É no mundo da vida que as coisas acontecem. São incontáveis os fenômenos que são objetos de estudo e de produção de novos conhecimentos científicos, diariamente, sejam os relacionados com transformações que ocorrem na natureza e em nosso corpo, sejam os fenômenos criados nos laboratórios.
A palavra fenômeno remete para reflexões no sentido de entendimentos que extrapolam a visão de fenômenos empíricos. Por um lado, os fenômenos em estudo na escola podem ser fenômenos observáveis pelas percepções sensoriais, ainda que pelo uso de equipamentos especializados que ampliam a capacidade dos nossos sentidos. Um exemplo é a observação da reprodução de um fungo por meio do microscópio. Por outro lado, é importante considerar que fenômenos em estudo podem ser, também, os fenômenos não observáveis diretamente, a exemplo da respiração celular, da fotossíntese, da replicação da molécula do DNA, que constitui os cromossomas. Por isso, é importante compreender os processos de produção e validação dos conhecimentos científicos e sua recontextualização pedagógica no ensino de Ciências Naturais, o qual nem seria possível sem a produção, anterior a ele, do conhecimento científico. É expressiva a quantidade de conhecimentos químicos de que os seres humanos fazem uso, seja para a síntese de novas substâncias, seja para a criação de novos medicamentos, entre tantos outros novos materiais.
No ensino de Ciências Naturais e de Química, assim como nas mais diversas áreas do conhecimento, as aprendizagens só são possíveis devido à existência de conhecimentos legitimados, de saberes e conceitos que permitem o ensinar e o aprender Ciências Naturais.
Michael Young, em sua obra intitulada “Para que servem as escolas?” situa a escola como instituição que tem como finalidade específica a promoção e a aquisição do conhecimento universalmente construído, a transmissão cultural. Para o autor, a instituição escolar permite e capacita os jovens “a adquirir o conhecimento que, para a maioria deles, não pode ser adquirido em casa ou em sua comunidade, e para os adultos, em seus locais de trabalho” (2007, p. 1294).
Esse conhecimento, pelo qual a escola é responsável por transmitir, é apontado pelo autor como “conhecimento poderoso” e se refere àquilo que o conhecimento possibilita ao sujeito: o que ele pode fazer tendo acesso a esse conhecimento, no sentido de fornecer novas ideias e possibilidades de pensar e de agir no mundo (YOUNG, 2007). O “conhecimento poderoso” é o conhecimento de caráter escolar, especializado, específico, ou seja, é adquirido na escola: uma instituição que tem uma intenção específica, uma forma proposital, que é a de promover a aprendizagem de saberes específicos a cada área do conhecimento, além da aprendizagem de valores e atitudes, a partir de atividades desenvolvidas na instituição escolar. Ela tem a função de trabalhar com saberes historicamente construídos e aparece quando é preciso ensinar/aprender um saber científico, diferente daquele aprendido em casa, na comunidade ou na rua (SAVATER, 1998).
Em diferentes épocas, a escola foi associada a diferentes papéis, como o de instituição responsável apenas pela “educação orientada para a formação da alma e o cultivo respeitoso dos valores morais e patrióticos” (SAVATER, 1998, p. 57), desconsiderando completamente a importância do ensino/aprendizagem de conhecimentos científicos. Em outro momento, desconsidera-se a importância da formação cívica, dos valores, da ética, da moral, que perdia seu espaço para o ensino dos conhecimentos científicos, especializados, da destreza e da técnica.
A escola contemporânea passa a ter uma grande missão, que é a de possibilitar tanto a aprendizagem de conhecimentos específicos a cada área do conhecimento, quanto a aprendizagem de valores, atitudes e competências associadas com a cidadania responsável, isto é, pelo conhecimento com características conceituais, contextuais e interrelacionais. Indo além do aprendizado de técnicas específicas para se produzir ou manipular algo, eles são
imprescindíveis para que as pessoas se constituam como sujeitos éticos, responsáveis e preocupados não apenas consigo mesmo, mas com o bem comum (BRASIL, 2006).
Na escola de nível fundamental e médio os conceitos químicos se incluem como uma ciência que possibilita aos estudantes aprendizados de caráter específico, oferecidos de forma intencional pela escola e que apresentam estreita relação com a formação dos cidadãos. Essa perspectiva de formação voltada a um desenvolvimento pleno do sujeito, preparando-o para o exercício da cidadania e para sua inserção no mercado do trabalho, é apontada por documentos oficiais brasileiros, como a Constituição Brasileira de 1988 e a Lei de Diretrizes e Bases (LDB Nº 9394, 1996) como principal função da educação básica no Brasil, ou seja, um ensino voltado à formação da cidadania (SANTOS & SCHNETZLER, 2003).
No entanto, esses objetivos traçados pelos documentos oficiais acabam fazendo com que incorramos no erro de pensar a educação básica como mera forma de preparação para o ensino superior ou para o ingresso no mercado de trabalho. Porém sabemos que, no contexto social no qual nos inserimos, já não basta saber ler e escrever. Exige-se do cidadão muito mais do que o “domínio da leitura e da escrita, ou do conhecimento geral das áreas de ciências e humanidades estudadas no Ensino Fundamental. Para o cidadão moderno é necessário também o conhecimento específico das disciplinas científicas do nível médio” (SANTOS & SCHNETZLER, p. 46, 2003).
Neste sentido, defendemos o aprendizado dos conhecimentos da Química no Ensino Fundamental de Ciências Naturais como possibilidade de desenvolvimento humano e de construção de um mundo melhor, pelo acesso a um “conhecimento poderoso”. A Química é essencial no aprendizado de conhecimentos específicos e daqueles necessários à formação de cidadãos, pois permite que os estudantes, pela ferramenta do conhecimento, saibam refletir sobre os fenômenos e acontecimentos do mundo da vida de forma mais crítica e consciente, numa perspectiva de “aprendizagem das ciências como processo de enculturação” (DRIVER et.al, 1999, p. 39 [grifo do autor]).
A escola contemporânea até pode cumprir com outras missões, mas ela nunca abrirá mão de ensinar e educar, em qualquer que seja o nível de ensino, para além de apenas instruir, ela é responsável pela educação dos valores, pela educação da cidadania, articuladamente à inserção do estudante nos estudos superiores e na vida socioprofissional (GUILLOT, 2008).
Assim, a instituição escolar tem uma grande missão e é cada vez mais responsável por mais dimensões do desenvolvimento humano, contudo, ela não pode nunca negligenciar
sua função imprescindível: a de possibilitar o acesso ao conhecimento escolar. Aos conteúdos cognitivos estão associadas outras dimensões formativas, nas quais se inclui o aprendizado dos conhecimentos químicos, que se associam com
o desenvolvimento de habilidades para lidar com as ferramentas culturais específicas à forma química de entender e agir no mundo. E, por sua vez, um conjunto de habilidades associadas à apropriação de ferramentas culturais (conceitos, linguagens, modelos específicos) possibilita o desenvolvimento de competências, como a capacidade de articular, mobilizar e colocar em ação, também, valores aliados aos conhecimentos e capacidades necessários em situações vivenciais. (BRASIL 2006, p. 116).
Para ampliar essa discussão sobre a especificidade do conhecimento escolar apresentamos a seguir algumas reflexões de caráter epistemológico com vistas a um entendimento sobre a diversidade dos conhecimentos que participam dos processos de ensino e aprendizagem de Ciências Naturais. Trata-se de uma abordagem e reflexão sobre a especificidade dos conhecimentos científicos, importantes de serem compreendidos em sua natureza, em seu modo de produção e validação, que se diferencia do conhecimento cotidiano. Para Chalmers (1993), baseado em Popper, a ciência e o conhecimento são construções humanas, que não podem ser vistas mediante percepções sensoriais, pelos sentidos humanos. O mesmo pensamento deve ser levado em conta quando consideramos as teorias, que são interpretadas como conjecturas ou como “suposições criadas livremente pelo intelecto humano no sentido de superar problemas encontrados [...] ou dar uma explicação adequada do comportamento de alguns aspectos do mundo ou universo” (CHALMERS, 1993, p. 64).
A partir das contribuições de Popper, cada vez mais se passou a admitir e a pensar a concepção de ciência como sendo uma construção humana, e não simplesmente como algo produzido ou percebido a partir dos sentidos humanos. Essa visão de ciência proposta por Popper se coloca como crítica à concepção baseada no empiricismo/indutivismo.
No indutivismo a Ciência é considerada como conhecimento derivado dos dados da experiência, ou seja, a partir de dados experimentais. O conhecimento científico é um conhecimento que é provado, portanto, é considerado verdadeiro; as teorias são o resultado de experiências rigorosas feitas a partir da observação e da experimentação, já a ciência é baseada no que se pode tocar, ouvir ou ver (CHALMERS, 1993).
Para o indutivista, a Ciência tem seu pontapé inicial no momento em que o pesquisador pratica o ato de observar. Os seguidores e defensores dessa concepção afirmam
que é na observação que se inicia o 'fazer ciência', no entanto, para isso “o observador científico deve ter órgãos sensitivos normais e inalterados e deve registrar fielmente o que puder ver, ouvir etc. em relação ao que está observando, e deve fazê-lo sem preconceitos” (CHALMERS, 1993, p. 24).
Essa concepção empiricista/indutivista não se refere apenas à Ciência, “ao fazer ciência”, mas se relaciona também às questões que dizem respeito ao ensino, já que é na escola que grande parte das crianças e jovens tem acesso à educação e ao conhecimento, sendo essa instituição a ponte de ligação entre a ciência, o estudante e a realidade na qual ele está inserido.
Na área de Ciências Naturais essa concepção de ensino ainda se mostra muito presente, principalmente em situações em que se busca uma explicação para tudo, sejam fenômenos, ou transformações. Essas explicações se baseiam naquilo que é visto pelos sentidos humanos, ou seja, explica-se algo a partir da visualização do acontecimento. No entanto, nem tudo o que existe no mundo pode ser visto. Usamos como exemplo o átomo, que sequer foi visto uma vez. Os elétrons, um elemento químico, enfim, tantas outras entidades que existem, mas que, no entanto nunca foram vistas. Aceitamos sua existência, por mais que jamais os tenhamos visto.
Para o indutivista os sentidos são a base fundamental para se produzir conhecimento, já que tudo se faz e se explica pela experimentação e pela observação. As afirmações, resultantes desse trabalho experimental, formam a base a partir da qual devem derivar as leis e teorias que constituem o conhecimento científico, de acordo com eles.
No mundo da ciência, dos laboratórios e das pesquisas essa concepção também é aplicada por apresenta alguns méritos, que para Chalmers (1993) se devem ao fato de a ciência empiricista/indutivista ter certo poder em dar explicações e em fazer previsões. Ainda apresenta confiabilidade e objetividade, o que para Chalmers supera outras formas de conhecimento. Essa objetividade da ciência indutivista
deriva do fato de que tanto a observação como o raciocínio indutivo são eles mesmos objetivos. Proposições de observação podem ser averiguadas por qualquer observador pelo uso normal dos sentidos. Não é permitida a intrusão de nenhum elemento pessoal, subjetivo. A validade das proposições de observação, quando corretamente alcançada, não vai depender do gosto, da opinião, das esperanças ou expectativas do observador (CHALMERS, 1993, p. 34).
Observamos que, o que o observador pensa, acredita ou desacredita sobre o objeto ou o fenômeno observado não deve ser considerado e é esse um dos fatores que faz da ciência tão
confiável, essa não interferência, o não questionamento, uma “aversão” a qualquer possibilidade de erro existente, em relação ao descoberto. No entanto, essa posição assumida pelo pesquisador indutivista pode tornar o conhecimento nem tão confiável, já que as hipóteses, variáveis ou possíveis erros não são considerados, os quais poderiam ser solucionados ou estudados.
É sabido que existem diferentes concepções de ciência e de conhecimento científico, bem como visões distorcidas para ambos. Neste sentido são feitas referência a algumas visões distorcidas e/ou deformadas de ciência, apresentadas por Pérez et.al (2001).
A primeira deformação refere-se à concepção denominada empírico-indutivista e ateórica, mencionada anteriormente, que
destaca o papel ‘neutro’ da observação e da experimentação [...], esquecendo o papel essencial das hipóteses como orientadoras da investigação, assim como dos corpos coerentes de conhecimentos (teorias) disponíveis, que orientam todo o processo (PÉREZ et.al. 2001, p. 129).
Outra deformação apresentada transmite uma visão rígida (exata, infalível...), representada pelo método científico, considerado “como um conjunto de etapas a seguir mecanicamente” (PÉREZ et.al. 2001, p. 129). A utilização do método científico caracteriza ainda o trabalho desenvolvido em muitas instituições escolares, especialmente no ensino de Ciências Naturais caracterizado pela exatidão e pelo rigor desse pretenso e poderoso método, como único válido.
É pertinente destacar que, nas Ciências, a pesquisa sempre requer um método pertinente, seja nas pesquisas de cunho mais quantitativo seja mais qualitativo. No entanto, a demasiada crença na exatidão, no seguimento rigoroso de regras e procedimentos puramente mecânicos acaba condenando a pertinência do método. Não se trata, pois, de criticar o uso de um método científico. Ao contrário, trata-se de destacar a sua necessidade na pesquisa. Afinal, sem a existência e o uso de um método científico, não teríamos tido acesso aos inúmeros conhecimentos produzidos pelas ciências. O que criticamos é a falta de reflexões epistemológicas no âmbito da formação de professores e do ensino em Ciências Naturais. A mera preocupação em atingir a exatidão ainda toma o lugar de reflexões sobre como os conhecimentos foram produzidos, o que eles permitiram ao longo da história da humanidade, de que forma os conhecimentos de Ciências participam na compreensão do mundo e na atuação de forma consciente e socialmente responsável.
A terceira deformação está relacionada a uma visão aproblemática e ahistórica, a partir da qual são transmitidos conhecimentos já elaborados, prontos, deixando de mostrar os problemas que deram origem a esse conhecimento, a sua evolução e as dificuldades enfrentadas durante o percurso de construção do mesmo.
De acordo com os autores, outra distorção é a que “consiste numa visão
exclusivamente analítica, que destaca a necessária divisão parcelar dos estudos, o seu caráter
limitado, simplificador” (PÉREZ et.al. 2001, p. 132). Já a quinta visão deformada trata do conhecimento e do desenvolvimento científico como algo acumulativo, que tem um crescimento linear.
Na sexta visão deformada de ciência, os autores apontam a visão individualista e elitista que a ciência possui, na qual os “conhecimentos científicos aparecem como obras de gênios isolados, ignorando-se o papel do trabalho coletivo e cooperativo, dos intercâmbios entre equipes...” (PÉREZ et.al. 2001, p. 133).
Por fim, é apresentada a última visão deformada, que
transmite uma imagem descontextualizada, socialmente neutra da ciência: esquecem-se as complexas relações entre ciência, tecnologia, sociedade (CTS) e proporciona-se uma imagem deformada dos cientistas como seres “acima do bem e do mal”, fechados em torres de marfim e alheios à necessidade de fazer opções (PÉREZ et.al. 2001, p. 133 [grifos do autor]).
As visões acima mencionadas não caracterizam apenas o ensino das Ciências Naturais, mas o ensino de diversas outras áreas do conhecimento. Tem-se nessa visão a impressão de que a ciência, a pesquisa e os cientistas fazem parte de outro mundo, um mundo à parte e distante do nosso. Isso se deve a concepções existentes principalmente nas sociedades menos favorecidas, que tratam o conhecimento e a ciência como sendo de acesso restrito, disponibilizado apenas para alguns privilegiados, e não como direito de todo cidadão. Nesse sentido o cientista também é considerado alguém fora de nosso alcance, dono de todas as verdades, aquele que não pode ser contrariado ou colocado em discussão.
Como forma de superação à concepção empiricista e indutivista de ciência, e a fim de superar essas visões deformadas, Bachelard (1996) propõe discussões que tem como intenção a superação de algumas visões e concepções por ele consideradas equivocadas. Lopes (1996), baseando-se na obra de Bachelard, apresenta uma perspectiva que busca a valorização do erro, como forma de validação do conhecimento científico. Ela denuncia o empirismo e defende uma epistemologia histórica, na qual a ciência é “um objeto construído socialmente, cujos
critérios de cientificidade são coletivos e setoriais às diferentes Ciências” (LOPES, 1996, p. 251).
De acordo com as concepções empírico-positivistas, o conhecimento é resultado da experiência, das observações realizadas com o uso dos sentidos, e “há um real dado em que a razão deve se apoiar” (LOPES, 1996, p. 258). No entanto, com algumas revelações de leis e teorias no campo das ciências essa concepção sofreu alguns abalos, e passou-se a compreender que existe uma distinção entre o real científico e o real dado, pois na ciência
não trabalhamos com o que se encontra visível na homogeneidade panorâmica. Ao contrário, precisamos ultrapassar as aparências, pois o aparente é sempre fonte de enganos, de erros, e o conhecimento científico se estrutura através da superação desses erros, em um constante processo de ruptura com o que se pensava conhecido (LOPES, 1996, p. 259).
Essa visão contradiz a concepção empiricista, baseada nas observações, criticando a ciência que se baseia apenas no que os sentidos são capazes de perceber. Como afirmado acima por Lopes (1996), na área de Ciências Naturais trabalhamos com estruturas, com modelos e com entidades que não podem ser vistas ou percebidas pelos seres humanos a olho nu. É preciso ultrapassar as barreiras do visível, das aparências e do observável para que consigamos compreender algumas situações e/ou transformações.
Na educação básica isso também se faz muito necessário, principalmente quando nos referimos a alguns conceitos da área da Química, como por exemplo, o de Elemento, que não está no real dado, que não pode ser observado, já que é uma criação humana de natureza teórica e o fato de não poder ser visualizado acaba sendo sinônimo de não aprendizagem por parte de muitos estudantes.
Essa dificuldade de compreensão de algumas entidades, pela não possibilidade de sua comprovação por meio de nossos sentidos, se dá pelo fato de que
para o senso comum, a realidade objetiva é uma só: aquela que se apresenta aos sentidos; o real aparente faz parte do senso comum. Portanto, será essencialmente a partir do rompimento com esse conhecimento comum que se construirá o conhecimento científico (LOPES, 1996, p. 259).
Em Ciências Naturais, citando especificamente conceitos da Química, as realidades de alguns objetos podem ser completamente diferentes. Para Lopes (1996, p. 259):
a realidade de um objeto que se apresenta aos olhos, que pode ser tocado, que possui lugar e forma definidos, não é do mesmo nível de realidade de uma molécula, a qual constitui e é constituída pela teoria molecular a ela subjacente.
Portanto, não se pode dizer que um objeto que pode ser tocado e visto pertence ao mesmo nível de realidade de um átomo, de uma molécula ou de um elemento. Os objetos que podem ser tocados ou observados fazem parte de outra dimensão, a do real dado, e estão na natureza. Já os átomos, assim como outras entidades, fazem parte do real científico e são criações humanas.
Esse real científico, que é objeto de construção de conhecimento nas Ciências, é realizado na relação entre sujeito e objeto, a qual é mediada pela técnica. Ao contrário da visão empírico/indutivista a ciência não descreve fenômenos, mas os produz, a partir de um processo instrumental e teórico, fazendo com que a Química “transforme-se em uma ciência elaborada sobre as bases de uma fenomenotécnica” (LOPES, 1996, p. 261).
O uso da técnica, citada por Lopes (1996), desempenha um papel importante pois, muitos objetos de estudo em Ciências Naturais não podem ser percebidos pelos sentidos, mas com o emprego de ferramentas técnicas que qualifiquem e ampliem a percepção sensorial, muitos passam a ser compreendidos. Um exemplo disso é o conceito de elemento, que não pode ser visualizado através de nossos sentidos, no entanto, se fizermos uso de algumas ferramentas e de técnica sua presença pode ser percebida com maior facilidade.
Outro exemplo que pode ser mencionado para explicitar a importância do uso da técnica e de ferramentas no ensino de Ciências Naturais é no processo de fabricação de sabão, que além de ser simples, é realizado pela maioria dos estudantes e de seus familiares em suas residências. Para se fabricar o sabão em casa, ou na escola (no laboratório de Ciências) pode- se fazer o uso dos mesmos materiais, das mesmas quantidades, da mesma receita, no entanto, em aula, o processo se dá de forma diferente, com outro significado, por mais que o sabão produzido seja o mesmo.
Em sala de aula, quando realizado o experimento a fim de que os estudantes produzam sentidos, o processo de fabricação do sabão é discutido, não apenas com base no que os estudantes podem ver, mas sim no que acontece por trás do que é percebido a olho nu. Em sala de aula fazemos o uso da palavra, do significado, das teorias que vão estar em ação no momento em que se faz algo. Em contrapartida, em nossas residências, nos baseamos no