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Capítulo 1 – Contextualização e Apresentação do Estudo ________________________________________________________________________________________ _______
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 1
CAPÍTULO 1
CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DO ESTUDO
1.1 Introdução
O presente capítulo visa contextualizar e apresentar a investigação realizada. Desta forma,
começa por fazer-se uma abordagem da evolução do ensino das ciências desde há várias
décadas e, seguidamente, é feita uma análise da importância do estudo da área temática Terra
no Espaço com base numa abordagem integrada em Ciências Físicas e Naturais.
De seguida, apresentam-se os objectivos do estudo (1.3) e justifica-se a selecção do nível
de escolaridade em que se desenvolve (1.4).
Finalmente, discute-se a importância do estudo (1.5), as suas limitações (1.6) e descreve-se
a estrutura geral da dissertação (1.7).
1.2 Contextualização do estudo
Uma vez que o ensino das Ciências nem sempre teve uma vertente integradora e
colaborativa, torna-se relevante reflectir sobre a evolução do mesmo. Até finais da década de
cinquenta, o modelo de ensino de Ciências que prevalecia era a aprendizagem por transmissão,
ou seja, o professor era visto como o detentor do conhecimento, o centro do processo de
ensino-aprendizagem, tendo como função transmitir aos alunos os conhecimentos científicos
incluídos no programa. Freire (1975) denominou este tipo de ensino de “ensino bancário”
onde os alunos eram vistos como bancos onde eram depositados os conhecimentos científicos.
O que interessava era que os alunos assimilassem a matéria ministrada, muitas vezes
recorrendo à memorização. Não havia relacionamento de informação, havia um acumular da
mesma. Os alunos não tinham liberdade nem margem para se revelarem como seres que têm
dúvidas, que problematizam e que tentam construir conhecimento (Gusdorf, 1963).
No fim da década de 50, surgiu um novo modelo de ensino, no qual o aluno assumia o papel
principal. Este aprendia por descoberta, isto é, descobria sistematicamente ideias a partir da
observação de factos (Santos e Praia, 1992). Este modelo de ensino entrou em ruptura nos
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anos 80 pois, de acordo com estes autores, preconizava a ilusão da descoberta e a pretensão de
que o aluno descobre, por si próprio, qualquer tipo de conteúdo única e exclusivamente através
da observação. É nesta década que começa a surgir o Movimento das Concepções Alternativas
que veio fundamentar uma perspectiva construtivista no ensino das Ciências. Von Glaserfeld
(1993) chama o construtivismo de “teoria de conhecer”, opondo-a à “teoria do conhecimento”.
Assim, o construtivismo é visto como o modo de compreender ou conhecer o mundo o que, na
realidade, significa que o conhecimento, a aprendizagem são construídos pelos indivíduos. A
aprendizagem passa a ser vista como um processo de mudança conceptual e não como um
processo de aquisição de conceitos. Para além desta vertente, o ensino em Ciências implica
também uma mudança metodológica e de atitudes.
Durante muito tempo, o currículo foi composto por um conjunto de saberes das várias
disciplinas e não manifestava preocupações de coerência e integração. Esses saberes eram
organizados em programas, dos quais dependiam professores e alunos, ou seja, a ordem por
que as matérias estavam distribuídas e os respectivos tempos lectivos deveriam ser
rigorosamente respeitados. Gerir o currículo era transmitir os saberes que nele constavam, era
“dar o programa” (Peralta, 2002).
Ao longo do tempo esta noção de currículo foi-se alterando, juntamente com o papel que o
professor assumia na sua implementação. Segundo a análise de vários documentos educativos
feita por Simão (2002), verificou-se uma transição de uma lógica disciplinar para uma lógica
transdisciplinar.
A partir do ano lectivo 1998/ 1999, surge o projecto “Gestão Flexível do Currículo” (GFC),
que está subjacente à autonomia que foi atribuída às escolas (D. L. nº 115 A/ 98) e concretiza-
se com o Projecto Educativo da Escola. Esta ligação está bem presente na definição de GFC:
“Por Gestão Flexível do Currículo entende-se a possibilidade de cada escola organizar e
gerir autonomamente o processo de ensino-aprendizagem, tomando como referência os
saberes e as competências nucleares a desenvolver pelos alunos no final de cada ciclo e no
final da escolaridade básica, adequando-se às necessidades diferenciadas de cada contexto
escolar e podendo contemplar a introdução no currículo de componentes locais e regionais”
(Despacho 9590/ 99, 14 de Maio)
Com o objectivo de “ultrapassar uma visão de currículo como um conjunto de normas a
cumprir de modo supostamente uniforme em todas as salas de aula e de ser apoiado, no
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contexto da crescente autonomia das escolas, o desenvolvimento de novas práticas de gestão
curricular”, surge o D. L. 6/2001. Segundo este documento, torna-se necessário “proceder a
uma reorganização do currículo […] no sentido de reforçar a articulação entre os três ciclos
[…] quer no plano curricular quer na organização de processos de acompanhamento e
indução que assegurem […] uma maior qualidade das aprendizagens”.
A ênfase na gestão curricular integrada no projecto educativo de cada escola tem como
objectivo reforçar a ideia de flexibilização curricular, fazendo com que os professores sejam
mais construtores do que consumidores do currículo (Maciel & Miranda, 2002).
Um estudo realizado por Sequeira et al. (2002) revela que a GFC teve como principais
consequências a redistribuição de conteúdos pelos três anos de escolaridade e a cooperação
entre professores de modo a fazerem a articulação de conteúdos. Com este estudo, Sequeira et
al. (2002) também concluíram que os professores têm pouca experiência com a GFC e sentem
falta de formação adequada a esse nível. No que concerne às Ciências Físicas e Naturais,
houve uma adaptação de conteúdos e uma articulação entre Ciências Naturais e Ciências
Físico-Químicas. Relativamente à influência da GFC nestas disciplinas, Sequeira et al. (2002)
concluíram que os aspectos mais salientes ocorreram a nível organizacional e que se torna
evidente a necessidade de desenvolver materiais didácticos, tal como formar professores para
que este projecto contribua mais eficazmente para a aprendizagem dos alunos.
Actualmente, de acordo com o D. L. 6/2001 de 18 de Janeiro, foram estipuladas
competências que o aluno deve atingir no final de cada ciclo. Pretende-se com o novo ensino
promover o desenvolvimento integrado de capacidades e atitudes, que permitam ao aluno
utilizar os seus conhecimentos em situações diversas. As competências específicas de cada
área disciplinar, ou disciplina, encontram-se definidas tendo em atenção uma orientação geral
de reforço da articulação entre disciplinas afins, como é o caso das Ciências Físicas e Naturais.
O ensino das Ciências nos três ciclos do Ensino Básico é proposto em torno de quatro temas
organizadores: Terra no Espaço; Terra em Transformação; Sustentabilidade na Terra e Viver
melhor na Terra. É importante salientar a necessidade de explorar estes temas numa
perspectiva interdisciplinar, em que a interacção Ciência/ Tecnologia/ Sociedade e Ambiente
deverá constituir uma vertente integradora e globalizante da organização e da aquisição dos
saberes científicos.
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As orientações curriculares surgem como um documento único para a área das Ciências
Físicas e Naturais, dividindo-se em Ciências Naturais e Ciências Físico-Químicas. Nesta área
cada tema dá lugar a dois conjuntos de conteúdos: os de Ciências Naturais e os de Ciências
Físico-Químicas, que podem ser abordados de uma forma interdisciplinar, em casos concretos,
ou abordados de uma forma distinta.
Apesar de se respeitar a individualidade disciplinar, é possível aos professores organizarem
colaborativamente as suas aulas ou alguns conteúdos, de forma a evitar repetições, ou ainda
orientarem os alunos no desenvolvimento de projectos comuns. Os temas e respectiva
sequência, constantes nas orientações curriculares, podem ser alterados em função da
colaboração e coordenação entre os professores (Maciel e Miranda, 2002).
Como já é sabido a interdisciplinaridade não é uma nova proposta pedagógica, mas sim
uma iniciativa própria de vários professores no sentido de melhorarem as suas práticas de
ensino. Esta vertente de ensino surge devido a alguns factores. Um primeiro motivo prende-se
com a percepção da crescente especialização e fragmentação do conhecimento científico, tal
como referiu De Zan (1983). Esta crescente especialização e fragmentação do conhecimento
científico levou a escola a reconhecer a necessidade de alargar e ajustar os conteúdos
programáticos das diferentes disciplinas e também criar novas disciplinas e espaços
curriculares que possibilitem a aquisição e integração de novos saberes.
Uma segunda razão tem a ver com a ruptura que se verifica entre o ensino ministrado e
práticas educativas com os novos meios de comunicação e informação. A maior parte da
informação que os alunos possuem é adquirida fora da sala da aula através dos media, na
chamada escola paralela (Porcher, 1974; Campos, 1999). Ora, se os meios de comunicação em
massa constituem um dos pólos privilegiados de referência cultural para os alunos de
diferentes graus de ensino, torna-se necessário retirar de tal fenómeno as devidas
consequências pedagógicas. O ideal, então, será introduzir essa informação dentro da sala de
aula e ver isso como uma situação normal nos dias que correm. Os documentos com os quais o
aluno tem contacto fora da escola podem ser muito úteis dentro da sala de aula quando
utilizados como material pedagógico, mas devem contribuir para um ensino em que professor
e alunos se dediquem a actividades mais activas, onde prevaleça a participação e se promova a
criatividade (Moderno, 1995).
A terceira razão deve-se ao fosso ainda existente entre a tecnologia e ciência (Pombo et al.,
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1993) e o homem comum. É sabido que, apesar de se apresentarem cada vez mais evoluídas e
sofisticadas, a ciência e a tecnologia nem sempre se mostram claras e compreensíveis aos
olhos da sociedade. Nesta linha de pensamento, a interdisciplinaridade surge como forma de
anular este distanciamento e proporcionar um entendimento da realidade natural e humana.
As reformas de ensino ocorridas nas últimas décadas mostram já uma nítida intenção de
introduzir o conceito de interdisciplinaridade nas escolas portuguesas. Neste sentido foi criada
a área curricular de natureza interdisciplinar – Área Escola – como forma de combater a
desarticulação dos programas das várias disciplinas e a compartimentação e estanquicidade
dos tempos e espaços escolares, assumindo aspirações de natureza integradora (Pombo et al.,
1993).
A mais recente reforma do sistema educativo veio reforçar a importância do trabalho
interdisciplinar ao introduzir as novas áreas curriculares de natureza não disciplinar – Área de
Projecto, Estudo Acompanhado, Formação Cívica.
No entanto, também entre as várias disciplinas se pode perspectivar um trabalho
interdisciplinar. Nesta reforma, como já foi referido, ocorreu uma reorganização dos
conteúdos programáticos das disciplinas de Ciências Naturais e Ciências Físico-Químicas para
que, em temas comuns às duas disciplinas, haja uma complementaridade e não uma repetição.
Para que isto aconteça tem que existir uma constante comunicação e colaboração entre os
docentes dessas disciplinas, de modo a que os alunos consigam estabelecer uma relação de
conteúdos entre as duas disciplinas. O programa das disciplinas supracitadas possui temas em
comum e dentro destes temas alguns conteúdos são repetidos. Um desses temas é Terra no
Espaço e um dos conteúdos que se repete é a construção do conhecimento científico e a
Tecnologia.
Em Ciências Físicas e Naturais, dentro do tema Terra no Espaço, são abordados conteúdos
que oferecem explicação para vários fenómenos visíveis que nos rodeiam e para os quais o ser
humano sem formação nesta área não tem uma explicação cientificamente aceite, daí a
existência de concepções diferentes daquelas consideradas cientificamente aceites – as
concepções alternativas. Assim, tornam-se imperiosos estudos que verifiquem quais são essas
concepções e tentar a mudança conceptual, apesar de já existirem algumas investigações que
revelaram que os alunos possuem diversas concepções alternativas sobre tópicos relacionados
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com os temas em questão (Roald & Mikalsen, 2001; Vosniadou, 1991; Driver et al., 1994;
Baxter, 1989; Trumper, 2001; Brickhouse et al., 2000; Offerdahl et al., 2002; entre outros).
Apesar de estes estudos mostrarem já quais as concepções alternativas existentes, torna-se
importante verificar se essas concepções estão presentes nos nossos alunos e tentar a mudança
conceptual através da colaboração de dois docentes, numa vertente interdisciplinar.
A abordagem da área temática Terra no Espaço, que se debruça essencialmente sobre
aspectos relacionados com a Astronomia em Ciências Físico-Químicas e com a interacção
Ciência/ Tecnologia/ Sociedade e o planeta Terra como planeta com vida em Ciências
Naturais, reveste-se de grande importância, uma vez que, a nível nacional, não existe
investigação sobre a mudança conceptual com base numa abordagem integrada em Ciências
Físicas e Naturais. Para além disso, a este tema também não lhe é atribuída grande relevância
nos currículos universitários destinados à formação de professores do Ensino da Física e
Química.
Um outro motivo para que este tema seja tratado prende-se com o facto de se adequar
perfeitamente à estratégia de ensino (mudança conceptual) que será utilizada na análise da
interdisciplinaridade nas disciplinas já mencionadas.
1.3 Objectivos do estudo
Este estudo tem como objectivos:
a) Identificar os conhecimentos prévios dos alunos do 7º ano, participantes neste estudo,
associados ao tema Terra no Espaço;
b) Analisar a capacidade dos alunos do 7º ano de interligar conhecimentos no tema Terra
no Espaço;
c) Desenvolver uma abordagem didáctica integrada do tema Terra no Espaço;
d) Comparar a eficácia das abordagens propostas nas orientações curriculares de Ensino
Básico e a abordagem didáctica integrada do tema Terra no Espaço.
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1.4 Selecção do nível de escolaridade
O ano de escolaridade escolhido para participar neste estudo foi o 7º, uma vez que com a
nova reorganização curricular foi introduzida, neste ano de escolaridade, a disciplina de
Ciências Físico-Químicas que aborda vários temas relativos à Astronomia.
Estudos realizados por John Baxter (1989) fornecem informação acerca da progressão a
longo prazo das ideias que os alunos possam trazer consigo para o processo de ensino e de
aprendizagem e contribuem com algumas indicações relacionadas com a idade mais adequada
para a abordagem de certos conceitos sobre astronomia.
Assim, dado que a construção de uma visão heliocêntrica engloba alguns factores que
implicam um raciocínio mais complexo, pode não ser apropriado esperar o entendimento de
tal noção antes do início da adolescência. É também nesta faixa etária que os alunos começam
a possuir mais capacidades de raciocínio lógico, daí que tenham mais facilidade em interligar
conteúdos e conhecimentos.
É de salientar que alguns conteúdos que são abordados, num contexto diferente, no ano de
escolaridade em que se aplica o estudo foram abordados em anos de escolaridade anteriores.
No entanto, há conteúdos que vão ser apresentados aos alunos pela primeira vez. Por exemplo,
embora em Ciências Naturais, no 2º ciclo do Ensino Básico, se faça uma abordagem das
condições necessárias para a sobrevivência dos seres vivos, em Ciências Físico-Químicas, no
1º ciclo, a abordagem do tema Astronomia é muito superficial e no 2º ciclo não há abordagem
deste tema. Assim, o nível de escolaridade seleccionado é propício para a aquisição destes
conhecimentos, pois os alunos começam a adquirir uma maior maturidade intelectual e é
também nesta idade que a curiosidade por determinados temas começa a despontar.
1.5 Importância do estudo
Aquando da pesquisa bibliográfica sobre a existência ou não de interdisciplinaridade,
constatou-se que esta existe mas a nível individual por iniciativa de alguns professores, com o
intuito de melhorarem as suas práticas e também pela percepção de uma crescente
especialização e fragmentação do ensino. Numa tentativa de contrariar esta corrente e porque
as diferentes disciplinas não devem ser vistas como algo isolado, mas sim como peças de um
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puzzle que se encaixam umas nas outras, torna-se relevante realizar um estudo para comprovar
a eficácia da abordagem interdisciplinar de certos conteúdos.
Ainda na pesquisa bibliográfica constatou-se que os estudos existentes sobre a mudança
conceptual do tema Terra no Espaço, feitos por investigadores estrangeiros e poucos por
investigadores nacionais, revelaram que existem muitos conhecimentos prévios ao ensino que
não são cientificamente aceites, quer em jovens quer em adultos.
Na literatura disponível encontram-se vários estudos relacionados com a identificação de
ideias prévias dos alunos, em diferentes temas e níveis de ensino, mas o mesmo não se verifica
com trabalhos relativos à importância da interdisciplinaridade na mudança das mesmas.
Assim, a abordagem didáctica integrada do tema Terra no Espaço torna-se interessante e
relevante, pois tenta identificar as ideias preconcebidas existentes num grupo de jovens.
Posteriormente, através de um trabalho colaborativo entre dois docentes num ensino orientado
para a mudança das ideias prévias dos alunos, pretende-se ver de que forma a referida
abordagem didáctica é mais eficaz do que as abordagens distintas nas disciplinas de Ciências
Físico-Químicas e Ciências Naturais, propostas nas orientações curriculares do Ensino Básico
(Decreto Lei 6/2001).
A avaliação da metodologia de ensino utilizada é também muito importante, pois a
compreensão deste tema reveste-se de alguma dificuldade e pretende-se verificar se o método
de ensino torna possível o entendimento do tema abordado.
1.6 Limitações do estudo
Um aspecto que limitou este estudo foi o facto de as turmas terem apenas 90 minutos
semanais a ambas as disciplinas, apesar desse tempo estar dividido em dois blocos de 45
minutos cada. Dado que o estudo requeria uma aplicação de dois métodos (método tradicional
e método para a mudança conceptual numa perspectiva interdisciplinar) e a sua análise
comparativa, seria necessária uma maior disponibilidade de tempo para se poderem realizar
todas as actividades desejadas em contexto de sala de aula.
Por questões de organização da escola, não foi possível proporcionar aos alunos actividades
extracurriculares numa vertente interdisciplinar, o que poderia contribuir para a obtenção de
melhores resultados.
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1.7 Estrutura geral da dissertação
Esta dissertação está organizada em cinco capítulos. O primeiro capítulo, que termina com
esta secção, pretende contextualizar e apresentar o estudo realizado, dando uma visão geral da
importância da interdisciplinaridade na abordagem de determinados conteúdos comuns às
disciplinas de Ciências Físico-Químicas e Ciências Naturais. Neste capítulo são também
apresentados os objectivos do estudo e é justificada a selecção do nível de escolaridade em
que se desenvolve. Por fim, discute-se a importância do estudo e as suas limitações.
No segundo capítulo é apresentada a fundamentação teórica que serviu de suporte ao
trabalho realizado. Inclui-se, neste capítulo, a revisão de literatura específica relativa à
perspectiva construtivista no contexto escolar e a modelos de ensino-aprendizagem orientados
para a mudança conceptual, assim como o papel que o professor desempenha em todo este
processo. É também feita uma síntese dos estudos realizados sobre as concepções alternativas
no tema em estudo, fazendo-se referência aos pré-requisitos e sugestões que os vários autores
apontam para o ensino-aprendizagem desse tema.
No terceiro capítulo, é descrita e justificada a metodologia de investigação utilizada. Após
apresentar-se uma síntese do trabalho realizado, faz-se a caracterização de cada uma das
metodologias utilizadas (tradicional e orientada para a mudança conceptual com base numa
abordagem interdisciplinar), seguindo-se a validação desta última. Logo a seguir, faz-se a
descrição da população e amostra, justifica-se a escolha das técnicas de recolha de dados,
caracteriza-se o questionário e descreve-se a sua validação. Finalmente, apresenta-se a forma
como foi feita a recolha e o tratamento dos dados.
No quarto capítulo, são apresentados e discutidos os resultados obtidos com base nas
respostas dos alunos aos questionários (pré e pós teste) e também são mencionados algumas
das ideias dos alunos acerca dos temas em questão manifestadas em contexto de sala de aula.
É também feita uma análise comparativa das ideias dos alunos sujeitos a cada uma das
metodologias, antes e após a implementação de cada uma delas. Analisam-se também as
alterações das ideias dos alunos a nível individual como resultado da intervenção.
No quinto e último capítulo apresentam-se as conclusões do estudo assim como as
implicações das mesmas e são dadas, ainda, algumas sugestões para futuras investigações.
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A dissertação termina com as referências bibliográficas, seguindo-se os anexos
considerados essenciais para a compreensão do trabalho.
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
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CAPÍTULO 2
REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Introdução
Neste capítulo apresenta-se uma revisão de literatura, suporte do trabalho realizado. A
revisão de bibliografia permite uma maior familiarização com o tema em estudo, na medida
em que permite conhecer, compreender, avaliar, sintetizar investigações já realizadas
possibilitando, assim, identificar novas abordagens, conhecer e avaliar métodos de pesquisa e
também servir de base para definir e delimitar, mais claramente, o problema de investigação
(D’Ancona, 1996; Almeida & Freire, 1997).
Assim, torna-se relevante analisar a mudança conceptual com base no construtivismo, isto
é, a aplicação da perspectiva construtivista em contexto escolar assim como alguns modelos de
ensino que podem promover e facilitar a reestruturação das concepções iniciais dos alunos e
alude-se à importância do construtivismo social no ensino-aprendizagem (2.2).
No capítulo em questão apresenta-se ainda uma síntese dos trabalhos/ investigações sobre
as concepções alternativas no tópico de ensino em estudo, referindo também os pré-requisitos
e algumas sugestões apontadas pelos diversos autores para o ensino-aprendizagem do tema
(2.3).
2.2 Mudança conceptual com base no Construtivismo
Numa perspectiva construtivista da aprendizagem os alunos assumem um papel muito
importante, pois os seus conhecimentos são de vital relevância aquando da aquisição de novos
conhecimentos. Hills (1989) defende que as crianças vão para a escola já equipadas com um
conhecimento mais ou menos sofisticado de como o mundo funciona e compara as ideias e
crenças não trabalhadas que os alunos trazem consigo para o seu encontro com a educação de
ciência com um iceberg ainda não detectado e a necessidade de explorar os seus contornos.
Hills acrescenta ainda que por debaixo da superfície desse iceberg há ainda muito para
explorar.
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
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Harlen (2002) refere que, nos anos 60 e 70 do século passado, a ciência a um nível mais
básico restringia-se a uma manipulação dos objectos em estudo mas, actualmente, dá-se mais
importância ao “pensar” e não ao “fazer”. Torna-se essencial que as crianças construam o seu
conhecimento de diversas maneiras: através da experiência directa, sempre que possível, mas
também através do uso de livros ou de outras fontes de informação, de computadores e
também através do debate entre eles. Geller (1983) refere que as crianças passam por um
processo cognitivo contínuo no qual a crença que têm na infância de “ver para crer”, o que faz
com que as ideias dos alunos sejam, frequentemente, influenciadas pelas observações e pelas
experiências (Stahly et al., 1999), gradualmente se desenvolve num entendimento de que as
aparências podem ser ilusórias e que certos fenómenos só podem ser explicados através de
relações lógicas e/ou científicas que eles não têm necessariamente que ver.
Hewson (2001) diz que existe uma forte interacção entre os conhecimentos que os alunos já
possuem na sua bagagem cognitiva e que utilizam para explicar novas experiências, e aqueles
conhecimentos que estão a receber. Essas novas experiências podem incluir aquelas que se
centram em fenómenos físicos e aquelas que possuem uma vertente social. Kuhn (1970) e
Collins & Pinch (1993) salientaram que não podemos olhar para estes dois aspectos como
independentes, eles estão interligados entre si, pois os fenómenos físicos têm uma dimensão
social e, de igual modo, os fenómenos sociais baseiam-se em fenómenos de carácter físico.
Uma vez que aprender pressupõe um processo pessoal e activo de construção de
conhecimento, esta perspectiva construtivista opõe-se à concepção do sujeito receptor passivo
de saberes transmitidos e supõe que, num qualquer processo de ensino e de aprendizagem, o
aluno deva ser considerado um sujeito activo, possuidor de vivências e objectivos próprios
(Pozo, 1996). Deste modo, o construtivismo explica como o conhecimento é criado,
desenvolvido e modificado no interior do indivíduo. O conhecimento é originado pelas
diferentes leituras e construções que o indivíduo faz da realidade que o rodeia, ou seja, ele vai
atribuir significados à informação com que se vai deparando (Carretero & Limón, 1997) –
construtivismo pessoal.
Opostamente à perspectiva construtivista pessoal, o desenvolvimento do conhecimento do
indivíduo não é unicamente resultado de um processo interno, mas tem também a sua origem
no mundo social em que se encontra inserido e encontra-se mais propenso para estabelecer
relações com grupos sociais com os quais interage (Hodson & Hodson, 1998). Apesar do
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construtivismo pessoal dar mais atenção à influência do conhecimento interno prévio e o
construtivismo social às experiências externas vividas pelo indivíduo, a sua interdependência
mútua é de extrema importância para um maior entendimento da aprendizagem construtivista,
visto que o conhecimento interno do indivíduo só tem sentido quando confrontado com
experiências externas e vice-versa. O papel crítico que o conhecimento dos alunos assume na
aprendizagem é crucial para a interpretação das experiências que vão surgindo e condicionam,
de forma decisiva, as novas aprendizagens (Pozo, 1996).
O construtivismo realça que os alunos, quando adquirem nova informação, fazem dela
aquilo de que são capazes, de acordo com a sua motivação. Os alunos são activos ao
atribuírem significado à informação que recebem e ao construírem as suas próprias
interpretações dessa informação. O conhecimento que se origina resulta da interacção entre a
informação que se recebe e o conhecimento que o aluno já possui nas suas estruturas
cognitivas (Hewson, 2001).
No processo de aprendizagem de Ciência, o conhecimento que os alunos possuem nem
sempre é compatível com a nova informação que necessita de ser adquirida. Cada aluno chega
à escola com “uma física”, “uma química”, “uma biologia” e “uma geologia” intuitivas e
também com um conhecimento informal sobre o mundo social, histórico e económico, para
além de uma psicologia intuitiva que, no seu dia-a-dia, lhe conferem adaptabilidade (Pozo,
1996). Isto acontece pois os alunos constroem explicações intuitivas de fenómenos físicos que
têm a sua origem na experiência do quotidiano e que, na maior parte das vezes, diferem das
explicações cientificamente aceites (Vosniadou, 1991) – são as chamadas concepções
alternativas. Estas são notadas aquando do processo ensino/ aprendizagem e muitas vezes
chocam com ele. Algumas concepções são tão enraizadas que até lhe resistem (Zeilik &
Bisard, 2000). Estes autores distinguem entre concepções estruturais e concepções factuais. As
primeiras são aquelas que estão tão integradas na estrutura cognitiva do indivíduo que até
resistem a um processo de instrução intenso e as segundas são noções que se alteram com
alguma facilidade através do processo de ensino. Mohapatra (1991) julga possível concluir
que as concepções alternativas que os alunos possuem, e que afectam o seu grau de
aprendizagem, vão, a longo prazo, afectar também a perspectiva científica da sociedade,
quando esses alunos se tornarem adultos e tomarem decisões.
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Zeilik et al. (1999) elaboraram um estudo, no qual se pretendia promover uma mudança
cognitiva efectiva, quer a nível de conhecimentos quer a nível de estratégias de aprendizagem,
em alunos do ensino universitário num curso de astronomia. No final do estudo, o instrutor
responsável pela turma participante, verificou que os alunos resistiram a essa mudança
cognitiva, pois sentiam-se mais confortáveis e mais à vontade com as estratégias de
aprendizagem que tinham utilizado até então (baseadas na memorização) e também porque
mudar as suas estruturas cognitivas implicava um esforço muito grande. As estratégias
utilizadas para resistir à mudança incluíam ignorar conceitos novos, distorcê-los de forma a
encaixá-los nas suas estruturas cognitivas ou, então, memorizá-los.
A origem das concepções alternativas dos alunos é um campo de interesse para muitos
autores e Pozo et al. (1991) e Pozo (1996) referem que as concepções dos alunos se
desenvolvem através de três formas: aquela que assenta predominantemente na observação
dos fenómenos – concepção sensorial; a que se forma a partir da influência que o grupo social
que o rodeia exerce sobre o indivíduo – concepção social; e aquela que tem origem no interior
do indivíduo, isto é, é ele próprio que tenta encontrar explicações para os fenómenos que
observa – concepção analógica. Segundo Pozo (1996) o conhecimento destes aspectos
contribui certamente para ajudar os professores a diagnosticar e compreender as ideias dos
alunos, a escolher as estratégias mais adequadas à sua abordagem didáctica e a reflectir sobre
as próprias práticas.
Todos estes aspectos levam a que haja uma necessidade de olhar para o processo de ensino/
aprendizagem, não exclusivamente como um acumular de várias informações, mas como um
processo activo, em que os alunos estabelecem ligações e conexões entre as várias
informações de que dispõem. Este tipo de aprendizagem apela a diversos tipos de mudança
como, por exemplo, adição, ligação, rearranjo e troca e é a chamada aprendizagem por
mudança conceptual (Hewson, 2001).
Alguns estudos (Hewson, 1981; Posner et al., 1982; entre outros) indicam que muitas das
dificuldades que os alunos sentem na aprendizagem de ciência advém do conhecimento que
adquirem anteriormente ao período de instrução e à ignorância deste conhecimento por parte
dos professores. Gil-Perez & Carrascosa (1990) defendem que a investigação realizada
relativamente às concepções alternativas que os alunos possuem tem sido de muita
importância na compreensão das dificuldades na aprendizagem de ciência e na consciência da
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necessidade de alterações profundas no processo ensino/ aprendizagem, de modo a melhorar e
promover uma aprendizagem significativa. Estes autores insistem que, para provocar uma
mudança metodológica e conceptual, é necessário promover no processo de aprendizagem
características de pesquisa, isto é, é importante reorientar o processo de ensino no sentido da
construção do conhecimento científico.
Neste contexto, o papel do professor assume especial relevância, visto que aprender ciência
é mais do que compreender as experiências pessoais realizadas no mundo exterior; implica
uma introdução ao mundo dos conceitos, ideias e teorias cientificamente aceites, mundo ao
qual os alunos não possuem acesso directo. Driver (1989) fala que algumas práticas
pedagógicas são influenciadas por uma dicotomia simplista, isto é, ou as crianças descobrem
as coisas por eles próprios ou então o professor facilita-lhes as respostas, mas acrescenta que
mesmo quando as respostas são fornecidas aos alunos eles têm que lhes dar um sentido.
Assim, o papel do professor não é de transmitir conhecimentos, mas de promover a
negociação de significados (Driver, 1989), de modo a que os alunos desenvolvam concepções
mais próximas das científicas. No entanto, Cachapuz (1995) chama a atenção para a
possibilidade de algumas concepções alternativas serem reforçadas nas próprias situações de
aprendizagem, através dos manuais escolares ou até do próprio professor, ao serem utilizadas
analogias, linguagem e representações diagramáticas inadequadas ou excessivamente
simplistas.
Duit & Treagust (1998) relembram que a reestruturação referida no processo de mudança
conceptual não é garantia de que as concepções iniciais sejam substituídas por concepções
científicas. O que se verifica, após o período de instrução, é que os alunos possuem
concepções híbridas (Jung, 1993), que contêm aspectos quer das concepções iniciais quer das
concepções científicas. Tendo em conta estes aspectos, os investigadores em educação em
ciências tentam encontrar meios para entender qual o motivo para tal acontecer e também
descobrir métodos mais eficazes de provocar a mudança das concepções alternativas dos
alunos.
Eaton et al. (1983) mencionam que se os alunos abordam um tema sem possuírem qualquer
tipo de conhecimento acerca dele, estão mais predispostos a aceitar a informação que o
professor lhes apresenta. No entanto, se os alunos já têm algumas ideias sobre o tópico, essas
ideias poderão interferir com a sua capacidade para compreender a informação que lhes é
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 16
veiculada, por isso é necessário que os alunos tenham consciência das suas concepções
(Nussbaum & Novick, 1982). Para que os alunos alterem as suas concepções, eles precisam
acreditar que as concepções que possuem são insatisfatórias. Posner et al. (1982) referem que
se verifica uma fraca predisposição por parte dos alunos para aceitar ideias cientificamente
correctas enquanto as concepções alternativas que possuem tiverem poder explicativo. Assim,
de acordo com estes autores, a aceitação de um conceito científico poderá ser concretizada
quando os alunos são colocados em contextos onde se apercebem que é vantajoso adquirirem
esse novo conceito. Estes autores defendem que é preciso que o aluno se sinta insatisfeito com
as concepções que possui e que a nova concepção que se pretende que ele integre seja
inteligível, plausível e útil na interpretação de novas situações.
Também Philips (1991) diz que uma forma de corrigir as concepções erradas que os alunos
possuem é confrontá-los com determinados fenómenos e pedir-lhes para explicá-los usando as
suas concepções. Quando eles tomam consciência de que as suas ideias não são capazes de dar
uma explicação concreta e o professor fornece uma alternativa científica, os alunos
apercebem-se do valor do conceito científico e abandonam a concepção que possuíam.
Da mesma forma, Kibble (2002) acredita que o caminho para um melhor entendimento de
alguns conceitos se faz através da revelação de potenciais concepções erróneas. Para ele a
parte mais produtiva de qualquer actividade é aquela em que surge a discussão e a troca de
ideias e sugere uma que pode ser aplicada quer a professores quer a jovens, isto porque as
concepções alternativas não surgem unicamente entre as camadas mais jovens, surgem
igualmente dentro do corpo docente (Camino, 1995; Kibble, 2002). Esta actividade consiste na
apresentação de uma série de cartões com diversas concepções alternativas e a concepção
cientificamente correcta. Os participantes terão que escolher qual o cartão que representa a
concepção aceite.
Schoon (1992) é apologista da discussão como forma de consciencializar o indivíduo de
que as suas concepções não vão de encontro àquelas cientificamente aceites. Acrescenta ainda
que nestes debates os alunos devem sentir-se à vontade para expressar todas as suas ideias e
opiniões. Schoon advoga igualmente a observação directa de fenómenos naturais (sempre que
possível) como meio de ajudar os alunos a superar as concepções alternativas que possuem.
Neste sentido, Hewson et al. (1998) sugerem que ao elaborar uma estratégia de ensino com
vista à mudança conceptual, se incluam actividades que tenham como propósito a elevação do
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 17
status de determinadas ideias, isto é, o seu grau de aceitabilidade. Assim, actividades como a
apresentação e desenvolvimento de ideias, aplicação dessas ideias noutros contextos,
favorecimento de diferentes perspectivas para se reflectir sobre essas ideias e associá-las a
outras ideias poderiam promover a elevação desse status. Da mesma forma, seria vantajoso
que houvesse actividades que reduzissem o status de outras ideias, actividades que
evidenciassem a inadequação de determinadas ideias para interpretar certos fenómenos,
através da exploração das implicações não aceitáveis dessas ideias e também da realização de
experiências que os alunos não conseguissem explicar.
Gunstone (1988) propõe o conflito cognitivo como forma de diminuir o status das
concepções alternativas, abrindo o caminho para a realização de novas aprendizagens. Nesse
sentido, torna-se importante proporcionar ao aluno situações que o levem a tomar consciência
das suas próprias ideias, de modo a que eles as utilizem no levantamento de hipóteses sobre
um determinado fenómeno. De acordo com este autor, desta maneira as ideias do aluno são
postas em causa dando origem ao conflito cognitivo.
Palmer (2002) sugere a discussão dos temas em grupos e a tentativa de influenciar a sua
maneira de pensar através de um questionário muito cuidadoso. É também sugerido que se
apresentem afirmações que entrem em conflito com as concepções alternativas dos alunos.
Existem escolas que encorajam os seus alunos a pesquisar, em livros ou na Internet, sobre
informação na qual não se sentem completamente à vontade.
Roald & Mikalsen (2001) afirmam que se os alunos que aprendem ciência estão dispostos a
adquirir novo conhecimento e, gradualmente, conseguem integrar esse conhecimento nas suas
estruturas conceptuais já existentes, então esses alunos poderão alcançar a concepção
científica de como as coisas funcionam. Assim, o professor que se deparar com uma
concepção alternativa nos seus alunos, não deve preocupar-se excessivamente com esse facto,
mas deve ajudá-los a percorrer o caminho até atingirem uma concepção cientificamente aceite.
Contudo, se os alunos, inconscientemente, rejeitam ou fazem uma má interpretação da nova
informação que não se encaixa nas concepções que possuem, então a intervenção activa do
professor torna-se crucial.
Nussbaum & Novick (1982) dizem que as crianças que têm concepções alternativas têm
maior dificuldade na aquisição de conceitos novos, dado que essas variantes alternativas
fornecem bases com lacunas para a formação dos mesmos. Sendo assim, o professor que quer
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____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 18
efectivamente que os seus alunos adoptem novos conhecimentos tem que conhecer quais as
concepções alternativas e, a partir daí, desenvolver estratégias de ensino para ultrapassar essas
variantes. Para que a mudança conceptual seja uma realidade, o professor tem que estruturar e
organizar ambientes de aprendizagem, que proporcionem ao aluno experiências que lhe
permitam reestruturar as experiências prévias e reconstruir os conhecimentos pessoais, o que é
especialmente necessário no caso desses conhecimentos corresponderem a concepções
alternativas. Após a identificação das concepções dos alunos, o professor deve desenvolver
oportunidades para que os alunos possam explorar as suas concepções, testar a sua validade
para explicar vários fenómenos e fazer previsões, assim como proporcionar estímulos para os
alunos desenvolverem, reestruturarem e, sempre que oportuno, alterarem as suas concepções
(Hodson & Hodson, 1998), pois como dizem Eaton et al. (1983) para a pessoa que possui uma
concepção alternativa, essa concepção é verdadeira – ela não sabe que não sabe.
Doménech e Casasús (1991) sugerem que o ensino da ciência deve ser desenvolvido como
um processo de intercâmbio e de substituição de modelos com base no questionamento,
exploração e revisão de conceitos prévios em contraste com a observação e experimentação. A
ênfase deve ser posta na realização de actividades que possam ser relevantes para a mudança
conceptual, sendo que as experiências, linguagens, conhecimento e estratégias podem ser
vistas como parte de um processo contínuo de reconstrução cognitiva da realidade, na qual os
alunos são protagonistas activos. Neste contexto, o papel do professor assenta em promover
actividades que desenvolvam trabalhos cooperativos em pequenos grupos, debates, discussões,
demonstrações ou experiências que visem a introdução e solução de conflitos conceptuais.
2.3 Concepções alternativas sobre o “Universo”, “O Sistema Solar”, “O planeta Terra” e
“Ciência, Tecnologia e Sociedade”.
2.3.1 - O Universo
2.3.1.1 – Origem e organização do Universo
Prather et al. (2002) perguntaram a alunos do ensino básico, secundário e superior se já
alguma vez tinham ouvido falar do Big Bang e, se sim, como o descreviam.
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Surpreendentemente, cerca de 94% dos inquiridos afirmaram já ter ouvido falar do Big Bang.
Destes alunos (cerca de 167), um quarto sugeriu que era uma teoria que descrevia a criação
das estrelas, de sistemas planetários, de sistemas solares, da Terra, enquanto que mais de
metade disse que era uma teoria que descrevia a criação do universo. Dos alunos que
defendiam esta última ideia, quase todos acreditavam que o Big Bang foi a explosão de
alguma forma de matéria já existente, indicando átomos, moléculas, partículas de gás
existentes dentro de um espaço vazio ou um objecto como uma estrela ou um planeta.
Contudo, dois alunos que referiram que foi uma explosão que surgiu a partir do nada.
Uma resposta menos comum, mas que continha alguma consistência com a visão científica,
sugeriu que antes de ocorrer o Big Bang já existia um objecto único, comprimido e muito
pequeno.
Quando lhes foi perguntado sobre o que se teria passado durante o Big Bang, surgiram
várias descrições, designadamente, aquela em que a explosão ou distribuiu matéria por todo o
universo ou formou planetas, estrelas ou galáxias; aquela em que a matéria se uniu; aquela em
que a Terra sofreu várias transformações, como a separação das placas intercontinentais ou a
ocorrência de extinções em massa. Prather et al. (2002) explicam a dificuldade em incutir nos
alunos a ideia correcta do que foi o Big Bang e as suas consequências com o facto de os
alunos possuírem a noção de que não se consegue fazer alguma coisa a partir do nada.
Lemmer et al. (2003) realizaram um estudo com alunos universitários do primeiro ano de
Física, em Africa do Sul, no sentido de descobrir qual a percepção que estes alunos tinham
acerca do universo. Aos alunos foi-lhes pedido para desenharem a percepção que tinham do
universo, o que existe e como está organizado. A partir da análise destes desenhos foi possível
identificar três modelos do universo, designadamente organicista, mecanicista e
contemporâneo.
O modelo organicista assemelha-se ao desenho de um organismo, isto é, a célula de um
corpo. O aluno que apresentou este modelo descreve o universo como sendo fechado,
possuindo limites. Dentro destes limites estão todos os planetas, todas as estrelas, a Lua o Sol
e a Terra, mais nada. O aluno agrupou todos os planetas numa só entidade, do mesmo modo
que as estrelas foram percepcionadas como um componente do universo. Note-se, no entanto
que este aluno não classificou o Sol como uma estrela nem a Terra como um planeta.
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No modelo mecanicista verifica-se a importância da forma: as órbitas dos planetas são
círculos concêntricos; existe um centro geométrico do Sistema Solar – o Sol; o número
correcto e a ordem geométrica dos planetas a partir do Sol assumem uma grande importância;
cada planeta é uma entidade: os planetas são mencionados individualmente; a relação entre os
planetas é definida pelas suas órbitas sucessivas.
Por último, no modelo contemporâneo do universo este é infinito: as galáxias têm formas
específicas e cada galáxia tem um ponto central. Entre os modelos do universo representados
pelos alunos encontram-se os seguintes exemplos de características organicistas e
mecanicistas: representação só dos componentes; agrupamento dos planetas num só grupo,
acontecendo o mesmo com as estrelas; representação do planeta Terra com maiores
dimensões, de modo a lhe dar mais proeminência; agrupamento da Lua e das estrelas no
mesmo grupo; órbitas concêntricas à volta do Sol (modelo heliocêntrico); ordem linear dos
planetas; órbitas concêntricas à volta da Terra (modelo geocêntrico). Quando questionados
sobre onde se situa o centro do universo, 29,3% dos alunos responderam que o centro do
universo é desconhecido, destes 29,3% três alunos reponderam que o universo não tem centro
pois integra planetas, estrelas, Sol, Terra e Lua; 32,8% dos alunos colocaram o Sol no centro
do universo, pois é uma fonte de vida e energia; 15,1% dos alunos posicionaram a Terra no
centro do universo, porque todos os corpos celestes podem ser vistos a partir da Terra e é o
planeta no qual se pode encontrar vida. Também num estudo realizado por Trumper (2001)
com alunos do ensino secundário (15-17 anos), se verificou que 60% dos alunos acreditava
que o universo não tinha um centro no espaço, 21% acreditava que era o Sol e 9% a Via
Láctea.
Lemmer et al. (2003) verificaram, a partir da análise das respostas dos alunos, que existe
uma falta de conhecimento a nível da estrutura e composição do universo. Num estudo com
alunos universitários do curso de astronomia, Comins (1993) também concluiu que,
frequentemente, Sistema Solar, galáxia e universo são vistos como um só, não são
diferenciados.
No que às estrelas diz respeito, Piaget (1983) descobriu que os jovens acreditam que são
pequenos pontos de luz espalhados pelo espaço. Esta ideia também esteve presente em estudos
de Agan (2004), com alunos do ensino secundário e alunos do 1º ano do ensino superior, e
num estudo com professores do ensino primário realizado por Cohen (1982), que sugeriu que
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a existência desta concepção poderia levar à conclusão de que, uma vez que as estrelas são
pequenos pontos de luz espalhados pelo céu, aquelas estariam posicionadas entre a Terra e o
último planeta do Sistema Solar. Finegold & Pundak (1989) sugeriram que o entendimento de
que as estrelas estão muito para além do Sistema Solar é uma concepção avançada tida apenas
por uma pequena minoria dos alunos do ensino secundário.
Sharp et al. (1999) entrevistou uma aluna de 11 anos acerca do que seu conhecimento do
universo. Aquela referiu que, para além do Sol, Terra e Lua, no espaço havia também cometas,
galáxias, meteoritos, nebulosas, buracos negros, planetas e as suas luas e muitas outras coisas.
No desenho do Sistema Solar que a aluna fez, vêm-se os planetas ordenados linearmente em
frente ao Sol, contudo a aluna tem a noção de que os planetas orbitam o Sol. Quanto à idade
do Sol e dos planetas, a aluna referiu que já existem há muito tempo e acrescenta que depois
do Big Bang uma grande massa de gás e poeiras espalhou-se e os planetas formaram-se.
2.3.1.2 - Distâncias no Universo
Trumper (2001) verificou que a percepção das distâncias no universo é uma das áreas mais
deficitárias do conhecimento dos alunos no contexto do universo. No estudo realizado com
alunos do ensino secundário (15-17 anos), apenas 25% respondeu correctamente quando lhes
foi pedido para fazer uma estimativa da distância entre o Sol e a Terra e 19% determinou
correctamente a distância entre o Sol e uma estrela próxima. Em ambos os casos os alunos
subestimaram as distâncias no universo. No que concerne às distâncias relativas dos objectos
espaciais a partir da Terra, cerca de 49% dos alunos posicionaram correctamente a Lua como o
objecto mais próximo e as estrelas como os objectos mais afastados da Terra, colocando o
planeta Plutão entre elas; 32% dos alunos colocaram as estrelas mais próximas da Terra do
que Plutão e cerca de 9% colocaram as estrelas como os objectos mais próximos da Terra.
Este resultado demonstra que os alunos apoiam as suas respostas no facto de verem as estrelas
todas as noites, não se apercebendo, porém, que elas podem ser maiores ou mais brilhantes
mas mais afastadas.
Também Shore & Kilburn (1993), num estudo realizado para identificar as concepções que
um grupo de professores possuía relativamente à astronomia, verificaram que cerca de 59%
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dos professores acreditava que as estrelas estavam mais perto da Terra do que Plutão, o que
demonstra que têm a ideia de que as estrelas estão dentro do Sistema Solar (Agan, 2004).
Uma aluna de 11 anos entrevistada por Sharp et al. (1999) mencionou que não tinha
certezas acerca das distâncias entre os planetas, mas disse que estavam “muito longe uns dos
outros”.
Jones et al. (1987) verificaram que as distâncias do Sol e da Lua relativamente ao planeta
Terra tornam impossível medi-las directamente, o que faz com que o observador construa
noções baseadas na percepção do tamanho relativo. Só quando as crianças são levadas a
relacionar estas percepções a explicações de outros fenómenos associadas a outros corpos
cósmicos é que elas são capazes de se aperceberem de uma discrepância entre a sua percepção
e a realidade. Bakas & Mikropoulos (2003) propuseram a alunos, dos 11 aos 13 anos, a
criação de uma representação do nosso Sistema Solar a uma escala em que o tamanho do Sol
fosse igual ao tamanho de uma laranja. O objectivo desta questão era que os alunos fizessem a
redução das distâncias entre os corpos desse modelo. Assim, à questão “se num modelo do
nosso Sistema Solar o Sol fosse do tamanho de uma laranja a que distância estaria o planeta
Terra?”, 15,7% dos alunos respondeu que a distância entre eles seria de 15 metros; 36,3%
respondeu que o modelo do Sol está a 15 milhões de quilómetros de distância do modelo da
Terra; 26,5% respondeu 15 centímetros. Bakas & Mikropoulos (2003) defendem que é difícil
para os alunos criarem tais representações, no entanto estas são necessárias para a
compreensão do tamanho e das distâncias dos planetas do nosso Sistema Solar. Estes autores
acreditam que as respostas dadas pelos alunos baseiam-se nos modelos representados nas
imagens dos manuais escolares e nos modelos utilizados nos processos de ensino, que parecem
causar alguma confusão nos alunos.
A má interpretação que os alunos fazem dos modelos apresentados foi também realçada por
Dyche et al. (1993), que descobriram que cerca de 20% dos alunos do 4º ano do ensino básico,
participantes no seu estudo, acreditavam que a Terra estava no centro do Sistema Solar
porque, no modelo físico utilizado, o planeta Terra estava no meio. Também 60% dos alunos
pensava que os planetas iriam colidir uns com os outros pois, no modelo utilizado, eles
frequentemente batiam uns nos outros. Segundo estes autores, aos alunos falta-lhes a
percepção da fronteira entre o modelo e a realidade que o modelo está a representar.
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Assim como Bakas & Mikropoulos (2003), também Sadler (1987) sugeriu que as
concepções alternativas no âmbito das distâncias entre os corpos celestes podem advir do facto
de em muitos manuais escolares as imagens daqueles não estarem apresentadas à escala, o que
pode comprometer a compreensão do tamanho e distância dos objectos astronómicos.
Contudo, Bakas & Mikropoulos são de opinião de que a compreensão de tão grandes
distâncias não faz sentido e não pode ser facilmente entendida por alunos de 13 e 14 anos que,
muito possivelmente, nunca viajaram mais do que alguns quilómetros.
2.3.2 - O Sistema Solar
Sharp & Moore (1994) pediram a alunos entre os 8 e os 10 anos de idade para desenharem
o Sistema Solar. Nesses desenhos podem ver-se quatro modelos de sistema solar: no primeiro
modelo o Sistema Solar não obedece a ordem alguma, os planetas, a Lua e as estrelas estão
espalhados arbitrariamente; no segundo modelo os planetas orbitam o Sol, mas situam-se
todos na mesma órbita; no terceiro modelo, os planetas estão colocados linearmente em frente
ao Sol e no quarto modelo os planetas orbitam o Sol em diferentes órbitas.
Num estudo de Taylor et al. (2003) com alunos entre os 7-8 anos, um destes alunos
referiu, relativamente ao movimento entre Sol/ Terra/ Lua, que “o Sol está no meio do Sistema
Solar, por isso não pode andar à volta de mais do que um planeta ao mesmo tempo”,
acrescentando que porque “como não pode orbitar um só planeta, todos os outros orbitam o
Sol.”
Num estudo realizado com professores em início de carreira, Schoon (1993) oferecia como
possibilidade de resposta uma concepção alternativa e uma concepção cientificamente aceite.
Relativamente a estrelas cadentes ou chuva de estrelas, 28.9% dos inquiridos escolheu a
concepção de que estrelas cadentes são estrelas que estão a cair e 23.7% optou pela ideia de
que estrelas cadentes são o mesmo que cometas. Este estudo levou Schoon (1993) a concluir
que o tema em questão ainda oferece alguma confusão aos participantes.
Comins (1993) constatou igualmente que 68 dos alunos universitários participantes no seu
estudo pensavam que estrelas cadentes eram, na verdade, estrelas que andam a vaguear pelo
espaço ou estrelas que caem do céu.
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Relativamente a características dos planetas do Sistema Solar, não foi encontrada muita
literatura. No entanto, Sharp et al. (1999) entrevistou uma aluna de 11 anos que referiu que
Vénus é o planeta mais quente do Sistema Solar porque “tem muitas nuvens à sua volta” e
que Plutão é o planeta mais frio porque está “mais distante do Sol”.
2.3.3 – O planeta Terra
2.3.3.1 - Efeito de estufa e Camada de ozono
Um estudo realizado por Francis et al. (1993), com alunos do 1º ciclo do ensino básico,
constatou que muitas das crianças entrevistadas confundem dois grandes problemas
ambientais: aquecimento global devido ao efeito de estufa e devido à redução da camada de
ozono. Verificou-se que os alunos usaram uma grande variedade de ideias para descrever as
causas da redução da camada de ozono. Uma dessas ideias consiste no facto de que alguns
poluentes, por exemplo “fumos”, “óleos” e “sprays”, entravam, de facto, na camada de ozono
e causavam estragos. Outra ideia mais geral demonstrada pelos alunos para justificar a causa
deste problema ambiental prende-se com a utilização de “carvão”, “aerossóis”, “gasolina” e
“gasolina com chumbo”. Esta ideia demonstra a existência de uma dupla concepção errada,
porque a gasolina com chumbo não contribui nem para o aquecimento global nem para a
redução da camada de ozono.
Verificaram-se também alguns comentários que deixaram transparecer que tal confusão
pode resistir até mesmo quando confrontados com ideias cientificamente mais aceitáveis. As
respostas “… se usarmos mais gases aerossóis pomos mais buracos na camada de ozono. Se
os buracos ficarem grandes demais, o Sol pode brilhar através da camada de ozono e brilhar
na terra e causar cancro na pele” e “se não pararmos de usar gases aerossóis o buraco de
ozono vai aumentar e os raios solares vão brilhar no gelo, o gelo vai derreter e inundar a
terra”, ambas dadas por alunos de onze anos, mostram que estes visualizam a camada de
ozono como protecção contra o aquecimento solar. Algum dano na integridade da camada de
ozono é, assim, tido como causa do aquecimento global.
Koulaidis & Christidou (1999), também realizaram um estudo com alunos entre os 11 e 12
anos acerca das ideias que eles possuíam relativamente ao efeito de estufa. Neste estudo
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distinguiram-se seis modelos: A, B, C, D, E e F. No modelo A (cerca de 27,5% dos alunos), o
dióxido de carbono e/ ou metano são libertados na atmosfera quer através da acção humana
quer através de fontes naturais. De acordo com os alunos, esses gases formam uma camada à
volta da Terra, localizada a uma determinada altitude. Esta camada funciona como o vidro ou
o plástico que cobre as estufas, isto é, deixa os raios solares e termais atingir a Terra e aquecer
o “chão” e as partes mais baixas da atmosfera, mas impede o calor de regressar para o espaço.
Como consequência a Terra aquece, um fenómeno conhecido como efeito de estufa.
No modelo B (cerca de 15% dos alunos), o metano e ou dióxido de carbono são poluentes
do ar que formam uma camada na atmosfera à mesma altitude que a camada de ozono. A
radiação ultravioleta entra na atmosfera pelos buracos de ozono e fica presa, na forma de
calor, pela camada de metano e dióxido de carbono, o que faz com que a temperatura da Terra
aumente e aqueça o planeta.
O modelo C (cerca de 12,5% dos alunos) apresenta o efeito de estufa como resultado do
dióxido de carbono e metano. Estes gases são dois dos ingredientes da atmosfera
uniformemente espalhados nesta. O dióxido de carbono e o metano absorvem o calor do Sol
que atinge a Terra, impedindo-o de voltar ao espaço. Desta forma a temperatura da Terra
aumenta.
O modelo D (cerca de 12,5% dos alunos) considera que, como resultado do
enfraquecimento da camada de ozono, a radiação ultravioleta entra na atmosfera através dos
buracos de ozono e atinge a Terra. Os raios ultravioleta são depois reflectidos pela superfície
terrestre e presos pela camada de ozono que funciona como um vidro à volta da Terra – pára a
radiação ultravioleta mantendo-a, assim, perto da superfície terrestre. Espera-se que este
mecanismo, conhecido como efeito de estufa, leve a um aumento da temperatura da Terra.
O modelo E (cerca de 7,5% dos alunos) foi construído a partir da ideia de que parte da
radiação solar que não é filtrada pela camada de ozono atinge a superfície terrestre e é
reflectida por esta. No entanto, ao regressar ao espaço, alcança a camada de ozono, que a
reflecte de volta para a superfície. Através deste mecanismo a camada de ozono, para além de
impedir a entrada de radiação ultravioleta nociva, prende também os raios solares, causando
aquecimento e mudanças no clima. Cerca de 35% dos alunos referiu que a camada do ozono
mantém a Terra quente e protege-a das chuvas ácidas.
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Baseado nas respostas de 37,5% dos alunos, o modelo F apresenta o efeito estufa como
consequência da poluição atmosférica. Vários gases (principalmente metano, dióxido de
carbono e CFCs), emitidos para a atmosfera através das actividades humanas, causam a
poluição da mesma. O ambiente degrada-se, a poluição destrói a atmosfera e faz com que o
clima fique mais quente.
Estes modelos integram concepções alternativas, nomeadamente a noção que os alunos têm
de que os diferentes gases atmosféricos estão localizados em camadas distintas. Os alunos têm
tendência a localizar os gases de estufa numa camada de espessura limitada, daí
frequentemente referirem-se a um “vidro” ou “cobertura” à volta da Terra que funciona como
vidro das estufas.
Já em 1996, Christidou & Koulaidis tinham verificado que os alunos do 1º ciclo do ensino
básico, que participaram no seu estudo, não faziam uma diferenciação conceptual explícita
entre radiação ultravioleta, raios solares e raios termais. Em 1999, Koulaidis & Christidou
continuaram a verificar o uso dos termos “raios ultravioleta”, “raios solares” ou “calor” como
sinónimos, o que leva à criação de uma outra concepção alternativa, na qual os alunos dizem
que é a radiação ultravioleta que entra na atmosfera pelo buraco de ozono que atinge a Terra e
provoca o seu aquecimento, causando assim o efeito de estufa. Nestes modelos também se
verifica uma concepção na qual não há distinção entre camada de ozono e efeito de estufa.
Esta ideia tinha já sido identificada por Koulaidis & Christidou (1993) também em alunos do
1º ciclo do ensino Básico e verificou-se em vários outros estudos, entre eles um realizado por
Fisher (1998) que, num estudo comparativo entre alunos australianos e britânicos entre os 11 e
18 anos, detectou uma confusão substancial entre efeito de estufa e camada de ozono, dando a
ideia que a diminuição da camada de ozono contribui para o aumento de efeito de estufa. Ao
se formarem “buracos” na camada de ozono, o aumento da entrada de radiação ultravioleta,
considerada muito forte e, por isso, muito quente, origina um aumento da temperatura terrestre
(Koulaidis & Christidou, 1993).
Relativamente às possíveis consequências de um aumento do efeito de estufa, foram
realizados vários estudos (Boyes & Stanisstreet, 1993; Mason & Santi, 1998; Rye et al. 1997,
entre outros). Boyes & Stanisstreet (1993) verificaram que os alunos entre os 11 e 16 anos,
que participaram no estudo que realizaram, têm noções correctas das consequências do
aumento de efeito de estufa, isto é, mencionam o aquecimento global, alterações climatéricas,
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o derretimento dos glaciares e o consequente aumento do nível das águas do mar, a formação
de mais desertos, etc. Contudo, apesar destas ideias, muitos alunos concordaram com a
afirmação “o efeito de estufa aumenta com os buracos da camada de ozono”. Há ainda um
número razoável de alunos que expressa a ideia de que um aumento do efeito de estufa leva a
um aumento da radiação de calor que pode causar cancro da pele. Rye et al. (1997) também
levaram a cabo um estudo com alunos do 2º e 3º ciclos do ensino básico, no qual também
detectaram a existência de uma confusão/ relação entre enfraquecimento da camada do ozono
e aquecimento global. Rye et al. (1997) constataram que 54% dos alunos participantes no
estudo deram provas de acreditar que o enfraquecimento da camada do ozono e/ ou o
consequente aumento dos raios ultravioletas ou dos raios solares, era a causa principal e
predominante do aquecimento global. Neste estudo foram encontradas algumas concepções
alternativas, a saber o enfraquecimento da camada do ozono é a principal causa do
aquecimento global, daí que os sprays aerossóis que contêm CFCs e destroem a camada do
ozono sejam responsáveis pelo aquecimento global, exclusivamente devido ao papel que
desempenham na destruição da camada do ozono. Da mesma forma, o dióxido de carbono
também destrói a camada do ozono e, consequentemente, contribui para o aquecimento global.
Um questionário aplicado por Jeffries et al. (2001) a alunos do ensino superior, baseado
naquele apresentado por Boyes & Stanisstreet (1992), deu a conhecer algumas das ideias que
aqueles possuem acerca das possíveis consequências de um aumento do efeito de estufa.
Assim, verificaram-se resultados bastante semelhantes àqueles encontrados no estudo de
Boyes & Stanisstreet (1993), ou seja, quase todos os alunos tinham a consciência de que um
aumento do aquecimento global poderia resultar no derretimento do gelo polar (96%), em
alterações climáticas (96%) e em mais cheias (93%). Do mesmo modo, a maior parte dos
inquiridos referiu que a Terra iria ficar mais quente (92%). Mais de metade apercebeu-se que
iria haver mais desertos (58%), embora menos de metade tivesse conhecimento do aumento
das pragas de insectos (39%). Relativamente poucos alunos associaram o aumento do efeito de
estufa a envenenamento alimentar (7%), ataques cardíacos (7%) ou a tremores de terra (9%).
Cerca de um quinto dos alunos considerou que os recursos de água domésticos (20%) ou
naturais (21%) ficariam contaminados. A concepção incorrecta mais comum, manifestada por
cerca de dois terços dos alunos (68%), foi aquela em que um aumento do efeito de estufa
resultaria num aumento da incidência de cancro na pele. Segundo Jeffries et al. (2001), esta
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 28
ligação entre efeito de estufa e a entrada excessiva de radiação solar pode estar relacionada
com a noção incorrecta que cerca de 67% dos alunos manifestaram de que o aquecimento
global é causado por buracos na camada do ozono.
Mason & Santi (1998) investigaram as ideias de um grupo de 22 alunos, entre os 10 e 11
anos, provenientes de uma zona rural do norte de Itália. A investigação visava, entre outros
aspectos, que os alunos determinassem quais as causas, consequências e soluções de um
aumento do efeito de estufa. No que concerne às consequências, cerca de 9 alunos previram
tempo seco com a consequente extinção de espécies animais e vegetais; apenas uma criança
referiu-se à ocorrência de cheias devido ao derretimento do gelo polar. Houve ainda outras
ideias, nomeadamente três alunos referiram que os animais e o ser humano se escaldariam até
à morte. Cinco alunos, que atribuíram como causa para este problema a existência de buracos
na camada de ozono que permitem que raios solares perigosos atinjam a Terra, referiram que
nunca mais seria possível apanhar Sol na praia. Algumas destas noções demonstraram que as
crianças possuíam uma ideia de aumento de temperatura como um fenómeno muito rápido e
de grandes dimensões. Foi difícil compreenderem que uma variação mínima de temperatura
pode causar catástrofes nos ecossistemas.
2.3.3.2 - Sucessão dos dias e noites e Estações do ano
Vosniadou (1991) entende que para haver uma aquisição completa de certos aspectos
relacionados com a astronomia, designadamente a sucessão dos dias e das noites e as estações
do ano, tem que existir uma interdependência entre determinados conceitos como, por
exemplo, a ligação entre o entendimento da forma da Terra e a explicação da sucessão dos
dias e das noites. Assim, o ideal seria começar o ensino de astronomia com uma unidade sobre
a forma da Terra e seguir com uma sequência lógica de conceitos. Isto sugere uma
reorganização programática dos conteúdos relacionados com astronomia.
Vosniadou & Brewer (1992) elaboraram um estudo sobre a percepção que um grupo de
crianças do 1º ciclo do ensino básico tinha acerca de certos aspectos relacionados com a
astronomia. Este estudo demonstrou que a maioria das crianças tem modelos mentais bem
definidos, nomeadamente modelos mentais da Terra, do Sol, da Lua e das estrelas. Por
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 29
exemplo, no caso da Terra, mostraram que muitas crianças da escola primária possuem um dos
seis modelos mentais. Alguns acreditam que a Terra é rectangular. Outros pensam que a Terra
é circular mas plana como um disco. Algumas crianças pensam que há duas Terras: uma
plana, na qual as pessoas vivem e uma redonda que está no céu. Outros acreditam que a Terra
é uma esfera oca e que as pessoas vivem em terreno plano dentro dela. Finalmente, algumas
crianças pensam que a Terra é plana no cimo e no fundo, que é onde as pessoas vivem.
Lightman & Sadler (1988) dizem que, muitas vezes, os professores pensam que os alunos
possuem já algum conhecimento acerca da forma da Terra. Num estudo que realizaram,
professores do 2º ano do ensino básico acreditavam que 95% dos seus alunos sabiam que a
Terra era redonda, quando na realidade apenas cerca de 5% tinha essa noção. Estes autores
referem que as crianças debatem-se com uma contradição entre aquilo que lhes é dito e aquilo
que os seus olhos vêm.
Klein (1982) estudou as concepções da sucessão dos dias e das noites em crianças do 2º ano
do ensino básico e verificou que as explicações destas iam desde aquela em que acreditavam
que o Sol se escondia à noite até um entendimento do conceito do dia e da noite causado pelo
movimento de rotação da Terra. A maioria das crianças não demonstrava um entendimento da
Terra no espaço/ rotação da Terra como causa da sucessão do dia e da noite, ou a razão para a
diferença da hora do amanhecer em diferentes locais geográficos.
Schoon (1992) levou a cabo uma investigação com alunos do ensino básico, secundário e
superior, na qual abordou várias questões relacionadas com a Terra e o Espaço, sendo algumas
delas relativas à sucessão dos dias e das noites. As concepções alternativas evidenciadas
demonstram que 8.3% da população inquirida acreditava que o dia e a noite ocorriam porque o
Sol andava à volta da Terra. Ainda no mesmo estudo, 19.6% afirmou que o dia e a noite
aconteciam porque a Terra andava à volta do Sol, ou seja, associavam o dia e a noite ao
movimento de translação.
As entrevistas realizadas por Jones et al. (1987) a alunos do 3º e 6º anos do ensino básico
concluíram que os modelos mentais que os alunos possuíam relativamente sistema Sol/ Terra/
Lua se enquadravam num de cinco modelos distintos: três destes modelos colocam a Terra no
centro (geocêntrico) e os outros dois modelos têm o Sol no centro (heliocêntrico). Estes
autores defendem que a compreensão da relação entre Terra/ Sol/ Lua é muito importante para
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 30
a compreensão de fenómenos tais como as estações do ano, o dia e a noite, as fases da lua, os
meses, os anos, etc.
Vosniadou & Brewer (1994) identificaram também um número de modelos mentais
diferentes relativamente ao ciclo dia e noite. Algumas crianças do 1º ciclo do ensino básico
pensam que o que causa o dia e a noite é o facto do Sol se mover para baixo e se esconder
atrás das montanhas. Outros pensam que as nuvens se colocam diante do Sol e bloqueiam a
sua luz. As crianças que têm o modelo mental da Terra como uma esfera oca acreditam que o
ciclo dia e noite é causado pelo facto de o Sol se deslocar do céu, que está localizado dentro da
esfera, para o espaço exterior, que está localizado fora da esfera. As crianças que pensam que
a Terra gira para cima e para baixo e que a Lua e o Sol estão em lados opostos da Terra
possuem um modelo interessante. Elas acreditam que a Lua está fixa num local específico no
céu onde é sempre noite. À medida que a Terra gira na direcção cima/ baixo, a nossa parte da
Terra pode ficar face a face com a Lua no céu à noite.
Fleer (1997), num estudo com crianças australianas aborígenes do 4º e 8º anos do ensino
básico, também encontrou concepções que explicavam a ocorrência da noite com o facto de o
Sol ir embora ou então ir dormir, relacionando ainda a noite com o aparecimento de estrelas e
da Lua.
Baxter & Preece (2000) sugerem a visita a um planetário como forma de demonstrar os
movimentos do Sol, Lua, planetas e estrelas. Na impossibilidade de utilizar um planetário
verdadeiro, pode recorrer-se ao computador, no qual também se pode simular um planetário e
demonstrar esses movimentos no monitor. O uso do computador nesta situação tem vantagens,
nomeadamente o grande potencial que os computadores têm de envolver os alunos no seu
processo de aprendizagem, mas também se verifica a falta de capacidade de mostrar,
realisticamente, a visão integral do céu à noite, o que seria possível num planetário verdadeiro.
Baxter (1989) estudou o entendimento de conceitos básicos de astronomia do 4º ao 10º ano
(9-16 anos). As noções dos alunos sobre a causa das estações do ano envolviam objectos
familiares (ex. planetas frios retiram o calor ao Sol; nuvens “pesadas” de Inverno param o
calor do Sol; as mudanças das plantas causam as estações). As crianças mais velhas
substituíram estas concepções por noções relacionadas com a mudança de posição de corpos
astrais. Inicialmente, esta noção de posição limitava-se a “em cima”, “em baixo”e “ao longo
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 31
de”, mais tarde foi substituída pela noção de movimento orbital (ex. o Sol move-se para a
outra parte da Terra para lhes dar o Verão).
A noção mais comum coloca o Sol mais longe da Terra durante o Inverno, uma ideia que
pode ter origem na experiência das crianças alterarem a distância face a uma fonte de calor.
Muito poucos alunos explicaram as estações do ano em termos do eixo terrestre fazer ângulo
com o eixo do Sol. Embora os resultados deste inquérito mostrassem um decréscimo das
ideias mais ingénuas à medida que a idade aumentava, as concepções erradas persistiam até
alunos com 16 anos de idade, suportando a ideia de que as concepções mais básicas passavam
para a idade adulta. Isto foi confirmado por Durant et al. (1989), que aplicaram um
questionário público, levado a cabo, paralelamente, na Grã-Bretanha e nos Estados Unidos da
América, revelando que só 34% dos Britânicos e 46% dos Americanos pareciam saber que a
Terra anda à volta do Sol uma vez por ano. Um questionário realizado em paralelo na França
por Acker & Pecker (1988) mostrou que 33% do público ainda acreditava que o Sol é que
dava a volta à Terra.
Chaudury (1998), num estudo realizado com uma turma do ensino superior sobre o que
causava as estações do ano, chegou à conclusão que, por vezes, os alunos respondem sem
ponderarem sobre as causas que estão na origem de determinados fenómenos. Um exemplo é
o facto de alguns alunos associarem a mudança das estações do ano à mudança da hora.
Bob Kibble (2002) elaborou um estudo com crianças dos primeiros anos do 1º ciclo do
ensino básico, no qual constatou que os alunos tinham a concepção de que o Inverno acontecia
porque nevava, ou porque as folhas caíam das árvores, ou porque um planeta frio retirava o
calor do Sol ou ainda porque as nuvens bloqueavam a luz do Sol. Outros alunos têm a
concepção de que o Verão ocorre porque a temperatura aumenta. Alunos mais velhos e numa
fase de escolarização mais avançada responderam que o Inverno acontecia quando o Sol se
desloca para o outro lado da Terra para lhes dar o Verão ou então que no Verão a Terra
encontra-se mais perto de Sol.
Esta última concepção tem interesse particular, uma vez que pesquisas revelaram que mais
de metade da população escolar, com idades compreendidas entre os 12 e os 14 anos, dá esta
explicação para a ocorrência das estações do ano. Vários estudos (Philips, 1991; Broadstock,
1993; Comins, 1993; Schoon, 1992, 1993; Shore & Kilburn, 1993; Ojala, 1997; Zeilik &
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 32
Bisard, 2000; Bakas & Mikropoulos, 2003, entre outros) confirmam a ideia de que as estações
do ano ocorrem devido à distância da Terra em relação ao Sol. A concepção de que no Verão
o Sol se encontra mais perto do nosso planeta é comum quer em jovens quer em adultos. Ao
realizar um estudo com professores em início de carreira, Schoon (1993) verificou que 83%
destes também possuíam esta noção. Comins (1993) explica a relação estações do
ano/distância Sol-Terra ao fazer a analogia com uma fogueira, isto é, quanto mais perto
estamos do fogo, mais calor sentimos, daí a prevalência da ideia que o Verão acontece quando
estamos mais perto do Sol, a nossa fonte de calor. Num estudo de Muthukrishna et al. (1993)
com alunos do 8º ano do ensino básico, 21 das 43 respostas demonstraram essa concepção. Ao
entrevistaram um aluno, este mencionou que quando o Sol está mais perto da Terra, o calor
não tem que viajar tanto no espaço e também fez a comparação com um aquecedor e a nossa
distância relativamente a ele.
Kambly & Suttle (1963) sugerem que as crianças observam os corpos celestes assim como
os seus movimentos a partir da Terra, daí ser difícil para eles compreenderem que o Sol é o
centro do nosso Sistema Solar. Não é fácil perceber que os planetas, para além de girarem à
volta do Sol, também giram em torno do seu próprio eixo. A imensidão do espaço e as
enormes distâncias entre os vários corpos celestes fazem com que as observações do tamanho,
da forma e dos movimentos se tornem enganadoras.
2.3.3.3 - Condições essenciais para a existência de vida
Brumby (1982) realizou um estudo com alunos universitários dos cursos de Biologia
Humana e de Enfermagem (18-22 anos), no qual colocou quatro problemas relacionados com
o conceito de vida. As respostas dos alunos demonstraram que estes consideravam que a água,
a temperatura e a energia solar eram essenciais para a existência de vida, dizendo que “… a
água é essencial à vida…”, “… nenhuma vida pode existir a temperaturas muito elevadas…”
e “… sem “combustão”, de um tipo ou de outro, seja no Sol ou no corpo humano a vida não
pode existir...” Quando questionados sobre que indícios procurariam em Marte que lhes
indicasse a existência de vida, trinta alunos consideraram a presença de água como essencial
para a existência de vida, tendo alguns alunos acrescentado “… ou outro meio líquido…”. Da
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 33
mesma forma, o oxigénio ou outro gás biologicamente activo foi mencionado como crucial
para a existência de vida.
Palmer (2002) verificou que, acerca das coisas que poderiam ou não acontecer na Lua,
alguns alunos do 2º ciclo referiram que plantas e animais não sobreviveriam fora de uma bolha
de ar, pois os seres vivos necessitam de uma atmosfera com oxigénio e dióxido de carbono.
Outros alunos responderam que se poderia cultivar plantas na superfície lunar, mas seria
necessário muita atenção relativamente às temperaturas e à luz e escuridão. Estes alunos fazem
referência à temperatura e à luz como essenciais para que haja vida.
Visto que a luz solar é uma importante fonte de energia do nosso planeta, Offerdahl et al.
(2002) realizaram um questionário a alunos do ensino básico, secundário e superior, no qual
pretendiam identificar as ideias destes acerca da relevância da luz solar como requisito para a
vida. Os alunos que atestaram acreditar que pode existir vida sem luz solar deram como
exemplo os microorganismos, os organismos que vivem no fundo do oceano ou, então, em
ambientes onde a luz não consegue penetrar. Um aluno disse até que todas as formas de vida
que não dependem da fotossíntese podem sobreviver sem luz. Contudo, houve também
respostas que mencionavam o homem, plantas, animais e insectos como sendo capazes de
viver sem luz e não houve referência a formas de vida simples como os microorganismos,
fungos, etc.
Alguns alunos referiram, no entanto, que sem luz solar a vida não pode existir e evocam a
relação existente entre a luz solar e o crescimento das plantas, as temperaturas do nosso
planeta e os efeitos da luz solar (ou da sua ausência) na cadeia alimentar para justificar as suas
crenças. Alguns alunos explicaram que sem luz solar, ficaria frio “como se estivéssemos à
sombra” e o ser humano não sobreviveria a temperaturas negativas. Houve alunos que
mencionaram que a luz solar é muito importante para manter a temperatura do nosso planeta.
Alguns alunos estabeleceram uma relação entre a importância da luz para as plantas e o
seu papel na produção de oxigénio. Assim, a luz é necessária para o crescimento das plantas,
estas são essenciais para a produção de oxigénio e este é vital para a vida. Ora, esta noção não
contempla a capacidade que os microorganismos têm de viver em condições anóxicas.
Contudo, encontraram-se respostas que defendiam que a ausência de luz levaria à morte de
plantas, mas salientavam que os micróbios poderiam viver nestas condições.
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 34
Brody (1993) estudou o entendimento que alunos do 4º, 8º e 11º anos têm do processo da
fotossíntese e concluiu que, de uma forma geral, os alunos não compreendem o papel dos
nutrientes provenientes da energia solar, da água e do dióxido de carbono neste processo. Uma
concepção que surgiu foi aquela em que os alunos pensavam que as plantas que vivem a
grandes profundidades no mar não necessitam de luz para viver. Brody considera necessária
uma abordagem interactiva entre aspectos físicos e biológicos. De uma perspectiva da física, a
produção primária está dependente tanto da profundidade como da penetração selectiva da luz
na água e, de uma perspectiva biológica, a fotossíntese depende da disponibilidade de
nutrientes, gases dissolvidos, água e luz.
Eaton et al. (1983) realizaram um estudo com alunos do 5º ano do ensino básico em que,
anteriormente ao ensino do tópico, os inquiridos acreditavam que a água, o solo ou fertilizante
eram o alimento das plantas. Eles pensavam que a energia solar é apenas um pré-requisito para
que as plantas sejam saudáveis, mas não se aperceberam que as plantas fazem o seu próprio
alimento a partir da água, minerais e ar, utilizando a energia proveniente do Sol. Após a
realização de uma experiência, na qual os alunos tinham que cultivar uma planta no escuro e
outra na luz, regando ambas as plantas, os alunos concluíram que a energia solar era como
“vitaminas”, essencial para que as plantas tenham boa saúde, mas não a percepcionaram como
necessária no processo de fabricação de alimento. A maioria já possuía a noção de que para
viver e crescer as plantas precisam de luz. Quando o professor informou que as plantas
produzem o seu próprio alimento, os alunos interpretaram esta informação como sendo uma
outra forma de explicar que as plantas absorvem o alimento, ou então simplesmente ignoraram
essa informação. Os alunos nunca estabeleceram a ligação entre luz e produção de alimento.
Quando questionados acerca da importância da água, a maior parte dos alunos que
participaram no estudo de Offerdahl et al. (2002) respondeu que esta é essencial para a
existência de vida. Porém, alguns alunos indicaram que para haver vida não tem forçosamente
que haver água, dizendo que os microorganismos podem existir sem ela. Esta noção é um
exemplo de como os microorganismos são classificados de maneira diferente da de formas de
vida mais complexa, pois, frequentemente, os microorganismos não são tidos como seres
vivos.
Relativamente à importância da temperatura, embora a maioria dos alunos respondesse
correctamente que pode existir vida em temperaturas extremas, notou-se alguma
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 35
inconsistência nas suas respostas pois referiam que a vida pode existir em temperaturas
extremamente quentes, mas não em temperaturas extremamente frias ou vice-versa. Um
grande número de alunos mencionou os microorganismos como capazes de viver em
temperaturas extremamente altas.
Neste estudo, Offerdahl et al. (2002) verificaram ainda que mais de metade dos inquiridos
pensavam que a vida pode existir em temperaturas extremamente baixas. Estes alunos deram
como exemplos o ser humano, os microorganismos e alguns organismos que vivem no
Árctico, como o urso, o pinguim e a foca. Um número significativo de alunos mencionou
também que não pode existir vida a temperaturas muito altas, pois estas matariam os germes,
impediriam a função celular, causariam a desidratação de formas de vida, entre outras coisas.
O facto de os alunos não conseguirem conceber vida em temperaturas muito elevadas, deve-se
em parte à experiência que possuem de esterilizar instrumentos.
Em comparação, houve aqueles que defendiam que a vida pode existir em ambientes com
temperaturas muito altas, referindo o facto de que em temperaturas muito baixas não existe
água no estado líquido e os corpos/ células não funcionam.
Alguns alunos também mencionaram que não pode existir vida sem oxigénio ou “ar” para
respirar.
2.3.3.4 - Diversidade e unidade da vida
Nunca houve uma definição exacta do conceito de vida. As “tradicionais características dos
organismos vivos” - crescimento, reprodução, nutrição, excreção, irritabilidade e locomoção -
favorecem o reino animal a um nível complexo e multicelular. Os avanços da tecnologia,
designadamente a invenção do microscópio, permitiram aos cientistas acrescentar à velha ideia
de constância da composição dos organismos vivos um novo critério – um critério estrutural: a
célula. Avanços posteriores resultaram na identificação de características bioquímicas: a
presença de constituintes orgânicos (ADN, proteínas funcionais, glucose) e transformações de
energia (respiração celular) (Brumby, 1982).
Este autor realizou um estudo com alunos universitários na área da Biologia, no qual
pretendia escrutinar quais as suas ideias relativamente ao conceito de vida. Um dos problemas
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 36
colocados era saber se os alunos consideravam se o fogo era algo com vida (ou não) e porquê.
A esta questão 57% dos alunos mencionaram o “movimento” como justificação para o fogo
estar vivo. Quando lhes foram pedidas mais razões, os alunos aplicaram as “tradicionais
características”, frequentemente com algum detalhe, isto é, o fogo “cresce”, “move-se”,
“alimenta-se” de material orgânico à medida que arde, ”respira” (precisa de oxigénio para
ficar vivo) e “expele” fumo, cinzas e cheiros. Houve ainda oito alunos que estabeleceram uma
comparação com a respiração, dizendo: “… pode dizer-se que (o fogo) demonstra processos
metabólicos, na medida em que utiliza oxigénio para oxidar combustível orgânico, libertando
energia.”
Os alunos que não consideravam o fogo vivo deram justificações do domínio
comportamental, ou seja, o fogo não tem “inteligência”, “consciência”, “pensamento”,
“controlo sobre os seus impulsos”. Estas razões sugerem uma definição de vida fortemente
antropomórfica, que inclui um cérebro e a capacidade de pensar e raciocinar. Sete alunos
mencionaram uma razão estrutural: a ausência de células. No sentido de distinguir entre ser
vivo e ser inanimado, 47% dos alunos mencionaram que um ser inanimado não possui células
e 31% referiu que não possui químicos orgânicos. A alusão ao ADN e à auto-replicação
molecular foi praticamente omitida.
Freitas (1989) realizou um estudo com alunos dos 3º, 5º, 6º e 7º anos de escolaridade no
sentido de saber quais as ideias que aqueles possuíam relativamente ao conceito de vida, ou
seja, que critérios utilizariam para distinguir entre ser vivo e ser inanimado. Quando
questionados sobre que atributos essenciais atribuíam aos seres vivos, a maioria das crianças
dos anos de escolaridade supracitados referiu “as clássicas características de vida” – nascer,
crescer, respirar, alimentar-se, reproduzir-se e morrer. 89.7% dos inquiridos mencionou-as nas
definições de ser vivo que deram e 100% apoiaram-se nelas para fazerem a distinção entre
exemplos de seres vivos e exemplos de seres inanimados. Outras características bastante
mencionadas foram o movimento e tautologia (29.3%), critérios antropomórficos (19.8%) e
critérios classificatórios (17.2%). Relativamente a critérios ligados à teoria celular apenas
2.6% fizeram alusão a eles.
Quanto aos atributos que os alunos referiram para distinguir entre ser vivo e ser inanimado,
para além das clássicas características de vida, estão também “estado e lugar” (65%),
“movimento” e “forma, constituição e estrutura” (56.9%), “tautologia” (55.2%), “função e
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 37
utilidade” (49.1%), “actividade em geral” (43.1%), “critérios classificatórios” (37.9%),
“natural, artificial” (32.8%), “critérios antropomórficos” e “outros critérios biológicos”
(20.7%) e “critérios ligados à teoria celular” (6%).
Neste estudo, Freitas também auscultou as ideias acerca da constituição e organização
estrutural dos seres vivos. No que diz respeito à constituição dos seres vivos, apenas 12.9%
manifestou noções próximas daquelas cientificamente aceites e, dentro destas, só 11.2% aludiu
à teoria celular. Um grande número de crianças desconhece a constituição dos seres vivos
(37.9%) ou então demonstra concepções alternativas, designadamente concepções de carácter
animal ou antropomórfico (46.6%). Alguns destes alunos respondiam que os seres vivos
teriam “carne, pele e ossos”, outros diziam que teriam partes do corpo humano ou de algum
outro animal superior e houve ainda outros que deram exemplos de órgãos que os seres vivos
tinham.
Também foi questionado aos alunos acerca da mais pequena porção organizada de matéria
viva. A esta questão só 17.2% identificou a célula como a unidade básica de todos os seres
vivos, 44% referiu várias estruturas pluricelulares animais e 33.6% não soube responder.
Freitas verificou, em diferentes anos de escolaridade e consequentemente em diferentes
faixas etárias, uma predominância das ”clássicas características de vida” como atributos
essenciais associados aos seres vivos. Verificou-se também que tanto o animismo como o
inanimismo são aspectos muito importantes quando se consideram as concepções que as
crianças possuem sobre a vida e na diferenciação entre ser vivo e ser inanimado.
Offerdahl et al. (2002) concluíram que, quando lhes é perguntado acerca do conceito de
vida em geral, os alunos têm tendência para considerar só organismos complexos, ou seja,
primeiramente pensam nos tipos de vida que se podem ver “a olho nu”. Daí que,
frequentemente, os microorganismos sejam vistos como seres não vivos ou, então, como
formas de vida alternativas. Por exemplo, um aluno disse que a vida não pode existir sem
oxigénio, mas acrescentou que organismos como as bactérias e os vírus podem.
2.3.4 - Ciência, Tecnologia e Sociedade
A relação existente entre Ciência/ Tecnologia e Sociedade é entendida por Hofstein et al.
(1988) como o ensino de conteúdos científicos no contexto autêntico do meio social e
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 38
tecnológico. Os alunos tendem a relacionar o seu entendimento do meio natural (conteúdo
cientifico) tanto com o mundo produzido pelo ser humano (tecnologia) como com o mundo
social da experiência diária dos alunos (sociedade). Millar (1996) considera que um currículo
de Ciências se deve preocupar com uma ênfase mais tecnológica, que ajude os estudantes a
tornarem-se mais capazes nas suas interacções com o mundo material que os rodeia, devendo
também compreender o tratamento de modelos importantes para a explicação de fenómenos
naturais (sistema Terra-Lua, Terra-Sol, etc.)
A investigação de Lederman & O´Malley (1990) está relacionada com o objectivo mais
defendido das ciências da educação – a “alfabetização” científica. Houve um apoio muito forte
aos currículos de ciências que enfatizassem a interacção entre Ciência/ Tecnologia/ Sociedade
(Peterson et al., 1984; Roy, 1985; entre outros). Esta ênfase na CTS no desenvolvimento do
currículo baseia-se no facto da ciência e tecnologia cada vez mais influenciarem o dia-a-dia
dos nossos alunos. Mais ainda, muitos dos nossos assuntos contemporâneos sociais têm uma
base científica ou tecnológica. A recomendação mais frequentemente feita para a reforma do
ensino das Ciências exigia que os conceitos e os processos de raciocínio tecnológico fossem
integrados nos currículos, por se reconhecer que certos aspectos da tecnologia são a melhor
forma de preencher a lacuna entre a Ciência e a sociedade e de ligar a Ciência com os aspectos
da vida quotidiana (Hurd, 1987). Acredita-se que, ao frisar as interacções CTS e ao educar os
alunos numa base científica adequada, eles serão capazes de tomar decisões mais racionais no
que diz respeito a assuntos pessoais e sociais, que têm uma base científica e tecnológica. Em
resumo, pensa-se que um indivíduo cientificamente letrado pode aplicar o seu conhecimento e
capacidades de ciência e tecnologia a decisões sociais e pessoais (NSTA 1982).
Solomon (1988) defende que os alunos devem ver a tecnologia como aplicação de
conhecimento, científico ou não, com propósitos sociais e devem, também, reconhecer a
necessidade de inovação e a sua dependência cultural. A tecnologia é o processo de produzir
alterações sociais, assim como é o resultado de necessidades sociais. Contudo, Solomon
(1988) refere que, por vezes, os alunos não têm uma noção correcta de tecnologia. Quando
num estudo realizado por este autor com alunos entre os 16-17 anos, lhes foi pedido para
definirem o termo tecnologia ao serviço da fertilização in vitro, 57% dos alunos definiu
tecnologia como o uso do conhecimento com objectivos sociais. No entanto, 16% ainda
definiu tecnologia como equipamento, ferramentas ou maquinaria. Também Zoller et al.
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 39
(1991) verificaram, num estudo que envolvia alunos do 11º ano e respectivos professores, que
tanto uns como outros não estão claramente conscientes da diferença entre ciência e tecnologia
e os respectivos papéis na nossa sociedade, actualmente tão influenciada pela tecnologia.
Quando lhes foi pedido para dizer se seria melhor investir em pesquisa tecnológica ou em
investigação científica, de modo a melhorar a qualidade de vida, cerca de 80% dos alunos e
90% dos professores escolheram posições do tipo: investir em ambas, pois não há diferença
entre elas; investir em ambas, porque cada uma traz vantagens para a sociedade – a ciência
promove avanços médicos e ambientais, enquanto que a tecnologia propicia eficácia; investir
na investigação científica, isto é, na pesquisa médica e ambiental, pois é muito mais
importante do que fazer novos instrumentos, computadores ou outros produtos da pesquisa
tecnológica. Zoller et al. (1991), assim como Fleming (1987) e Aikenhead (1987), verificaram
que os alunos têm tendência para igualar investigação científica com investigação médica e,
por vezes, com investigação ambiental e até agrícola.
Um estudo realizado por Aikenhead (1987) com alunos finalistas do ensino secundário, no
Canadá, acerca da construção do conhecimento científico confrontava os inquiridos com as
seguintes afirmações “Quando as investigações cientificas são feitas correctamente, os
cientistas descobrem conhecimento que não vai sofrer alterações” e “Mesmo quando as
investigações são feitas correctamente o conhecimento que os cientistas descobrem pode
mudar no futuro”. Relativamente à primeira afirmação parece haver três reacções básicas por
parte dos inquiridos: a posição reconstrutiva em que o conhecimento sofre alterações (44%), a
posição cumulativa em que não se altera mas é acrescentado (31%) e entre estas duas posições
há também a ideia de que a mudança surge ao corrigir os erros do passado. Existe também a
ideia de que os avanços tecnológicos causam alterações, acrescentos e correcções ao
conhecimento científico. Quanto à segunda afirmação, apesar das respostas serem muito
semelhantes, há mais inquiridos a enfatizar o facto da ciência ser feita por tentativas. Tendo
em conta as duas afirmações acima referidas conclui-se que quase 100% dos alunos acreditam
que o conhecimento científico actual pode alterar-se no futuro.
No que concerne ao carácter “provisório” da ciência, estudos realizados nos E.U.A.
parecem ter diferentes resultados. As respostas aos testes da National Assessment of
Educational Progress de 1976-77 indicam que cerca de 80% dos inquiridos (17 anos)
concordava que as teorias científicas provarão, com o tempo, ser inadequadas; podem ser
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 40
melhoradas e são úteis, apesar de incompletas (Bybee et al., 1980). Uma percentagem mais
baixa, cerca de 50%, verificou-se nas respostas ao Test Every Senior Project, levado a cabo no
final da década de sessenta. Essas respostas mostraram que finalistas do ensino secundário
acreditavam que as teorias e leis científicas não iriam persistir na sua forma actual (Korth,
1969).
Um estudo realizado por Lederman & O´Malley (1990) nos Estados Unidos, no sentido de
apurar as ideias dos alunos do 9º ao 12º ano de escolaridade acerca da provisoriedade do
conhecimento científico, mostrou que, no pré teste, 21,8% dos inquiridos possuía uma visão
absolutista do conhecimento científico contra 74,5% que acreditava que o conhecimento
científico era feito por tentativas. No pós teste, apenas 4,3% manteve a ideia de que as teorias
científicas não mudam com o tempo, enquanto que a percentagem de alunos que defendia o
carácter “tentativo” do conhecimento científico aumentou para 92,8.
Fleming (1988) realizou um estudo com alunos do ensino secundário e com alunos do
ensino superior com aspirações futuras no domínio científico, no intuito de saber qual a sua
opinião acerca da natureza da ciência e o papel da ciência na nossa sociedade. Relativamente à
relação ciência/ tecnologia, 74% dos alunos do ensino secundário e 71% dos alunos de
ciências defenderam que a investigação científica resulta em avanços na tecnologia e esta
melhoria, por sua vez, aumenta a nossa capacidade de fazer investigação científica. 13% e
17%, respectivamente, acreditam que a ciência é a base para que os avanços tecnológicos
sejam possíveis.
No que concerne ao contributo da ciência e da tecnologia em relação a problemas sociais
como, por exemplo, pobreza, crime, desemprego e a ameaça nuclear, 22% dos alunos do
ensino secundário e 23% dos alunos do ensino superior responderam que estes problemas
sociais são o preço que a sociedade paga pelos avanços da ciência e da tecnologia,
acrescentando que a ciência e a tecnologia só tornam estes problemas piores. Saliente-se que
19% dos alunos do ensino secundário referiram que não é uma questão de a ciência e
tecnologia ajudarem ou não, mas sim uma questão de as pessoas saberem usá-las com
prudência.
Quando deparados com a questão sobre se o público em geral deveria ou não ser consultado
acerca da utilização de determinados tipos de energia, 57% dos alunos de ensino secundário e
53% dos alunos de ciências mencionaram que os cientistas e os engenheiros têm formação e
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 41
conhecimentos que lhes permitem compreender melhor o tema em questão. 14% e 15%,
respectivamente, concorda com a posição mencionada, mas pensa que o público deve ser
consultado; 16% e 14% defendem que todos os grupos, e não só os cientistas e engenheiros,
devem ser envolvidos em decisões que afectem a sociedade.
Fleming (1988) concluiu que os “futuros cientistas” foram quem mais aludiu à posição
interdependente da relação entre ciência e tecnologia. O outro grupo defendia que as decisões
sociais que envolvem a tecnologia deveriam ser tomadas por engenheiros e cientistas (posição
tecnocrática), enquanto que os “futuros cientistas” dividiam-se entre a posição tecnocrática e a
posição democrática, na qual o público desempenha um papel muito importante na tomada de
decisões relativamente à tecnologia.
No estudo de Aikenhead (1987), uma elevada percentagem de alunos acreditavam que as
interacções sociais dentro da comunidade científica poderiam afectar o conhecimento que os
cientistas descobrem. Alguns alunos, cerca de 20%, viam a ciência como isolada de tais
influências. Um outro grupo sentia que a interacção social afectaria o conhecimento
descoberto, pois a ciência responde às necessidades da sociedade, a interacção social
informaria os cientistas sobre o que deveria ser pesquisado. Esta posição está relacionada com
o facto de os alunos confundirem pesquisa científica com pesquisa médica, daí um
considerável número de alunos referir que a criação de novo conhecimento era resultado de
necessidades sociais “para fazer com que o mundo seja um lugar melhor para se viver”. Por
isso, 40 a 75% dos alunos disse que a principal motivação para a produção de conhecimento
científico era resolver problemas e satisfazer a curiosidade.
Após a realização de um estudo com alunos de um curso de astronomia acerca da natureza
da ciência e das teorias científicas, Brickhouse et al. (2000) concluíram que o conhecimento
que os inquiridos possuem sobre a natureza das teorias científicas é ainda bastante deficitário.
Apenas metade dos alunos descreveram as teorias como tendo um carácter “tentativo” e, por
isso, estão sujeitas a modificações.
O National Research Council (1996) recomendou que os professores apoiassem os alunos
não só a compreender o conhecimento científico e a desenvolver capacidades necessárias para
conduzir inquéritos científicos, mas também para conseguir compreender a natureza da
ciência. No entanto, alguns estudos (Abd-el-Khalick & Lederman, 2000; Akerson & Abd-el-
Khalick, 2003; entre outros) mostram que as ideias que os professores possuem não estão de
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 42
acordo com as concepções contemporâneas do domínio científico. Akerson & Abd-el-Khalick
(2003) referem que é pouco provável que professores detentores de concepções “ingénuas” da
natureza da ciência possam ajudar os seus alunos a desenvolver noções correctas acerca da
mesma. Por conseguinte, estes autores sugerem que se forneça o apoio necessário aos
professores que possuam concepções da natureza da ciência adequadas e que tenham a
intenção de ensinar este tópico aos seus alunos.
O Departamento de Educação da Austrália Ocidental (1981) ambicionou como objectivo
máximo do curriculum “compreender a inter-relação entre os componentes do universo e
aperceber-se que as mudanças tecnológicas tiveram origem no desejo de explorar o espaço.”
(citado por Treagust & Smith, 1989).
Brickhouse et al. (2002) levou a cabo um estudo, com alunos universitários de um curso de
astronomia, no sentido de saber o que aqueles pensavam acerca de como os astrónomos
adquiriam novo conhecimento. Este estudo debruçou-se sobre a aprendizagem dos alunos
acerca da natureza das provas/ evidências e também sobre a aprendizagem dos alunos no que
concerne à natureza das teorias. Quando questionados sobre a Teoria do Big Bang, a maioria
dos alunos soube separar a noção de explicação da noção de prova/ evidência, como se pode
ver pela resposta de um dos alunos: “A teoria do Big Bang defendia que o universo teve um
início quente, enquanto que a Teoria do Universo Estável acreditava que o universo era frio.
Ambas as teorias foram discutidas, cada um pensava que a sua teoria estava correcta, pois
havia provas/ evidências que o confirmavam e nada que o contradissesse. Tudo isto mudou
com a descoberta do hélio e das radiações invisíveis/ microondas. As suas experiências
demonstraram que o universo teve um início quente e a Teoria do Universo Estável foi
eliminada.”
Os alunos mostraram-se algo cépticos relativamente à Teoria do Big Bang, no início do
curso, devido ao facto de essa teoria ser pouco plausível e, no final do curso, devido à falta de
provas directas que a pudessem comprovar. Uma aluna referiu que “o Big Bang é uma teoria
científica … pois tem a ver com o tempo e planetas e coisas assim. Não está provado.
Ninguém estava lá quando aconteceu.”
Quanto à evolução estelar, uma aluna disse que era “ainda uma teoria” pois “é assim que
pensam que é mas não podem ter a certeza, com todos os problemas técnicos que têm. Eles
não têm todo o conhecimento técnico que necessitam para fazer medidas e isso tudo. A
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 43
distância e o facto de não se estar lá para ver, isto é, para além do telescópio Hubble. Mas
mesmo assim não se pode ver todos os mecanismos que estão a acontecer. Por isso, algumas
das ideias podem ser as suas conclusões mas podem não estar exactas.”
Quando lhes foi pedido para mencionarem de que modo é que as provas/ evidências são
diferentes em astronomia e biologia, os alunos aludiram que em biologia se trabalha com
objectos tangíveis, enquanto que em astronomia o tamanho e a escala do universo assim como
as limitações da tecnologia não tornam possível a observação directa. Cinco alunos
defenderam que, por este motivo, consideravam que o conhecimento de biologia era mais
credível do que o conhecimento em astronomia. Uma dessas alunas mostrou-se pouco
confiante no conhecimento astronómico, dizendo que “… nós estamos longe do espaço e
torna-se muito difícil estudar alguma coisa acerca da qual não conhecemos muito. Alguma
coisa que não está aqui, ao nosso lado.” Esta aluna continuou a argumentar que os
astrónomos “tropeçavam” nas coisas, ou seja, encontravam as coisas por acaso (por exemplo,
as pulsares), o que os fazia mudar as suas teorias. Esta aluna via esta mudança de teorias como
um sinal de fraqueza do conhecimento astronómico.
Quando ainda no mesmo estudo (Brickhouse et al., 2002) se perguntou aos alunos “Porque é
que os astrónomos fazem observações?”, apenas 33% dos alunos referiram que as observações
eram feitas para testar teorias e hipóteses, grande parte dos alunos disseram que os astrónomos
gostam de olhar para o universo para aprender alguma coisa acerca dele.
Relativamente à interacção entre ciência e religião, Brickhouse et al. (2000) encontraram
ideias interessantes. Uma das alunas participantes neste estudo manifestou a sua incerteza
relativamente ao facto de a Teoria do Big Bang ser uma teoria científica ou uma crença
religiosa. A aluna refere que “… acho que é uma teoria porque nunca vão descobrir o que
realmente aconteceu. E penso que também é uma crença religiosa. (…) Para mim, é difícil
acreditar que tudo aconteceu, … acho que mais alguma coisa também devia estar a
acontecer. Devia haver uma força maior.”
A ideia que os avanços da ciência propiciam um maior conhecimento do universo também
está presente na entrevista que Sharp et al. (1999) fez a um aluno de 10 anos, que lhe disse que
o conhecimento que temos do espaço e da forma da Terra se deve ao facto de os astronautas
irem lá em foguetões e mandarem para lá satélites.
Capítulo 2 – Revisão de Literatura _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 44
Num estudo realizado por Schoon (1993), este demonstrou que mais de 40% dos professores
inquiridos subscreveu a concepção alternativa de que os planetas podem ser vistos à noite só
com a ajuda de um telescópio ou de um par de binóculos. A ideia de que os planetas só podem
ser vistos com o apoio de instrumentos ópticos advém da noção de que os planetas estão muito
distantes. Um dos inquiridos salientou ainda que na televisão as pessoas utilizam o telescópio
para observar as estrelas e os planetas. O facto de os avanços na astronomia terem sido
possíveis graças ao uso de instrumentos como o telescópio pode também ter contribuído para a
prevalência e popularidade daquela concepção alternativa.
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 45
CAPÍTULO 3
METODOLOGIA
3.1 Introdução
Este capítulo tem como objectivo apresentar e justificar a metodologia utilizada no estudo
realizado. Deste modo, começa por fazer-se uma síntese da investigação efectuada (3.2).
Seguidamente, apresenta-se a metodologia de ensino utilizada (3.3), faz-se a caracterização da
amostra (3.4), justifica-se a selecção das técnicas de recolha de dados e caracterizam-se os
instrumentos de recolha dos mesmos (3.5).
Por fim, refere-se o modo como se fez a recolha de dados (3.6) e como foi feito o seu
tratamento e análise (3.7).
3.2 Síntese da investigação
Com o intuito de alcançar os objectivos definidos para este trabalho, organizou-se e
concretizou-se um estudo de tipo experimental, envolvendo quatro turmas (duas turmas do
grupo experimental com 18 e 26 alunos e duas turmas do grupo de controlo com 13 e 18
alunos cada) submetidas ao ensino orientado para a mudança das ideias prévias dos alunos
com base na abordagem interdisciplinar de determinados conteúdos. Note-se que a turma de
13 alunos era inicialmente composta por 18, mas três pediram transferência para outra escola e
duas abandonaram o ensino. É importante referir que todas estas turmas estavam divididas em
dois grupos, que tinham aulas de Ciências Naturais e de Ciências Físico-Químicas
separadamente, isto é, enquanto metade de uma turma estava na aula de Ciências Naturais a
outra metade estava em Ciências Físico-Químicas. Nas turmas experimentais foi
implementada uma abordagem integrada e nas turmas de controlo uma abordagem disciplinar.
A realização deste estudo implicou uma reorganização prévia dos conteúdos, ou seja, a
elaboração de uma planificação conjunta e cooperação entre o professor de Ciências Naturais
e o de Ciências Físico-Químicas. Quer na fase de planificação do ensino quer na fase de
implementação do mesmo esta cooperação foi necessária, uma vez que, nas turmas
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 46
experimentais, após uma reorganização programática e acordo prévio entre sequências e
metodologias de ensino a adoptar, alguns conteúdos foram leccionados apenas por um dos
professores. A metodologia de ensino adoptada teve em conta a mudança das ideias prévias
dos alunos com base nos princípios construtivistas.
Esta mudança almejou-se também nas turmas de controlo, mas a partir de uma abordagem
disciplinar e sequência de conteúdos baseadas nas Orientações Curriculares do Ensino Básico
e nos manuais escolares adoptados. Esta metodologia foi aplicada quer na disciplina de
Ciências Naturais quer na disciplina de Ciências Físico-Químicas.
Uma vez que se pretende comparar a eficácia de uma abordagem integrada com uma
abordagem disciplinar, foi aplicado em todas as turmas um teste de conhecimentos antes e
após o ensino orientado para a mudança conceptual (Anexo II). Foram também aplicados
alguns materiais que promovessem a mudança das ideias dos alunos, nomeadamente algumas
fichas de trabalho, vídeos, consulta de sítios da Internet direccionados para alguns dos temas
em estudo e utilização do modelo do Sistema Solar para esclarecer a sucessão dos dias e noites
e estações do ano.
3.3 Caracterização da metodologia de ensino adoptada
Para a elaboração da metodologia de ensino orientada para a mudança das ideias prévias
dos alunos e a análise da capacidade de interligar os conteúdos, implementados nas turmas nas
quais o estudo se realizou:
analisaram-se e reorganizaram-se os conteúdos programáticos de Ciências Físico-
Químicas e Ciências Naturais do 7ºano de escolaridade, dentro do tema Terra no Espaço,
nas turmas experimentais. Nas turmas de controlo fez-se uma abordagem disciplinar,
seguindo a sequência de conteúdos proposta pelas Orientações Curriculares do Ensino
Básico (Decreto Lei 6/2001);
identificaram-se as ideias prévias que os alunos integrados no estudo demonstraram
possuir e a capacidade de interligação de conhecimentos relativos aos conteúdos científicos
tidos como cruciais para entender o tema em questão;
analisou-se a literatura disponível sobre as dificuldades diagnosticadas nos alunos nos
itens programáticos em questão;
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 47
procurou-se contextualizar o ensino do tema.
A análise destes aspectos propiciou estabelecer uma ligação sequencial de forma a fazer
a abordagem do tema e também seleccionar e aplicar materiais de ensino que permitiram a
construção de uma aprendizagem significativa.
O método de ensino baseado nos princípios construtivistas teve como base o modelo de
Champagne et al. (1983) “Prevê, Observa, Explica”, sendo posteriormente acrescentado
“Reflecte”, tal como em outros estudos (Afonso, 1997). As actividades aplicadas na sala de
aula tiveram como objectivo contribuir para que os alunos:
identificassem e explicitassem as dificuldades detectadas no pré teste, tomassem
consciência das mesmas de modo a verificar que existem outras explicações;
estabelecessem relações de conflito entre os dados recolhidos e as causas que originaram
as suas previsões;
quando confrontados com o facto de as suas previsões não serem cientificamente
correctas, fossem levados a reestruturarem as suas ideias e a aproximarem-se de conceitos
cientificamente aceites;
fossem capazes de desbravar o caminho para a criação do seu próprio conhecimento;
criassem oportunidades para porem em prática os modelos apreendidos em novas
situações.
3.3.1 Descrição geral da sequência de conteúdos adoptada no grupo experimental
De acordo com o D. L. 6/2001 de 18 de Janeiro, o programa de Ciências Físico-Químicas e
de Ciências Naturais do 3º ciclo veio proporcionar mais flexibilidade no sentido de que o
professor tem maior autonomia para estabelecer a sequência de conteúdos mais adequada.
Uma vez que, devido à limitação do tempo, não houve a possibilidade de abordar todos os
conteúdos do tema Terra no Espaço em ambas as disciplinas, abordaram-se os conteúdos
considerados necessários para a compreensão global do tema.
A sequência de ensino, as competências a atingir, assim como os conteúdos abordados e a
sua interligação em Ciências Físicas e Naturais constam na planificação elaborada pelos
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 48
docentes das duas áreas disciplinares (Anexo I). Na tabela 3.1 são apresentados os conteúdos e
a sua interligação.
Tabela 3.1 – Interligação de conteúdos entre Ciências Físico-Químicas e Ciências
Naturais
Ciências Físico-Químicas Ciências Naturais
Universo: • Origem e organização do Universo • Distâncias no Universo
Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente: • Ciência – produto da actividade humana • Ciência e conhecimento do Universo
Sistema Solar: • Astros do Sistema Solar • Características dos planetas
Planeta Terra: • Terra e Sistema Solar
Terra – um planeta com vida: • Condições da Terra que permitem a
existência de vida • Diversidade e unidade da vida
Esta abordagem teve início na disciplina de Ciências Físico-Químicas com a compreensão
da origem e organização do Universo. Simultaneamente, em Ciências Naturais, abordou-se o
modo como se constrói o conhecimento científico, tendo-se estabelecido uma relação entre o
contributo que a Astronomia deu para o desenvolvimento da Ciência e explorado o modo
como o Homem tem sido capaz de conhecer o que existe no Universo.
Para que os alunos tivessem uma melhor percepção das dimensões do universo, em
Ciências Físico-Químicas falou-se das distâncias e dimensões que existem no universo
fazendo uma comparação com as distâncias e dimensões que podemos encontrar na Terra.
De seguida, em Ciências Físico-Químicas faz-se referência ao Sistema Solar, aos astros que
o compõem e às características dos planetas. Aborda-se igualmente a posição que a Terra
ocupa no Sistema Solar e no universo. Paralelamente, em Ciências Naturais mencionam-se
quais as características essenciais para a existência de vida. Pretende-se que os alunos
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 49
concluam que o planeta Terra é o único planeta do Sistema Solar que possui características
que fazem com que seja possível a existência de vida tal como a conhecemos.
Salienta-se que foram propostas actividades que englobavam interligação de conhecimentos
e que foram acompanhadas pelos dois docentes, nomeadamente relativamente à entreajuda
entre Astronomia/ Tecnologia/ Ciência, às condições essenciais para existência de vida e à
relação entre as estações do ano e a distribuição dos seres vivos na Terra.
3.3.2 Materiais de apoio
De acordo com as orientações curriculares propostas no Decreto-Lei 6/2001, pretende-se,
através de experiências educativas, que o aluno desenvolva atitudes inerentes ao trabalho em
ciência como, por exemplo, a curiosidade, a perseverança e a seriedade no trabalho,
respeitando e questionando os resultados obtidos. Pretende-se também que o aluno reflicta
criticamente sobre o trabalho efectuado, seja capaz de aceitar o erro e a incerteza, reformular o
seu trabalho e desenvolver o sentido estético, de forma a apreciar a beleza dos objectos e dos
fenómenos físico-naturais.
Para que a metodologia de ensino utilizada se tornasse mais apelativa e eficaz, foram
aplicadas actividades que contribuíssem para uma maior compreensão de certos aspectos e
para a mudança de algumas concepções que os alunos mostram possuir.
Assim, foram utilizadas fichas de trabalho (Anexo IV), no sentido de levar os alunos a
tomar consciência das ideias que têm acerca de determinado tema, para que, posteriormente,
estas sejam objecto de discussão no seu grupo de trabalho. A discussão em grupo, depois
alargada à turma, proporciona aos alunos o conhecimento das diferentes explicações que
podem surgir para a mesma situação.
Seguindo os pressupostos acima referidos, foram igualmente consultados websites relativos
ao tema em estudo.
Aquando do ensino do tópico sucessão dos dias e das noites e sucessão das estações do ano,
para que os alunos compreendessem que estas ocorrências são consequência dos movimentos
efectuados pelo planeta Terra, foi utilizado o modelo Sol/ Terra/ Lua e foi visto um
documentário alusivo ao tema.
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 50
3.3.3 Familiarização da professora de Ciências Naturais com a metodologia adoptada
A professora responsável pela operacionalização da metodologia na disciplina de Ciências
Naturais encontrava-se familiarizada com a metodologia proposta, isto é, tinha conhecimento
dos objectivos que se pretendiam alcançar, do tipo de actividades propostas e da metodologia
de ensino orientada para a mudança conceptual, uma vez que todos estes aspectos foram
discutidos entre ambos os docentes no ano lectivo anterior à aplicação do estudo e no ano
lectivo em que este decorreu.
Ao longo da implementação desta estratégia de ensino nos grupos experimentais, os
docentes participantes no estudo iam fazendo, colaborativamente, uma avaliação contínua do
modo como todo o processo estava a decorrer, de forma a haver um maior controlo do mesmo.
Este controlo visava analisar a adesão ou não dos alunos à metodologia e actividades
propostas, para que quando necessário, fossem feitos os ajustes considerados relevantes.
Pretendia-se igualmente que a professora colaboradora interiorizasse o tipo de metodologia
que teria que aplicar e se sentisse à vontade para o fazer.
3.4 População e amostra
3.4.1 - Amostra
Neste estudo participaram quatro turmas do 7º ano de escolaridade da Escola Básica 2, 3
Paulo Quintela, de Bragança. Duas turmas funcionaram como grupo de controlo (34 alunos) e
as restantes como grupo experimental (48 alunos).
A selecção das turmas foi baseada na pertença aos professores que participaram no estudo.
A constituição da amostra não foi, portanto, o resultado de uma escolha aleatória, o que
atribuiria mais representatividade estatística à amostra. Contudo, uma escolha aleatória
poderia acarretar desvantagens a nível de funcionamento dos grupos devido ao
desconhecimento mútuo dos seus elementos, pelo menos no que diz respeito à organização do
trabalho.
As idades dos intervenientes estavam compreendidas entre os 11 e os 14 anos. Na tabela
3.2 mostra-se a distribuição dos alunos por sexo.
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
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Tabela 3.2 – Percentagens de raparigas e rapazes em cada grupo.
(N=75)
Grupo experimental
Grupo de controlo
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Rapazes 39 31 54 78
Raparigas 61 69 46 22
Pode ver-se que há uma prevalência de elementos do sexo feminino no GE, acontecendo o
oposto no GC.
Relativamente aproveitamento dos alunos, no grupo experimental B e no grupo de controlo
B não havia alunos retidos, enquanto que no grupo experimental A havia dois e no grupo de
controlo A havia um.
Na tabela 3.3 apresentam-se os níveis sócio-culturais dos agregados familiares dos grupos
experimental e controlo, tendo por base a escolaridade dos pais. Foram considerados os níveis
sócio-culturais baixo (Ensino Básico), médio (Ensino Secundário) e alto (Ensino Superior).
Tabela 3.3 – Percentagem de alunos pertencentes aos níveis sócio-culturais baixo, médio
e alto.
(N=75)
Grupo experimental
Grupo de controlo Nível sócio-cultural A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Baixo 77 70 73 80
Médio 6 10 4 6
Alto 17 20 23 14
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
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Verificou-se que, no GE, a percentagem de alunos pertencentes aos níveis sócio-culturais
médio e alto é cerca de 7% superior no GEB. A mesma diferença de percentagem ocorre no
GCA quando comparado com o GCB.
A maioria dos alunos tem um agregado familiar composto em média por 4 elementos e
pertencem, maioritariamente, a um nível sócio-cultural baixo.
3.5 Técnicas e instrumentos de recolha de dados
3.5.1 Selecção das técnicas
Tendo em atenção o tamanho da amostra e o tipo de estudo, constatou-se a conveniência de
elaborar um questionário, considerando as suas vantagens e desvantagens (Ghiglione &
Matalon, 1997).
Apesar das vantagens evidentes deste tipo de inquérito por questionário, como sendo o
facto de ser útil e eficiente para a identificação de conhecimentos conceptuais, como foi
demonstrado em estudos idênticos (Duarte, 1993; Costa, 1996; Afonso, 1997), há também a
considerar as suas limitações que incidem na dificuldade de interpretação das respostas dos
sujeitos da amostra, dado que algumas destas podem apresentar-se, com alguma frequência,
confusas, o que se deve à dificuldade que alguns alunos têm em apresentar as suas ideias. Uma
outra limitação surge da análise e interpretação feitas pelo investigador, que nem sempre estão
em consonância com as ideias que os alunos pretendem transmitir. Para combater esta
situação, sempre que as respostas dos alunos se mostraram confusas ou de difícil
interpretação, solicitou-se aos alunos que fornecessem, oralmente, explicações adicionais às
respostas dadas no questionário.
3.5.2 Construção e validação do questionário
O questionário utilizado neste estudo teve como objectivos:
averiguar se os alunos possuíam alguns pré-requisitos essenciais para se abordar o tema em
questão;
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
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identificar quais são as concepções dos alunos sobre os conteúdos mais importantes a
abordar antes do ensino e verificar se houve mudança conceptual após o mesmo;
verificar a eficácia de um ensino com uma vertente interdisciplinar, nomeadamente entre as
disciplinas de Ciências Físicas e Naturais.
Este questionário foi constituído maioritariamente por questões de resposta aberta, para que
os alunos tivessem a oportunidade de expressar melhor os seus conhecimentos. Porém,
também foi colocada uma questão de escolha múltipla e, uma vez que se considera que estas
contribuem para a obtenção de resultados vagos e que o inquirido não tem como mostrar
aquilo que verdadeiramente pensa (Tamir, 1990), solicitou-se ao aluno a justificação da sua
escolha. No questionário foi também colocada uma questão que pedia a elaboração de um
esquema elucidativo do Sistema Solar e da sua posição no universo.
Algumas questões foram formuladas a partir de um questionário elaborado por Fleer
(1997). Com a finalidade de verificar se os alunos possuíam um entendimento conceptual
consistente dos temas e de constatar se as respostas tinham origem numa compreensão
efectiva dos factos ou se eram fruto do acaso, foram incluídas no questionário algumas
questões que, não abordando directamente o tema do estudo, estavam subjacentes ao mesmo e
contribuíam para uma melhor interpretação das respostas. A elaboração do questionário
baseou-se igualmente na análise do programa de Ciências Físicas e Naturais do 7º ano, bem
como na revisão de literatura de alguns estudos sobre concepções alternativas relativas aos
temas.
Depois de construído, o questionário foi validado com três especialistas em Ciências da
Educação e três professores de Ciências Físicas e Naturais. A estes foi pedido que analisassem
a clareza, importância, objectividade e adequação das questões aos objectivos do estudo e ao
programa do 7º ano de Ciências Físicas e Naturais. Atendendo às opiniões dos especialistas e
dos professores, foi alterada a ordem e o enunciado de algumas questões.
3.6 Recolha de dados
A recolha de dados teve como base um questionário que serviu como pré e pós teste e foi
aplicado numa aula de 90 minutos.
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 54
O pré teste foi administrado no início do 1º período do ano lectivo 2004/2005 e o pós teste
foi realizado, nas mesmas circunstâncias, no início do 2º período, após o ensino orientado para
a mudança conceptual. O intervalo de tempo mencionado é relativamente pequeno para
verificar se há, ou não, retenção de conhecimentos, daí que o factor tempo se torne limitador
deste estudo.
Anteriormente à aplicação do questionário, o professor fez uma breve introdução ao
mesmo, fazendo alusão ao seu objectivo e pedindo aos alunos que antes de entregarem,
verificassem se responderam a todas as questões. Foi-lhes também dito que as respostas
seriam apenas do conhecimento do professor.
Em algumas situações, depois de feita a análise das respostas do pré teste, foi pedido aos
alunos que explicitassem, oralmente e em contexto de sala de aula, as suas respostas sempre
que estas não se mostraram suficientemente claras.
3.7 Tratamento e análise de dados
O tratamento de dados foi feito através da análise das respostas, quando dadas, do pré e do
pós-teste. Às respostas obtidas foi feita uma análise de conteúdo (Bardin, 1977). Para além de
uma análise quantitativa, feita no sentido de calcular a frequência de respostas para cada
categoria considerada e verificar a prevalência e a persistência das diferentes categorias de
resposta, antes e após o ensino, foi realizada também uma análise qualitativa com o intuito de
identificar e compreender as explicações dadas pelos alunos.
As respostas dadas pelos alunos foram agrupadas nas seguintes categorias:
- Respostas cientificamente aceites
As respostas desta categoria vão de encontro às concepções defendidas pela comunidade
científica, dentro de determinados limites, como sendo o nível de escolaridade dos alunos e
critérios definidos no programa em vigor.
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 55
- Respostas incompletas
As respostas inseridas nesta categoria demonstram que os alunos possuem alguns
indícios das noções cientificamente aceites. Nesta categoria não estão incluídas respostas que
possuem simultaneamente aspectos cientificamente aceites e não aceites.
- Respostas que evidenciam ideias cientificamente não aceites
Aqui encontram-se inseridas as respostas que apresentem ideias que vão contra aquelas
defendidas pela comunidade científica, ou seja, respostas onde os alunos demonstram o seu
entendimento do mundo que os rodeia.
- Não responde
Nesta categoria incluem-se todas as situações em que não haja resposta ou respostas que
não sejam satisfatoriamente inteligíveis.
Depois de feita a categorização das respostas dos alunos, foram seleccionadas aquelas
incluídas em “concepções alternativas” e foram identificadas as diferentes concepções
alternativas nelas subentendidas. Verificou-se também a frequência com que essas concepções
surgiram, o que permitiu fazer a análise da persistência de cada uma delas após o ensino.
As respostas às questões números 2, 4 e 5 foram analisadas em simultâneo dado que as
respostas a estas questões estão interligadas e propiciam um melhor esclarecimento das ideias
apresentadas pelos alunos acerca da organização do universo e sistema solar. O mesmo
aconteceu com as questões 18, 19 e 20 que se debruçavam sobre aspectos essenciais para a
compreensão da sucessão dos dias e das noites e também com as questões 18, 21, 22, 23 e 24
com o intuito de melhor entender as razões dadas para a ocorrência das estações do ano.
De forma a dar uma maior ilustração das ideias manifestadas pelos alunos, foram transcritas
para o estudo algumas das respostas obtidas no questionário, antes e após o ensino, bem como
algumas respostas dadas em contexto de sala de aula.
No que respeita à análise da evolução conceptual dos alunos foram usadas as categorias
“tradicionalmente” utilizadas em estudos centrados na análise da mudança conceptual.
O percurso individual do aluno de cada grupo e em cada questão foi também analisado
em termos de frequência. Assim, progride o aluno que passe da categoria ideias
Capítulo 3 – Metodologia _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 56
cientificamente não aceite, incompleta e não responde para a categoria cientificamente aceite.
Progridem ainda os alunos que passem da categoria não responde e ideias cientificamente não
aceites para a categoria respostas incompletas. Regridem os alunos que façam o percurso
inverso. Mantêm os alunos que não mudem as suas posições. Outras referem-se a alunos que
passem de não responde para a categoria ideias cientificamente não aceites ou vice-versa.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 57
CAPÍTULO 4
APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DE RESULTADOS
4.1 Introdução
No quarto capítulo, faz-se a apresentação e discussão dos resultados da avaliação da
eficácia da metodologia de ensino orientada para a mudança conceptual com base numa
perspectiva interdisciplinar entre Ciências Físicas e Naturais, comparando-a com uma
perspectiva disciplinar.
Na secção 4.2 discutem-se e comparam-se as ideias dos alunos detectadas, antes e após o
ensino, nos seguintes temas:
• Origem do universo e do Sistema Solar (4.2.1)
• Organização do Universo (4.2.2)
• Exploração do universo (4.2.3)
• Contributo da Astronomia para o desenvolvimento da Ciência (4.2.4)
• Desenvolvimento da ciência (4.2.5)
• Unidades de medida utilizadas para pequenas e grandes dimensões/ distâncias (4.2.6)
• Chuva de estrelas ou estrelas cadentes (4.2.7)
• Corpos celestes perigosos para a vida na Terra e para a segurança das naves espaciais
(4.2.8)
• A importância da atmosfera para o planeta Terra (4.2.9)
• Sucessão dos dias e das noites e Estações do ano (4.2.10)
• Seres vivos e os factores que influenciam a sua distribuição na Terra (4.2.11)
A seguir (4.3), dá-se conta das alterações, a nível individual, das ideias dos alunos como
resultado da intervenção.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 58
4.2 Análise comparativa das ideias dos alunos do grupo experimental e controlo
4.2.1 – Origem do Universo e do Sistema Solar
Dado que a origem do Sistema Solar é uma consequência da origem do universo e, por
vezes, como diz Comins (1993) os alunos confundem estes termos, a análise das questões que
abordam estes temas (1 e 3) foi feita no ponto 4.2.1, de forma a melhor compreender as ideias
dos alunos.
4.2.1.1- Origem do Universo
Ninguém sabe com rigor as origens do universo. Os cientistas pensam que talvez o universo
tenha surgido há 15 mil milhões de anos. Nasceu a partir de “um misterioso corpo”,
extraordinariamente pequeno e muito quente. De repente, esse “corpo” explodiu … deu-se o
Big Bang (Rodrigues & Dias, 2000).
Com o intuito de escrutinar as ideias que os alunos possuíam acerca deste tema, foi
colocada a questão 1, cujas categorias de resposta encontradas estão na tabela 4.1.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 59
Tabela 4.1 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “a origem do universo”, antes e
após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites 3 14 - 17 - 8 - 6
Incompletas 2 4 1 6 3 3 3 5
Contendo concepções
alternativas 11 - 21 2 9 2 13 5
Não responde 2 - 4 1 1 - 2 2
Acerca desta questão, depois de analisados os dados da tabela, constatou-se que houve uma
melhoria notável nas categorias de respostas cientificamente aceites e concepções alternativas.
No que concerne às respostas cientificamente aceites houve um aumento muito grande, do
pré para o pós teste, tendo sido mais notório no GE.
O número de respostas incompletas também aumentou, excepto no GCA que se manteve.
Os alunos têm a ideia de que o universo surgiu a partir de uma explosão mas não explicam o
fenómeno.
Antes do ensino, verificou-se uma incidência marcante de concepções alternativas em todos
os grupos. Contudo, no pós teste, o número de respostas contendo concepções alternativas
reduziu drasticamente e até totalmente (GEA). No GC o abandono das concepções foi menor.
Depois do ensino, apenas três alunos não responderam à questão.
Nesta questão notou-se algum sucesso, pois o número de respostas cientificamente aceites e
incompletas é bastante superior ao número de alunos que continuam a ter concepções
alternativas e que não respondem.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 60
Na tabela seguinte (4.2) apresentam-se as concepções alternativas que os alunos
manifestaram nas suas respostas à questão 1. Foi-lhes pedido para justificar a sua escolha e foi
nessas justificações que se encontraram respostas com uma ou mais concepções alternativas.
Tabela 4.2 – Prevalência das diferentes concepções alternativas sobre “origem do
universo”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
O universo sempre existiu 7 - 19 1 7 2 10 2
O universo originou-se a
partir da queda de cometas 1 - - - - - - -
O universo foi criado por uma
força superior 2 - 2 - 2 - 2 -
O universo criou-se a partir
da junção de várias partes 1 - 1 - 2 - - -
A criação do universo iniciou-
se com a formação da Terra - - 1 - - - 1 -
O universo teve origem na
explosão de uma grande
estrela – o Big Bang
- - - 2 - - - -
A criação do universo é
recente - - - - - - - 3
O núcleo da grande explosão
“Big Bang” deu origem ao
Sol
- - - - - - - 1
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 61
A análise da tabela mostra-nos claramente que a concepção alternativa mais entranhada nos
alunos é aquela que diz que o universo sempre existiu. No quadro 4.1 apresentam-se respostas
que evidenciam essa concepção.
Quadro 4.1 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o universo
sempre existiu.”
Antes do
ensino
“O universo sempre existiu porque se não existisse, o Homem também não
existia.”
“O universo sempre existiu porque quando os meus pais e os meus avós
nasceram já havia universo.”
“O universo teve sempre que existir porque se não existisse, não teríamos Sol,
Lua e planetas.”
“O universo sempre existiu, se não onde viviam os humanos?”
Após o
ensino
“Sempre existiu, senão não havia vida na Terra.”
Um grande número de alunos acredita que o universo sempre existiu, pois tem alguma
dificuldade em percepcionar o universo de uma forma diferente da actual. Para eles, o
universo e o Sistema Solar sempre existiram e na forma como os conhecemos presentemente.
Comins (1993) salientou a crença na “permanência”, a inexistência de mudança como fonte de
concepções alternativas. Comins (1993) refere que esta generalização se deve ao facto de as
pessoas passarem toda a sua vida sem se aperceberem de alterações significativas no céu.
Nas respostas de grande parte dos alunos constatou-se que eles acreditam que a vida não
pode ter surgido do nada, daí que o universo tenha sempre existido, o que vai de encontro à
teoria defendida por Prather et al. (2002), que dizem que os alunos têm muita dificuldade em
compreender como é que surge alguma coisa a partir do nada. Em questões colocadas na sala
de aula, alguns destes alunos confirmaram essa ideia ao dizer que “para haver vida é
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 62
necessário que haja pais, alguém que se reproduza, e se o universo não tivesse existido desde
sempre, como é que é possível haver vida, por exemplo, seres humanos?”
Apenas uma aluna fez alusão à queda de cometas como tendo originado o universo. Quando
lhe foi pedido para desenvolver mais a sua ideia a aluna referiu que “quando os cometas
chocam com alguma coisa, destroem-na … é isso que eu vejo nos filmes. Por isso, os cometas
podiam bater em qualquer coisa e criar os planetas e o Sol.” Esta concepção foi, como é
evidente, influenciada pelos filmes que a aluna viu. A contribuição de filmes e séries de ficção
científica na criação de determinadas concepções alternativas também foi detectada por
Comins (1993). Também se pode notar que esta aluna possui a concepção de que o universo é
o Sistema Solar.
Neste estudo, houve oito alunos que acreditavam que o universo foi criado por uma força
superior, transcendente a nós. No quadro 4.2 exemplificam-se algumas das respostas.
Quadro 4.2 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o universo
foi criado por uma força superior.”
Antes
do ensino
“Eu acho que o universo teve início num dado tempo, porque Deus só existiu
num dado tempo.”
“É claro que teve início num dado momento, pois foi Deus que criou o mundo.”
“Teve início num dado momento e foi uma criatura poderosa que o criou.” Após
o ensino
Ainda que poucos, no pré teste, alguns alunos manifestaram influências religiosas nas suas
respostas. Cinco alunos mencionaram Deus como aquele que “criou o mundo” e três referiram
uma criatura poderosa. Uma aluna participante num estudo de Brickhouse et al. (2000)
também faz alusão a uma “força maior” como estando na origem do universo. Comins (1993)
referiu a religião como fonte de muitas concepções alternativas e Broadstock (1993)
evidenciou no seu estudo que os alunos que atribuíam a Deus a existência/ ocorrência de
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 63
alguns fenómenos demonstravam estar fortemente influenciados pela religião. Após o ensino,
esta concepção alternativa foi completamente erradicada.
Quatro alunos defenderam que o universo começou a formar-se quando várias partes se
começaram a unir. O quadro 4.3 contém respostas que evidenciam esta concepção.
Quadro 4.3 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o universo
formou-se a partir da junção de várias partes.”
Antes do
ensino
“Foram rochas que se foram juntando e formaram os planetas, dando origem
ao universo.”
“O universo foi formado por muitos bocados.”
“Houve muitos planetas que se uniram e formou-se a Terra.” Após
o ensino
Depois de auscultadas as ideias dos alunos que possuíam a concepção supracitada,
concluiu-se que, para eles, antes da criação do universo havia “muitas rochas que se juntaram
e formaram planetas maiores” e “pequenos planetas que foram chocando uns com os outros,
fundiram-se e formaram outros planetas.” Prather et al. (2002) também detectaram que alguns
alunos acreditavam que antes da explosão Big Bang havia planetas ou estrelas.
Dois alunos evidenciaram a concepção de que o universo só surgiu quando o planeta Terra
se formou, ou seja, a seguir à formação do nosso planeta seguiu-se a formação do resto do
universo. Por exemplo, um dos alunos respondeu que “o universo começou pela Terra e foi
avançando até chegar ao Sol e aos outros planetas.” Neste aluno também está presente a
concepção de que o universo se resume ao Sistema Solar.
Após o ensino, também surgiram algumas concepções, entre as quais aquela em que o Big
Bang foi uma estrela que explodiu o que, de certa forma, também vai ao encontro das
concepções identificadas por Prather et al. (2002). A noção de que o universo teve origem
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 64
numa explosão está presente, mas os alunos manifestam a ideia de que o Big Bang era uma
estrela e que foi devido à explosão desta que o universo se começou a formar.
Três alunos adquiriram a concepção de que a criação do universo é algo recente, que não
aconteceu há muito tempo. Dois alunos referiam o seguinte: “o universo só existe há algumas
décadas de anos” e “o universo tem dois mil e quatrocentos mil milhões de anos.”
Dada a estranheza das respostas, foi pedido aos alunos para esclarecerem melhor a sua
ideia. Um aluno respondeu “como é que se sabe que o universo teve origem num dado
momento? Dizem que foi há muitos milhões de anos, ninguém estava lá para contar como
foi.” Nesta resposta denota-se alguma desconfiança em relação ao que lhe é dito acerca da
origem do universo. Brickhouse et al. (2002) também salientam algum cepticismo
demonstrado pelos alunos quando confrontados com a Teoria do Big Bang.
Após o ensino, houve uma outra concepção que surgiu, na qual a zona mais quente da
grande explosão Big Bang, o seu núcleo, deu origem ao Sol. Pode inferir-se que este aluno
adquiriu a percepção de que o Sol é o centro do universo.
4.2.1.2 – Origem do Sistema Solar
Na questão 3 pretende-se que os alunos mostrem o conhecimento que possuem acerca da
forma como o nosso Sistema Solar se formou. Os resultados obtidos a partir das respostas dos
alunos estão apresentados na tabela 4.3.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 65
Tabela 4.3 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “a formação do Sistema Solar”,
antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 5 - 9 - 1 - 2
Incompletas 1 7 2 7 - 6 1 10
Contendo concepções
alternativas 12 3 16 7 7 4 10 5
Não responde 5 3 8 3 6 2 7 1
Ao olhar para a tabela pode constatar-se que o número de respostas cientificamente aceites
aumentou pois, antes do ensino, nenhum aluno respondeu correctamente.
Verificou-se igualmente que, no pós teste, houve uma prevalência de respostas
incompletas, tendo o seu número aumentado e, em alguns casos, o seu conteúdo alterado.
Algumas destas respostas referem que o Sistema Solar “formou-se a partir da grande
explosão Big Bang e parte da matéria e gases que se espalharam, deram origem ao Sistema
Solar”, mas não explica o seu processo de formação. Outros alunos têm a noção de como
surgiu o Sistema Solar, explicam como se formou o Sol mas não descrevem como se
formaram os planetas.
Ao contrário dos resultados encontrados no pré teste, o número de concepções alternativas
diminuiu, em todos os grupos, após o período de instrução orientado para a mudança
conceptual com base na perspectiva interdisciplinar em Ciências Físicas e Naturais.
No pré teste houve um número considerável de alunos que não responderam, tendo esse
número diminuído após o ensino.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 66
Na tabela 4.4 podem ver-se as concepções alternativas encontradas através da análise da
questão 3. É de salientar que uma resposta a esta questão pode denunciar mais do que uma
concepção alternativa.
Tabela 4.4 – Prevalência das diferentes concepções alternativas sobre “formação do
Sistema Solar”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
A formação do Sistema Solar
deu-se em simultâneo com a
formação do universo – na
explosão Big Bang
7 3 9 6 3 1 3 2
A parte mais quente da
explosão Big Bang deu origem
ao Sol
1 1 2 - 3 1 1 1
A queda de meteoritos sobre
uma bola de fogo originou os
planetas
3 - 3 - 1 - 2 -
O Sistema Solar formou-se a
partir da explosão de uma
estrela
- - 1 1 - - 1 1
O Sistema Solar foi criado por
uma força superior 2 - 2 - 2 - 2 -
O Sistema Solar iniciou-se
com a formação do planeta
Terra
- - 1 - - - 1 1
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 67
Na tabela anterior, como se pode inferir, a concepção alternativa mais frequentemente
referida pelos alunos é aquela em que o Sistema Solar se formou ao mesmo tempo que o
universo, isto é, na grande explosão Big Bang. Prather et al. (2002) também verificaram que
os alunos acreditavam que com o Big Bang se formaram planetas, estrelas ou galáxias.
No entanto, nas respostas que indicavam esta concepção notaram-se outras concepções,
designadamente as seguintes: a parte mais quente da explosão Big Bang deu origem ao Sol; a
queda de meteoritos sobre a grande bola de fogo originou os planetas.
No quadro 4.4 estão algumas respostas que mostram que os alunos possuem a concepção de
que a formação do Sistema Solar ocorreu ao mesmo tempo que a formação do universo – na
explosão Big Bang. Também neste quadro constam algumas das respostas que, dentro desta
ideia, englobam mais concepções.
Quadro 4.4 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “a formação
do Sistema Solar ocorreu em simultâneo com a formação do universo – na
explosão Big Bang.”
Antes do
ensino
“O Sistema Solar formou-se numa grande explosão, o Big Bang, e foi aí que se
formaram todos os planetas que existem.”
“Foi quando aconteceu o Big Bang.”
“O Sistema Solar formou-se quando alguns meteoritos bateram numa bola de
fogo, essa bola explodiu e dividiu-se em muitos planetas.”
“Houve uma grande explosão no espaço e a parte onde estava mais quente deu
origem ao Sol.”
Após o
ensino
“Formou-se por uma explosão muito grande que houve no espaço, Essa
explosão foi muito quente e formou-se o Sol.”
”O Sistema Solar formou-se quando uma bola de fogo muito grande explodiu.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 68
Na análise da origem do universo, houve alunos que mencionaram que o universo teve
origem na explosão de uma estrela – o Big Bang. Nas respostas respeitantes à formação do
Sistema Solar, também se detectaram alunos que referiram que foi a explosão de uma estrela.
É de notar que relativamente às duas últimas concepções constantes na tabela 4.4, os
resultados são idênticos àqueles encontrados na análise dos dados em relação à origem do
universo. Este facto pode advir de os alunos, de certo modo, não diferenciarem estes dois
conceitos, isto é, terem a percepção de que Sistema Solar e universo são um só. Comins
(1993) também verificou que alguns dos alunos inquiridos nos seus estudos apresentavam a
ideia de que o Sistema Solar, as galáxias e o universo são entendidos como sendo uma só
entidade. De entre as respostas que transmitem a ideia de que o Sistema Solar foi criado por
algo/ alguém superior, destaca-se aquela que diz: “o Sistema Solar formou-se à medida que
Deus foi fazendo as coisas”, o que evidencia claramente influências religiosas. Como já foi
mencionado, Comins (1993) e Broadstock (1993) assumem este tipo de influência como meio
de explicação de certos fenómenos.
Verificaram-se ainda alguns alunos que acreditavam que, na formação do Sistema Solar, o
planeta Terra foi o primeiro planeta a se formar tendo surgido, depois, os restantes planetas e o
Sol. Indicativa desta concepção, surgiu a resposta de um dos alunos – “o Sistema Solar
começou com a formação da Terra, depois vieram os outros planetas, o Sol, estrelas, cometas,
meteoritos e Lua.”
Assim como, na análise das respostas relativas à origem do universo, houve alunos que
pensavam que a origem do universo era recente, também na formação do Sistema Solar houve
um aluno que, no pós teste, juntamente com informações correctas acerca da formação do
Sistema Solar, referiu que este “se formou há cerca de 4600 anos”. Nota-se que este aluno
não consegue ter a percepção de tão grandes unidades de tempo.
4.2.2 - Organização do Universo
Sobre a organização do Universo foram analisadas, em simultâneo, as respostas às questões
números 2, 4 e 5, dado que estão interligadas e propiciam um melhor esclarecimento das
ideias apresentadas pelos alunos. Note-se que, na análise destas questões, o mesmo aluno pode
evidenciar mais do que uma concepção alternativa.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 69
As categorias de resposta identificadas na análise das respostas dos alunos encontram-se na
tabela 4.5.
Tabela 4.5 – Distribuição das respostas dos alunos sobre a “organização do universo”,
antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 5 - 6 - 2 - 1
Incompletas - 5 - 10 - 1 - 2
Contendo concepções
alternativas 15 8 21 8 10 8 16 15
Não responde 3 - 5 2 3 2 2 -
Feita a análise da tabela, verificou-se que, após o ensino, no GE, o número de respostas
cientificamente aceites é superior relativamente ao GC. Enquanto que, no pré teste, não foi
identificada nenhuma resposta incompleta em nenhum dos grupos, no pós teste houve um
aumento significativo do número de respostas incompletas no GE em relação ao GC.
Pode constatar-se que, no pós teste, o número de concepções alternativas no GE diminui
significativamente em relação ao GC. O número de alunos que não respondeu, tanto no GE
como no GC, também diminuiu depois do ensino.
Assim como Lemmer et al. (2003) verificaram, também neste estudo foi possível constatar
que os alunos demonstram um conhecimento bastante deficitário no que à estrutura e
composição do universo diz respeito. É igualmente importante referir que, tal como Comins
(1993), e à semelhança dos resultados da análise da questão 3, também se verificou que alguns
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 70
dos alunos inquiridos apresentam a ideia de que o Sistema Solar, as galáxias e o universo não
são diferenciados, são entendidos como sendo uma só entidade.
As concepções alternativas encontradas sobre o modo como o universo está organizado
estão apresentadas na tabela 4.6.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 71
Tabela 4.6 – Prevalência das diferentes concepções alternativas sobre “organização do
universo”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
O universo não obedece a
nenhuma organização 3 2 5 3 1 6 8 2
O universo limita-se ao
Sistema Solar
10 5 8 5 8 5 11 10
As estrelas estão dentro do
Sistema Solar – entre os
planetas
- - 1 - 3 - 3 4
O Sol é um planeta e não
uma estrela
- - - - 2 - 2 1
Os planetas do Sistema
Solar estão posicionados
linearmente em frente ao
Sol
11 5 18 6 8 6 10 7
Existe mais do que um
planeta na mesma órbita - - - - 2 - 1 -
O planeta Terra é o centro
do Sistema Solar (modelo
geocêntrico)
- - - - - - 4 1
O universo esgota-se na
Via Láctea - 1 - - - - - 2
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 72
Os alunos que, no pré teste, disseram que o universo não tem qualquer organização, não
justificaram a sua resposta. No entanto, a partir de questões colocadas na sala de aula, no
sentido de fazer com que os alunos desenvolvessem as suas ideias, verificou-se que a sua visão
baseia-se na observação que fazem do espaço a partir da Terra. Como não se apercebem dos
movimentos efectuados pela Terra, alguns alunos acreditam que os planetas não têm órbitas
definidas em volta do Sol, daí pensarem que estão dispersos arbitrariamente pelo espaço.
Houve um aluno que disse “o universo não tem ordem pois senão estava tudo direitinho”.
Após o ensino, no pós teste, constatou-se que alguns alunos adquiriram a concepção de que
o universo estava completamente desorganizado. Alguns alunos abandonaram a concepção
alternativa de que o universo se limita ao Sistema Solar e adoptaram uma noção mais vasta do
universo, enumerando alguns dos vários corpos celestes que a integram, mas não lhes
atribuindo uma ordem. Um aluno respondeu “o universo está organizado por anãs brancas,
planetas, buracos negros, estrelas, galáxias, meteoros … está tudo espalhado lá em cima.”
Para este aluno, esses corpos estão ali ao acaso, o universo é o caos.
Um número muito elevado de alunos considera que o universo é o Sistema Solar e quando
lhes é pedido para descrever a organização do universo limitam-se a descrever o Sistema Solar
e como está organizado. Através das respostas dos alunos depreende-se que o universo é
composto por planetas, pois são estes corpos celestes que eles mais referem. O quadro que se
segue contém algumas das respostas que traduzem essa concepção alternativa.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 73
Quadro 4.5 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o universo
limita-se ao Sistema Solar.”
Antes do
ensino
“O universo está organizado por planetas.”
“O universo está organizado em planetas e também têm uma ordem do lugar
em que os planetas estão.”
“O universo está organizado por partes e cada parte tem o seu planeta, a Terra
está em terceiro lugar.”
“O universo está organizado com estrelas e planetas a rodarem à volta do sol.”
Após
o ensino
“O universo está organizado em planetas.”
“É constituído por nove planetas principais, sol, satélites, cometas, estrelas e
meteoritos.”
“O universo está organizado por satélites naturais e planetas.”
Após o período instrutório, verificou-se uma melhoria considerável a nível de abandono da
concepção alternativa de que o universo se esgota no Sistema Solar mas, mesmo assim, houve
ainda alunos que a mantiveram. Contudo, verificou-se uma passagem desta concepção para
uma outra em que o universo é visto como algo mais abrangente, mais vasto - desta vez o
universo limita-se à Via Láctea. Os alunos que têm esta ideia não mencionam a existência de
outras galáxias e quando desenham a posição da Terra no Sistema Solar e no universo apenas
representam a Via Láctea.
As estrelas também são mencionadas e aliadas a estas está uma concepção alternativa, que
Shore & Kilburn (1993), Trumper (2001) e Agan (2004) diagnosticaram nos seus estudos,
nomeadamente a ideia de que as estrelas estão dentro do Sistema Solar, localizando-se entre os
planetas. Antes do ensino, houve sete alunos que evidenciaram esta concepção alternativa. Um
dos alunos referiu que “o universo está organizado com estrelas e planetas a rodarem à volta
do Sol.” Aquando da análise da questão 3, relativa à origem do Sistema Solar, houve também
um aluno que mencionou que “o Sistema Solar começou com a formação da Terra, depois
vieram os outros planetas, o Sol, estrelas, cometas, meteoritos e Lua.” Esta concepção
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 74
também esteve presente em alguns desenhos que os alunos fizeram do Sistema Solar, onde se
podem ver estrelas entre os planetas. As figuras 1 e 2 mostram exemplos de desenhos que
evidenciam essa concepção.
Figura 1
Figura 2
No entanto, mesmo após o ensino, ainda se verificaram quatro alunos com esta concepção,
todos eles pertencentes ao GCB. Aqueles que possuíam a concepção antes do ensino
mantiveram-na e constatou-se que houve um aluno que a adquiriu.
A partir das respostas à questão 2 e também a partir da forma como os alunos organizaram
os planetas do Sistema Solar (questão 5), constatou-se que há cinco alunos que pensam que o
Sol é um planeta e não uma estrela. No pré teste, esta noção esteve presente apenas em alunos
do GC e manifestou-se através de respostas do tipo “o universo está organizado entre a Terra,
asteróides, estrelas e o planeta Sol, etc.” Quando lhes foi pedido para ordenar os planetas por
ordem crescente de distância ao Sol, esses alunos colocaram o Sol como sendo um planeta.
Esta ideia também foi encontrada por Lightman et al. (1987) que levaram a cabo um
questionário, via telefone, a indivíduos com idade superior a 18 anos. Cerca de 55% dos
inquiridos respondeu correctamente que o Sol é uma estrela, no entanto 25% respondeu que o
Sol era um planeta, 15% disse que era uma outra coisa mas não especificaram o quê e 5%
disse não saber.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 75
Quanto à posição do planeta Terra no Sistema Solar, quase todos os alunos sabem que a
Terra é o terceiro planeta a contar do Sol. No entanto, nos desenhos dos alunos surgem
concepções interessantes, encontradas também no estudo de Lemmer et al. (2003):
- evidência do planeta Terra através de uma representação a uma escala maior, como se
pode ver na figura 3.
Figura 3
- representação do universo visto da Terra, isto é, a perspectiva que se tem do universo a
partir do nosso planeta (figura 4).
Figura 4
- representação dos planetas em órbitas concêntricas em volta do Sol - figura 5.
Figura 5
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 76
Através dos desenhos dos alunos, verifica-se também que um grande número possui a
concepção alternativa de que os planetas do Sistema Solar estão posicionados linearmente em
frente ao Sol. Sharp & Moore (1994) e Lemmer et al. (2003) também descobriram esta
concepção nos seus estudos. A figura 6, assim como algumas das figuras anteriores, é
exemplificativa dessa concepção.
Figura 6
Após o ensino, continua a haver alunos que alinham os planetas em frente ao Sol
acrescentando, agora, que o universo é a Via Láctea.
Assim como Sharp & Moore (1994) detectaram que havia alunos que colocavam todos os
planetas na mesma órbita, neste estudo também se constatou que três alunos colocam mais do
que um planeta na mesma órbita em volta do Sol. Esta concepção foi completamente
erradicada, após o ensino. Na figura 7 está apresentado um desenho que evidencia essa noção.
Figura 7
O modelo geocêntrico do Sistema Solar, que Durant et al. (1989), Acker & Pecker (1988),
Schoon (1992) (entre outros) percepcionaram em crianças e também em adultos, também foi
uma concepção alternativa encontrada nos desenhos dos alunos. Detectaram-se quatro alunos
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 77
do GCB que percepcionam o planeta Terra como sendo o centro do Sistema Solar e como
sendo orbitado pelos restantes planetas.
Após o ensino, esses alunos abandonaram essa concepção havendo, porém, um outro aluno
do mesmo grupo que a integrou. Os desenhos das figuras 8 e 9 são demonstrativos desta
concepção.
Figura 8
Figura 9
4.2.3 – Exploração do Universo
Desde sempre o Homem observou o céu, com um misto de curiosidade e inquietação. Hoje
a Humanidade dá os primeiros passos na exploração do espaço e, assim como fizeram os
navegadores de outros tempos, os astronautas tentam trazer para Terra conhecimento que nos
permita ter uma melhor ideia da origem do universo, da origem do nosso Sistema Solar,
compreender melhor certos fenómenos que ocorrem neste planeta, trazer benefícios para a
sociedade em que vivemos (Costa et al., 2002).
A questão 6 tem como objectivo identificar as ideias que os alunos têm acerca do modo
como o Homem tem explorado o universo. Essas ideias constam na tabela 4.7.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 78
Tabela 4.7 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “como o Homem tem explorado
o universo”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 6 - 11 - 2 - -
Incompletas 6 10 5 12 4 6 4 9
Contendo concepções
alternativas 12 1 13 2 7 5 7 7
Não responde 1 1 8 1 2 - 7 2
Depois de analisar os dados da tabela, conclui-se que a nível de concepções cientificamente
aceites verificou-se uma melhoria significativa, principalmente a nível do GE. Antes do
ensino, não havia concepções cientificamente aceites e no pós teste já se detectaram 19 alunos,
nos dois grupos, com percepções correctas acerca do tema em estudo.
As respostas incompletas sofreram um aumento do pré para o pós teste, tanto num grupo
como no outro. Esta situação deve-se à existência de uma evolução de alunos que não
responderam e outros que possuíam concepções alternativas para respostas incompletas.
Relativamente às concepções alternativas, houve uma redução notável no GE, quando
comparado com o GC. A incidência de concepções alternativas continuou a ser bastante
grande no GC, especialmente no GCB, no qual, após o ensino, se verificou o mesmo número
de respostas com concepções alternativas.
No que concerne ao número de alunos que não responde, constatou-se que houve uma
diminuição apreciável.
A tabela 4.8 dá conta das concepções alternativas que as respostas dos alunos à questão 6
revelaram, antes e após o ensino. Esta questão visa diagnosticar as ideias que os alunos
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 79
possuem acerca da forma como o Homem tem conseguido explorar o universo. Uma vez que
esta questão implica uma resposta aberta, dentro da mesma resposta podem detectar-se várias
concepções alternativas.
Tabela 4.8 – Prevalência das diferentes concepções alternativas sobre “exploração do
universo”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Exploração do universo
através da utilização
exclusiva de instrumentos de
observação óptica,
nomeadamente telescópios,
microscópios, etc.
4 - 1 - 2 1 3 3
Exploração do universo só
através de mecanismos lá
colocados, designadamente
satélites, sondas, robots
- - 3 - 1 1 2 2
Só através de viagens ao
espaço é possível explorar o
universo
8 1 9 2 4 3 2 2
O quadro 4.4 exemplifica as respostas dadas pelos alunos que evidenciam a concepção
alternativa de que só através da observação do espaço, feita por telescópios e microscópios, é
possível estudá-lo e conhecê-lo melhor.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 80
Quadro 4.4 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o universo
explora-se através da utilização exclusiva de instrumentos de observação
óptica, nomeadamente telescópios, microscópios, etc.”
Antes do
ensino
“O Homem tem estudado o espaço através do telescópio.”
“As coisas do universo vêem-se pelo telescópio.”
“Tem-se explorado o universo porque os cientistas usam o microscópio.”
Após o
ensino
“Se não fosse o telescópio o Homem não sabia o que existe no espaço.”
“O microscópio é muito utilizado para descobrir o que há no universo.”
O uso do telescópio como forma de explorar e conhecer o espaço também foi uma ideia que
Schoon (1993) identificou. Quando, no presente estudo, após a análise das respostas dos
alunos do pré teste, eles foram questionados sobre a importância do telescópio, houve um
aluno que respondeu: “O telescópio é muito importante para se poder ver as estrelas e os
planetas.” Um outro aluno referiu que “nos filmes muitos adolescentes têm um telescópio no
quarto para verem as estrelas. Se um telescópio pequeno dá para ver, imagine o que não se
pode descobrir com um telescópio como os que há nos observatórios.”
Uma vez que alguns alunos referiram o uso do microscópio como forma de explorar o
universo, foi-lhes perguntado, em debates que ocorreram na sala de aula, qual a importância
deste instrumento nessa exploração. Um aluno disse que tinha confundido os termos
microscópio e telescópio. No entanto, os restantes três alunos mantiveram a noção de que o
microscópio “dá para ver coisas que mais ninguém vê e no espaço há muita coisa que não se
vê.” Comins (1993) também referiu que, devido à falta de conhecimento que as pessoas têm
relativamente ao que os astrónomos fazem, a maior parte delas pensa que os astrónomos
passam noites a fio a olhar pelos telescópios à espera de encontrar novos objectos no espaço.
Sharp et al. (1999) entrevistou um aluno que lhe disse que o Homem só conhece a forma da
Terra porque foi lá em foguetões e manda satélites para o espaço. No presente estudo também
se detectaram algumas respostas que salientavam o papel dos satélites na exploração do
espaço. No quadro 4.5 apresentam-se algumas das respostas dos alunos que consideram que só
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 81
os instrumentos colocados no espaço pelo Homem lhe proporcionam um maior conhecimento
do universo.
Quadro 4.5 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o
conhecimento do universo deve-se unicamente a mecanismos lá colocados,
designadamente satélites, sondas, robots.”
Antes do
ensino
“O Homem tem explorado o espaço porque colocou lá satélites.”
“O Homem tem conseguido explorar o universo porque, de vez em quando,
manda para o espaço algumas sondas e robots.”
Após
o ensino
“Os satélites permitem aos astronautas saber o que se passa no universo. Senão
como se sabia que alguns cometas passam a uma dada distância da Terra?”
“Se não fossem alguns astronautas que passam uns meses nas estações
espaciais a estudar o espaço, o que é que nós saberíamos sobre ele?”
No quadro 4.6 mostram-se as respostas dos alunos relativamente ao papel exclusivo que as
viagens ao espaço desempenham na exploração do mesmo.
Quadro 4.6 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “só através de
viagens ao espaço é possível explorar o universo.”
Antes
do ensino
“O Homem tem explorado o espaço porque vai lá em naves espaciais e em
foguetões.”
“O universo tem sido explorado nas viagens que os astronautas fazem à Lua e a
outros planetas.”
Após o
ensino
“O Homem foi à Lua e passou a conhecer melhor o que existe no universo.”
“Se não fossem as naves espaciais e as estações espaciais o Homem pouco
sabia do espaço.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 82
É de salientar que grande parte dos alunos considera que as viagens que o Homem faz à
Lua são o ponto de partida para que o universo não seja tão misterioso para nós. Antes do
ensino, um número considerável de alunos, cerca de nove, referiram as viagens regulares à
Lua como a única forma de conhecer o universo. No pós teste notou-se que alguns alunos
tinham abandonado essa concepção, mas cinco alunos continuaram a mencionar que a
exploração do espaço só é possível graças às viagens frequentes que o Homem faz à Lua.
4.2.4 – Contributo da Astronomia para o desenvolvimento da Ciência
Para ser capaz de explorar o espaço, o Homem percorreu um longo caminho de
compreensão acerca do próprio espaço, para além de ter aumentado o conhecimento nas
diferentes áreas da ciência. A curiosidade natural do ser humano levou a que se
desenvolvessem meios que permitissem uma exploração do espaço mais eficaz.
No sentido de descobrir as concepções que os alunos possuem, foi colocada no questionário
a questão 7, de modo a que eles façam uma interligação de conhecimentos. A tabela 4.9
mostra os resultados.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 83
Tabela 4.9 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “o contributo da Astronomia
para o desenvolvimento da Ciência”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 6 1 11 - 1 - 2
Incompletas 4 6 2 8 1 4 3 5
Contendo concepções
alternativas 9 3 15 3 10 6 11 8
Não responde 5 3 8 4 2 2 4 3
Através da análise da tabela, no que diz respeito às respostas cientificamente aceites,
denotou-se um aumento considerável, muito mais significativo no GE, pois de uma resposta
cientificamente correcta, o número subiu para 17. No GC, embora também tenha havido uma
subida, identificaram-se apenas 3 concepções cientificamente correctas depois do ensino.
Relativamente às respostas incompletas, constatou-se que houve um aumento em todos os
grupos, fruto da redução do número de alunos que não responderam, mas também da
diminuição de respostas contendo concepções alternativas. As respostas incompletas dos
alunos não referem claramente a relação existente entre astronomia e ciência, mas sim o papel
que a astronomia representa no conhecimento do universo e, consequentemente, no
conhecimento científico, mas não mencionam de que forma é que esse contributo é
importante.
As respostas com concepções alternativas diminuíram em todos os grupos, tendo essa
diminuição sido mais acentuada no GE.
Atendendo ao número de alunos que no pós teste não respondeu, verificou-se uma melhoria
ligeira comparativamente com o pré teste. Essa melhoria foi mais visível no GE do que GC.
Na tabela 4.10 constam as concepções alternativas evidenciadas pelas respostas dos alunos.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 84
Tabela 4.10 – Prevalência das concepções alternativas sobre o “contributo da Astronomia
para o avanço da Ciência”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
A astronomia contribui
exclusivamente com máquinas 5 2 13 3 9 5 8 6
A astronomia não contribui
em nada para o
desenvolvimento da ciência
4 1 2 - 1 1 3 2
As respostas de grande parte dos alunos manifestaram a concepção alternativa de que a
astronomia contribui para o desenvolvimento da ciência exclusivamente através da criação de
máquinas e instrumentos. No quadro 4.7 estão algumas respostas que dão conta desta
concepção.
Quadro 4.7 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “a astronomia
contribui exclusivamente com máquinas.”
Antes do
ensino
“A astronomia desenvolve aparelhos que ajudam a ciência.”
”A astronomia permite a construção de tecnologias.”
“A astronomia obriga o homem a criar novas tecnologias.”
Após o
ensino
“É com máquinas que a ciência evolui.”
“A astronomia tem evoluído para criar tecnologia.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 85
Uma vez que algumas das respostas dos alunos, quer as que transmitiam concepções
alternativas quer as incompletas que mencionavam o termo tecnologia, se mostraram algo
inconclusivas, foram colocadas algumas questões, na sala de aula, com o intuito de procurar
um maior esclarecimento das ideias dos alunos. Assim, como os alunos mencionavam com
alguma frequência a construção de tecnologias, foi-lhes perguntado o que entendiam por
tecnologia, tendo todos referido que eram “máquinas, computadores, aparelhos,
instrumentos.”
Esta noção de tecnologia tinha já sido identificada por Solomon (1988) que referiu que, por
vezes, os alunos não têm uma noção correcta deste conceito. Este é frequentemente associado
exclusivamente a equipamento, ferramentas ou maquinaria.
Uma outra concepção diagnosticada é aquela em que a astronomia em nada contribui para o
avanço da ciência. Os alunos dão respostas que deixam transparecer que é a ciência que
permite o avanço da astronomia e não o contrário. “A ciência é que faz com que se descubram
mais coisas sobre o espaço”, “a ciência permite a construção de máquinas para estudar o
universo” e “a astronomia não faz nada para ajudar a desenvolver a ciência” são algumas
das respostas que transmitem essa ideia.
4.2.5 – Desenvolvimento da Ciência
A ciência é uma actividade humana que, ao longo do tempo, vai construindo explicações
sobre o mundo natural. É um trabalho realizado por homens e, como tal, com avanços e
recuos, que vive muitas vezes sérias controvérsias e que influencia e é influenciada pela
sociedade (Silva et al,, 2002). A questão 8 permite-nos descobrir as ideias dos alunos acerca
da forma como a ciência se tem desenvolvido. Na tabela 4.11 estão as categorias de resposta
identificadas.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 86
Tabela 4.11 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “o desenvolvimento da
ciência”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 10 - 11 - 2 - 1
Incompletas 3 4 4 7 1 4 2 2
Contendo concepções
alternativas 8 2 13 4 6 3 9 11
Não responde 7 2 9 4 6 4 7 4
Os dados da tabela mostram que se notou uma subida marcante do número de respostas
cientificamente aceites no GE. No GC também houve um aumento deste tipo de respostas,
ainda que muito ténue.
As respostas incompletas aumentaram em quase todos os grupos, mas não foram os
mesmos alunos a manifestá-las e o seu conteúdo também se alterou.
Antes do ensino, verificou-se um elevado número de respostas com concepções
alternativas, tendo estas diminuído após o ensino. Note-se, contudo, que no GCB as
concepções alternativas aumentaram. As concepções alternativas assentam,
fundamentalmente, no carácter linear da ciência que, “por estar tão avançada” e por “se
saber tanta coisa”, não pode ter sofrido recuos.
Também houve um número razoável de alunos que não responderam no pré teste e que, no
pós teste, manifestaram concepções cientificamente aceites e ideias correctas, ainda que
incompletas, levando assim a que esse número diminuísse.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 87
Na tabela 4.12 estão expressas as concepções alternativas encontradas. É de salientar que,
dado que esta pergunta requer uma justificação, na mesma resposta pode encontrar-se mais do
que uma concepção alternativa.
Tabela 4.12 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre o
“desenvolvimento da ciência”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Os recuos da ciência
baseiam-se na morte de seres
humanos e na perda de meios
técnicos
1 - 3 - 1 - 1 1
O desenvolvimento da ciência
tem sido linear 3 1 6 3 3 2 6 8
Todas as teorias que hoje
estão em vigor, futuramente
vão ser desmentidas
2 1 2 1 1 - 1 2
Todas as teorias que se
desenvolvem são aceites pela
sociedade e pela comunidade
científica
2 - 2 - 1 1 1 -
No pré teste, seis alunos pensavam que a ciência retrocedia sempre que, no decurso de
alguma experiência ou actividade, se perdia alguma vida e instrumentos. Estes alunos não
perspectivavam que esses recuos poderiam implicar futuros avanços.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 88
Os alunos que advogam o carácter linear da ciência, têm a concepção de que, como cada
vez mais, a ciência está a progredir e a descobrir novo conhecimento, esta tem sido linear, não
tem encontrado obstáculos. No GCB esta concepção aumentou do pré para o pós teste.
Alguns alunos defendem o carácter provisório das teorias científicas, pois referem que
todas as teorias que estão em vigor num determinado período acabam por ser substituídas por
outras teorias, mostrando-se assim desadequadas e, por vezes, inúteis.
Contrariamente à concepção acima citada, constatou-se que há alunos que acreditam que
todas as teorias científicas são verdadeiras e motivo de consenso por todos os envolvidos,
designadamente a comunidade científica e o público em geral, a sociedade.
O quadro 4.6 mostra algumas respostas que demonstram a percepção que os alunos têm da
linearidade da ciência.
Quadro 4.6 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o
desenvolvimento da ciência tem sido linear.”
Antes do
ensino
“O desenvolvimento da ciência tem sido linear, porque cada vez descobrem-se
mais coisas.”
“A ciência tem sido linear porque cada dia os cientistas descobrem
conhecimento novo.”
“Tem sido linear pois já está bastante avançada.”
Após
o ensino
“Linear, porque se não tivesse avançado desta maneira, nós não conhecíamos o
universo e a Via Láctea.”
“Tem sido linear, porque tem-se descoberto muita coisa.”
As afirmações “tem sofrido avanços e recuos porque descobrem-se novas teorias e as que
estavam em vigor deixaram de estar e passaram a outras” e “tem sofrido avanços e recuos
porque a ciência que hoje é verdade amanhã já é mentira, existem sempre dados novos que
provam outra coisa” são exemplos da percepção da provisoriedade do conhecimento
científico. Korth (1969), Bybee et al. (1980) e Aikenhead (1987) também referiram que alguns
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 89
alunos tinham a concepção de que o conhecimento científico iria, com o tempo, provar ser
inadequado.
Alguns alunos demonstraram pensar o contrário, ou seja, acreditavam que todo o
conhecimento descoberto e construído é aceite pela comunidade científica e pela sociedade.
Alguns alunos responderam “tem sido linear, porque tudo o que se descobre é aceite pelos
cientistas e pelas pessoas” e “[…] os cientistas descobrem muita coisa e as pessoas
concordam, porque eles é que sabem”. Fleming (1988) detectou que mais de metade dos
inquiridos do seu estudo também defendiam que os cientistas têm formação e mais
conhecimentos que lhes permitem tomar certas decisões.
4.2.6 – Unidades de medida utilizadas para pequenas e grandes distâncias
Como Trumper referiu (2001), os alunos têm muita dificuldade em percepcionar as
distâncias do universo. Uma vez que os alunos estão familiarizados com unidades de medida
de pequenas distâncias e dimensões, a questão 9 visa descobrir se os alunos têm também
noção de que unidades de medida são utilizadas para medir grandes distâncias. Ao estabelecer
a relação com conteúdos de Ciências Naturais pretende-se que os alunos entendam que as
unidades de medida utilizadas para medir pequenas dimensões (célula), não são as mesmas
que são comummente utilizadas no nosso dia-a-dia (altura de uma pessoa, comprimento de
uma sala). Pretende-se igualmente que os alunos tenham a noção de que também há uma
diferença entre as unidades de medida utilizadas nas situações acima citadas e aquelas
utilizadas para medir grandes distâncias como, por exemplo, a distância entre corpos celestes
do sistema solar e entre estrelas.
A tabela seguinte – 4.13 – é demonstrativa do tipo de respostas que os alunos dão
relativamente às unidades de medida utilizadas para pequenas e grandes dimensões/ distâncias.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 90
Tabela 4.13 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “unidades de medida
utilizadas para pequenas e grandes distâncias”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 7 - 9 1 2 - -
Incompletas 1 4 2 7 1 3 1 5
Contendo concepções
alternativas 12 3 20 6 8 6 14 10
Não responde 5 4 4 4 3 2 3 3
Enquanto que, no pré teste, apenas um aluno (GCA) possuía uma concepção
cientificamente correcta, depois do ensino contabilizou-se um total de 18 respostas deste tipo.
O aumento destas respostas teve origem maioritariamente na passagem que alguns alunos
efectuaram de respostas contendo concepções alternativas e de respostas incompletas.
As respostas incompletas sofreram igualmente um aumento. O conteúdo deste tipo de
respostas limita-se a indicar uma ou duas das unidades de medida pedidas, sendo as mais
referidas aquelas que se utilizam para medir uma célula, a altura de uma pessoa e a distância
da Terra ao Sol. Há também aqueles que só mencionam a unidade utilizada para medir a
distância entre estrelas.
No que diz respeito às concepções alternativas, elas diminuíram em todos os grupos.
Alguns dos alunos que, no pré teste, não responderam, adquiriram, depois do ensino,
concepções alternativas.
Antes do ensino, houve alunos que não responderam à questão 9. Notou-se, depois do
ensino, que quase não houve alteração do número de alunos nesta categoria de resposta.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 91
A tabela 4.14 mostra quais as concepções alternativas identificadas a partir das respostas
dos alunos.
Tabela 4.14 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “unidades de
medida utilizadas para pequenas e grandes distâncias”, antes e após o
ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Para medir a célula e as
pessoas utiliza-se o mm 2 - - - - - 2 -
Utiliza-se a milha para medir
a distância da Terra ao Sol - - 2 - - - 1 -
A distância entre o Sol e
outras estrelas mede-se com o
km
7 - 14 1 5 3 9 4
A unidade utilizada para
medir a distância entre a
Terra e o Sol é o ano-luz
3 3 - 5 2 3 - 4
A distância entre a Terra/ Sol
e Sol/ estrelas mede-se com o
metro
- - 4 - 1 - 2 2
Antes do ensino, verificou-se uma prevalência da concepção alternativa que dá conta do
quilómetro como unidade de medida para determinar a distância entre o Sol e outras estrelas.
Assim como Jones et al. (1987) constataram, os alunos não conseguem percepcionar
correctamente as distâncias entre os corpos celestes pois são distâncias muito grandes, daí que
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 92
eles criem uma percepção de tamanho relativo. Ora, como no nosso dia-a-dia, quando
necessitamos de medir grandes distâncias utilizamos o quilómetro, os alunos fizeram essa
associação. As respostas dos alunos são praticamente iguais em conteúdo havendo, contudo,
um aluno que deu uma resposta curiosa: “Vai-se lá (Sol) num avião e mede-se quantos km
são.” Houve ainda alunos que referiram o metro e a milha. Após o ensino, alguns alunos
criaram a concepção incorrecta de que o ano-luz serve para medir a distância entre o Sol e a
Terra, em vez de associarem esta unidade à medição da distância entre o Sol e outras estrelas.
No GCB, dois alunos mantiveram a concepção alternativa de que o metro pode utilizar-se para
medir a distância entre a Terra/ Sol e Sol/ estrelas.
Bakas & Mikropoulos (2003) defendem que na faixa etária em que os alunos do presente
estudo se encontram, é difícil ter uma noção de tão grandes distâncias e acrescentam que este
tópico não pode ser facilmente entendido por alunos que, muito possivelmente, nunca
viajaram mais do que alguns quilómetros. Ora, o mesmo acontece com os alunos participantes
neste estudo pois, em todos os grupos, o meio sócio-económico é médio-baixo.
4.2.7 – Chuva de estrelas ou estrelas cadentes
Um estudo levado a cabo por Schoon (1993) conduziu-o à conclusão de que a compreensão
do que é uma chuva de estrelas ou estrelas cadentes ainda oferece alguma confusão aos
participantes. A questão 10 do questionário pretende auscultar as ideias dos alunos
relativamente a este tema. Na tabela 4.15 constam o tipo de respostas que os alunos
manifestaram no questionário realizado.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 93
Tabela 4.15 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “Chuva de estrelas ou estrelas
cadentes”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18) TIPOS DE RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente aceites - 12 1 16 - 3 - 9
Incompletas - - - - - - - -
Contendo concepções
alternativas 12 5 20 6 9 6 16 8
Não responde 6 1 5 4 4 4 2 1
Feita a análise dos dados da tabela constata-se que, antes do ensino, quase não havia
respostas cientificamente aceites, tendo-se contabilizado apenas uma (GEB). No pós teste,
contudo, já se verificou uma aumento bastante grande, pois houve um decréscimo do número
de alunos que, no pré teste, não responderam e também se verificou que alguns alunos
abandonaram as concepções alternativas que possuíam.
Não se verificaram respostas incompletas, nem antes nem após o ensino.
No pré teste, as respostas contendo concepções alternativas foram em grande número, em
todos os grupos. Depois do ensino, constatou-se uma diminuição havendo, no entanto, ainda
um número significativo de alunos que ficaram com concepções alternativas.
Antes do ensino, houve alguns alunos que não responderam, número que diminuiu
ligeiramente após o ensino.
Na tabela 4.16 podem ler-se algumas concepções alternativas que foram encontradas ao
analisar a questão 10.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 94
Tabela 4.16 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “chuva de
estrelas ou estrelas cadentes”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Estrelas cadentes são estrelas
que se movimentam no céu 4 2 8 1 2 2 4 2
Estrelas cadentes são estrelas
que caem do céu 4 2 3 3 1 - 2 3
Estrelas cadentes são estrelas
que explodem - - - - 1 1 - -
Estrelas cadentes são
“bocados” que se despegam
de corpos celestes
- - 1 - 1 - 2 1
Estrelas cadentes são
meteoritos que caem do céu 4 1 1 - 1 2 - 1
Estrelas cadentes são cometas
que se deslocam a grande
velocidade
- - - 2 - - - 1
Pela análise da tabela, conclui-se que as opiniões dos alunos dividem-se entre aquelas que
consideram que estrelas cadentes são realmente estrelas, aqueles que pensam que são
meteoritos e ainda aqueles que acreditam que são cometas.
Dentro do grupo que dizem que estrelas cadentes são estrelas, as explicações variam, ou
seja, as estrelas movem-se de um lado para o outro, caem e explodem.
Como se pode ver no quadro 4.7, existem várias respostas elucidativas da ideia de que
estrelas cadentes são estrelas que se movimentam no céu. Comins (1993) também detectou
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 95
que um número considerável dos seus inquiridos acreditavam que estrelas cadentes são
estrelas que andam a vaguear pelo universo.
Quadro 4.7 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “estrelas
cadentes são estrelas que se movimentam.”
Antes do
ensino
“São estrelas que se mudam de um sítio para outro.”
“Estrelas cadentes são estrelas que ao mudar de lugar deixam um rasto
luminoso.”
“As estrelas começam a andar de um lado para o outro. Correm no céu.”
“Estrelas cadentes são estrelas que andam muito depressa e depois
desaparecem.”
Após o
ensino
“Estrelas cadentes são estrelas que se deslocam de um lado para outro.”
“São estrelas que se movimentam e deixam um rasto muito brilhante.”
Nos dois últimos exemplos de respostas, dadas antes do ensino, constantes no quadro 4.7,
podemos verificar que os alunos referiram que as estrelas “correm” e “andam”. Tal como
Broadstock (1993) detectou em estudos realizados, os alunos recorreram ao animismo para
explicar determinados fenómenos, neste caso o que são estrelas cadentes. Também recorrendo
ao animismo, houve um aluno que, no pré teste, deu uma resposta curiosa, a saber “estrelas
cadentes são estrelas que se zangam umas com as outras e mudam de lugar.”
Schoon (1993) e Comins (1993) detectaram nos seus inquiridos que estes pensavam que
estrelas cadentes são, na realidade, estrelas que estão a cair. No presente estudo, no pré teste,
houve vários alunos que acreditavam que estrelas cadentes são estrelas que caem do céu/ do
universo, como se pode ver no quadro 4.8. Após o ensino, houve ainda alunos que possuíam
esta concepção acrescentando, agora, que as estrelas caem porque morrem.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 96
Quadro 4.8 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “estrelas
cadentes são estrelas que caem do céu.”
Antes do
ensino
“Chuva de estrelas são estrelas que caem do céu.”
“São estrelas que caem do universo.”
Após
o ensino
“São estrelas que morrem e caem do céu.”
“É uma estrela que morre e cai.”
“São estrelas que caem e ao tentar atravessar a atmosfera, ficam
incandescentes deixando um rasto luminoso, visível por alguns momentos.”
O último exemplo de resposta, após o ensino, constante do quadro 4.8, demonstra já uma
explicação correcta do fenómeno, mas ainda se verifica a concepção de que estrelas cadentes
são estrelas e não meteoros.
No pré teste, há ainda uma aluna (GCA), que defende que estrelas cadentes são estrelas que
explodem, dizendo que “chuva de estrelas é quando uma estrela explode, desfaz-se em
pedaços e espalha-se por todo o lado.” Depois do ensino, esta aluna manteve essa concepção.
Alguns alunos referiram também que estrelas cadentes são rochas que se despegam de
corpos celestes. No quadro seguinte – 4.9 – podem ver-se algumas dessas respostas.
Quadro 4.9 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “estrelas
cadentes são”bocados” que se despegam de corpos celestes.”
Antes do
ensino
“Na minha opinião estrelas cadentes são bocados de rochas que se soltam das
estrelas e dos planetas.”
“São aquelas que quando se despegam fazem uma faísca.”
Após o
ensino
“São coisas que caem dos planetas.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 97
Alguns alunos também percepcionam estrelas cadentes como meteoritos que caem do céu,
como se pode constatar no quadro 4.10.
Quadro 4.10 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “estrelas
cadentes são meteoritos que caem do céu.”
Antes do
ensino
“Estrelas cadentes são meteoritos que caem do céu a grande velocidade.”
“São meteoritos que em contacto com a atmosfera fazem faísca, como o ferro
no cimento, a grande velocidade.”
Após o
ensino
“Estrelas cadentes são meteoritos que, ao tentar passar a atmosfera, desfazem-
se.”
“São meteoritos que ao chocarem com a atmosfera, pegam a arder.”
Como se pode ver nas respostas dadas antes do ensino, houve um aluno que até recorreu a
uma analogia para explicar o fenómeno, comparando a “faísca” que os meteoritos fazem ao
tentar atravessar a atmosfera com a faísca que o ferro faz quando é friccionado no cimento,
com bastante velocidade.
No pós teste, houve ainda alunos que ficaram com a ideia de que estrelas cadentes são
meteoritos. Verificaram-se respostas que deixaram já transparecer uma ideia correcta do
fenómeno, não fosse ainda a confusão entre meteoros e meteoritos.
Num estudo de Schoon (1993) verificou-se que 23.7% dos professores participantes
defendia a ideia de que estrelas cadentes são o mesmo que cometas. No presente estudo,
também se contabilizaram três alunos que, após o ensino, adoptaram esta concepção, dizendo
que “estrelas cadentes são cometas que se deslocam a grande velocidade.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 98
4.2.8 – Corpos celestes perigosos para a vida na Terra e para a segurança das naves
espaciais
Na sequência da questão anterior que pretendia a compreensão dos alunos de que estrelas
cadentes são meteoros, a questão 11 tem como objectivo perceber se os alunos têm noção de
que existem outros corpos celestes que podem ser perigosos tanto para a vida na Terra como
para as naves espaciais que viajam pelo espaço.
A tabela 4.17 dá conta do tipo de respostas dadas pelos alunos a esta questão.
Tabela 4.17 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “corpos celestes perigosos para
a vida na Terra e para a segurança das naves espaciais”, antes e após o
ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 7 - 10 - 2 - 3
Incompletas 7 6 8 10 4 7 6 11
Contendo concepções
alternativas 6 2 10 2 4 - 5 2
Não responde 5 3 8 4 5 4 7 2
Feita a análise da tabela, torna-se claro que houve um aumento considerável, mais notado
no GE, de respostas cientificamente aceites do pré para o pós teste.
Quanto às respostas incompletas, verificou-se igualmente um aumento em quase todos os
grupos, excepto no GEA. No pré teste, a maioria dos alunos refere unicamente os meteoros ou
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 99
meteoritos enquanto que, no pós teste, já mencionam asteróides e cometas ou asteróides e
meteoróides ou, então, meteoróides e cometas.
Relativamente às concepções alternativas, constatou-se um decréscimo razoável do pré para
o pós teste. Somente no GCA não se verificou qualquer concepção alternativa após o ensino.
No pré teste, muitos alunos não responderam. Esse número diminuiu depois do ensino, pois
os alunos evoluíram para concepções cientificamente correctas ou para respostas incompletas.
Na próxima tabela – 4.18 – podem ver-se quais as concepções alternativas encontradas.
Tabela 4.18 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “corpos celestes
perigosos para a vida na Terra e para a segurança das naves espaciais”,
antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Sol 2 - 2 - 1 - 2 -
Satélites espaciais 1 - 3 - 1 - - -
Extraterrestres 3 - 4 - 2 - 2 -
Buracos negros - 2 1 2 - - 1 2
De modo a melhor compreender as concepções diagnosticadas, foi pedido aos alunos para
explicarem as suas ideias. Os alunos que referiram o Sol como um corpo celeste perigoso para
a vida na Terra, defenderam a sua ideia dizendo que “o Sol é perigoso para as pessoas,
porque os raios solares podem causar doenças”. Os satélites espaciais também foram
mencionados pelos alunos, que os percepcionaram como corpos celestes e vários alunos
consideraram que “os extraterrestres podem invadir a Terra e matar-nos.” Quando lhes foi
perguntado porque é que pensavam isso, alguns alunos responderam que tinham visto em
filmes, como o Dia da Independência. Comins (1993) refere que nas últimas décadas as
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 100
concepções alternativas provenientes de filmes de ficção científica aumentaram
dramaticamente. Dois alunos confessaram que foi a primeira coisa de que se lembraram. Perez
& Carrascosa (1990) constataram que, frequentemente, as respostas dos inquiridos são quase
imediatas, mostrando uma evidente falta de reflexão.
Após o ensino, seis alunos criaram uma nova concepção – aquela em que os buracos negros
são um perigo para as naves espaciais. As justificações dadas pelos alunos acerca desta
concepção faz alusão ao facto de os buracos negros serem conhecidos por “sorvedouros
cósmicos”, daí os alunos referirem que eles “absorvem tudo o que se aproxima deles.”
4.2.9 – A importância da atmosfera para o planeta Terra
A atmosfera actual da Terra é única no Sistema Solar e desempenha funções que fazem
com no nosso planeta possua condições muito particulares em relação aos restantes planetas.
As questões 12, 13, 14, 15 e 16 debruçam-se sobre as consequências da existência (ou não)
de atmosfera em alguns planetas do Sistema Solar, em particular na Terra.
4.2.9.1 – A razão pela qual Mercúrio apresenta crateras de impacto e a Terra não
A importância da atmosfera é abordada aquando do estudo das características dos planetas
do sistema solar. Uma vez que Mercúrio não possui atmosfera e, consequentemente, é atingido
por meteoróides apresentando, assim, muitas crateras de impacto, torna-se importante colocar
a questão 12, com o objectivo de identificar quais as ideias que os alunos têm em relação ao
tema. Na análise das respostas encontraram-se as categorias apresentadas na tabela 4.19.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 101
Tabela 4.19 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “a razão pela qual Mercúrio
apresenta crateras de impacto e a Terra não”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 9 2 17 - 6 - 6
Incompletas 4 2 3 2 - 1 - 3
Contendo concepções
alternativas 10 4 16 5 9 4 13 7
Não responde 4 3 5 2 4 2 5 2
Pode constatar-se, através da análise da tabela, que houve uma evolução bastante positiva
no que concerne às concepções cientificamente aceites, uma vez que no pré teste quase não se
verificaram respostas deste tipo. O progresso mais significativo manifestou-se no GEB.
Quanto às respostas incompletas, houve um decréscimo no GE e um aumento no GC pois,
no pré teste, nenhum aluno respondeu de forma incompleta. As respostas demonstravam a
ideia de que as crateras de impacto de Mercúrio eram causadas por meteoritos, mas não
explicavam porque é que este planeta apresenta mais crateras do que o planeta Terra.
Relativamente a respostas contendo concepções alternativas, houve um progresso bastante
notório pois, antes do ensino, em ambos os grupos, contabilizavam-se 48 alunos com
concepções alternativas e depois do ensino apenas 20 alunos mostraram possui-las. No pós
teste, o GC evidenciou mais respostas com concepções alternativas, ainda que,
comparativamente com o GE, a diferença seja mínima.
O número total de alunos que, no pré teste, não respondeu reduziu para metade no pós teste.
A tabela 4.20 mostra quais as concepções alternativas encontradas e a frequência com que
foram mencionadas pelos alunos.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 102
Tabela 4.20 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “a razão pela
qual Mercúrio apresenta crateras de impacto e a Terra não”, antes e após o
ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
A Terra não apresenta
crateras de impacto pois tem
muita água
1 - 1 - 3 - 1 -
A existência de vida na Terra
e as cores desta levam a que
as crateras de impacto não
sobressaiam tanto
- - 1 - - - 4 -
Mercúrio é o planeta mais
próximo do Sol 6 2 9 2 3 3 6 4
Mercúrio está próximo de
uma orla de meteoritos 1 - 2 - 1 - - 1
A Terra é um planeta gasoso
e Mercúrio é um planeta
rochoso
- 1 - - 2 - 2 -
Mercúrio não tem camada de
ozono 2 1 3 3 - 1 - -
Mercúrio não tem uma
atmosfera tão densa como a
da Terra
- - - - - - - 1
Mercúrio é o planeta que gira
mais depressa à volta do Sol - - - - - - - 1
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 103
Uma das concepções alternativas mais curiosa foi aquela em que os alunos diziam que a
Terra não tem muitas crateras de impacto devido à grande quantidade de água que tem.
Quando, na sala de aula, foi pedido aos alunos para justificarem o porquê desta resposta, eles
mostraram que acreditavam que a Terra também é atingida por muitos meteoritos mas “como
a Terra tem muita água, eles caem nela e não formam crateras”. Outro aluno acrescentou que
“os meteoritos caem na água e ficam no fundo do mar e dos rio também, mas mais no mar.”
Na análise das respostas dos alunos encontraram-se também concepções que defendem que
a existência de vida na Terra e as cores do nosso planeta permitem a camuflagem das crateras
de impacto. Os alunos mencionaram que “Mercúrio é vermelho e a Terra é azul e verde e, por
isso, não deixa que se vejam as crateras” e “quem vê o nosso planeta de fora, só vê azul e
verde, não dá para ver as crateras.” Houve um que também disse que “Mercúrio não é
habitado e a Terra é.” Quando confrontado com esta concepção, o aluno em questão referiu
que “o Homem trabalha a terra, cultiva-a e faz com que haja árvores, florestas e não se vêem
as crateras. Em Mercúrio nota-se tudo porque não há vida.” Estas concepções foram
totalmente abandonadas após o ensino.
A concepção alternativa mais frequentemente referida foi aquela que justifica a existência
de muitas crateras de impacto em Mercúrio com o facto de este estar localizado próximo do
Sol. Algumas das respostas que constam no quadro abaixo (4.11) são elucidativas desta ideia.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 104
Quadro 4.11 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “Mercúrio
tem muitas crateras de impacto pois é o planeta mais próximo do Sol.”
Antes do
ensino
“Mercúrio é o planeta mais perto do Sol e os meteoritos, devido à força de
gravidade do Sol, vão sempre na sua (do Sol) direcção. Como está mais perto do
Sol os meteoritos colidem mais facilmente com Mercúrio do que com a Terra.”
“Porque Mercúrio está mais perto do Sol do que a Terra.”
Após o
ensino
“Mercúrio é o primeiro planeta a contar do Sol.”
“O Sol é o corpo celeste que tem mais massa do sistema solar e por isso atrai
para si tudo. Mercúrio está mais perto do Sol do que a Terra e por isso é atingido
por meteoritos e outras coisas, mais facilmente.”
Antes do ensino, um número reduzido de alunos referiu que Mercúrio está localizado
próximo de uma orla de meteoritos, daí haver mais probabilidade de estes colidirem com ele
do que com a Terra. No pós teste, apenas um aluno manifestou essa concepção, resultado
talvez da confusão com o planeta Marte.
Uma outra concepção encontrada classifica o nosso planeta como sendo gasoso e Mercúrio
como rochoso. Os alunos foram confrontados com esta ideia e justificaram-na assim: “a Terra
tem muitos gases à sua volta, só pode ser, e é por isso que não há crateras de impacto. Os
meteoritos desfazem-se.” Aqui verifica-se mais do que uma concepção alternativa,
designadamente aquela em que a Terra é vista como um planeta gasoso por possuir muitos
gases à sua volta e aquela em que, assim como na questão 10, se denota uma confusão entre
meteoros e meteoritos. Outros alunos referiram que “como Mercúrio é rochoso, quando os
meteoritos batem lá fazem uma cratera.” Após o ensino, houve um aluno que adquiriu esta
concepção.
Antes do ensino, verificaram-se 5 alunos que entendiam que a camada do ozono servia de
protecção contra os meteoritos, daí dizerem que “Mercúrio não tem camada de ozono, os
meteoritos atingem a superfície com muita velocidade e provocam crateras” e “Mercúrio não
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 105
tem a camada do ozono para o proteger dos meteoritos.” Após o ensino, constatou-se que o
mesmo número de alunos ainda possuía esta concepção.
No pós teste surgiram duas novas concepções, designadamente aquela que atribui uma
atmosfera a Mercúrio, ainda que não tão densa como a da Terra, daí que “os meteoritos
passem mais facilmente” e aquela que defende que como “Mercúrio é o planeta que gira mais
rapidamente à volta do Sol, tem mais tendência para chocar com os meteoritos que vão em
direcção ao Sol.”
4.2.9.2 – A razão pela qual Vénus é o planeta mais quente e não é o mais próximo do Sol
Ainda que não esteja directamente relacionada com o planeta Terra, tal como a questão
anterior, a questão 13 foi introduzida no questionário de modo a avaliar qual a percepção que
os alunos têm acerca da função da atmosfera nos planetas do Sistema Solar e,
consequentemente, avaliar a sua importância para o planeta Terra.
Na tabela 4.21 constam quais as categorias de respostas predominantes.
Tabela 4.21 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “a razão pela qual Vénus é o
planeta mais quente e não é o mais próximo do Sol”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 9 - 14 - 4 - 5
Incompletas 1 4 2 4 1 3 1 3
Contendo concepções
alternativas 12 5 17 5 9 6 13 8
Não responde 5 - 7 3 3 - 4 2
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 106
Os elementos da tabela mostram que, no pré teste, não se encontrou nenhuma concepção
cientificamente correcta. Porém, depois do ensino, constatou-se um progresso significativo,
pois o número de respostas deste tipo aumentou substancialmente, em particular no GE.
As respostas incompletas dadas pelos alunos também aumentaram depois do ensino. Nesta
fase, as respostas referiam-se basicamente ao facto de Vénus ter uma atmosfera bastante
densa, mas não explicavam o processo de retenção de calor. Outros mencionavam que Vénus
possuía gases que retinham o calor.
As concepções alternativas encontradas diminuíram razoavelmente do pré para o pós teste.
Contudo, no último, havia ainda um número considerável de alunos com concepções
alternativas, em ambos os grupos. As concepções alternativas manifestadas pelos alunos e a
frequência com que foram mencionadas encontram-se na tabela 4.22.
A categoria Não responde diminuiu bastante sendo, no pós teste, em alguns grupos, nula.
Tabela 4.22 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “a razão pela
qual Vénus é o planeta mais quente e não é o mais próximo do Sol”, antes e
após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Os raios solares atingem mais
Vénus 3 - 7 3 5 3 4 2
Vénus é composto por
elementos que o aquecem 3 1 4 - 2 1 3 2
Vénus é vermelho 1 1 2 - 1 - 1 -
Vénus não tem camada do
ozono 3 1 3 1 1 - 3 2
Vénus não tem atmosfera 2 2 1 1 - 2 2 2
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 107
Uma das concepções encontradas foi aquela que defendia que os raios solares atingiam
mais o planeta Vénus. O quadro 4.12 dá conta das respostas que evidenciam esta concepção.
Quadro 4.12 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “Vénus é o
planeta mais quente porque os raios solares incidem mais nele.”
Antes do
ensino
“Porque está a uma distância do Sol em que os raios batem todos nele.”
“Porque os raios solares atingem mais Vénus.”
Após o
ensino
“Mercúrio é o planeta que está mais perto do Sol, mas Vénus é o que está mais
virado para o Sol.”
Na sala de aula, foi perguntado aos alunos porque é que mencionavam que os raios solares
incidiam mais em Vénus e alguns responderam que “em Vénus é sempre dia e como os raios
solares batem muito nele, ele fica muito quente” e que “Mercúrio pode estar mais perto, mas
gira muito rápido à volta do Sol e faz com que Vénus seja mais atingido pelos raios solares.”
Outros alunos disseram que Vénus tem na sua composição qualquer coisa que faz com que
ele aqueça muito. Entre outras, surgiram respostas como “Vénus tem gases muito quentes que
o aquecem muito” e “é constituído por alguma coisa que o aquece muito.” Quando lhes foi
perguntado, na sala de aula, que tipo de componentes poderiam fazer com que Vénus fosse tão
quente, os alunos mencionaram “gases” e “vulcões”.
Os alunos que fizeram alusão à cor do planeta como razão para as suas temperaturas
assumiram, em diálogo na sala de aula, que associaram o vermelho a calor, a fogo.
Um das concepções mais mencionadas é aquela que justifica as elevadas temperaturas de
Vénus com a ausência de camada de ozono. O quadro 4.13 mostra algumas das respostas que
deixam transparecer essa concepção.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 108
Quadro 4.13 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “Vénus é o
planeta mais quente porque não tem camada de ozono.”
Antes do
ensino
“… não tem camada de ozono e, por isso, não há nada que impeça os raios de
entrar.”
“Vénus não tem camada de ozono e os raios solares entram e aquecem-no.”
Após o
ensino
“… sem camada de ozono Vénus não está protegido, é atingido por todos os
raios solares e atinge temperaturas elevadas.”
No seguimento desta linha de pensamento, surgiu uma outra concepção que atribuía as
temperaturas elevadas à falta de atmosfera, tendo os alunos referido que “Vénus não tem
atmosfera, então deixa entrar todo o calor” e ainda “a atmosfera protege-nos de muitas
coisas, inclusivamente dos raios solares. Não há atmosfera, não há protecção.”
4.2.9.3 - Camada de ozono
A camada de ozono protege a Terra das radiações ultravioleta do Sol, que podem ser
nocivos para os seres vivos que vivem no ambiente terrestre (Silva et al., 2002). A questão 14
do questionário pretende descobrir que ideias os alunos manifestam acerca da importância
desta camada.
A tabela abaixo (4.23) dá conta da distribuição das respostas dos alunos a esta questão
pelas várias categorias de resposta.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 109
Tabela 4.23 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “a importância da camada de
ozono para a vida no planeta Terra”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites 1 12 2 15 1 3 - 5
Incompletas 2 2 2 3 1 2 - 1
Contendo concepções
alternativas 12 4 16 6 8 6 14 11
Não responde 3 - 6 2 3 2 4 1
Pela análise da tabela, ao contrário de algumas questões já analisadas, constatou-se que,
antes do ensino, alguns alunos, ainda que em número reduzido, possuíam já algumas ideias
correctas acerca do tema em questão. Após o ensino, em especial no GE, verificou-se um
progresso notório a nível de aquisição de concepções cientificamente aceites.
As respostas incompletas aumentaram muito ligeiramente. Os alunos reconhecem que a
vida na Terra seria gravemente prejudicada sem camada de ozono, mas não explicitam melhor
essa ideia. Há ainda respostas que atestam a importância da camada de ozono na protecção
contra as radiações, mas os alunos não especificam que tipo de radiações.
As respostas contendo concepções alternativas sofreram uma redução significativa no GE,
do pré para o pós teste, tendo a redução no GC sido mais ligeira.
No pós teste, o número de alunos que não responderam diminuiu.
A tabela 4.24 mostra quais as concepções alternativas encontradas, assim como a sua
prevalência em ambos os grupos.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 110
Tabela 4.24 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “a importância da
camada de ozono para a vida no planeta Terra”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Sem camada de ozono não se
conseguia respirar, não havia
vida
3 1 4 - 1 2 7 5
A camada de ozono é
responsável pelo efeito de
estufa
9 3 11 6 7 4 6 6
A camada de ozono protege a
Terra das chuvas ácidas - - 1 - - - 1 -
Ao fazer a análise das respostas dos alunos, foram encontradas três concepções alternativas
base. Uma das concepções alternativas diagnosticada defende que sem camada de ozono o ser
vivo não teria oxigénio para respirar e, consequentemente, morreria. No quadro 4.14 estão
citadas algumas respostas que evidenciam esta concepção.
Quadro 4.14 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “sem camada
de ozono não se conseguia respirar, não havia vida.”
Antes do
ensino
“A camada de ozono é muito importante porque sem ela não teríamos oxigénio.”
“Se não houvesse camada de ozono não conseguíamos respirar e morreríamos.”
Após o
ensino
“Sem camada de ozono não havia vida pois não havia oxigénio para
respirarmos.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 111
A concepção prevalecente é aquela em que os alunos mostram claramente uma confusão
entre a camada de ozono e o efeito de estufa. A relação camada de ozono/ aquecimento global
já estava presente aquando da análise da questão 13, na qual alguns alunos referiram que as
elevadas temperaturas existentes em Vénus se deviam à ausência de camada de ozono.
Na presente questão continuou a verificar-se esta percepção, pois os alunos demonstram
possuir a noção de que qualquer dano causado na camada de ozono resulta num aumento da
temperatura do nosso planeta. O quadro 4.15 dá conta das diferentes respostas que deixam
transparecer esta concepção.
Quadro 4.15 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “a camada
de ozono é responsável pelo efeito de estufa.”
Antes do
ensino
“A camada de ozono protege a Terra e não deixa entrar tanto calor.”
“A camada de ozono é importante para nos proteger, mas a poluição está a
”furá-la” e assim entram mais raios UV e faz com que a Terra fique mais
quente.”
“Sem a camada de ozono esturrávamos.”
“Se não houver camada de ozono, os raios UV são mais fortes e aumentam a
temperatura da Terra.”
Após
o ensino
“A camada de ozono faz o efeito de estufa.”
“A camada de ozono não deixa entrar os raios solares prejudiciais à saúde e
retém os benéfico, mantendo assim uma temperatura agradável.”
“A camada de ozono é importante para a vida pois sem ela os raios UV
penetram na Terra e causam grandes problemas, como o derretimento do gelo
dos pólos e a escassez de água em algumas regiões.”
Na análise destas respostas pode também ver-se que os alunos utilizam indiferenciadamente
termos como “calor”, “raios solares” e “raios UV”. Christidou & Koulaidis (1996) e Koulaidis
& Christidou (1999) também verificaram nas suas investigações que estes conceitos não eram
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 112
claramente diferenciados e que a sua utilização como sinónimos dava origem à concepção
alternativa em que a radiação ultravioleta entra na atmosfera pelo buraco de ozono, atinge a
Terra e provoca o seu aquecimento, causando assim o efeito de estufa.
No presente estudo esta concepção foi bastante defendida pelos alunos, tendo sido
frequentemente encontrada em diversos estudos como, por exemplo, Boyes & Stanisstreet
(1993), Rye et al. (1997), Mason & Santi (1998), Fisher (1998), Christidou & Koulaidis
(1996), Koulaidis & Christidou (1999), entre outros.
Assim como no questionário, também no debate na sala de aula, os alunos fazem referência
à poluição como principal causa da existência de buracos na camada de ozono. Como agentes
poluentes, assim como em Francis et al. (1993), também estes alunos mencionaram o fumo
dos carros, das fábricas, os sprays que contêm CFC e a gasolina com chumbo. Esta noção
advém do facto de “ na televisão estão sempre a dizer que a gasolina com chumbo não é boa
para o ambiente, por isso causa poluição.” Os alunos pensam que estes agentes poluentes
“sobem para a atmosfera e furam a camada de ozono”. Nas respostas dos alunos verificou-se
igualmente que os alunos têm a percepção de que o chamado buraco da camada de ozono é
realmente um buraco e não somente um enfraquecimento da mesma. Os alunos referem que
“os buracos deixam entrar mais radiações solares, o que leva a que haja mais calor do que o
é normal e faça com que haja um grande aumento de temperatura.”
Uma outra concepção alternativa encontrada defende que a camada de ozono protege a
Terra das chuvas ácidas. Quando foi pedido a estes alunos para explicarem melhor o seu ponto
de vista, eles referiram que “a camada de ozono protege a Terra das impurezas” e “dos gases
tóxicos” e “ ao não existir camada de ozono esses gases e impurezas entram na Terra com a
chuva e formam as chuvas ácidas.” Esta concepção, assim como aquela em que a camada de
ozono mantém a Terra quente (também encontrada no presente estudo) também foram
detectadas por Koulaidis & Christidou (1999) em cerca de 35% dos participantes num seu
estudo.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 113
4.2.9.4 - Efeito de estufa e as consequências de um possível aumento para o nosso planeta
4.2.9.4.1 – Efeito de estufa
O efeito de estufa é essencial para que a Terra possua uma temperatura média à superfície
e, por isso, proporciona condições para a existência de vida (Silva et al., 2002). A consciência
deste facto torna-se importante pois, actualmente, deparamo-nos com notícias veiculadas pela
comunicação social que dão conta da contínua e, por vezes, desregrada, emissão de gases que
poderá, num futuro quem sabe próximo, levar a um aumento do efeito de estufa.
A questão 15 visa conhecer melhor as ideias que os alunos possuem a respeito deste tema.
As categorias de resposta evidenciadas por eles constam na tabela 4.25.
Tabela 4.25 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “o que é o efeito de estufa”,
antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 7 - 10 - 4 - 3
Incompletas 2 5 4 8 3 2 3 6
Contendo concepções
alternativas 13 3 17 6 8 6 14 9
Não responde 3 3 5 2 2 1 1 -
A tabela mostra que, no pós teste, houve um progresso significativo a nível de concepções
cientificamente correctas, mais evidente no GE do que no GC. O aumento do número de
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 114
respostas cientificamente aceites é fruto da evolução de algumas respostas incompletas e
também do decréscimo das concepções alternativas.
Depois do ensino, verificaram-se, de uma forma geral, mais respostas incompletas. Estas
incidem maioritariamente no facto de o efeito de estufa proporcionar uma temperatura
adequada aos seres vivos, mas não explicitam de que forma.
No pré teste, detectaram-se muitas respostas contendo concepções alternativas. Contudo,
depois do ensino, esse número diminuiu consideravelmente, ainda que no GC não tenha
havido uma diminuição tão notória.
O número de alunos que não respondeu no pré teste reduziu depois do ensino.
A tabela seguinte (4.26) exemplifica as concepções alternativas encontradas e a frequência
com que foram manifestadas.
Tabela 4.26 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “o que é o efeito
de estufa”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
O efeito de estufa é causado
pela camada de ozono 9 1 13 3 5 3 9 5
O efeito de estufa é uma
estufa onde se cultivam
alimentos
4 1 4 1 3 1 5 3
O efeito de estufa acontece
quando os raios solares
atravessam os vários gases da
baixa atmosfera e depois não
conseguem sair
- 1 - 2 - 2 - 1
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 115
À semelhança dos resultados obtidos no presente estudo e nos vários estudos referenciados
na análise da questão anterior (questão 14), também nesta questão se verificou claramente a
confusão dos termos efeito de estufa e camada de ozono. As respostas dos alunos apontam
nitidamente para a relação existente entre a destruição da camada de ozono, a consequente
entrada de mais raios UV e o aquecimento global daí resultante. O quadro 4.16 dá conta de
algumas respostas que denunciam esta concepção.
Quadro 4.16 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o efeito de
estufa é causado pela camada de ozono.”
Antes do
ensino
“O efeito de estufa acontece quando a camada de ozono deixa passar os raios
UV e não os deixa voltar ao espaço.”
“A camada de ozono tem sido destruída, deixando passar os raios ultravioleta
que provocam o aquecimento global.”
Após o
ensino
“O efeito de estufa é o aquecimento das camadas da alta atmosfera.”
“O efeito de estufa é quando a atmosfera (ozono) deixa passar muitos raios
solares para a Terra. Os raios batem nela e sobem outra vez, mas a camada de
ozono reflecte-os novamente para a Terra e não os deixa sair.”
Algumas das concepções encontradas no presente estudo também foram detectadas por
Koulaidis & Christidou (1999), designadamente aquela a que estes autores denominaram de
modelo D, no qual, como resultado do enfraquecimento da camada de ozono, a radiação
ultravioleta entra na atmosfera através dos buracos de ozono e atinge a Terra. Os raios
ultravioleta são depois reflectidos pela superfície terrestre e presos pela camada de ozono, o
que provoca o efeito de estufa e leva a um aumento da temperatura da Terra.
Neste estudo também está presente o modelo E, que defende que parte da radiação solar
que não é filtrada pela camada de ozono atinge a superfície terrestre e é reflectida por esta. No
entanto, no regresso ao espaço alcança a camada de ozono, que a reflecte de volta para a
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 116
superfície. Através deste mecanismo, a camada de ozono, para além de impedir a entrada de
radiação ultravioleta nociva, prende também os raios solares.
A outra concepção alternativa encontrada é aquela em que o efeito de estufa é na realidade
uma estufa onde se cultivam alimentos. Tanto no pré como no pós teste, surgiram respostas
como “o efeito de estufa serve para manter a temperatura adequada para haver alimentos
que não há em determinadas alturas do ano” e “é um sítio quente onde há produtos que não
são da época.”
Após o ensino, surgiu uma nova concepção - os raios solares atravessam a camada de CO2
mas não conseguem sair, são retidos originando, assim, o efeito de estufa. No pós teste,
surgiram respostas como “efeito de estufa é quando os vários gases da atmosfera, como o
CO2, e metano, vão deixando entrar o calor para a Terra, mas não o deixam sair”, “é quando
os raios infravermelhos entram na atmosfera, são reflectidos pela Terra e ficam retidos na
camada de dióxido de carbono” e “efeito de estufa é um isolamento feito pela camada de
dióxido de carbono que deixa entrar o calor para aquecer o solo, e não só, mas não o deixa
sair.” Esta ideia é corroborada pela noção presente no modelo C de Koulaidis & Christidou
(1999), no qual o efeito de estufa resulta do dióxido de carbono e metano. Estes gases
absorvem o calor do Sol que atinge a Terra, impedindo-o de voltar ao espaço. Desta forma a
temperatura da Terra aumenta.
4.2.9.4.2 – Consequências de um possível aumento do efeito de estufa
O aumento do efeito de estufa poderá provocar um aquecimento anormal da Terra, com
consequências nocivas (Silva et al., 2002). A questão 16 tem como objectivo escrutinar as
ideias que os alunos possuem em relação a este problema ambiental.
Na tabela 4.27 está apresentada a distribuição das respostas pelas diferentes categorias.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 117
Tabela 4.27 – Distribuição das respostas dos alunos sobre as “consequências de um
possível aumento do efeito de estufa”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 9 - 16 - 5 - 8
Incompletas 1 3 1 5 2 3 - 2
Contendo concepções
alternativas 14 5 23 3 10 5 17 8
Não responde 3 1 2 2 1 - 1 -
Na análise das respostas dos alunos, verificou-se que alguns destes confundiram
consequências com causas. Assim, referiram algumas causas possíveis que levam ao aumento
do efeito de estufa. Porém, nessas respostas continuou a notar-se uma confusão entre efeito de
estufa e camada de ozono.
Ao contrário do que aconteceu no pré teste, onde não se verificou qualquer resposta
cientificamente aceite, no pós teste houve uma evolução bastante satisfatória. Os alunos
evoluíram de respostas contendo concepções alternativas para respostas cientificamente
correctas.
O número de respostas incompletas também aumentou depois do ensino. Este tipo de
respostas refere maioritariamente o aumento da temperatura, mas não explicita de que forma
esse aumento de temperatura pode afectar o planeta Terra.
Antes do ensino, houve um número muito elevado de concepções alternativas mas, no pós
teste, constatou-se uma diminuição considerável em todos os grupos.
Ainda que, antes do ensino, tenham sido poucos os alunos que não responderam, esse
número reduziu depois do ensino.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 118
Na tabela seguinte – 4.28 – podem ler-se as concepções alternativas manifestadas nas
respostas dos alunos.
Tabela 4.28 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre as
“consequências de um possível aumento do efeito de estufa”, antes e
após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Maior risco de cancro de pele 3 - 7 3 3 2 4 2
O aumento do efeito de estufa
seria repentino e causaria
danos irreversíveis
9 5 12 - 5 2 9 3
Haveria mais variedade de
alimentos. 2 - 4 - 2 1 4 3
Um número considerável de alunos referiu uma maior incidência de cancro da pele como
uma das eventuais consequências do aumento do efeito de estufa. O quadro 4.17 mostra
algumas das respostas que deixam transparecer esta noção.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 119
Quadro 4.17 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o aumento
do efeito de estufa provoca maior risco de cancro de pele.”
Antes do
ensino
“Devido à poluição existe menos camada de ozono. O efeito de estufa aumenta,
o planeta fica mais quente e há maior número de pessoas com cancro de pele.”
“Com o aumento da temperatura por causa do aumento do efeito de estufa,
existiriam mais hipóteses de as pessoas ficarem com cancro na pele.”
Após o
ensino
“Com a entrada de mais radiações, o planeta aquece e fica muito perigoso. Já
não podíamos ir à praia descansados, poderíamos apanhar doenças na pele.”
Esta noção mostra, uma vez mais, que os alunos não fazem a distinção entre a função da
camada de ozono e do efeito de estufa. Na sala de aula, muitos alunos continuavam a defender
que “o buraco da camada de ozono deixa passar muitos raios solares que fazem com que a
Terra aqueça” e “quando a Terra aquece há mais calor e como os raios são perigosos, só por
sair à rua podemos apanhar cancro.” Esta concepção também foi manifestada num estudo
realizado por Boyes & Stanisstreet (1993), no qual cerca de 68% dos inquiridos expressaram a
ideia de que um aumento do efeito de estufa resultaria num aumento da incidência de cancro
na pele. Da mesma forma, Mason & Santi (1998) também encontraram participantes que
disseram que não seria mais possível apanhar Sol na praia.
A concepção alternativa que prevaleceu nas respostas dos alunos foi aquela em que o
aumento da temperatura, resultante do aumento do efeito de estufa, aconteceria de uma forma
quase imediata, o que teria graves consequências para a vida no nosso planeta. O quadro 4.18
mostra as respostas que os alunos deram neste sentido.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 120
Quadro 4.18 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o aumento
do efeito de estufa seria repentino e causaria danos irreversíveis.”
Antes do
ensino
“A temperatura aumentava tanto que algumas espécies animais podiam
extinguir-se.”
“Os seres vivos não aguentavam o calor e morriam.”
“ A Terra ficaria muito quente que deixaria de haver água no estado líquido.”
“Nunca tínhamos Inverno, estava sempre quente, não chovia nem nevava.”
Após o
ensino
“A Terra ficaria praticamente sem água e os nossos corpos começariam a
dilatar, pois o calor aumentaria repentinamente.”
“Podíamos não resistir a esse calor e morrermos sufocados.”
Assim como em Boyes & Stanisstreet (1993), 92% dos inquiridos referiu que, como
resultado do aumento do efeito de estufa, a Terra iria ficar mais quente, as respostas à questão
16 revelam que os alunos possuem a noção de que haveria um aumento da temperatura média
da Terra. No entanto, tal como os alunos de Mason & Santi (1998), também estes alunos têm a
ideia de que o aumento da temperatura seria brusco, repentino e de grandes dimensões dando,
assim, origem a graves problemas. Alguns desses problemas seriam, entre outros, a extinção
de algumas espécies e a falta de água.
Estas concepções também estavam presentes em Mason & Santi (1998), pois alguns alunos
mencionaram que a extinção de espécies animais e vegetais seria possível devido ao tempo
seco. Houve ainda outros alunos que referiram que os animais e o ser humano se escaldariam
até à morte.
Alguns dos alunos que na questão 15 diziam que o efeito de estufa era, na realidade, uma
estufa onde alguns alimentos eram cultivados, continuaram a manifestar essa ideia na questão
que está agora em análise. Esses alunos mencionaram que um possível aumento do efeito de
estufa faria com que houvesse uma maior variedade de alimentos, fruta mais fresca, etc.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 121
4.2.9.5 - Condições essenciais para a existência de vida
Da questão 12 até à questão 16, pretende-se que os alunos exponham as suas ideias acerca
de características que o nosso planeta tem que o tornam tão peculiar. Os vários temas, sobre os
quais as questões mencionadas se debruçam, confluem num outro tema, nomeadamente, quais
as condições essenciais para que a existência de vida seja possível. Este tema é o objecto da
questão 17, cujas categorias de resposta detectadas, antes e após o ensino, constam na tabela
abaixo – 4.29.
Tabela 4.29 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “condições essenciais para a
existência de vida”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 11 - 19 - 4 - 6
Incompletas 2 6 2 4 - 3 1 5
Contendo concepções
alternativas 12 - 19 2 10 4 15 6
Não responde 4 1 5 1 3 2 2 1
Na análise da tabela constata-se um progresso significativo a nível das respostas
cientificamente aceites, apesar de esse progresso ter sido mais evidente no GE do que no GC.
No pré teste, verificaram-se poucas respostas incompletas, tendo aumentado depois do
período de instrução. Este tipo de resposta assenta basicamente na alusão à distância que nos
encontramos relativamente ao Sol e à massa da Terra, que conferem características propícias à
existência de vida. Outro tipo de resposta incompleto é aquele em que os alunos referem a
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 122
presença de água, Sol e ar. Apesar de não explicarem por que é que estes elementos são
essenciais, depreende-se que ao mencionarem o Sol se estejam a referir à energia que provém
deste e ao aludirem ao ar, subentende-se que se referem aos vários gases da atmosfera e à
importância dos mesmos.
Embora, no pré teste, se tenham detectado muitas concepções alternativas, no pós teste
estas diminuíram quase drasticamente e até totalmente, como no caso do GEA. Grande parte
dos alunos que, antes do ensino, evidenciaram concepções alternativas, evoluiu para respostas
cientificamente aceites ou para respostas incompletas.
A mesma evolução também se verificou em alguns alunos que, no pré teste, não
responderam, apesar de ainda haver alunos que, depois do ensino, não responderam.
As concepções alternativas encontradas nas respostas dos alunos estão presentes na tabela
4.30.
Tabela 4.30 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “condições
essenciais para a existência de vida”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Não haver poluição - - 1 1 - - 2 -
A existência de civilização - - 4 - 1 - 1 1
Temperaturas amenas 6 - 6 - 4 2 5 2
O oxigénio e água; oxigénio,
água e energia solar ou
simplesmente oxigénio
4 - 5 - 3 1 3 1
Os gases da atmosfera 2 - - - 1 - 1 -
A energia solar é dispensável - - 3 1 1 1 3 2
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 123
Antes do período de instrução, houve três alunos que expressaram a ideia de que “para
existir vida é preciso haver um ambiente sem poluição.” No pós teste, houve apenas um aluno
que manteve essa concepção.
No pré teste, também se detectou uma outra concepção, na qual os alunos confundiram
qualidade de vida e existência de vida. Os alunos mencionaram que “tem que haver casas,
hospitais, centros comerciais, espaços verdes, etc.”, “roupas, comida, bebida.” Após o
ensino, houve ainda um aluno que expressou esta ideia.
Brumby (1982) detectou que os participantes no seu estudo tinham a noção de que
“nenhuma vida pode existir a temperaturas muito elevadas”, Palmer (2002) também verificou
que os seus alunos mencionaram a temperatura amena como factor essencial para que haja
vida e no presente estudo, assim como em Offerdahl et al. (2002), também se verificou
claramente que os alunos não têm a percepção de que pode existir vida em condições
climatéricas hostis, pois um número considerável referiu a existência de temperaturas amenas
como factor essencial para a existência de vida. Depois do ensino, no GE, esta concepção foi
completamente abandonada. No quadro 4.19 podem ler-se algumas das respostas dadas pelos
alunos.
Quadro 4.19 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “sem
temperaturas amenas a vida não seria possível.”
Antes do
ensino
“Água, ar e temperaturas amenas.”
“Para que exista vida não pode fazer nem muito frio nem muito calor.”
Após o
ensino
“Água, luz, temperaturas razoáveis e solo fértil.”
Uma outra concepção também bastante evidenciada pelos alunos foi aquela em que eles
mencionam apenas oxigénio e água; oxigénio, água e energia solar ou, então, unicamente
oxigénio. Embora refiram outros elementos cruciais para que haja vida na Terra, os alunos
particularizam o oxigénio como essencial, concepção também identificada por Brumby
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 124
(1982), Palmer (2002) e Offerdahl et al. (2002), mas não têm a noção de que os restantes gases
da atmosfera são igualmente importantes e que pode existir vida em condições anóxicas
Offerdahl et al. (2002). Esta noção foi completamente abandonada no GE e apenas dois alunos
do GC mantiveram esta concepção.
No pré teste, quatro alunos referiram unicamente os gases da atmosfera como vitais, não
mencionando mais nenhum elemento, dando a entender que apenas aqueles são condição
necessária para haver vida. Esta noção foi completamente abandonada em ambos os grupos.
Uma concepção manifestada nas respostas dos alunos mostra que estes não têm a noção de
que a energia solar é essencial para que haja vida. Os alunos enumeram alguns elementos
essenciais como a água, o ar, o solo mas não referem o Sol ou energia solar, revelando que não
vêem esta como essencial para que haja vida, ideia que também foi encontrada em Eaton et al.
(1983), Brody (1993) e Offerdahl et al. (2002).
4.2.10 – Sucessão dos dias e das noites e Estações do ano
Jones et al. (1987) defendem que o conhecimento dos movimentos que a Terra faz em
torno de si própria e em volta do Sol revela-se muito importante para a compreensão de certos
fenómenos como, por exemplo, a sucessão dos dias e das noites, as estações do ano, os meses,
os anos, etc. Também Vosniadou (1991) entende que para haver uma aquisição completa de
certos aspectos relacionados com a Astronomia, designadamente a sucessão dos dias e das
noites e as estações do ano, tem que existir uma interdependência entre determinados
conceitos como, por exemplo, a ligação entre o entendimento da forma da Terra, os
movimentos que executa e a explicação da sucessão dos dias e das noites e das estações do
ano.
Neste sentido, o questionário que foi entregue aos alunos continha algumas questões, cuja
interpretação contribuía para uma melhor compreensão das suas ideias. Assim, para melhor
diagnosticar e compreender as concepções dos alunos relativamente à sucessão dos dias e das
noites, foram analisadas conjuntamente as questões 18, 19 e 20. Para um maior entendimento
das ideias dos alunos quanto às estações do ano, foi feita a análise em simultâneo das questões
18, 21, 22, 23 e 24.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 125
4.2.10.1 – Sucessão dos dias e das noites
As questões 18, 19 e 20 têm como objectivo descobrir quais são as ideias que os alunos
possuem relativamente ao movimento de rotação da Terra e à duração do dia para que,
finalmente, possam dar uma explicação para a sucessão dos dias e das noites. As categorias
encontradas na análise das respostas constam na tabela 4.31.
Tabela 4.31 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “sucessão dos dias e das
noites”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites 2 14 5 22 1 6 - 9
Incompletas - 1 1 1 1 2 1 -
Contendo concepções
alternativas 12 3 16 3 9 4 14 8
Não responde 4 - 4 - 2 1 3 1
Antes do ensino, os alunos demonstraram já possuir noções correctas acerca do tema em
estudo. No entanto, verificou-se uma evolução notória no pós teste, no qual mais de 50% dos
alunos, em cada grupo, revelaram respostas cientificamente aceites.
Ao olhar para a tabela pode constatar-se que, tal como no pré teste, também no pós teste,
não se verificaram muitas respostas incompletas. Relativamente à ocorrência do dia, antes do
ensino, as respostas dadas assumem o Sol como fonte principal da ocorrência do dia, mas não
associam este ao movimento de rotação da Terra. No pós teste, os alunos associam o dia ao
movimento de rotação da Terra, mas não referem a importância dos raios solares neste
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 126
fenómeno. Quanto ao surgimento da noite, as respostas incompletas justificam o aparecimento
da noite com o facto de os raios solares não incidirem sobre uma determinada parte da Terra.
Uma análise cuidadosa desta tabela mostra que, ao contrário dos resultados encontrados no
pré teste, o número de concepções alternativas diminuiu após o ensino orientado para a
mudança conceptual com base na perspectiva interdisciplinar em Ciências Físicas e Naturais,
uma vez que no pré teste o número destas era superior à soma das respostas incompletas e
cientificamente aceites, tendência que claramente não se manifesta no pós teste.
As concepções alternativas sobre o modo como os alunos explicam a origem do dia e da
noite encontram-se na tabela 4.32.
Tabela 4.32 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre o “a origem do
dia e da noite”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
O dia/ noite acontecem devido
ao movimento de translação
da Terra
4 2 6 4 4 2 5 5
O dia e a noite ocorrem
devido à ausência/
aparecimento da Lua e
estrelas
7 1 8 - 5 - 6 2
O dia surge devido à teoria
geocêntrica 1 - 2 - 2 1 3 1
Nos quadros seguintes são transcritas algumas respostas que confirmam as concepções
alternativas referidas na tabela 4.32.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 127
Quadro 4.20 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o dia e a
noite acontecem devido ao movimento de translação.”
Antes do
ensino
“É devido à Terra e ao Sol, porque devido à Terra se mover em volta do Sol,
este bate numa parte da Terra ficando dia e na outra é de noite.”
“A Terra gira em volta do Sol, num lado é o dia e no outro é a noite, porque o Sol não bate lá.”
Após o
ensino
“ O que dá origem ao dia é o Sol quando a Terra gira em volta do Sol.”
“ … a noite surge devido ao movimento de translação da Terra.”
No pós teste, houve ainda alunos que continuaram a defender que o dia e a noite existem
porque a Terra gira em volta do Sol.
No pré teste, houve alunos que relacionaram a origem do dia e da noite com a ausência e
aparecimento da Lua, respectivamente. A origem da noite foi também associada com o
aparecimento de estrelas. No quadro 4.21, constam algumas das respostas que demonstram
esta ideia.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 128
Quadro 4.21 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o dia e a
noite acontecem porque de dia a Lua desaparece e de noite aparece,
juntamente com as estrelas.”
Antes do
ensino
“De dia a Lua desaparece deixando, assim, passar os raios solares para a
Terra.”
“A noite surge porque o Sol se esconde e as estrelas aparecem.”
“A noite surge devido à Lua e às estrelas, a Lua é um astro sem luz própria.”
“O que dá origem à noite é a Lua que tira toda a luz solar à Terra.”
Após o
ensino
“O movimento de rotação da Terra e as estrelas.”
Encontraram-se também respostas que associam a origem do dia à teoria geocêntrica,
dizendo que “o que dá origem ao dia é a rotação do Sol em volta da Terra.”
Algumas das concepções alternativas identificadas relativamente ao aparecimento do dia e
da noite assemelham-se muito com aquelas demonstradas no estudo feito por Fleer (1997)
com crianças aborígenes australianas, nomeadamente a ideia de que a noite surge porque
aparecem as estrelas e a Lua. Há também uma concepção que mostra uma visão do Sol como
ser animado – “esconde-se” – o que também vai de encontro às ideias das crianças envolvidas
no estudo de Fleer e também a estudos realizados por Klein (1982). Broadstock (1993) refere
que as crianças recorrem, frequentemente, ao animismo para explicar fenómenos naturais.
Tal como no estudo realizado por Schoon (1992), também no presente estudo foram
identificadas concepções que relacionam o dia e a noite com o movimento de translação e com
o movimento do Sol à volta da Terra. Esta última concepção também foi evidenciada num
inquérito levado a cabo por Acker & Pecker (1988).
No presente estudo constatou-se a grande dificuldade que os alunos têm em compreender a
diferença entre movimento de rotação e de translação.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 129
4.2.10.2 – Estações do ano
Com as questões 18, 21, 22, 23 e 24 pretende-se, respectivamente, verificar que noções os
alunos têm acerca do movimento de rotação da Terra, da duração de um ano, da diferença de
temperaturas nas diferentes estações do ano, da variação da duração dos dias ao longo do ano
e, finalmente, porque ocorrem as estações do ano.
Dado que a análise das questões acima mencionadas é feita em simultâneo, é possível que
haja o mesmo aluno possua mais do que uma concepção alternativa. Os tipos de resposta
surgidos aquando da análise destas questões encontram-se na tabela 4.33.
Tabela 4.33 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “as estações do ano”, antes e
após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 8 - 13 - 1 - 2
Incompletas 1 7 1 7 - 4 1 8
Contendo concepções
alternativas 15 3 20 5 11 7 15 7
Não responde 2 - 5 1 2 1 2 1
Ao analisar cuidadosamente a tabela pode constatar-se que o número de respostas
cientificamente aceites aumentou após o ensino orientado para a mudança conceptual.
As três respostas incompletas encontradas no pré teste relacionam as estações do ano com o
movimento de translação. No pós teste, verificou-se uma prevalência de respostas incompletas
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 130
que associavam a origem das estações do ano com o movimento de translação e com a
inclinação do eixo imaginário da Terra.
O elevado número de concepções alternativas evidenciadas pelo pré teste diminuiu
consideravelmente no pós teste, tendo essa diminuição sido mais visível no GE.
Após o ensino, houve menos alunos a não responderem às questões.
Feita uma análise geral, pode concluir-se que, após o ensino, houve uma evolução positiva
em relação aos resultados obtidos no pré teste, visto que as respostas cientificamente aceites e
as respostas incompletas são manifestamente superiores às concepções alternativas.
Na tabela 4.34 constam as concepções alternativas diagnosticadas nas respostas dos alunos.
Tabela 4.34 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “as estações do
ano”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
No Verão a Terra está mais
próxima do Sol 8 - 11 4 6 4 10 2
A Terra umas vezes anda
mais depressa e outras mais
devagar
3 - 3 - 1 2 1 1
As estações do ano ocorrem
porque o Sol aquece mais ou
menos
5 2 4 1 4 1 4 1
A Terra não gira à volta do
Sol todos os dias 1 - 2 - - - - -
A inclinação do eixo
imaginário da Terra varia - 1 - - - - - 3
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 131
No actual estudo, tal como diversos autores, incluindo Baxter (1989), Schoon (1992), Zeilik
& Bisard (2000), Kibble (2002), entre outros, a concepção alternativa que associa as estações
do ano à distância a que a Terra se encontra relativamente ao Sol durante o movimento de
translação foi muito.
O quadro 4. 22 mostra algumas das respostas dos alunos que evidenciam esta noção.
Quadro 4.22 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “no Verão a
Terra está mais próxima do Sol.”
Antes
do ensino
“… porque a Terra gira em volta do Sol, quando está mais próxima do Sol é
Verão e quando está mais afastada é Inverno.”
“A aproximação e afastamento da Terra do Sol causam as estações do ano.”
“Como a Terra anda à volta do Sol (translação), aproxima-se e afasta-se do
Sol. Quando está perto do Sol aquece (Verão) e quando se afasta arrefece
(Inverno).”
Após o
ensino
“Porque no Inverno o Sol está mais distante da Terra e os dias são mais
pequenos e no Verão o Sol está mais perto.”
“No Verão, devido à translação, a Terra fica mais perto do Sol.”
O quadro seguinte – 4.23 – contém várias respostas que denotam a concepção alternativa
que as estações do ano surgem devido à rapidez ou não do movimento da Terra. No GE esta
concepção desapareceu após o ensino orientado para a mudança conceptual.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 132
Quadro 4.23 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “as estações
do ano ocorrem devido à rapidez com que a Terra executa o seu movimento
de rotação.”
Antes do
ensino
“Porque a Terra no Inverno anda em volta do Sol mais depressa do que no
Verão.”
“No Verão a Terra demora mais a dar a volta ao Sol e então o Sol bate mais
tempo, tornando as tardes maiores.”
Após o
ensino
“No Verão a Terra é mais lenta a dar a volta ao Sol e assim os raios solares
batem na Terra durante mais tempo e fica mais quente.”
“Porque a velocidade da rotação da Terra no Verão é diferente da do Inverno
(…) durante o Verão, a rotação é mais lenta do que no Inverno.”
Uma outra concepção identificada, quer em várias pesquisas (Kibble, 2002; entre outros)
quer no presente estudo, no pré teste, é de que o Verão ocorre porque a temperatura aumenta.
Saliente-se que, na análise de todas as questões relacionadas com a sucessão das estações do
ano nos alunos que possuíam esta concepção alternativa, o aumento de temperatura não está
relacionada com a distância da Terra ao Sol. Este facto poderá advir da percepção de que no
Verão os dias são mais quentes e no Inverno mais frios, dai referirem que o Sol aquece mais
ou menos consoante as estações do ano.
O quadro 4.24 mostra algumas respostas que mostram esta concepção.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 133
Quadro 4.24 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “as estações
do ano ocorrem porque o Sol aquece mais ou menos.”
Antes do
ensino
“As estações do ano são provocadas pela variação de temperatura. No Verão
o Sol está mais quente.”
“O que provoca a mudança de estações é a intensidade dos raios solares. O Sol
é mais quente no Verão do que no Inverno.”
Após o
ensino
“ Porque no Verão o Sol incide com mais intensidade na Terra e no Inverno
não incide com tanta intensidade.”
No pré teste, houve três alunos que expressaram a ideia de que “a Terra em alguns dias não
anda à volta do Sol”, principalmente no Inverno “pois a Terra não anda tantas vezes à volta
do Sol.”
No pós teste surgiu uma nova concepção alternativa que associa as estações do ano à
variação da inclinação do eixo imaginário da Terra. Quatro alunos referiram que as estações
do ano acontecem “devido ao movimento de translação e o eixo de inclinação ser diferente.
No Verão o eixo de inclinação da Terra fica mais na vertical e o Sol incide mais no hemisfério
norte.”
É de notar que os alunos demonstram uma grande dificuldade em associar a origem das
estações do ano com a inclinação do eixo imaginário da Terra e com o ângulo de incidência
dos raios solares na Terra no movimento de translação, daí que tenha surgido no pós teste uma
nova concepção, sendo esta de que o ângulo que o eixo imaginário da Terra faz com a órbita
da Terra varia.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 134
4.2.11 – Seres vivos e factores que influenciam a sua distribuição na Terra
4.2.11.1 – Seres vivos
Qualquer pessoa tem uma ideia, mais ou menos clara, mais ou menos intuitiva, do que é um
ser vivo. É relativamente simples identificar um ser vivo, mas explicar porquê torna-se mais
complicado. Normalmente, associam-se aos seres vivos características, como por exemplo o
crescimento, o movimento, a reprodução e a alimentação. Contudo, estas características
também podem ser atribuídas a seres que não têm vida, a saber as nuvens “crescem” e
“movimentam-se”, o fogo “consome alimento”, etc. Na verdade, estes termos têm significados
diferentes consoante sejam utilizados para seres não vivos ou para seres vivos, isto é, quando
utilizados para os seres não vivos não têm significado biológico (Silva et al., 2002).
Dado que não é fácil definir vida, a questão 25 pretende identificar as ideias que os alunos
possuem relativamente a este conceito. As categorias de respostas diagnosticadas nesta
questão encontram-se na tabela 4.35.
Tabela 4.35 – Distribuição das respostas dos alunos sobre “o que é um ser vivo”, antes e
após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites - 5 - 9 - - - 2
Incompletas - 9 1 12 - 5 - 8
Contendo concepções
alternativas 15 3 21 2 11 6 15 6
Não responde 3 1 4 3 2 2 3 2
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 135
Ao observar os dados da tabela, pode ver-se claramente que, a nível de concepções
cientificamente aceites, houve um ligeiro progresso do pré para o pós teste. Antes do ensino
não se identificaram concepções cientificamente correctas em nenhum dos grupos mas, depois
do período instrutório, alguns alunos mostraram já ter adquirido a informação correcta acerca
do tema em questão. Note-se, no entanto, que no GCA os alunos não evidenciaram nenhuma
concepção alternativa.
Verificou-se também que, a nível de respostas incompletas, houve uma prevalência no pós
teste, sendo este tipo de resposta superior às respostas cientificamente aceites. O conteúdo das
respostas incompletas dos alunos alude unicamente à constituição celular do ser vivo.
Antes do ensino, diagnosticou-se um número bastante elevado de concepções alternativas
em todos os grupos. Esse número diminuiu significativamente depois do ensino.
Tanto no pré como no pós teste houve alguns alunos que não responderam.
Na tabela 4.36 estão as concepções alternativas detectadas nas respostas dos alunos.
Tabela 4.36 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre “o que é um ser
vivo”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
É um ser que nasce, cresce,
reproduz-se e morre 9 - 9 - 5 - 8 1
É um ser que apresenta
capacidade de raciocinar 2 - 3 - 2 - 1 -
É um ser semelhante ao
Homem 4 2 8 1 4 1 6 4
È um ser que se desloca - 1 1 1 - 5 - 1
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 136
Assim como em Freitas (1989), também neste estudo uma das concepções mais
frequentemente identificadas nas respostas dos alunos foi aquela em que eles definiram o ser
vivo mencionando as “clássicas características de vida” – nascer, crescer, respirar, alimentar-
se, reproduzir-se e morrer. Note-se, no entanto, que os alunos apenas referiram algumas destas
características nas suas respostas. Após o ensino, esta concepção foi apenas manifestada por
um aluno no GCB.
Verificou-se também que os alunos associam ser vivo a ser pensante, que raciocina. Esta
concepção foi diagnosticada apenas no pré teste, onde surgiram respostas como “é um ser que
é capaz de pensar e tomar decisões” e “é um ser inteligente.” Nota-se claramente que, tal
como em Brumby (1982) e Freitas (1989), os alunos deram justificações de carácter
antropomórfico, ou seja, inclui a capacidade de pensar e raciocinar.
Uma outra concepção também bastante referida pelos alunos é aquela em que o ser vivo é
associado ao ser humano. O quadro 4.25 mostra algumas respostas que levaram à identificação
desta concepção.
Quadro 4.25 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o ser vivo é
semelhante ao Homem.”
Antes do
ensino
“Um ser vivo vive na Terra e é parecido com os humanos.”
“Seres vivos somos nós, as pessoas.”
Após o
ensino
“Ser vivo é um homem.”
“Os seres vivos são as pessoas.”
Uma concepção que quase só se verificou no pós teste (no pré teste apenas um aluno
manifestou esta concepção) confere ao movimento uma grande relevância na classificação de
um ser vivo. Assim, um ser vivo movimenta-se, desloca-se. No quadro 4.26 estão algumas
respostas exemplificativas desta concepção.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 137
Quadro 4.26 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o ser vivo
desloca-se.”
Antes do
ensino
”Um ser vivo vai de um lado para o outro à procura de comida.”
Após o
ensino
“O ser vivo desloca-se, anda, não está sempre no mesmo sítio.”
“Um ser vivo está sempre em movimento.”
Estas respostas valorizam inequivocamente o reino animal em detrimento do reino vegetal.
A noção de que todo o ser vivo se desloca, se movimenta também foi encontrada por Freitas
(1989), pois os seus alunos também referiram o movimento como característica do ser vivo.
4.2.11.2 – Factores que influenciam a distribuição dos seres vivos na Terra
Assim como a questão anterior pretendia identificar as ideias que os alunos possuem acerca
do que é um ser vivo, a questão 26 tem como objectivo saber que factores eles associam à
distribuição dos seres vivos na Terra.
A tabela 4.37 mostra as categorias encontradas aquando da análise das respostas dos
alunos.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 138
Tabela 4.37 – Distribuição das respostas dos alunos sobre os “factores que influenciam a
distribuição dos seres vivos na Terra”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
TIPOS DE
RESPOSTA
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Cientificamente
aceites 1 14 2 20 - 5 1 7
Incompletas 2 1 4 2 1 3 2 3
Contendo concepções
alternativas 14 3 16 3 9 4 13 7
Não responde 1 - 4 1 3 1 2 1
Através da análise dos dados da tabela, conclui-se que, antes do ensino, alguns (ainda que
poucos) alunos já possuíam concepções científicas acerca dos factores que contribuem para a
distribuição dos seres vivos no nosso planeta. No entanto, após o ensino, verificou-se uma
evolução bastante acentuada a nível de aquisição deste tipo de concepção em ambos os
grupos, tendo sido mais evidente no GE.
Em todos os grupos se identificaram respostas incompletas. Contrariamente ao GE que
evidenciou mais respostas incompletas no pré teste, o GC manifestou mais respostas
incompletas no pós teste. Este tipo de resposta refere o meio ambiente, a luz e a alimentação.
Quando falam do meio ambiente pressupõe-se que os alunos queiram incluir temperatura e
humidade e quando falam de alimento não esclarecem de que forma o ser vivo o pode obter.
O elevado número de concepções alternativas manifestadas pelos alunos antes do ensino,
sofreu uma redução notável tanto no GE como no GC, embora tenha havido uma maior
redução no GE.
O número de alunos que, no pré teste, não respondeu diminuiu ligeiramente.
Na tabela seguinte estão as concepções alternativas identificadas e a sua prevalência.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 139
Tabela 4.38 – Prevalência das concepções alternativas detectadas sobre os “factores que
influenciam a distribuição dos seres vivos na Terra”, antes e após o ensino.
(N=75)
Grupo experimental (GE) Grupo de controlo (GC)
A
(n=18)
B
(n=26)
A
(n=13)
B
(n=18)
Concepções
Alternativas
Antes Após Antes Após Antes Após Antes Após
Alimento 6 - 5 1 3 2 4 2
Clima 5 2 7 1 3 2 5 3
Poluição 1 - - - 1 - 2 -
Reprodução - 1 2 - - - - -
Habitats naturais 2 - 2 1 2 - 2 2
Ainda que alguns dos factores mencionados pelos alunos tenham, de facto, influência na
distribuição dos seres vivos na Terra, foram considerados concepções alternativas pois são
tidos pelos alunos como responsáveis, por si só, pela distribuição anteriormente mencionada.
Uma resposta muito comum neste estudo assume o alimento como o factor que influencia a
distribuição dos seres vivos. No quadro seguinte – 4.27 – estão algumas das respostas que
evidenciam esta concepção.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 140
Quadro 4.27 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o alimento é
o factor que influencia a distribuição dos seres vivos na Terra.”
Antes do
ensino
”O alimento, porque onde não há alimento não há seres vivos. Se não tiverem o
que comer, os seres vivos vão para outro lado.”
“O alimento. Por exemplo, um leão não tinha alimento suficiente na nossa
floresta, por isso é que vive em África onde há muitos veados e gazelas.”
Após o
ensino
“O alimento. Às vezes vê-se nos documentários que os elefantes vão em
manadas para outros sítios para procurar alimento.”
“No telejornal, fala-se que os lobos deixam o monte para buscar alimento nas
aldeias e matam o gado. Por isso, o alimento é o mais importante.”
Outro factor mencionado frequentemente como essencial, isoladamente, para a distribuição
dos seres vivos no nosso planeta é o clima e dentro deste conceito os alunos incluem a
temperatura. O quadro 4.28 dá exemplos de respostas que mostram esta concepção.
Quadro 4.28 – Exemplos de respostas que evidenciam a concepção alternativa “o clima é o
factor que influencia a distribuição dos seres vivos na Terra.”
Antes do
ensino
”O que influencia são as condições de frio e calor.”
“O que influencia são as condições climáticas.”
“O clima tem que ser apropriado.”
Após o
ensino
“A temperatura é o factor que influencia a distribuição dos seres vivos.”
Alguns alunos, ainda que poucos, referiram a poluição como importante na medida em que
“se o ambiente está muito poluído, os animais vão para outro lado e as plantas morrem.”
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 141
A reprodução também foi mencionada pois “se os animais ou plantas de um determinado
sítio não se reproduzem vai haver menos seres vivos aí.”
Os alunos responderam que os habitats naturais são responsáveis pela distribuição dos seres
vivos, pois de acordo com um dos alunos que mostrou ter esta concepção “um leão vive na
selva e um tubarão vive no mar. Nunca poderíamos ter um tubarão a viver na selva e um leão
a viver no mar.”
Note-se que muito poucos alunos referiram a água como importante na distribuição dos
seres vivos.
4.3 Análise do percurso dos alunos do pré para o pós teste
Sendo que o estudo do tema Terra no Espaço, numa vertente interdisciplinar, tinha
subjacente uma interligação de conteúdos e de informação comuns a Ciências Físicas e
Naturais, importa analisar a capacidade que os alunos que participaram neste estudo possuíam
antes da aplicação da metodologia adoptada, no sentido de verificar se esta se traduziu num
progresso conceptual dos alunos ou não.
Assim, atendendo ao facto de que o teste diagnóstico aplicado como pré e pós teste
continha questões que implicavam uma articulação entre conhecimentos de ambas as
disciplinas, e feita a análise dos resultados obtidos no pré teste, pôde deduzir-se que os alunos
demonstraram uma grande dificuldade em fazer essa mesma articulação. Aquando da
identificação das concepções alternativas no pré teste, verificou-se que, comparando os
resultados do GE com os do GC, não se registaram diferenças significativas a nível da
percentagem de alunos que manifestaram possuir concepções alternativas, uma vez que, em
média, cerca de 68% dos alunos do GE e cerca de 69% dos alunos do GC manifestaram ideias
alternativas às concepções cientificamente aceites.
Os resultados obtidos na análise dos resultados do pós teste indicam que a metodologia de
ensino baseada na interdisciplinaridade entre Ciências Físicas e Naturais, delineada para o GE,
foi mais eficaz na mudança das concepções iniciais dos alunos do que a metodologia de ensino
utilizada no GC. Apesar disso, nem todos os alunos pertencentes ao GE conseguiram alterar as
concepções que possuíam. Assim, é relevante analisar o percurso efectuado por cada um dos
alunos do pré teste para o pós teste, de modo a ter uma ideia mais clara daqueles que
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 142
progrediram, regrediram ou mantiveram as suas posições iniciais. Neste percurso não foram
analisadas todas as questões, mas sim todos os temas principais, uma vez que algumas
questões tinham apenas o objectivo de proporcionar uma maior compreensão desses temas.
Atendendo aos dados da tabela 4.39, constatou-se que houve um maior progresso
conceptual no GE do que no GC. Dentro do GE, verificou-se que o GEB obteve melhores
resultados do que o GEA. Esta diferença de resultados pode dever-se ao facto de no GEB
haver mais alunos pertencentes a um nível sócio-cultural mais elevado do que o GEA, ainda
que essa diferença não seja muito significativa (tabela 3.3).
De acordo com a tabela 4.39, pode concluir-se que, no GE, a modificação das concepções
iniciais, em média, foi de 68%, nunca tendo sido inferior a 56% e superior a 94%
(percentagem da evolução para concepções cientificamente aceites e respostas incompletas),
em todos os conteúdos, embora essa reconstrução não tenha sido total. Pode inferir-se que as
reestruturações das ideias dos alunos do GE foram na direcção de modelos cientificamente
aceites e respostas incompletas. No entanto, é ainda de salientar que, apesar da maioria dos
alunos se enquadrar na categoria “Evolui”, ainda se encontram alguns na categoria
“Mantém”, o que não significa necessariamente que não tenha ocorrido evolução nas
concepções iniciais dos alunos, mas sim que os alunos continuam a apresentar respostas que se
enquadram na mesma categoria. Note-se, contudo, que apenas dois alunos do GE regrediram
em relação às suas concepções iniciais.
Relativamente ao GC, os resultados não foram tão satisfatórios, dado que a percentagem de
evolução, em média, rondou os 42% (percentagem inferior cerca de 26% relativamente ao
GE). A percentagem de evolução (para concepções cientificamente aceites e respostas
incompletas) mais baixa foi de 17% e mais alta de 69%. Apesar de haver alguma diferença a
nível sócio-cultural dentro deste grupo (tabela 3.3), nenhum dos grupos sobressaiu uma vez
que apresentam resultados muito semelhantes. As reestruturações das ideias dos alunos foram
feitas quer no sentido das concepções alternativas quer no sentido das respostas incompletas. È
de referir que grande parte dos alunos manteve as suas concepções iniciais e que alguns, ainda
que em número reduzido, regrediram em relação às mesmas.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 143
GC B 2 (1
1)
3 (17)
2 (11)
4 (22)
4 (22)
2 (11)
GC A - - 3 (2
3)
2 (15)
2 (15)
1 (8)
GE B 2 (8) 2 (8) 1 (4) 1 (4) 3 (12)
1 (4)
OU
TR
AS
GE A - 1 (6) 1 (6) - 2 (11)
1 (6)
GC B - - - - 1 (6) 1 (6)
GC A 1 (8) - - - - 1 (8)
GE B 1 (4) - - - - -
RE
GR
IDE
GE A - - - - - -
GC B 6 (3
3)
4 (22)
13
(72)
9 (50)
7 (39)
12
(67)
GC A 3 (2
3)
6 (46)
7 (54)
5 (39)
7 (54)
6 (46)
GE B 1 (4) 8 (31)
9 (35)
4 (15)
6 (23)
8 (31)
MA
NT
ÉM
GE A 4 (2
2)
5 (28)
7 (39)
2 (11)
5 (28)
5 (28)
GC B
10
(56)
11
(61)
3 (17)
5 (28)
6 (33)
3 (17)
GC A 9 (6
9)
7 (54)
3 (23)
6 (46)
4 (31)
5 (39)
GE B
23
(89)
16
(62)
16
(62)
21
(81)
17
(65)
17
(65)
EV
OL
UI
GE A
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12
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10
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16
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11
(61)
12
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4.39
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18;
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-se
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rcen
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ns.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 144
GC B 3 (1
7)
2 (8) 4 (22)
3 (17)
- 3 (17)
GC A 2 (1
5)
2 (8) 2 (15)
2 (15)
4 (31)
-
GE B 2 (8) 1 (4) 1 (4) 2 (8) - 3 (12)
OU
TR
AS
GE A - - - - 2 (1
1)
1 (6)
GC B 1 (6) - - 1 (6) - -
GC A - - - - - -
GE B - - - - - -
RE
GR
IDE
GE A - - - - - 1 (6)
GC B 9 (5
0)
6 (33)
5 (28)
4 (22)
6 (33)
8 (44)
GC A 8 (6
2)
5 (39)
5 (39)
6 (46)
4 (31)
6 (46)
GE B 9 (3
5)
2 (8) 7 (27)
4 (15)
5 (19)
4 (15)
MA
NT
ÉM
GE A 7
(39)
1 (6) 5 (28)
3 (17)
2 (11)
2 (11)
GC B 5 (2
8)
10
(56)
9 (50)
10
(56)
10
(56)
7 (39)
GC A 3 (2
3)
7 (54)
6 (46)
5 (39)
5 (39)
7 (54)
GE B
15
(58)
23
(88)
18
(69)
20
(77)
21
(81)
19
(73)
EV
OL
UI
GE A
11
(61)
17
(94)
13
(72)
15
(83)
14
(78)
14
(78)
Que
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1;22
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24
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4.39
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dos a
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GEB
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Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 145
Uma vez que a evolução dos alunos avalia-se pela passagem das categorias Não Responde,
Concepção Alternativa e Incompleta para a categoria Cientificamente Aceite e das categorias
Não Responde e Concepção Alternativa para a categoria de Resposta Incompleta, torna-se
relevante distinguir estes dois modos de evolução, que estão presentes nas tabelas 4.40 e 4.41.
Feita a percentagem de evolução das categorias Não Responde, Concepção Alternativa e
Incompleta para a categoria Cientificamente Aceite, apresentada na tabela 4.40, verificou-se
que, em média, no GE houve uma evolução superior em cerca de 28% em relação ao GC. No
GE, a percentagem deste tipo de evolução não é inferior a 23% (GEB), enquanto que em
ambos os GC houve temas em que não se registou qualquer evolução.
Os valores mais altos registaram-se no GEB (73.1%), no que diz respeito às condições
essenciais para a existência de vida. É de notar que a diferença diagnosticada na evolução dos
alunos de ambos os grupos é mais marcante nos temas onde estava mais implícita a
interdisciplinaridade entre Ciências Físicas e Naturais, o que sugere que a metodologia
aplicada numa vertente interdisciplinar foi bem sucedida.
Dentro do GC registou-se, em média, uma diferença de cerca de 4% do GCB para o GCA,
o que poderá estar relacionado com o facto de existir alguma diferença a nível sócio-cultural
entre estes grupos (tabela 3.3).
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 146
Tabela 4.40 – Percentagem de evolução dos alunos, do pré para o pós teste, das
categorias Não Responde, Concepção Alternativa e Incompleta para a
categoria Cientificamente Aceite.
(N=75)
EVOLUI
CONTEÚDOS
Questão
GEA
(n=18)
GEB
(n=26)
GCA
(n=13)
GCB
(n=18)
Origem do universo 1 61 65 62 33 Formação do sistema solar 3 28 35 8 11 Organização do universo 2; 4; 5 28 23 15 6 Exploração do universo 6 33 42 15 0 Contributo da astronomia para
o desenvolvimento da ciência 7 33 39 8 11
Desenvolvimento da ciência 8 56 42 15 6 Unidades de medida utilizadas
para pequenas e grandes
distâncias 9 39 35 8 0
Condições essenciais para a
existência de vida 17 61 73 31 33
Sucessão dos dias e das noites 18; 19; 20 67 65 39 35 Sucessão das estações do ano 18; 21; 22;
23; 24 44 50 8 11
O que é um ser vivo 25 28 35 0 11 Factores que influenciam a
distribuição dos seres vivos na
Terra 26 72 69 39 33
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 147
Na tabela 4.41 está apresentada a percentagem de evolução das categorias Não Responde e
Concepção Alternativa para a categoria de Resposta Incompleta.
Neste tipo de evolução não se verificaram, em média, diferenças significativas quer dentro
do GE quer dentro do GC, quer entre o GE e o GC. No entanto, refira-se que o GE foi
ligeiramente superior.
Capítulo 4 – Apresentação e Discussão de Resultados _____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 148
Tabela 4.41 – Percentagem de evolução dos alunos, do pré para o pós teste, das
categorias Não Responde e Concepção Alternativa para a categoria de
Resposta Incompleta.
(N=75)
EVOLUI
CONTEÚDOS
Questão
GEA
(n=18)
GEB
(n=26)
GCA
(n=13)
GCB
(n=18)
Origem do universo 1 17 23 8 22 Formação do sistema solar 3 39 27 46 50 Organização do universo 2; 4; 5 28 39 8 11 Exploração do universo 6 56 39 31 28 Contributo da astronomia para o
desenvolvimento da ciência 7 28 27 23 22
Desenvolvimento da ciência 8 11 23 23 11 Unidades de medida utilizadas para
pequenas e grandes distâncias 9 22 23 15 28
Condições essenciais para a
existência de vida 17 33 15 23 22
Sucessão dos dias e das noites 18; 19; 20 6 4 8 15 Sucessão das estações do ano 18; 21; 22;
23; 24 39 27 31 45
O que é um ser vivo 25 50 46 39 45 Factores que influenciam a
distribuição dos seres vivos na Terra 26 6 4 15 6
Capítulo 5 – Conclusões, Implicações e Sugestões
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 149
CAPÍTULO 5
CONCLUSÕES, IMPLICAÇÕES E SUGESTÕES
5.1 Introdução
Neste capítulo são apresentadas as conclusões e as implicações da investigação realizada.
Deste modo, começa por fazer-se uma síntese das conclusões do estudo, seguida da discussão
das implicações dos resultados obtidos para o ensino-aprendizagem dos tópicos em questão
(5.2). No final, apresentam-se algumas sugestões para futuras investigações (5.3).
5.2 Conclusões e implicações
Tendo em consideração os objectivos formulados, apresentam-se agora as conclusões e
respectivas implicações:
5.2.1 Conclusões
a) Relativamente ao objectivo que visava identificar os conhecimentos prévios dos alunos do
7º ano, participantes neste estudo, associados ao tema Terra no Espaço, este comprovou
que, como vários autores defendem (ver secção 2.2), os alunos constroem explicações
intuitivas de fenómenos físicos que têm a sua origem na experiência do quotidiano e que,
na maior parte das vezes, diferem das explicações cientificamente aceites. Assim,
verificou-se que os participantes, antes do ensino do tema Terra no Espaço, possuíam
algumas concepções alternativas, tendo algumas sido apuradas por diversos investigadores
(ver secção 2.2) e outras que não foram identificadas na literatura.
b) Quanto ao segundo objectivo, que pretendia analisar a capacidade dos alunos do 7º ano de
interligar conhecimentos no tema Terra no Espaço, constatou-se que, no pré teste, tanto o
grupo experimental como o grupo de controlo apresentaram bastantes dificuldades em
interligar conteúdos das disciplinas de Ciências Físico-Químicas e Ciências Naturais. Ao
Capítulo 5 – Conclusões, Implicações e Sugestões
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 150
fazer uma análise comparativa dos resultados obtidos no pré teste, depreendeu-se que
ambos os grupos eram bastante homogéneos, dado que mostraram resultados muito
semelhantes.
c) Dado que o terceiro objectivo tinha como intuito o desenvolvimento de uma abordagem
didáctica integrada do tema Terra no Espaço, e uma vez que se pretendia ajudar os alunos
a alterar as suas concepções iniciais e a construírem modelos mais próximos daqueles
cientificamente aceites utilizou-se, tanto no grupo experimental como no grupo de
controlo, uma metodologia de ensino orientada para a mudança conceptual. Porém, no
grupo experimental essa mudança conceptual incidiu numa vertente interdisciplinar dos
conteúdos programáticos de Ciências Físicas e Naturais, enquanto que no grupo de
controlo foi adoptada uma metodologia de ensino do tipo tradicional, isto é, os conteúdos
de cada disciplina foram abordados conforme orientações ministeriais. Note-se que a
sequência de conteúdos também foi diferente - enquanto que no grupo experimental foi
feita uma planificação comum às duas disciplinas relativa aos temas em estudo, no grupo
de controlo cada disciplina elaborou a sua planificação. Em ambos os grupos o ensino dos
temas em questão desenvolveu-se aplicando o método “prevê”, “observa”, “explica” e
“reflecte”.
d) No quarto e último objectivo pretendia-se comparar a eficácia das abordagens propostas
nas orientações curriculares de Ensino Básico e a abordagem didáctica integrada do tema
Terra no Espaço.
A avaliação da eficácia da metodologia foi levada a cabo com base na evolução ou não
dos participantes. Assim, importa relembrar que, no pré teste, ambos os grupos se
mostraram muito equilibrados relativamente à capacidade de estabelecer uma articulação
eficaz entre os conteúdos de Ciências Físicas e Naturais. No entanto, após a instrução, os
resultados obtidos apontam para uma evolução bastante significativa no grupo
experimental, tendo o grupo de controlo manifestado uma evolução mais discreta (Tabela
4.39). É de realçar que as questões que implicavam um maior relacionamento de
informação foram aquelas onde se verificou maior diferença de resultados entre os dois
grupos.
Capítulo 5 – Conclusões, Implicações e Sugestões
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 151
Verificou-se que, no grupo experimental, comparativamente com o grupo de controlo,
os alunos apresentaram menor dificuldade em estabelecer uma interligação concreta entre
a informação veiculada nas duas disciplinas.
De um modo geral, verificou-se que houve uma mudança nas ideias dos alunos de
ambos os grupos, aproximando-se de modelos cientificamente aceites. No entanto, os
resultados obtidos revelam que a metodologia de ensino com base na interdisciplinaridade
foi mais eficaz para atingir o nível de aprendizagem desejado, ou seja, propiciou de forma
satisfatória a modificação das ideias iniciais dos alunos. Na verdade, após o ensino, alguns
alunos continuaram ainda a apresentar explicações semelhantes às que possuíam antes do
ensino, mas essa prevalência foi muito menor.
Por outro lado, no pós teste, houve alunos que mostraram possuir concepções que não
foram encontradas aquando da revisão de literatura, podendo estas concepções ser fruto de
uma confusão de conceitos. Noutras situações, os alunos deixam transparecer algum
progresso comparativamente com as concepções iniciais, embora se continuem a incluir
nas concepções alternativas. Um exemplo disso é o facto de haver alunos que, no pré teste,
associavam o aparecimento da noite à ausência do Sol ou ao surgimento da Lua e das
estrelas e, no pós teste, apesar de ainda permanecer o aparecimento das estrelas como
causa, verificou-se já haver uma ligação com o movimento de rotação da Terra.
Por vezes, a mudança conceptual torna-se difícil, visto que os alunos constroem os seus
modelos com base na sua experiência sensorial, como se verifica, por exemplo, nas
concepções que relacionam a origem da noite com a ausência do Sol e o aparecimento das
estrelas e da Lua ou então quando os alunos referem que estrelas cadentes são estrelas que
se movimentam no céu. Também surgiram neste estudo concepções que assumem um
carácter dedutivo ou analógico, dado que os alunos explicam determinados fenómenos
fazendo uma dedução, como por exemplo, há alunos que explicam a sucessão das estações
do ano deduzindo que a Terra anda mais depressa ou mais devagar conforme a estação do
ano; há outros que referem que no Verão estamos mais perto do Sol, chamando a si a
experiência da proximidade ou não de uma fonte de calor; outros há ainda que justificam o
facto de a Terra não apresentar crateras de impacto por ter muita água, na qual os meteoros
caem não deixando qualquer vestígio.
Capítulo 5 – Conclusões, Implicações e Sugestões
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 152
A alteração das concepções dos alunos exige, por vezes, mais do que uma acomodação
de nova informação aos esquemas prévios existentes, isto é, requer uma reestruturação e
substituição por outros. A abordagem interdisciplinar utilizada dá oportunidade para que
os alunos reflictam, relacionem conhecimentos e discutam sobre diversas questões actuais,
contribuindo assim para a alteração das suas concepções acerca da forma de estar no
mundo em que estão inseridos e no universo do qual fazem parte.
5.2.2 Implicações
Sendo que no 1º ciclo alguns destes temas, nomeadamente aspectos relacionados com a
Astronomia e as características da Terra que proporcionam a existência de vida, são abordados
muito superficialmente, é crucial que os professores, em cada um dos ciclos, compreendam
quais as bases que devem fornecer aos seus alunos, visto que a formação do cidadão é um
processo em constante desenvolvimento. Como os temas abordados neste estudo são
mencionados no 1º ciclo, ainda que não profundamente, é de todo relevante que a formação
dos professores deva iniciar-se a nível do 1º ciclo do ensino básico. É ainda importante que os
professores deste ciclo, e não só, dêem continuidade ao sentimento de curiosidade que
caracteriza as crianças desta faixa etária organizando, por exemplo, visitas de estudo a
planetários/ observatórios. Na impossibilidade de realizar este tipo de actividade, poderão
organizar-se dias abertos de Ciência nas escolas com experiências que os alunos possam
manipular.
Também no que diz respeito aos recursos utilizados na sala de aula, faz todo o sentido
desenvolver esforços para construir/ aplicar materiais didácticos diversificados e adequados,
dado que a maior parte dos que já existem e que dão apoio à prática educativa apresentam
abordagens muito semelhantes, o que pode dar origem a aulas menos interessantes para os
alunos. Este aspecto é ainda mais importante pelo facto de os manuais escolares, em muitos
casos, serem o único material por onde o professor se guia para preparar as suas aulas,
reforçando por vezes algumas concepções que se pretendem reestruturar. Por outro lado, como
é referido por Leite (1999), os próprios professores têm que ser críticos em relação ao manual
escolar, de forma a “tomarem decisões fundamentadas acerca da utilização das actividades [e
Capítulo 5 – Conclusões, Implicações e Sugestões
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 153
a] avaliarem da (in)compatibilidade das propostas de actividades com os pontos de vista que
pretendem ensinar e as capacidades que pretendem desenvolver nos seus alunos” (p. 246).
5.3 Sugestões para futuras investigações
Neste trabalho não foram contemplados todos os temas sobre Astronomia do programa de
Ciências Físico-Químicas, pelo que futuros trabalhos poderão visar não só identificar as
concepções alternativas dos alunos acerca desses conceitos, mas também procurar novas
formas de os abordar na sala de aula.
Tal como se constatou na revisão da literatura (secção 2.2), foi possível verificar a escassez
de investigação em algumas áreas e no nível etário dos alunos do 7º ano de escolaridade.
Assim, parece ser importante fazer-se investigação nesta área a fim de, posteriormente,
facilitar a abordagem destes temas pelos professores, uma vez que já existem estudos que
mostram quais são as concepções alternativas mais comuns dos alunos.
Salienta-se também que a abordagem interdisciplinar utilizada neste estudo pode alargar-se
a outras disciplinas que não Ciências Físicas e Naturais, designadamente a Geografia e
Matemática, e também a outros anos de escolaridade. Para isso, basta que os docentes se
proponham a colaborar mutuamente, proporcionando assim um ensino mais contextualizado e
integrado, dando aos alunos a possibilidade de entender os diversos saberes não como isolados
mas como interligados entre si. Sugere-se igualmente a realização de investigações que
abordem a interdisciplinaridade, mas aplicando outras metodologias de ensino.
Apesar do desenvolvimento operado ao nível da investigação educacional em geral, e na
área da Educação em Ciências em particular, reconhece-se a pouca repercussão de tais estudos
nas práticas dos professores (Cachapuz, 1995). Reveste-se, então, de alguma importância
referir que provavelmente ainda há alguns professores que não estão familiarizados com a
problemática das concepções alternativas (Leite, 1993), preocupando-se essencialmente sobre
que conteúdos estão preconizados nos programas e que sequência se deve adoptar em cada
disciplina, pelo que se torna vital o investimento na formação de professores com o objectivo
de superar essa limitação.
Bibliografia
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 155
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___________________________________________________________________________________
ANEXOS ___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
ANEXO 1 Planificação de Ciências Físicas e Naturais
___________________________________________________________________________________
Anexo 1 – Planificação de Ciências Físicas e Naturais _______________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luis Miguel Pereira Freitas 173
ESCOLA EB 2,3 Paulo Quintela
ANO LECTIVO 2004/2005
PLANIFICAÇÃO
Ciências Físicas e Naturais - 7º Ano
(Terra no Espaço) Competências Gerais:
Construção e tomada de consciência da identidade pessoal e social.
Participação na vida cívica de forma livre, responsável, solidária e critica.
Respeito e a valorização da diversidade dos indivíduos e dos grupos quanto às suas
pertenças e opções.
Valorização de diferentes formas de conhecimento, comunicação e expressão.
Desenvolvimento do sentido de apreciação estética do mundo.
Desenvolvimento da curiosidade intelectual, do gosto pelo saber, pelo trabalho e pelo
estudo.
Construção de uma consciência ecológica conducente à valorização e preservação do
património natural e cultural.
Valorização das dimensões relacionais da aprendizagem e dos princípios éticos que
regulam o relacionamento com o saber e com os outros.
Anexo 1 – Planificação de Ciências Físicas e Naturais ____________________________________________________________________________
Luís Miguel Pereira Freitas
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Anexo 1 – Planificação de Ciências Físicas e Naturais ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas
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Anexo 1 – Planificação de Ciências Físicas e Naturais ____________________________________________________________________________
Luís Miguel Pereira Freitas
176
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___________________________________________________________________________________
ANEXO 2 Teste diagnóstico usado como pré e pós teste
___________________________________________________________________________________
Anexo 2 – Teste Diagnóstico ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas
179
QUESTIONÁRIO
Introdução:
Este questionário destina-se à realização de um estudo intitulado “Mudança conceptual no
tema Terra no Espaço com base na Interdisciplinaridade em Ciências Físicas e Naturais no 3º
ciclo” e está dividido em duas partes. A primeira está relacionada com os teus dados pessoais
e a segunda incide sobre conhecimentos relacionados com as Ciências Físicas e Naturais.
As respostas a este questionário são confidenciais, sendo apenas do conhecimento do
professor.
Responde a todas as questões de forma clara e concisa sem omitir qualquer dado, pois as
tuas respostas são importantes para o presente estudo.
Nome:
PARTE 1: Dados pessoais Idade: ____ Sexo: M F Nº de irmãos: ____ □ □ Profissão do Pai: Profissão da Mãe: Escolaridade do Pai: Escolaridade da Mãe:
Anexo 2 – Teste Diagnóstico ____________________________________________________________________________
Luís Miguel Pereira Freitas
180
PARTE 2: Conhecimentos relacionados com as Ciências Físicas e Naturais 1. Relativamente à origem do Universo, escolhe a afirmação com a qual estás de acordo
e justifica a tua escolha:
a) O Universo sempre existiu. □
b) O Universo teve início num dado momento. □
2. Achas que o Universo obedece a alguma organização? Se sim, como pensas que está
organizado?
3. Explica, por palavras tuas, como se formou o Sistema Solar.
4. Escreve o nome dos nove planetas do Sistema Solar, por ordem crescente da sua distância
ao Sol.
1. _______________ 4. _______________ 7. _______________
2. _______________ 5. _______________ 8. _______________
3. _______________ 6. _______________ 9. _______________
Anexo 2 – Teste Diagnóstico ____________________________________________________________________________
Luís Miguel Pereira Freitas 181
5. Descreve detalhadamente, recorrendo a um esquema, a posição da Terra no Sistema Solar
e no Universo.
6. Diz de que modo o Homem tem conseguido explorar o Universo.
7. Diz como achas que a astronomia tem contribuído para o avanço da ciência.
8. Diz se, ao longo do tempo, o desenvolvimento da ciência tem sido linear ou tem sofrido
avanços e recuos. Justifica a tua resposta.
9. Indica que unidades de medida utilizarias para medir, por exemplo, o diâmetro de uma
célula ou a altura de uma pessoa e as unidades que utilizarias para medir a distância entre a
Terra e o Sol e a distância entre o Sol e outras estrelas.
10. De certeza que já ouviste falar em “chuva de estrelas” ou em estrelas cadentes. Na tua
opinião, o que é uma “chuva de estrelas” ou estrelas cadentes?
Anexo 2 – Teste Diagnóstico ____________________________________________________________________________
Luís Miguel Pereira Freitas
182
11. Que outros corpos celestes poderão constituir perigo para a vida na Terra e para a
segurança das naves espaciais?
12. Explica porque motivo Mercúrio apresenta muitas crateras de impacto e a Terra não.
13. Explica porque motivo Vénus tem as temperaturas mais elevadas do sistema solar e não é
o planeta que se encontra mais próximo do Sol.
14. Explica qual a importância da camada de ozono para a vida no planeta Terra.
15. Explica o que é o efeito de estufa.
16. Quais as consequências para o nosso planeta de um eventual aumento do efeito de estufa?
17. Refere quais são as condições essenciais para que exista vida na Terra.
18. Diz, justificando, se o Sol anda à volta da Terra ou se é a Terra que gira à volta do Sol.
19. Justifica porque é que o dia tem 24 horas.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
20. Explica por palavras tuas o que dá origem ao dia e à noite.
Anexo 2 – Teste Diagnóstico ____________________________________________________________________________
Luís Miguel Pereira Freitas 183
21. Diz, justificando, porque é que um ano tem 365 dias.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
22. Explica porque no Verão as temperaturas na Terra são mais elevadas que no Inverno.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
23. Explica porque é que a duração dos dias e das noites varia ao longo do ano.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
24. Explica por palavras tuas o que provoca as estações do ano.
25. Explica por palavras tuas o que é um ser vivo.
26. Que factores influenciam a distribuição dos seres vivos na Terra?
___________________________________________________________________________________
ANEXO 3 Aspectos que as respostas às diferentes questões devem incluir para serem classificadas como respostas
do tipo “cientificamente aceites”
___________________________________________________________________________________
Anexo 3 – Aspectos a considerar na classificação das respostas cientificamente aceites ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 187
Aspectos que as respostas às diferentes questões devem incluir para serem classificadas como
respostas do tipo “cientificamente aceites”
Questões
Aspectos a considerar
1
Referir que o universo teve início num dado momento
Mencionar que teve início com a explosão de um “corpo” muito denso e
muito quente que explodiu - Big Bang
2
Referir que o universo obedece a uma organização
Fazer referência a enxames de galáxias ou grupos de galáxias (formadas por
milhares de milhões de estrelas e material interestelar) e outros corpos celestes
Indicar que à volta das inúmeras estrelas que povoam as galáxias, giram
planetas sem luz e calor próprios
Mencionar que um dos vários sistemas planetários que podem existir no
Universo pode ser composto por uma estrela, planetas principais, asteróides,
cometas e meteoróides
3
Explicar que o Sistema solar teve início numa nuvem de gás e poeira que
rodava lentamente e se ia comprimindo cada vez mais. A contracção de parte
desta nuvem levou a que esta ficasse muito quente, tendo esta região central
dado origem ao Sol. As partículas de material que giravam à volta do Sol
colidiram entre si e, gradualmente, transformaram-se em “planetóides” que
continuaram a crescer dando origem aos planetas
4 Indicar:
Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno e Plutão
5
A resposta deve sugerir um esquema do tipo:
Sistema Solar (posição da Terra e dos restantes planetas)
Sistema Solar na Via Láctea (num dos braços desta)
Via Láctea no Universo (num dos vários enxames de galáxias)
6 Referir que a exploração do Universo tem sido feita através do
desenvolvimento da ciência e da tecnologia
Anexo 3 – Aspectos a considerar na classificação das respostas cientificamente aceites ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas
188
7
Mencionar que o contributo da astronomia para o avanço da ciência se baseia
na curiosidade que o Homem tem demonstrado em estudar o universo,
obrigando-o a desenvolver-se cientifica e tecnologicamente
Fazer alusão (opcional) às teorias de Ptolomeu e Galileu
8
Indicar que o desenvolvimento da ciência não tem sido sempre linear
Explicar que o conhecimento/ teorias que hoje são tidas como cientificamente
válidas podem, amanhã, com novas descobertas, ser consideradas incompletas
ou incorrectas
Exemplificar (opcional) com a teoria geocêntrica que foi tida como aceite
cientificamente até serem feitas novas descobertas, passando a vigorar a teoria
heliocêntrica
9
Indicar:
Diâmetro de uma célula micrómetro, milímetro ou centímetro
(dependendo do tipo de células)
Altura de uma pessoa metro
Distâncias dentro do Sistema solar Unidade Astronómica
Distâncias entre o Sol e outras estrelas Ano-luz
10
Explicar que chuva de estrelas ou estrelas cadentes são meteoros que ao
tentarem entrar na atmosfera terrestre a grande velocidade, se tornam
incandescentes, deixando um rasto luminoso
11 Mencionar meteoróides, asteróides, cometas…
12 Indicar que Mercúrio, ao contrário da Terra, não possui atmosfera que o
proteja dos meteoros
13
Referir que Vénus tem uma atmosfera muito densa de dióxido de carbono,
algum azoto, e pequenas quantidades de água que provocam um efeito de estufa
muito grande
14
Explicar que a camada de ozono protege a Terra das radiações ultra-violetas
do Sol, que podem ter efeitos nocivos para os seres vivos que vivem no
ambiente terrestre. No caso da espécie humana essas radiações podem originar o
cancro da pele
Anexo 3 – Aspectos a considerar na classificação das respostas cientificamente aceites ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas
189
15
Mencionar que o efeito de estufa é um fenómeno natural que se traduz pelo
aquecimento das baixas camadas da atmosfera, devido à presença de certos
gases que entram na sua constituição, como CO2, vapor de água, metano e
ozono.
Referir que estes gases, presentes nas camadas mais baixas da atmosfera,
absorvem parte das radiações infravermelhas enviadas pela superfície da Terra,
o que causa o aquecimento da baixa atmosfera e da superfície terrestre
16 Indicar o degelo dos glaciares e o consequente aumento do nível das águas do
mar; alterações climáticas prejudiciais (catástrofes naturais)
17 Fazer referência à presença de uma atmosfera espessa e rica em azoto e
oxigénio; de água e energia solar
18 Referir que é a Terra que gira em volta do Sol
Justificar com a sucessão das estações do ano
19 Mencionar que é o tempo que a Terra demora a dar a volta a si própria
20 Indicar o movimento de rotação da Terra
21 Referir que é o tempo que a Terra demora a dar a volta ao Sol
22
Fazer referência à inclinação do eixo imaginário da Terra que faz com que um
dado local esteja mais tempo exposto ao sol, ou seja, esteja a ser iluminado e
aquecido durante mais tempo
Explicar que este fenómeno se deve também ao facto de a inclinação dos raios
solares variar ao longo do ano num dado local
23
Falar da inclinação do eixo imaginário da Terra e do movimento de
translação, que fazem com que a duração do dia e da noite e as temperaturas
sejam diferentes ao longo do ano
24 Mencionar que as estações do ano são consequência do movimento de
translação e da inclinação do eixo imaginário da Terra
25 Explicar que um ser vivo adquire matéria e energia do meio, cresce, é sensível
a alterações de meio, reproduz-se e tem constituição celular
26 Indicar a luz, temperatura, humidade, oxigénio e solo
___________________________________________________________________________________
ANEXO 4 Material de apoio
___________________________________________________________________________________
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 193
FICHA DE TRABALHO Nº 1
Ciências Naturais - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Lê o texto:
“Os descobridores portugueses foram dos que mais contribuíram para o conhecimento do
mundo, quer a nível geográfico quer a nível cultural. Foram também de enorme importância
no desenvolvimento da ciência da navegação e na construção de embarcações.” Ecoterra
De acordo com o que leste, pensas que se pode fazer uma comparação entre a época dos
Descobrimentos e a actual exploração do espaço? Justifica a tua resposta.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Ao realizares as seguintes actividades vais poder reflectir sobre a tua resposta.
I
1. Achas que o conhecimento científico não se altera com o passar do tempo ou pensas que sofre avanços e recuos? Justifica a tua resposta. _________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
2. Agora, lê a seguinte notícia:
“Desde 1930, ano da descoberta do planeta Plutão, que não se encontrava um objecto como o asteróide que acabou de ser detectado. Nos confins do sistema solar, para lá de Plutão, tem quase o tamanho da lua deste planeta, Caronte. Como é tão grande, volta a trazer à baila a questão do estatuto de Plutão: é um planeta ou deve ser despromovido a asteróide?”
Público, 8 de Outubro de 2002
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 194
2.1 Tendo em conta o que leste, concordas com a resposta que deste à questão anterior? Justifica. _________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
II
Lê com atenção os seguintes extractos. “O satélite Integral vai procurar compreender as explosões de raios gama, o fenómeno mais violento no Universo depois do Big Bang. (…) está a ser preparado desde 1989 (…). Os aparelhos científicos do Integral foram concebidos por cientistas alemães, dinamarqueses, italianos, (…)”
Público, 18 de Outubro de 2002 “(…) foi no Very Large Telescope (VLT), no Monte Paranal, no Chile, que os cientistas obtiveram uma série de imagens únicas da estrela que seguiam há anos.”
Público, 18 de Outubro de 2002
“O sistema binário (…) do asteróide Hermes, foi estudado pelo rádio telescópio de Arecibo, em Porto Rico, o radar mais poderoso do mundo…”
Jornal de Notícias, 25 de Outubro 2003 “Vaivém parte hoje para a Estação Espacial Internacional, (…) transportando o Canadarm 2, um braço robótico gigante que será usado como grua de construção, e ainda um contentor italiano de aprovisionamento, chamado “Raffaello”
Público, 19 de Abril 2001
“Se o Homem não tivesse estudado o céu, provavelmente não teria maneira de saber as horas, tendo o Sol neste aspecto um papel primordial, nem teria construído calendários para determinar a melhor altura para plantar, caçar, deslocar o gado e organizar a vida da comunidade. Se o Homem não tivesse feito uso prático dos conhecimentos adquiridos através da observação do céu, talvez não tivesse ultrapassado a época das cavernas, cuja subsistência dependia do que conseguisse caçar ou daquilo que crescesse naturalmente.”
Enciclopédia do Conhecimento
1. Com base no que leste, e no conhecimento que tens, como achas que o Homem tem conseguido explorar o Universo? _________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 195
Pára e pensa “A tecnologia espacial parece não servir para mais nada a não ser para ficarmos a saber um pouco mais sobre o Universo, sem que tenha grande utilidade prática.” 1. Concordas com esta afirmação? Justifica a tua resposta.
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
2. Pensas que a Astronomia contribuiu para o desenvolvimento da Ciência? Justifica a tua
resposta. _________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 196
Aplica:
Construção de um telescópio
Vais utilizar
• 1 lente convexa com 30 cm de distância focal (objectiva).
• 1 lente convexa com 5 cm de distância focal (ocular).
• 2 tubos cilíndricos de cartão com diâmetros diferentes .
• Papel de alumínio.
• Fita adesiva, tesoura e cola.
Vais trabalhar
• Fixa com a ajuda de fita adesiva a “objectiva” numa das extremidades do tubo de cartão
mais largo e a “ocular” no tubo mais estreito.
• Insere o tubo mais estreito no tubo mais largo. Se necessário, preenche o tubo mais estreito
de modo a deslizar com facilidade no interior do tubo mais largo.
• De forma a tornar o teu telescópio mais divertido, desenha e cola estrelas de papel de
alumínio ou outros objectos celestes no tubo exterior.
Experimenta
• Fixa um objecto afastado e foca-o deslocando a ocular relativamente à objectiva.
Explora
• Através do recurso a outros materiais didácticos (Internet, livros, revistas, filmes) investiga
outros métodos que permitiram ao Homem estudar o que existe no Universo, quer a partir
da superfície terrestre quer a partir do espaço; o modo como o Universo está organizado,
assim como a posição da Terra neste.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 197
FICHA DE TRABALHO Nº 2
Ciências Naturais - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Ao observarmos alguns dos seres vivos que habitam o nosso planeta, podemos constatar
que estes necessitam de um conjunto de condições básicas para viverem, condições essas
que só estão asseguradas na Terra. Que condições consideras essenciais para a existência
de vida?
Realiza agora algumas actividades para te ajudar a reflectir sobre a tua resposta.
I
1. O Astronauta soviético Yuri Gagarin foi o primeiro homem a ver o nosso planeta, a partir
do espaço, a 12 de Abril de 1961. Desde essa altura foram muitas as missões espaciais,
tripuladas ou não, que fizeram o registo fotográfico da Terra. Em todas foi possível
observar as cores do nosso planeta tornadas brilhantes pela luz do Sol: branco, castanhos e
laranjas e sobretudo grandes extensões de azul. Ecoterra
Refere a que corresponde cada uma das cores referidas no texto.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 198
2. Para melhor compreenderes a composição do nosso planeta realiza a seguinte actividade:
Vais utilizar • Uma garrafa plástica transparente.
• Água.
• Areia.
• Pedras pequenas.
Vais trabalhar
1. Coloca os materiais na garrafa plástica deixando um espaço vazio, tapa-a e agita-a.
2. Deixa a garrafa sobre uma mesa e observa-a.
3. Por que ordem ficarão os componentes?
4. Desenha o que observaste.
5. Tendo em conta a informação abaixo, identifica no teu desenho o nome de cada camada.
• Geosfera: parte sólida do nosso planeta, representada pelos continentes e ilhas,
compreende um quarto da superfície terrestre.
• Hidrosfera: parte líquida da Terra, constituída pelos oceanos, rios, lagos, etc. Cobre
três quartos da superfície terrestre.
• Atmosfera: camada de ar que envolve a Terra.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 199
6. Identifica o nome da camada da Terra que:
a. Proporciona os nutrientes às plantas para que cresçam e se desenvolvam. _____________________________________________________________________
b. Proporciona a água que os seres vivos necessitam para viver.
______________________________________________________________________
c. Proporciona o oxigénio que os seres vivos necessitam para respirar. ______________________________________________________________________
II
Na tua opinião, o faz com que alguns planetas sejam muito frios e
outros muito quentes?
Vais utilizar • Dois termómetros.
• Uma caixa transparente com tampa.
• Um candeeiro (Sol).
Vais trabalhar
• Coloca um dos termómetros dentro da caixa e fecha-a com a tampa.
• Coloca o outro termómetro ao lado da caixa, pousada na mesa.
• Faz incidir igualmente a luz do candeeiro sobre os termómetros ou então coloca-os
directamente no peitoril de uma janela, onde se faça incidir luz solar.
• Mede a temperatura dos dois termómetros passados, por exemplo, 15 minutos.
Termómetro A: Termómetro B:
• Apaga a luz ou retira o conjunto para um lugar sombrio.
• Volta a medir a temperatura passados mais 15 minutos.
Termómetro A: Termómetro B:
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 200
• Observa os resultados e tira conclusões.
Vais investigar • Consultando, por exemplo, tabelas, investiga a temperatura dos planetas à superfície e
estabelece uma relação dessas temperaturas com o facto de os planetas possuírem ou não
atmosfera.
• Investiga, em livros ou através de outros recursos didácticos, qual a relação que existe entre
o facto de haver ou não atmosfera com o facto de haver vida na Terra.
Pensa e responde
O que sucederia à vida na Terra se esta estivesse mais próxima ou mais afastada do Sol?
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 201
FICHA DE TRABALHO Nº 3
Ciências Naturais - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
No teu dia-a-dia já te deves ter apercebido que no nosso planeta existe uma grande
diversidade de seres vivos. Explica o que é um ser vivo.
Realiza agora algumas actividades para te ajudar a reflectir sobre a tua resposta.
I
1. Existirá vida no solo? Justifica.
Vais utilizar • Pá pequena.
• Sacos de plástico.
• Candeeiros de braços maleáveis.
• Rede de malha metálica.
• Álcool.
• Funis.
• Folha (Manta morta).
• Frascos de vidro.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 202
Vais trabalhar
• Vai até uma mata ou um jardim e recolhe, com a ajuda da pá, uma boa quantidade de folhas
caídas e ramos secos e coloca-os num saco de plástico.
• Corta uma rodela de rede de modo a que esta assente no fundo do funil e impeça a
passagem das folhas para frascos.
• Deita um pouco de álcool no frasco e coloca o funil neste.
• Deposita as folhas e ramos que recolheste no funil e dobra o candeeiro de modo a que a
lâmpada fique por cima das folhas, mas sem lhes tocar.
• Deixa o candeeiro aceso por algum tempo, cerca de uma hora, e observa.
• Regista o que observaste e tira conclusões.
2. Analisa a resposta que deste à pergunta 1 e, se achares necessário, reformula-a.
3. De onde retiram os seres vivos que observaste a matéria e energia que precisam?
4. Diz o que fez com que os seres vivos passassem das folhas para o frasco.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 203
II
1. Existirá vida numa gota de água? Justifica.
Vais utilizar • Microscópio.
• Lâmina.
• Lamela.
• Conta-gotas.
• Agulha de dissecação.
• Infusão.
• Fibras de algodão.
Vais trabalhar
• Num frasco de vidro de boca larga coloca, durante alguns dias, água com uma porção de
palha ou de plantas retiradas de um charco ou de um vaso ou, então, mantém, durante
alguns dias, fragmentos das guelras de peixe a apodrecer num frasco com água. Mantém
esta infusão a uma temperatura de 20º a 25º C, ao abrigo da luz directa solar. Ao fim de
cerca de 6 a 10 dias poderás iniciar as tuas observações.
• Com um conta-gotas retira água da parte superficial do frasco.
• Monta uma preparação temporária, juntando ao meio pequenos fios de algodão.
• Observa ao microscópio.
2. Analisa a resposta que deste à pergunta 1 e, se achares necessário, reformula-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 204
3. No 5º ano tiveste oportunidade de observar células da epiderme da cebola. Indica,
justificando, se a cebola é um ser unicelular ou pluricelular.
4. Como classificas os seres vivos encontrados na gota de água - seres unicelulares ou
pluricelulares? Justifica.
5. Diz se os seres vivos encontrados na gota de água são semelhantes ao Homem. Justifica.
6. Explica de que forma os seres vivos preservam a sua espécie.
7. Com base em referências bibliográficas e no que sabes, explica por que motivo os seres
vivos crescem.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 205
III
1. De acordo com a seguinte tabela, indica:
• Um ovo;
• O fogo;
• Uma ave;
• Uma alga;
• Uma nuvem;
• Um girassol;
• Uma bactéria;
• Musgo.
a) Seres vivos.
b) Seres não vivos.
1.1 Que critérios utilizaste na classificação que fizeste?
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 206
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 207
FICHA DE TRABALHO Nº 1
Ciências Físico-Químicas - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Lê o seguinte texto:
Achas que o Universo obedece a alguma organização? Se sim, como pensas que está organizado?
Vais agora realizar algumas actividades que te vão ajudar a reflectir sobre a tua
resposta.
O Universo é essencialmente feito de coisa nenhuma.
Intervalos, distâncias, buracos, porosidade etérea.
Espaço vazio, em suma.
O resto é a matéria.
Daí que este arrepio, este chamá-lo e tê-lo, erguê-lo e defrontá-lo, esta fresta de nada
aberto no vazio, deve ser um intervalo.
António Gedeão Máquina do Mundo
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 208
1. Observa com muita atenção a figura 1.
Fig. 1 1.1 Descreve a figura.
2. Observa a figura 2, que é a ampliação do enxame de pontos brilhantes seleccionado na
figura 1. Fig. 2 2.1 Que corpos celestes pensas que estão representados nesta figura?
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 209
3. Observa as figuras 3, 4 e 5, que são ampliações dos corpos seleccionados na figura anterior.
Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5
3.1 Descreve o que observaste em cada uma das figuras.
Fig. 3
Fig 4
Fig. 5
4. Observa a figura 6, que representa a ampliação da área seleccionada na figura 4.
Fig. 6.
4.1 Descreve o que observaste.
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 210
4.2 Qual a diferença entre o corpo que se encontra no centro e os que giram à sua volta?
4.3 Que nome se dá a esse corpo?
5. Como achas que são constituídos os corpos representados nas figuras 3, 4 e 5?
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
6. Procura na página 12 do teu livro o nome que se dá a esses corpos.
7. Verifica se a resposta que deste na pergunta 2.1 está correcta ou não.
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 211
FICHA DE TRABALHO Nº 2
Ciências Físico-Químicas - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Como já deves saber o universo é constituído por centenas de milhões de galáxias, estas
são constituídas por milhares de milhões de estrelas do tamanho do Sol ou maiores que
este e outros corpos celestes. Consideras que as unidades de medida utilizadas para medir
distâncias no nosso planeta poderiam ser utilizadas para medir distâncias entre os planetas
e entre as estrelas? Justifica.
Para te ajudar a reflectir sobre a tua resposta vais realizar algumas actividades.
1. No 5ºano tiveste oportunidade de verificar que os seres vivos são constituídos por células
de diferentes formas e tamanhos. Atendendo às dimensões das células da cebola, achas que
os instrumentos de medida do teu dia-a-dia te permitiriam medi-las? Justifica.
Observa agora as células da epiderme da cebola e tenta medir o seu diâmetro com uma
régua ou uma fita métrica.
Conseguiste realizar a proposta da actividade anterior? Justifica.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 212
2. Se pretendesses medir o comprimento da tua caneta, que unidade de medida utilizarias?
Justifica.
Realiza a actividade da questão anterior e confirma as tuas previsões.
3. Supõe que o professor te pedia para medir o comprimento da sala, que unidade de medida
utilizarias? Justifica.
3.1 Vais agora realizar a actividade da questão anterior e verificar se as tuas previsões estão
correctas.
4. Se precisasses de medir a distância entre Bragança e o Porto, que unidade de medida
utilizarias? Justifica.
5. Tendo em conta o conhecimento que tens do universo, que unidade de medida utilizarias
para medir a distância da Terra ao Sol ou a outros planetas? Justifica.
6. Procura na página 25 do teu livro a distância a que se encontra o planeta Terra do Sol e
compara a resposta da questão anterior com os dados do teu livro.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 213
7. Se te fosse pedido para medir a distância do Sol à estrela mais próxima (Alfa de Centauro),
que unidade de medida utilizarias? Justifica.
8. Procura na página 25 do teu livro a resposta à questão anterior e compara-a com a tua
previsão.
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 214
Aplica:
Construção de um modelo de Sistema Solar à escala
O Sol e os corpos celestes que giram à sua volta constituem o Sistema Solar. Para te ajudar a compreender a constituição e dimensões do Sistema Solar, assim como a posição da Terra neste, é-te proposta a seguinte actividade.
Vais utilizar: • Duas placas de esferovite de 200x100 cm.
• Esferovite de diferentes tamanhos e espessuras.
• Uma fita métrica.
• Xis ato.
• Marcador.
• Lixa grossa, de madeira.
• Tintas de várias cores.
• Cola de contacto para esferovite.
Vais considerar:
Astro
Sol
Mer
cúri
o
Vén
us
Ter
ra
Mar
te
Júpi
ter
Satu
rno
Ura
no
Nep
tuno
Plut
ão
Distância ao Sol
1 UA = 2,5 cm -- 0,98 1,8 2,5 3,8 13,0 24,0 48,0 75,1 98,1
Diâmetro relativo
(Terra = 1cm) 109 0,38 0,95 1 0,53 11,2 9,5 4,0 3,9 0,19
Nota: 2,5 cm no papel correspondem a 1 UA (Distância da Terra ao Sol). Vais trabalhar: • Fixa as placas de esferovite, uma à outra.
• Com esferovite de diferentes formas e tamanhos constrói o “Sol” e os “planetas” atendendo
às medidas apresentadas na tabela.
• Pinta o “Sol” e os “planetas” nas respectivas cores.
• Fixa o “Sol” na zona central das duas placas de esferovite.
• De acordo com os dados da tabela, marca, com uma fita métrica, as posições dos diferentes
planetas relativamente ao Sol e regista os respectivos nomes.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 215
• Em cada um desses pontos coloca o respectivo “planeta” tendo em conta, dentro do
possível, os tamanhos relativos.
• Utilizando um lápis, esboça cada uma das órbitas dos planetas em torno do Sol.
Reflecte:
Discute com os teus colegas as vantagens e as limitações deste modelo.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 216
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 217
FICHA DE TRABALHO Nº 3
Ciências Físico-Químicas - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Na grande vastidão do Universo, encontra-se uma galáxia em espiral igual a muitas outras,
na extremidade de um dos seus braços encontra-se o Sistema Solar. Pensas que o Sistema
Solar sempre existiu ou teve início em algum momento? Justifica.
Vais agora realizar algumas actividades que te vão ajudar a reflectir sobre a tua
resposta.
Lê o seguinte texto:
No início da sua história, há uns 15 mil milhões de anos, com o Big Bang, o Universo terá
tido uma fase azul, dominada por estrelas jovens. Agora está a passar por uma fase intermédia
verde e, no final, terá uma vermelha, daqui a uns cinco mil milhões de anos, até que todas as
estrelas desapareçam e, nessa altura, segundo certos modelos, restarão apenas buracos negros
que acumularão toda a matéria.
Público, de 15 de Janeiro de 2002
1. De acordo com o texto, qual é a idade do Universo?
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 218
Sabias que …
O Sol, desde que existe, já completou aproximadamente 20 voltas em torno do centro da
galáxia, demorando 225 milhões de anos a completar cada uma.
2. Com base nos dados fornecidos, calcula a idade do Sistema Solar.
3. Compara a idade do Universo com a idade do Sistema Solar.
4. Consulta o Website: http://astro.if.ufrgs.br/planetas/planetas.htm#.
4.1 Comenta a seguinte afirmação:
“As nebulosas são gigantescas nuvens de gases e poeiras que existem nas galáxias e que
são consideradas “berçários” de estrelas.”
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 219
FICHA DE TRABALHO Nº 4
Ciências Físico-Químicas - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Lê o texto:
Na madrugada de 13 de Novembro de 1833 aconteceu um fenómeno nos céus dos Estados
Unidos que deixou muita gente boquiaberta. Durante horas, literalmente, milhares de “estrelas
cadentes” caíram a cada minuto. Foi como se todo o céu estrelado estivesse a desabar. As
testemunhas estavam principalmente na costa leste do país até o sul da Florida.
Com base no que leste e no que sabes, diz se “estrelas cadentes” são mesmo estrelas que
caiem do céu. Justifica.
Vais agora realizar algumas actividades para te ajudar a reflectir sobre a tua resposta.
1. Consulta o seguinte website: http://www.if.ufrgs.br/ast/solar/portug/sun.htm#intro
1.2 Compara o diâmetro do Sol com o da Terra.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 220
2. Sabendo que o Sol é uma das estrelas mais pequenas que existem no Universo, diz o que
aconteceria se as estrelas colidissem com o nosso planeta.
3. Consulta o seguinte Website: http://www.observatorio.diadema.com.br/chuva.htm
3.1 Explica o que são realmente chuva de estrelas ou estrelas cadente.
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 221
FICHA DE TRABALHO Nº 5
Ciências Físico-Químicas - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
Vários estudos realizados pelos astrofísicos contribuíram para que, hoje em dia, tenhamos
um conhecimento mais rigoroso da composição da atmosfera dos vários planetas que
compõem o nosso Sistema Solar.
Na tua opinião, qual é a importância da atmosfera para o nosso planeta?
Vais agora realizar algumas actividades para te ajudar a reflectir sobre a tua resposta.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 222
Observa com atenção o vídeo.
1. Preenche a seguinte tabela, utilizando S (sim) ou N (não).
2. Agrupa os planetas em função da composição da atmosfera.
M E R C Ú R I O
V É N U S
T E R R A
M A R T E
J Ú P I T E R
S A T U R N O
U R A N O
N E P T U N O
P L U T Ã O
Atmosfera
Azoto
Dióxido de carbono
Oxigénio
Ozono
Metano
Vapor de água
Hélio
Com
posi
ção
da A
tmos
fera
Hidrogénio
Gás protector de radiações U.V.
Gases de efeito de estufa
Planeta com muitas crateras de
impacto
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 223
3. Compara os grupos que criaste com a posição relativa dos planetas em relação ao Sol.
4. Identifica os gases que caracterizam a atmosfera do nosso planeta.
5. Refere quais são os planetas que também contêm os dois gases mais abundantes na nossa
atmosfera.
6. Indica qual é o gás que protege os seres vivos de radiações Ultra Violeta.
6.1 Explica de que modo esse gás protege os seres vivos.
7. Menciona os gases responsáveis pelo efeito de estufa.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 224
8. Explica porque se designa por efeito de estufa a acção que a atmosfera exerce sobre a
temperatura da Terra.
9. Para além da Terra, indica que outros planetas do Sistema Solar têm efeito de estufa.
9.1 Explica por que motivo os planetas referidos na questão anterior não tem condições para a
existência de vida.
10. Sabendo que Mercúrio não é o planeta que se encontra mais próximo da cintura de
asteróides, explica porque tem muitas crateras de impacto.
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 225
FICHA DE TRABALHO Nº 6
Ciências Físico-Químicas - 7º Ano
Nome: _____________________________ n.º______ Turma: ________ Grupo:_________
O ser humano vive num planeta extremamente maravilhoso que faz parte da família dos
planetas do Sistema Solar, que com eles viaja à volta do Sol, ao mesmo tempo que roda
sobre si próprio. Explica porque ocorrem os dias e as noites e as estações do ano.
Vais agora realizar algumas actividades para te ajudar a reflectir sobre a tua resposta.
I
A Terra, tal como todos os outros planetas do Sistema Solar, tem um movimento de
rotação, isto é, gira sobre si mesma em torno de um eixo imaginário.
Vais utilizar
• 1 globo terrestre
• 1 lanterna
Vais trabalhar
• Com a sala um pouco escurecida, faz incidir a luz da lanterna (Sol) sobre o globo (Terra) e
observa juntamente com os teus colegas.
• Com um marcador marca, no globo, um ponto no local onde te encontras (Portugal).
• Faz com que o globo gire em torno de si próprio e observa.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 226
Vais reflectir
• Discute com os teus colegas o que dá origem ao dia e à noite.
• Explica porque é que o dia tem 24 horas.
• Será que podemos afirmar que em qualquer lugar do nosso planeta a duração do dia é igual
à duração da noite? Justifica.
II
O planeta Terra, além do movimento de rotação em torno do seu eixo, executa também um
movimento de translação em volta do Sol.
Vais utilizar • Sistema Sol/ Terra/ Lua.
Vais trabalhar
• Acende a luz do Sol e faz rodar o globo à sua volta no sentido contrário aos ponteiros do
relógio.
Anexo 4 – Material de Apoio ____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________ Luís Miguel Pereira Freitas 227
Vais reflectir
• Juntamente com os teus colegas tenta identificar as zonas da órbita correspondentes às
diferentes estações do ano, em Portugal, bem como os momentos em que o nosso país se
encontra iluminado durante mais tempo.
• Discute com os teus colegas porque é que o ano tem 365 dias.
• Quando a Terra se encontra mais próxima do Sol é quando em Portugal temos o Inverno e
quando se encontra mais afastada é quando temos o Verão. Explica porque ocorre tal
fenómeno.
Reflecte:
Analisa a resposta que deste ao problema inicial e, se necessário, altera-a.