O Ensino de Ciências: história e tendências · científicas a partir de observações objetivas...
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Década de 60 Período marcante e crucial na história do Ensino de
Ciências
Guerra Fria (1945-91)
Interesse dos EUA em vencerem a batalha espacial
projetos de 1ª geração:
Física (Physical Science Study Commitee – PSSC)
Biologia (Biological Science Curriculum Study – BSCS)
Química (Chemical Bond Approach – CBA)
Matemática (Science Mathematics Study Group –SMSG)
Incentivo na formação de cientistas
Concepção de Ciência
Atividade neutra
Pesquisadores isentos de julgamento
de valores sobre o que estavam
fazendo.
Década de 60
Processo ensino-aprendizagem
influenciado pelas idéias de
educadores comportamentalistas
Objetivos do ensino:
◦ Comportamentos observáveis
◦ Indicadores mínimos de desempenho
aceitável
◦ Escalas de comportamento
Laboratório: décadas 50-70
Sequências baseadas no método
científico: identificação de problemas,
elaboração de hipóteses e verificação
experimental dessas hipóteses
Aluno: chega às conclusões e elabora
novas questões
Alguns consensos construtivistas
O aluno deve participar ativamente das atividades
de ensino para sua aprendizagem.
É importante que o professor conheça
as ideias de seus alunos.
O diálogo possui um papel importante nos
processos de ensino e aprendizagem.
MCA: alguns consensos
Os alunos constroem por si mesmos uma variedade de
teorias (concepções) acerca das coisas da natureza.
As concepções frequentemente são diferentes das
científicas.
As idéias dos alunos são resistentes a mudanças,
funcionam como obstáculo à aprendizagem escolar.
O ensino escolar tem sido ineficaz em fazer com que os
alunos construam conceitos cientificamente aceitos.
[...] Peguei um béquer transparente cheio de água. Mergulhei
a batata ainda presa na extremidade da mola nessa água. O
indicador da mola estava sem carga. Aí eu perguntei para a
turma: por que isso ocorreu? Esperava aquela resposta
clássica: o empuxo da água devia fazer com que a batata
flutuasse, como ocorre quando a gente está numa piscina
ou numa banheira. Pois bem, antes desse tipo de resposta
acontecer, um menininho de nove anos afirmou: “isso
ocorreu porque a gravidade não atravessa a água”. Fiquei
espantado [...] com o modelo que aquele menino havia
construído sobre a gravidade[...]
ZANETIC, J. Ciência, seu desenvolvimento histórico e social – implicações para o ensino. In: SÃO PAULO.
Secretaria da Educação. CENP. Ciências na escola de 1º grau: textos de apoio à Proposta Curricular. São
Paulo:SEE, 1990, p.7-19.
Estados Físicos da Matéria
Confusão com transformação química
Gases não possuem massa
Ideia de que as moléculas mudam de estado,
têm cor, etc.
Astronomia
O Planeta não é esférico e não está no espaço
O Planeta é plano e o céu é paralelo
A Terra não é a fonte da força gravitacional
A Terra é esférica, oca e as pessoas vivem dentro dela
A gravidade está relacionada à presença de atmosfera.
Astronomia “Nos resultados do estudo realizado com uma amostra de
dezessete professores de Ciências entre 5º e 8º séries da
rede pública de ensino de São Paulo, Leite (2002) mostra
que a maioria deles concebe a Terra como um objeto plano,
bem como o Sol, a Lua e as estrelas. Outros entendem uma
Terra esférica, porém com um achatamento exagerado nos
pólos. Quanto aos fenômenos astronômicos, tais como dia e
noite, estações do ano, eclipses e fases da Lua, observou-
se excessiva dificuldade na articulação das respostas. Por
exemplo, desde uma Lua que não gira até uma Lua com
movimento de rotação tal que mostraria todas as suas
faces.” (p.4)
LANGHI, R.. Idéias de senso comum em Astronomia. In: Laerte Sadre Jr.; JaneGregorio -Hetem; Raquel Shida.
(Org.). Observatórios Virtuais. São Paulo: Institutode Astronomia, Geofísica e Ciências - USP, 2005, v. CDROM,
p. 1-9.
O entrevistador fornecia um lápis e papel em branco e solicitava para que o sujeito, além de descrever como
achava ser o planeta, elaborasse um desenho do mesmo. A partir do desenho outras questões eram
formuladas, como por exemplo:
- Onde nós estamos neste desenho?
- E o astronauta?
- - E as nuvens?
- Se o astronauta soltar uma pedra de suas mãos, o que acontece?
NARDI, R.; CARVALHO, A.M.P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre espaço, forma e
força gravitacional do planeta Terra. Investigações em Ensino de Ciências, v.1, n.2, p.132-144, 1996
NARDI, R.; CARVALHO, A.M.P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre
espaço, forma e força gravitacional do planeta Terra. Investigações em Ensino de Ciências, v.1,
n.2, p.132-144, 1996
NARDI, R.; CARVALHO, A.M.P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre espaço, forma e
força gravitacional do planeta Terra. Investigações em Ensino de Ciências, v.1, n.2, p.132-144, 1996
Categorias de noções sobre a forma e gravidade da Terra.
Fonte: Panzera e Thomaz (1995)
LANGHI, R.. Idéias de senso comum em Astronomia. In: Laerte Sadre Jr.; JaneGregorio -Hetem; Raquel Shida.
(Org.). Observatórios Virtuais. São Paulo: Institutode Astronomia, Geofísica e Ciências - USP, 2005, v. CDROM,
p. 1-9.
Energia
Conceito complexo e abstrato
Popularização do termo:
“Nescau, energia que dá gosto!”
Concepção antropocêntrica, em que a energia aparece associada somente com objetos vivos
Energia armazenada ou vista como sendo um agente causal armazenado em certos objetos (reservatório)
Energia associada à força e movimento
Energia como combustível
Energia como um fluido, um ingrediente ou um produto
Exemplos de concepções
alternativas Calor e temperatura
Calor e temperatura são a mesma coisa
Existem dois tipos de calor, frio e quente
Temperatura pode fluir de uma substância para outra
A temperatura de um objeto depende de seu tamanho
Os alunos usam o termo "contém de quente e frio“
Exemplos de concepções
alternativas em Química
Química e Energia
Uma vela acesa é endotérmica, uma vez
que o calor é necessário para iniciar a
reação
Formar uma ligação requer energia e a
quebra de ligação libera energia
Energia como um reagente
TASTAN, ÖZGECAN; YALÇINKAYA, EYLEM; BOZ, YEZDAN. Effectiveness of
Conceptual Change Text-oriented Instruction of Students’ Understanding of Energy
in Chemical Reactions. Journal of Science Education and Technology, v.17, n.5,
2008.
Equilíbrio Químico
As velocidades das reações sempre aumentam ao longo do tempo.
As concentrações dos reagentes e produtos no equilíbrio estão relacionadas por simples aritmética (exemplo: as concentrações são
iguais quando o coeficiente da equação coincide).
As mudanças nas condições de equilíbrio aumentam a velocidade de reação direta e
diminuem a inversa.
HACKLING, MARK; GARNETT, PATRICK. Misconceptions of chemical equilibrium.
International Journal of Science Education, v.7, n.2, p. 205-214, 1985.
Quais as possíveis causas dessas
concepções alternativas?
a) a influência das experiências físicas cotidianas;
b) a influência da linguagem cotidiana (oral e escrita),
que usamos no nosso dia-a-dia, nas nossas relações
interpessoais, como também da linguagem dos meios
de comunicação (rádio, TV, cinema, livros etc.);
c) a existência de graves erros conceituais em alguns
livros didáticos;
d) as idéias alternativas dos professores;
e) a utilização de estratégias de ensino e
metodologias de trabalho pouco adequadas.
Os estudantes possuem
concepções alternativas
resistentes à mudança.
Como concepções
alternativas podem ser
transformadas ou
substituídas?
Mudança Conceitual: condições
necessárias
1. Insatisfação com os conceitos existentes
(Incapacidade de resolver problemas, compreender situações).
2. Nova concepção inteligível (claro, perceptível,
compreendido).
3. Uma nova concepção deve aparecer como verossímil
(plausível, coerente).
4. O novo conceito deve sugerir a possibilidade de um
programa de investigação frutífero.
A partir da década de 60
Entre 1960 e 1980, as crises
ambientais, o aumento da poluição, a
crise energética e a efervescência
social manifestada em movimentos
como a revolta estudantil e as lutas
anti-segregação racial determinaram
profundas transformações nas
propostas das disciplinas científicas
em todos os níveis do ensino.
Formação
do Cientista
Formação
do Cidadão
Abordagem temática
Projetos
Relações C-T-S
Conteúdos científicos com importância na
vida
Interdisciplinaridade
Ciência para todos
Alfabetização Científica
Década de 60 - Brasil
A Lei 4.024 – Diretrizes e Bases da Educação, de 21 de dezembro de 1961
Ampliação das ciências no currículo escolar para desde o 1º ano do curso ginasial.
Aumento da carga horária de Física, Química e Biologia no curso colegial
Função das disciplinas: desenvolver o espírito crítico com o exercício do método científico; preparar o cidadão para pensar lógica e criticamente e ser capaz de tomar decisões com base em informações e dados.
Décadas de 60-70 - Brasil
Ditadura Militar (1964)
Escola:
enfatizar a cidadania formação do trabalhador
Lei de Diretrizes e Bases da Educação nº
5.692, 1971
disciplinas científicas: passaram a ter caráter
profissionalizante
Anos 90 - Brasil
Lei de Diretrizes e Bases da Educação, nº 9.394/96
a educação escolar deverá vincular-se ao mundo do trabalho e à prática social.
“os currículos do ensino fundamental e médio devem ter uma base nacional comum, a ser complementada pelos demais conteúdos curriculares especificados nesta Lei e em cada sistema de ensino”.
Ensino Fundamental
domínio da leitura, da escrita e do
cálculo
a compreensão do ambiente material
e social, do sistema político, da
tecnologia, das artes e dos valores em
que se fundamenta a sociedade Preparar para o Ensino
Médio???
Ensino Médio
consolidação dos conhecimentos
preparação para o trabalho e a
cidadania para continuar aprendendo.
Vestibular???
Situação Mundial
Guerra Fria Guerra Tecnológica Globalização
Tendências no
Ensino de Ciências 1950 1970 1990 2000
Objetivo do Ensino Formar Elite Formar Cidadão-
trabalhador Formar Cidadão-
trabalhador-
estudante Programas Rígidos Propostas
Curriculares Estaduais
Parâmetros
Curriculares Federais
Concepção de
Ciência
Atividade Neutra Evolução Histórica
Pensamento Lógico-
crítico
Atividade com
Implicações Sociais
Instituições
Promotoras de
Reforma
Projetos Curriculares
Associações
Profissionais
Centros de Ciências,
Universidades Universidades e
Associações
Profissionais
Modalidades
Didáticas
Recomendadas
Aulas Práticas Projetos e
Discussões Jogos: Exercícios no
Computador
Em termos históricos, o crescente interesse em pesquisas
sobre educação em ciências – e, dentro desta grande
área, sobre educação química – foi o resultado direto do
movimento de reforma curricular que ocorreu,
principalmente nos Estados Unidos e Inglaterra, com o
desenvolvimento dos projetos CBA (Sistemas Químicos), e
CHEMS (Química: uma ciência experimental) e do Nuffield
de Química, na década de 60.
Os cursos tradicionais de química até então existentes, se
caracterizavam por serem muito extensos, descritivos,
enfatizando o acúmulo de informações e o uso de
demonstrações experimentais que visavam confirmar o já
ensinado na teoria.
SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições de
pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio, p.27-31,
1995.
As pesquisas em ensino na época eram fortemente apoiadas em
contribuições da psicologia comportamental, em uma visão
epistemológica empirista de ciência, e eram desenvolvidas segundo
modelos de investigação que privilegiavam uma abordagem
quantitativa e estatística de resultados advindos de comparações
entre grupos (controle e experimental).
Nesses primórdios das pesquisas na área, podemos entender que
tais ênfases visassem, erroneamente, conferir uma maior
‘cientificidade’ aos resultados, à semelhança das pesquisas nas
áreas científicas. No entanto, os resultados pouco promissores da
avaliação dos referidos projetos em termos da aprendizagem dos
alunos e as críticas de mitificarem o método científico, de fazerem
dos alunos pequenos cientistas e de enfatizarem o indutivismo e a
aprendizagem por descoberta, levaram a comunidade de
educadores em ciências, no final dos anos 70, a repensar as
abordagens e os objetivos das investigações na área.
SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições
de pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio,
p.27-31, 1995.
Principais críticas feitas aos projetos naquela época:
A ênfase na aprendizagem por descoberta.
O aluno era visto como “tábula rasa”.
A mitificação do método científico como um método todo poderoso que leva à descoberta das verdades científicas a partir de observações objetivas e neutras. Tal método, decomposto em suas várias etapas de i) observação cuidadosa e coleta sistemática de dados experimentais; ii) busca de regularidades; iii) elaboração de generalizações, e iv) comunicação de ‘verdades’ era usualmente apresentado nas primeiras páginas dos livros ou era descrito, pelo professor, nas primeiras aulas de química.
SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições de
pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio, p.27-31,
1995.
“os educadores em ciências, que anteriormente imaginavam saber a melhor
forma de ensinar, são levados, ao final dos anos 70, a buscar os porquês e os
‘como’ do processo de ensino-aprendizagem”
Como os alunos
aprendem os
conceitos científicos?
“Assim, de uma tradição centrada na transmissão de conhecimentos científicos
prontos e verdadeiros para alunos considerados ‘tábulas rasas’, o processo de ensino-aprendizagem de ciências e química, no caso, passa a ser concebido, a partir dos anos 80, sob orientações construtivistas, cuja
tônica passa a residir na construção e reconstrução ativa do conhecimento por
parte do sujeito humano.”
SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições
de pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio,
p.27-31, 1995.
Linha do tempo do ensino de Ciências no Brasil
1879 É fundada a Sociedade Positivista do Rio de Janeiro.
Professores seguem o pressuposto de que o aluno descobre as
relações entre os fenômenos naturais com observação e
raciocínio.
1930 A Escola Nova propõe que o ensino seja amparado nos
conhecimentos da Sociologia, Psicologia e Pedagogia modernas.
A influência desses pensamentos não modifica a maneira
tradicional de ensinar.
1950 Os livros didáticos são traduções ou versões desatualizadas
de produções europeias, e quem leciona a disciplina são
profissionais liberais. Vigora a metodologia tradicional, baseada
em exposições orais.
1955 Cientistas norte-americanos e ingleses fazem reformas
curriculares do Ensino Básico para incorporar o conhecimento
técnico e científico ao currículo. Algumas escolas brasileiras
começam a seguir a tendência.
Linha do tempo do ensino de Ciências no Brasil
1960 A metodologia tecnicista chega ao país, defendendo a
reprodução de sequências padronizadas e de experimentos,
que devem ser realizados tal como os cientistas os fizeram.
1961 Com a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional
(LDB), passou a ser obrigatório o ensino de Ciências para
todas as séries do Ginásio (hoje do 6º ao 9º ano).
1970 A Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência
critica a formação do professor em áreas específicas, como
Biologia, Física e Química, e pede a criação da figura do
professor de Ciências. Sem sucesso.
1971 A LDB torna obrigatório o ensino de Ciências para
todas as séries do 1º Grau (hoje Ensino Fundamental). O
Ministério da Educação (MEC) elabora um currículo único e
estimula a abertura de cursos de formação.
Linha do tempo do ensino de Ciências no Brasil 1972 O MEC cria o Projeto de Melhoria do Ensino de Ciências para desenvolver materiais didáticos e aprimorar a capacitação de professores do 2º grau (hoje Ensino Médio). 1980 As Ciências são vistas como uma construção humana e não como uma verdade natural. São incluídos nas aulas temas como tecnologia, meio ambiente e saúde. 1982 Surge o modelo de mudança conceitual, que teve vida curta. Ele se baseia no princípio de que basta ensinar de maneira lógica e com demonstrações para que o aprendiz modifique ideias anteriores sobre os conteúdos. 2001 Convênio entre as Academias de Ciências do Brasil e da França implementa o programa ABC na Educação Científica - Mão na Massa para formar professores na metodologia investigativa.
http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/curiosidade-
pesquisador-425977.shtml?page=4
http://www.brasil.gov.br/educacao/201
7/02/conheca-as-mudancas-que-
ocorrerao-no-ensino-medio
http://legis.senado.leg.br/legislacao/Li
staTextoSigen.action?norma=602639
&id=14374947&idBinario=15657824&
mime=application/rtf
Bibliografia
FRACALANZA, H. et al. O ensino de Ciências no 1°grau. São Paulo: Atual,1986.
KRASILCHIK, M. Reformas e Realidade: o caso do ensino de Ciências. São Paulo em Perspectiva, v. 14, n. 1, 2000, p. 85-93.
SCHNETZLER, R. P. A pesquisa em Ensino de Química no Brasil: conquistas e perspectivas. Química Nova. v.25, supl.1, p.14-24, 2002.