito em forma de tabelas, gráficos ou outras formas de representação que facilitem a
compreensão dos prováveis leitores. Nesta fase ocorre a confirmação ou descarte de hipóteses
geradas durante a investigação. Tudo, é claro, deve ser detalhadamente anotado.
Finalmente após reunir tudo isso chega a hora de organizar tudo em forma de um
relatório. Não vamos nos deter nesse aspecto. Um bom roteiro de elaboração de relatório
científico de PICs infanto-juvenis pode ser obtido no site do Museu Paraense Emilio Goeldi,
no link sobre o Prêmio Marcio Ayres para Jovens Naturalistas (2004).
É bom lembrar que as etapas de investigação que foram, de certa forma, descritas
separadamente, em geral, não possuem uma sequência fixa. Por exemplo, é possível que
durante um estudo (busca de informações) se formule um problema passível de investigação,
ou que a partir da leitura de dados já coletados em outros estudos se formule um novo
problema e assim por diante.
Exposições escolares de Ciência e Cultura como incentivo à realização de PICs e outros
trabalhos educativos
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Uma vez reconhecido o valor das PIC’s na escola básica cabe a nós incentivar sua
produção e divulgar os resultados dessas pesquisas para todos os interessados. Daí a
importância da realização de eventos onde os professores e estudantes possam apresentar os
produtos de seus trabalhos, interagir com outros grupos, trocar idéias e se atualizar
pedagogicamente.
No entanto, as feiras de ciências ou feiras culturais realizadas em algumas escolas,
pouco contribuem para o desenvolvimento intelectual dos alunos. O que predomina nesses
eventos é a apresentação de trabalhos, copiados integralmente de livros ou da internet. Em
geral os estudantes centram mais atenção na confecção de maquetes, camisas e
ornamentações, deixando em segundo plano os conhecimentos científicos relacionados ao
trabalho. No fim, o objetivo da feira se reduz exclusivamente a obtenção de parte da nota de
um bimestre. Um desperdício de tempo e dinheiro.
Entretanto, não podemos simplesmente parar de realizar tais eventos, pois além de seu
valor formativo para os alunos, ainda se constituem em ocasiões onde a comunidade pode
participar e ver o que acontece na escola. Devemos sim repensar a forma de organizá-los.
Talvez uma alternativa seja transformá-los em exposições escolares de ciência & cultura,
afinal de contas não se vende nada durante uma feira escolar, se expõem o que foi produzido
na escola. Nestas exposições poderiam ser apresentados o resultados dos trabalhos
desenvolvidos voluntariamente pelos alunos. Tornar obrigatório a participação como
expositores e vincular a apresentação ao acréscimo de pontos, definitivamente tem se
mostrado uma estratégia educativa pouco produtiva. É preciso, desde o inicio do ano, motivar
os alunos a desenvolverem trabalhos científicos (PICs) e artísticos (peças teatrais, corais,
pintura, etc.) e oferecer um espaço para exposição e discussão dos mesmos. Os alunos que,
por motivos diversos não se envolvessem no desenvolvimento de algum tipo de produção
científica ou cultural, poderiam se orientados a fazerem relatórios sobre os trabalhos que mais
gostaram ou críticas àqueles nos quais tenham detectado equívocos ou inconsistências. Dessa
forma os professores teriam elementos para avaliar todos os alunos da escola, sem forçá-los a
fazer uma coisa pela qual não estão motivados.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Mais algumas considerações
Perseverança talvez seja a principal virtude de um(a) professor(a) que deseja ver
melhorias na educação. Cabe ressaltar que não podemos esperar que acontecimentos
milagrosos ponham fim em todos os problemas educacionais existentes na atualidade. A
melhoria da qualidade do ensino só poderá ser alcançada mediante esforço coletivo, não
somente de professores, mas da sociedade como um todo. Receitas prontas, entregues em
pacotes, em geral, surtem pouco efeito. O que efetivamente pode ocasionar uma melhoria,
deve ser construído coletivamente a partir das necessidades, aspirações e realidade social de
cada comunidade. Por está razão defendemos uma escola que, além de instancia de
instrumentação formal, gradativamente assuma um papel de espaço cultural comunitário, no
qual seja possível discutir e efetivar projetos de interesse comunitários, consolidando a escola
como referencia de mobilização social, na luta a favor de equidade de direitos e oportunidades
para todos.
Se conscientizar e combater crenças pedagógicas equivocadas do tipo: os alunos não
gostam de estudar porque são preguiçosos; sem laboratório não é possível nem demonstrar
experimentos muitos menos se fazer iniciação científica; na prática, a pedagogia mais
atrapalha do que ajuda os professores; uma andorinha só não faz verão, e tantos outros
jargões ouvidos nas conversas entre professores, talvez seja o primeiro passo a ser dado a
caminho de um movimento em prol da melhoria do ensino.
Infelizmente não dispomos de receitas prontas, infalíveis e aplicáveis de forma eficaz a
todos e quaisquer contextos escolar. Projetos desse tipo já foram aplicados no passado e não
tiveram o êxito esperado (pelo menos para professores e alunos).
Se você está lendo este tipo de texto provavelmente deve estar inquieto com a situação.
E isso já é um bom sinal. Transforme essa inquietude em uma atitude de busca de idéias.
Estude. Elabore estratégias. Testa-as e, principalmente, divulgue-as!!
Neste movimento, busque parceiros: alunos, professores, diretores, pais... Não se deixe
abalar por declarações negativas. Acredite o mundo não é, o mundo está sendo (Freire, 1990).
Dar continuidade a mera tentativa de transmissão de conhecimentos fragmentados,
descontextualizados e inertes (Frota-Pessoa, 1978) é ceder aos interesses de uma minoria de
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
indivíduos inescrupulosos que precisam manter a ordem social estabelecida para tirar proveito
econômico e político da miséria e da desinformação de uma significativa parcela da
população. Pense nisso! E contagie seus alunos com aprender e ensinar pela pesquisa!
Atividade 07
Elabore um projeto de iniciação científica infanto-juvenil para ser
desenvolvido com seus alunos. De acordo com os seguintes tópicos:
Título; Tema; Importância do tema e da idéia de pesquisa; Problema
investigado; Hipóteses; Materiais e métodos a serem utilizados;
Resultados esperados; Cronograma de execução e Referencias.
5. ABORDAGEM INTERDISCIPLINAR NO ENSINO DE CIÊNCIAS
Mono/multi/inter/transdisciplinaridade???
A idéia, um tanto quanto equivocada, de que a fragmentação facilita a compreensão da
realidade influenciou profundamente na forma produção e organização dos conhecimentos
científicos. Tal simplificação complicou a compreensão de fenômenos mais complexos, gerou
preconceitos e até mesmo certa rivalidade entre professores e pesquisadores que atuam nas
então denominadas diferentes áreas do conhecimento.
Desde a Antiguidade, alguns filósofos alertaram sobre as limitações que esse tipo de
visão acabava impondo ao desenvolvimento científico, mas só recentemente começaram a se
popularizar
os
conceitos
de
multidisciplinaridade,
interdisciplinaridade
e
transdisciplinaridade. Diferentes graus de tratamento de fenômenos e conhecimentos que
ultrapassam as barreiras das especialidades disciplinares, para gerar um conhecimento mais
completo e abrangente da realidade. Para nos ajudar a compreender esses termos usaremos a
definições formuladas por Piaget (1970).
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Na multidisciplinaridade, recorremos a informações de várias matérias para estudar um
determinado elemento, sem a preocupação de interligar as disciplinas entre si. Assim, ao
analisar uma pintura renascentista, podemos usar dados vindos da História, da Química e da
Educação Artística. A História conta, por exemplo, quando foi o período chamado
Renascimento. A Química descreve a composição do material usado na pintura. A Educação
Artística lida com seus aspectos estéticos — as cores usadas, a disposição dos elementos na
tela e daí por diante. Neste caso, cada matéria contribuiu com informações pertinentes ao seu
campo de conhecimento, sem que haja uma real integração entre elas.
Na interdisciplinaridade, estabelecemos uma interação entre duas ou mais disciplinas.
No exemplo anterior, haveria interdisciplinaridade se, ao estudar a pintura, relacionássemos o
contexto histórico do Renascimento com os temas usados pelos artistas de então e sobre as
técnicas empregadas por eles. A análise do material utilizado na pintura poderia ser ampliada
para um estudo do desenvolvimento tecnológico ao longo do tempo. Piaget (op. cit.) sugere
que o ensino baseado na interdisciplinaridade proporciona uma aprendizagem muito mais
estruturada e rica, pois os conceitos estão organizados em torno de unidades mais globais, de
estruturas conceituais e metodológicas compartilhadas por várias disciplinas.
Já na transdisciplinaridade, a cooperação entre as várias matérias é tanta, que não dá
mais para separá-las: acaba surgindo uma nova "macrodisciplina". Um exemplo de
transdisciplinaridade são as grandes teorias explicativas do funcionamento das sociedades.
Piaget sugere que esse é o estágio de cooperação entre as disciplinas mais difícil de ser
aplicado na escola, pois há sempre a possibilidade de uma disciplina "imperialista" sobreporse às outras.
Práticas interdisciplinares na ciência e na escola
Vamos nos deter um pouco mais sobre a interdisciplinaridade. Ainda que possa parecer
algo moderno ou pós-moderno, parece que a idéia é antiga, o termo é relativamente novo, mas
essa tentativa de superar uma visão fragmentada dos objetos e dos acontecimentos, de
construir conhecimento da totalidade das coisas e de permitir um intercâmbio entre os
diversos conhecimentos, é uma atitude bastante antiga.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
Em Aristóteles por exemplo, encontramos preocupações “interdisciplinares” , quando
este, sendo o pai da idéia de dividir as ciências de acordo com os tipos de objetos – para
objetos distintos, ciências distintas, que teriam metodologia e linguagem diferentes – percebeu
o perigo que isso representava, criando visões parciais da totalidade do mundo. Assim, para
superar esses conhecimentos fragmentados, propõe unificá-los numa totalidade explicativa
que seria realizada pela filosofia.
A discussão aberta por Aristóteles perpassou gerações de pensadores e já no século
XVIII assistimos ao surgimento do enciclopedismo, que pode ser considerado uma tentativa
interdisciplinar de reter todas as informações sobre o mundo e sobre o homem num único
livro, mesmo que com vários volumes. O objetivo era que qualquer indivíduo pudesse ter
acesso ao conhecimento até então acumulado.
De fato, as tentativas e ações interdisciplinares não são recentes, porém sua prática
efetiva tem sido um desafio constante, principalmente no ambiente escolar, onde predomina
um tratamento excessivamente disciplinar do conhecimento que dificulta a aprendizagem dos
nossos alunos.
Tem-se
falado
muito
na
necessidade
de
implementar
práticas
educativas
interdisciplinares na escola básica. No entanto, a falta de infra-estrutura, experiência, a
existência de certas rivalidades entre professores, comodismo com a situação atual e até
mesmo certa resistência de alguns alunos e professores, têm dificultado a disseminação do uso
de práticas educativas interdisciplinares na maioria dos estabelecimentos de ensino básico.
Se queremos agir de forma inovadora, devemos nos libertar do individualismo; tomar
consciência de que os conteúdos das disciplinas devem vistos como instrumentos culturais,
necessários para que os alunos avancem na formação global, e não como fim em si mesmos;
centrar esforços para dar as melhores oportunidades para que os alunos se apropriem de
conhecimentos o mais espontaneamente possível e não pura e simplesmente tentar força-los a
memorizar conteúdos.
Se, enquanto educadores comprometidos com a melhoria do processo educacional e
conseqüente status social da escola, queremos implementar este tipo de prática em nossa
escola, devemos estar cientes que ponto de partida e de chegada de uma prática
interdisciplinar está na ação. Desta forma, através do diálogo que se estabelece entre as
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
disciplinas e entre os sujeitos das ações, a interdisciplinaridade "devolve a identidade às
disciplinas, fortalecendo-as" (Fazenda, 2003) e evidenciando uma mudança de postura na
prática pedagógica. Tal atitude embasa-se no reconhecimento da 'provisoriedade do
conhecimento', no questionamento constante das próprias posições assumidas e dos
procedimentos adotados, no respeito à individualidade e na abertura à investigação em busca
da totalidade do conhecimento.
Não se trata de propor a eliminação de disciplinas, mas sim da criação de movimentos
que propiciem o estabelecimento de relações entre as mesmas, tendo como ponto de
convergência a ação que se desenvolve num trabalho cooperativo e reflexivo. Assim, alunos e
professores - sujeitos de sua própria ação - se engajam num processo de investigação,
(re)descoberta e construção coletiva de conhecimento, que ignora a divisão do conhecimento
em disciplinas. Ao compartilhar idéias, ações e reflexões, cada participante é ao mesmo
tempo "ator" e "autor" do processo.
Mas como e por onde começar...
Mesmo estando deliberadamente fazendo uma apologia a interdisciplinaridade não
podemos deixar de citar que a mutidisciplinaridade não pode ser deixada de lado, apesar das
limitações apontadas por Piaget. Concretizar atividades e práticas educativas neste nível pode
ser o primeiro passo no ainda dificultoso caminho em direção a abordagem interdisciplinar e,
com esforço, colaboração mútua e união de mentes, à transdiciplinaridade.
A partir do momento que assumirmos o compromisso com a mudança, tendo razoável
conhecimento em nossas respectivas disciplinas, o primeiro passo em busca da integração
disciplinar e conseqüente melhoria do processo de ensino-aprendizagem se dará quando nos
comprometermos em assumir de maneira convicta o pressuposto que nós educadores, “somos
e temos que ser parceiros, parceiros de outros educadores que entendem a educação como um
mecanismo de melhoria da condição social dos educandos, parceiros dos teóricos que lemos,
parceiros de nossos alunos, pois em nossa profissão e na vida, de uma forma ou de outra,
precisamos atuar em parceria” (Fazenda, op. cit.).
Creio que o sentido de um trabalho interdisciplinar está exatamente na compreensão e
na intencionalidade da efetivação de novas, melhores e mais consistentes parcerias. Nessa
perspectivas é coerente afirmar que a interdisciplinaridade é fruto, muito mais, do encontro
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
de indivíduos, parceiros com idéias e disposição para o trabalho, do que de disciplinas. E é
nessa união que está a semente da mudança.
Atividade 08
Você já fez uma atividade educativa interdisciplinar ou multidisciplinar?
Caso a resposta seja sim, faça uma descrição de como ela foi executada,
quais as dificuldades enfrentadas e quais foram os resultados obtidos.
Mas se resposta for não, escreva um planejamento de uma atividade com
abordagem inter ou multidisciplinar.
6. AVALIAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS: ENTRE A CLASSIFICAÇÃO
EXCLUDENTE E A FORMAÇÃO CIDADÃ.
O predomínio da avaliação do tipo classificatória
Apesar de muito ouvir falar em avaliações contínuas, qualitativas e emancipadoras não
é difícil perceber a nítida predominância do uso de técnicas e pressuposto de avaliação
tipicamente tecnicista na maioria de nossas escolas. Onde o foco da avaliação está centrado
predominantemente no produto da aprendizagem que, em geral, se trata de informações
descontextualizadas que, no máximo, foram memorizadas pelos alunos. Este tópico discute a
avaliação escolar como um componente do processo educativo que tem como finalidades
orientar o ensino e facilitar a aprendizagem de conhecimentos científicos.
A avaliação escolar tem assumido predominantemente a função de verificar o
desempenho dos alunos frente a situações padronizadas. Esse desempenho é traduzido em
notas de acordo com a maior ou menor proximidade das respostas em relação às normas,
classificando os alunos de acordo com seu grau adaptação ao sistema escolar vigente. Isso,
além de não contribuir significativamente para a formação da criticidade dos alunos, tem
resultado em altas taxas de reprovação e evasão, principalmente das classes populares, que
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
dispõem de menos condições materiais para estudar e mais se afastam dos padrões
classificatórios estabelecidos (Silva e Moradillo, 2002).
Os exames acabam sendo usados mais como instrumento de controle e discriminação
social, estigmatizando alunos como inteligentes ou burros, capazes ou incapazes, entre outros
rótulos, do que como parâmetros de aperfeiçoamento do processo educativo em determinado
contexto. Os professores, diante das dificuldades enfrentadas em sua profissão (salários
baixos, precárias condições de trabalho, etc.), fazem apenas o “sempre foi feito na escola”
acabam sendo agentes do jogo de discriminações e dominação social (Vasconcelos, 1993
apud Silva e Moradillo, op. cit.). Esta perpetuação do que poderia ser chamado de
mentalidade colegial é ressaltada pela exigência, no meio acadêmico, da freqüência do aluno
à sala de aula, utilizada, inclusive, como critério de retenção, em algumas ocasiões (Oliveira,
2002).
Por outro lado, muitos alunos, diante da dificuldade de se adaptar ao sistema, resistem
mediante maneiras alternativas de cumprir as exigências acadêmicas:
"Os alunos têm sua atenção centrada na promoção. (...) procuram saber as normas e os modos
pelos quais as notas serão obtidas e manipuladas em função da promoção de uma série para
outra. (...) O que predomina é a nota: não importa como elas foram obtidas nem por quais
caminhos. São operadas e manipuladas como se nada tivessem a ver com o percurso ativo do
processo de aprendizagem". Luckesi (1997)
O sistema de avaliação classificatória além de contribuir pouco para o
desenvolvimento intelectual do aluno não reflete nem mesmo o domínio real de determinadas
informações, uma vez que os alunos acabam descobrindo e elaborando outros artifícios para
obter as notas que precisam para passar de ano.
Apesar das críticas sistemáticas a avaliação classificatória continua predominando no
cenário escolar. Para piorar a situação, sistemas de nacionais avaliação tais com o SAEB
(Sistema de Avaliação da Educação Básica), impostos aos governos de países em
desenvolvimento por organismos internacionais tais como FMI (Fundo Monetário
Internacional) e o BID (Banco Interamericano de Desenvolvimento), e todo o sistema de
ascensão social por mérito acadêmico, tais como concursos públicos e seleção em grandes
empresas, é ainda fundamentalmente baseado neste tipo de avaliação. Porém, não é difícil
constatar que, além de debilidades técnicas relativas aos instrumentos de medida e das
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
dificuldades de avaliar adequadamente aprendizagens mais complexas, os sistemas nacionais
de avaliação vêm demonstrando insuficiente aproveitamento das informações produzidas
(Ravela, 2000).
Contrapontos
Abordagens educacionais críticas (Freire, 1985; Demo, 1995; Apple, 1995:
Abramowicz, 1995; Hoffman, 2003) apontam para a necessidade de se implementar sistema
de avaliação menos seletivo e mais formativo que, além de avaliar o desempenho acadêmico
de forma global (conteúdos, habilidades e atitudes), oportunize os sujeitos a construir sua
emancipação política e econômica, tomar consciência de seus direitos e deveres para exercer
plenamente sua cidadania. Esta perspectiva sociológica é corroborada por estudos
psicopedagógicos (Piaget, 1970; Vigotsky, 1973; Ausubel, Novak e Hanesian, 1980; Gardner,
1995) que também conferem especial ênfase à avaliação formativa, com insistência num olhar
mais descritivo acerca de como operam os mecanismos de aprendizagem e a construção de
conhecimentos pelo aluno. O eixo desloca-se do produto para o processo da aprendizagem,
dando elementos para entender e trabalhar o papel do erro na escola; acentua-se o caráter
diagnóstico da avaliação; a auto-reflexão do aluno sobre como aprende e o que aprende; a
consideração de outras dimensões da avaliação que não a exclusivamente cognitiva; a
interatividade no processo avaliativo.
Desse ponto de vista a avaliação escolar serve à formação dos alunos e professores
para o exercício de seus direitos e a busca da realização de seus desejos. É preciso considerar
que cada um chega à sala de aula munido de uma experiência de vida e de uma expectativa
em relação à escola distinta dos demais e que vão influenciar sua futura aprendizagem. Não se
deve esperar que todos lidem com o conhecimento do mesmo modo, nem que aprendam
igualmente. Por isso, não existem padrões pré-definidos para servir de critérios de avaliação.
Por isso deve-se valorizar o processo de aprendizagem, concentrar esforços avaliação feita no
interior
da
própria
escola
pelos
atores
educacionais,
com
critérios
definidos
democraticamente.
As principais características e diferenças dos dois tipos de abordagem sobre avaliação
são ilustradas no quadro comparativo, proposto por Silva e Moradillo (2002):
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
AVALIAÇÃO CLASSIFICATÓRIA
AVALIAÇÃO FORMATIVA
Realidade: estática e fragmentada
Realidade: totalidade que muda
Reprodução das relações sociais
Transformação das relações sociais
Exclusão, controle, estigma
Inclusão, compreensão, valorização
Critérios padronizados, não explicitados
Critérios discutidos coletivamente
Ausência de crítica: submissão ativa
Crítica: participação criativa
Competição entre alunos e professores
Cooperação entre alunos e professores
Conhecimento e ciência positivista
Conhecimento dialético
Professor detentor do saber verdadeiro
Professor orientador mais experiente
Processo: transmissão/recepção passiva
Processo: discussão, recepção ativa
Avaliação pontual, simples verificação
Avaliação processual, cotidiana
Resultados: responsabilidade dos alunos
Resultados: retroalimentação do processo
Instrumento: prova
Instrumentos vários
E agora?
O professor se vê diante de uma situação paradoxal: dar ênfase a uma avaliação do
tipo classificatória, própria da sociedade capitalista, ou praticar um ensino que seja capaz
oferecer maiores e melhores oportunidades para a conscientização dos sujeitos quanto ao seu
papel de cidadão na comunidade em que vive?
As dificuldades iniciais em se adotar a segunda opção, sem dúvida, são bastante
desafiadoras: os referenciais educativos herdados da nossa própria educação, a falta de
experiência e a insegurança, a falta de apoio de muitos colegas e até da direção da escola, a
infra-estrutura escolar precária e a baixa remuneração salarial. No entanto, este tipo de prática
educativa certamente pode oferecer mais satisfação profissional, uma vez que surta os efeitos
desejados e, com o tempo, depois de um certo acúmulo de experiência, passará a ser tão
natural quanto os métodos tradicionais.
Assumir tal posicionamento não significa abandonar parâmetros de medida,
certamente, toda avaliação de aprendizagem requer a verificação de conhecimentos dos
alunos. Entretanto, não deve parar por aí. É necessário proceder a análise das informações de
modo a elaborar a crítica da aprendizagem e do ensino praticado, pois, se o ensino não
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
assegura a aprendizagem, tem como função facilitá-la. Mesmo que provisórios, os resultados
da ciência devem ser passíveis de entendimento por todas as pessoas, ao menos no nível da
alfabetização científica (Chassot, 2000). Porém, o que a ciência nos pode ensinar de mais
fecundo é seu próprio processo de produção de conhecimento, que também precisa ser
discutido nas escolas em nível introdutório. Ao estudar como os conceitos são construídos e o
que explicam, os alunos estão aprendendo como outros aprenderam e podem perceber suas
potencialidades, aprender eles mesmos a aprender (Silva e Moradillo, op. cit.).
Para isso é preciso definir critérios avaliativos mais abrangentes e democráticos.
Qualquer avaliação pressupõe critérios a partir dos quais se valoram os resultados. Muitos
crêem que os critérios que utilizam são neutros, imparciais, pois empregam instrumentos
supostamente objetivos, como as provas tradicionais. Não é verdade. Os critérios de avaliação
estão vinculados à concepção de conhecimento do professor e, portanto, não podem ser
neutros nem únicos. A esse respeito André (1996 apud Silva e Moradillo, idem) nos recorda
que as “normas e critérios são fruto de uma construção social, mas são difundidos como se
fossem a única forma possível de conceber a realidade. E a partir deles são tomadas decisões
e definidas ações que afetam destino social dos indivíduos". Para que os critérios de avaliação
sejam eficazes devem ser construídos coletivamente por professores e alunos em relação aos
objetos de estudo. Inclusão é uma palavra-chave dessa construção (Silva e Moradillo, ibidem)
Parece razoável elaborar instrumentos/oportunidades de avaliação, que além de
determinar o grau de assimilação de informações, sejam capazes de determinar capacidade
dos alunos de expor e defender idéias de forma oral e escrita; capacidade interpretação e
aplicação de conceitos em situações concretas; capacidade de trabalho em grupo;
responsabilidade, pontualidade e colaboração na execução de tarefas.
Para isso devem ser utilizadas diversas estratégias de ensino para diversificar, ao
máximo, as possibilidades de aprendizagem dos alunos. As aulas expositivas podem
predominar, mas de uma forma mais dialogada, tendo por finalidade introduzir assuntos
novos, propor sínteses dos assuntos estudados e manter o rumo dos objetivos planejados. Nas
discussões coletivas que seguem às exposições, podem ser trabalhadas situações-problema
próprias da disciplina. Nessas ocasiões, pode se fazer uso de elementos da história da ciência
para explicitar as dificuldades históricas e as idéias pré-científicas e/ou mapas conceituais
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EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
podem ser utilizados tanto como facilitadores da troca de significados e como instrumentos de
avaliação.
Além das provas bem elaboradas, exposições orais, textos, mapas conceituais e outras
produções, podem servir de objeto/instrumento de avaliação. Um critério de avaliação muito
importante é o compromisso com o trabalho na disciplina: é preciso que cada um cumpra suas
tarefas dentro dos prazos acordados, que traga as dúvidas resultantes do estudo para discussão
em sala, que procure evidenciar as dificuldades de aprendizagem e as falhas do ensino.
Dessa forma o professor terá subsídios para detectar as dificuldades que cada aluno
precisa para compreender significativamente conceitos, internalizar procedimentos e atitudes
e romper com a prática habitual de avaliar simplesmente a capacidade de repetir ou aplicar
mecanicamente os conceitos teóricos.
Ao final, a avaliação pode e deve convertesse em um instrumento de melhoria do
ensino e também um mecanismo efetivo de retroalimentação para o próprio desenvolvimento
curricular (Moreira, Gil e Garret, 1992).
Atividade 5
Elabore uma atividade de ensino e seu respectivo método de
avaliação, com uma abordagem de avaliação do tipo formativa.
Proponha uma ficha de avaliação de aprendizagem dos alunos, que
compreenda as várias capacidades sugeridas no texto e possa ser
utilizada com seus alunos.
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METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
7. MÃOS À OBRA
Lembre-se, o conteúdo que abordamos neste módulo teve o objetivo de lhe
possibilitar uma reflexão acerca de suas concepções e práticas como professor(a) de Ciências.
Ciente de algumas possibilidades de inovação chega a hora de colocá-las em prática. Para
isso, selecione uma ou mais atividade educativa utilizando uma ou mais estratégias de ensino
abordadas neste módulo, faça as adaptações as quais julgar necessárias, de acordo a realidade
local e infra-estrutura disponível. Depois de aplicá-la faça um registro detalhado desta
experiência de ensino.
Os conhecimentos apresentados neste módulo podem e devem servir como referência
para a fundamentação teórica e/ou justificativa de projetos políticos pedagógicos, monografias
de especialização, tcc’s, projetos de feiras de ciências e outros projetos e práticas educativas
que visem a melhoria do ensino de ciências.
Agora, mãos à obra e sucesso neste desafio!
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EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
REFERÊNCIA
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buscando novos caminhos. Estudos em Avaliação Educacional. n.11. junho/1995. p.113123.
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EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICAS ANO 2005
METODOLOGIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS
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