Approvisionnement

Neste estudo adota-se a denominação de Cachapuz, Praia e Jorge (2002

)

de “perspetivas de ensino”, bem como a sua classificação em quatro perspetivas principais: Ensino por Transmissão (EPT), Ensino por Descoberta (EPD), Ensino por Mudança Conceptual (EMC) e Ensino por Pesquisa (EPP). Os principais atributos destas perspetivas são sintetizados no Quadro 2.5, de acordo com as descrições de Cachapuz, Praia e Jorge (2002) e Vieira (2003), o qual pode ser encontrado no final desta secção.

Ensino por Transmissão

No EPT assume-se o aluno como uma “tábua rasa”, um recetor passivo de conhecimentos absolutos e cumuláveis que lhe são transmitidos pelo professor. Ao professor, basta organizar estratégias de índole repetitiva e memorística, com exposições orais e leituras orientadas de textos, na maioria das vezes do manual escolar, que reproduzam conhecimentos progressivamente mais complexos. Outras estratégias que recorram, por exemplo, a atividades experimentais ou a recursos multimédia, assumem um carácter demonstrativo ou de aplicação de conceitos. O ensino enfatiza uma instrução com a finalidade de preparar futuros cientistas e, como tal, reflete valores aceites da

Ciência e do conhecimento científico, tais como a objetividade, a neutralidade, a linearidade de métodos e evolução (Pereira, 2002; Santos, 2000). Por tal, crê-se que muitas visões estereotipadas e empobrecidas da Ciência e da atividade científica, de cariz empirista e indutivista, tenham sido perpetuadas por gerações de um ensino centrado no professor e de acordo com esta perspetiva (Cachapuz, Praia e Jorge, 2002; Osborne e Dillon, 2008; Solbes, Vilches e Gil, 2001b) a qual, por sua vez, parece ser, hoje, ainda dominante em muitas salas de aula.

Ensino por Descoberta

A mesma necessidade de preparar futuros cientistas mas, agora, atribuindo ao aluno um papel mais ativo na sua própria aprendizagem, motivou o impulso do EPD. Nesta perspetiva toma- se o aluno como um “pequeno cientista” logo, este aprende “descobrindo” indutivamente ideias científicas a partir de observações objetivas e neutras. Assim, nas reformas curriculares norte- americanas das décadas de 1960, e portuguesas da década de 1980, assumia-se «um certo paralelismo entre os métodos de aprendizagem propostos e os métodos de trabalho dos cientistas» (Roldão, 1995, p. 38), descartando as influências tecnológicas e sociais na construção do conhecimento científico e perpetuando, tal como na perspetiva de EPT, visões empiristas e indutivas da atividade científica (Bennett, 2003c; Cachapuz, Gil-Pérez, Carvalho, Praia e Vilches, 2005a). Muito deste reforço se devia à insistência na reprodução do mítico “método científico” como forma de preparar os futuros cientistas. Assim, as estratégias e atividades da aula giravam em torno desta reprodução e o manual escolar, ainda como recurso preferencial de ensino, seria um manual de protocolos experimentais que deviam ser estritamente reproduzidos.

Ensino por Mudança Conceptual

Já na senda dos estudos sobre as conceções alternativas dos alunos e valorização da sua importância na aprendizagem, alguns autores (Driver, Guesne e Tiberghien, 1985; Mintzes, Wandersee e Novak, 2000) sugeriram que o ensino deveria focar-se na mudança de quadros conceptuais dos alunos. O processo que levaria a essa mudança deveria envolver (i) introdução na aula de eventos que os alunos não conseguissem explicar com base nas suas ideias, causando- lhes um conflito cognitivo; (ii) criação de situações nas quais os alunos pudessem testar as suas próprias ideias com estratégias de previsão-explicação-observação; (iii) discussão entre os alunos de ideias a partir da apresentação de episódios com resultados contraintuitivos (Bennett, 2003a, pp. 45-46). Assim se criaria um contexto favorável à apresentação da nova ideia, cientificamente aceite,

que deveria ser inteligível, plausível e frutífera, para que o aluno encontrasse condições para a incorporar em substituição das conceções prévias que lhe tinham sido abaladas anteriormente. A apresentação desta nova ideia e sua integração na (re)organização conceptual do aluno poderia ser realizada na sala de aula com o recurso, por exemplo, a mapas de conceitos, a episódios da História da Ciência e a atividades de Trabalho Experimental, particularmente com utilização do “V” epistemológico de Gowin. Deve-se destacar que nenhum destes instrumentos didáticos é exclusivo do ensino para a mudança conceptual mas, efetivamente, a investigação em torno deste modelo aprofundou métodos, vantagens e desvantagens da utilização de cada um deles.

Atente-se ao caso do Trabalho Experimental. Nesta perspetiva, falava-se de um Trabalho Experimental afastado daquele meramente verificatório que permeava o EPT e o EPD. Tratava-se agora de um Trabalho Experimental que deveria promover o encontro de «contra-exemplos capazes de gerar insatisfação em contraste com as ideias prévias dos alunos e que, por este motivo, os incentivassem e estimulassem cognitivamente a aderir a novos conceitos científicos com maior capacidade explicativa e predicativa» (Cachapuz, Praia e Jorge, 2002, p. 160). Esta assunção aproximava-se a uma visão racionalista da atividade científica que reconhece o valor do quadro teórico dos sujeitos na sua interpretação dos factos observados. Na verdade, os alunos também transportam quadros conceptuais que influenciam as interpretações que vão fazer das suas observações nas aulas de ciências experimentais. Mais, em consonância com a mesma visão racionalista que valoriza a importância das hipóteses e dos erros como motores de avanços científicos e, ainda, numa época de sobrevalorização do papel das conceções alternativas nas aprendizagens, o erro é considerado, nesta perspetiva de ensino, essencial para o progresso do conhecimento científico dos alunos. O erro faz parte da própria situação didática. Ao professor cabe explorar o porquê do erro, os significados que os alunos lhe associam, os saberes que expressam e organizar estratégias intencionais que levem os alunos a autointerrogarem os seus próprios saberes, problematizá-los e reequacioná-los dentro das novas ideias que forem apresentadas. Isso implica um esforço cognitivo e ativo do próprio aluno porque implica a reestruturação, raras vezes de um só conceito, mais frequentemente de saberes que incluem vários conceitos relacionados entre si. Para apoiar este esforço do aluno, Cachapuz, Praia e Jorge (2002) sintetizam algumas linhas de atuação do professor, que pretendem servir para promover uma atitude reflexivo- investigativa nos alunos ou, nas palavras dos mesmos «ajudar o aluno a realizar exercícios do pensar» (p. 154). Por exemplo, (i) pedir sistematicamente aos alunos que elaborem previsões acerca do que irão observar e que justifiquem as suas afirmações; (ii) incentivar a cooperação entre

os alunos, com a partilha e questionamento das ideias uns dos outros; (iii) organizar momentos de síntese com o recurso a esquemas e gráficos que facilitem a reorganização dos seus quadros conceptuais; e (iv) promover atividades de aplicação desses quadros conceptuais a situações da vida quotidiana dos alunos.

Outra inovação epistemológica do EMC reside no reconhecimento de que o Trabalho Experimental não pode ser realizado através de um método científico único, mas sim através de um pluralismo de metodologias. Este pluralismo é que é, na verdade, próprio da atividade científica. De facto, o Trabalho Experimental pode assumir um percurso descontínuo e pouco estruturado, e recorrer a metodologias tão diversificadas quanto as conceções alternativas que podem desenvolver-se e coexistir nos alunos, e às quais o professor precisa de dar resposta.

Não tardou o reconhecimento de várias limitações e críticas ao EMC. Uma das limitações provinha da ocorrência frequente, dentro da mesma turma, de alunos com conceções alternativas distintas, tornando-se impraticável para o professor a mudança de todas as possíveis conceções alternativas sobre um mesmo fenómeno (Bennett, 2003a). Além disso, a mudança conceptual é um processo cognitivo lento, gradual e complexo que dificilmente se encaixa nos tempos e moldes do atual ensino formal. A perspetiva de EMC era, também, criticada pela sua sobrevalorização dos conteúdos científicos em relação a aspetos como capacidades de pensamento, atitudes e valores em Ciência, também essenciais na resolução de problemas na atividade científica e nos contextos que envolvem conhecimento científico. Isto era premente no caso do Trabalho Experimental. As aprendizagens dos alunos seriam apenas de Ciência e não em e sobre Ciência, e não valorizariam o conhecimento em ação cada vez mais crucial para se ser cientificamente literato. Mas, como sintetizam Cachapuz e colaboradores (Cachapuz, Gil-Pérez, Carvalho, Praia e Vilches, 2005a), «a mudança conceptual não é o objectivo da resolução de problemas em Ciência, mas esta resolução, pode trazer alterações de conceitos» (p. 118). Assim, apesar de necessária, a mudança conceptual não deveria ser o enfoque do ensino. Haveria que ter em conta, também, aspetos processuais e axiológicos inerentes à reconstrução de conhecimento científico (quer dos cientistas, quer dos alunos) como, por exemplo, os papéis dos problemas, das teorias e das hipóteses em Ciência, as interações CTS, o papel do pensamento crítico e criativo, as tomadas de decisão e a comunicação. Na verdade, estas críticas e limitações, bem como o divórcio existente entre os resultados da investigação e as práticas dos professores, condicionaram a pouca adesão dos professores a esta perspetiva. Mas algumas das suas orientações foram integradas no EPP.

Ensino por Pesquisa

Entretanto, delimitavam-se melhor os princípios do Sócioconstrutivismo e apropriavam-se para a Educação em Ciências visões racionalistas da atividade científica. Primeiramente, tais reflexões repercutiram-se nas finalidades do Trabalho Prático Experimental nas aulas de ciências. Este deveria assumir uma natureza investigativa com um re-enfoque nos processos da Ciência, em alternativa ao anterior enfoque nos conteúdos científicos (Bennett, 2003c). Os conteúdos passavam, agora, a ser meios necessários ao, já referido, exercício de pensar (Cachapuz, Praia e Jorge, 2002) inerente à investigação científica. A par dos conteúdos, os processos científicos passavam a ser aspetos essenciais na promoção da Literacia científica dos alunos (uma finalidade da educação científica que se estava a materializar em vários desenvolvimentos curriculares). E numa aproximação a uma visão contemporânea externalista e humanista da atividade científica, também a investigação na sala de aula deveria partir de situações problema abertas e próximas do quotidiano dos alunos em interações sociais contextualizadas (Helldén e Solomon, 2004). Estas visões renovadas estão na base do Ensino por Pesquisa, uma designação de Cachapuz, Praia e Jorge (2002) atribuída a uma perspetiva com alguma proximidade ao trabalho que tem sido desenvolvido, internacionalmente, em torno do ensino por inquérito científico (Galvão e Freire, 2004), “Inquiry“, “Scientific Inquiry“ e “Inquiry Based Science Teaching“ (Flick e Lederman, 2006). Mas assumindo a classificação de Cachapuz, Praia e Jorge (2002), a perspetiva de EPP desenvolve-se em torno dos princípios organizativos de (i) inter e transdisciplinaridade; (ii) abordagem de situações problema do quotidiano de cariz CTSA; (iii) pluralismo metodológico ao nível de estratégias e tipologias de atividades; e (iv) promoção de uma avaliação formadora (não classificatória) ao longo de todo o processo de ensino e aprendizagem.

Os autores destacam a abordagem de situações problema por julgarem permitir discutir os processos da Ciência em interação com os da Tecnologia de forma contextualizada em problemas da atualidade social e, assim, aproximar-se à abordagem problemática da educação CTS proposta por Ziman (1994). Na verdade, quando os conceitos e processos científicos surgem como essenciais para resolver problemas próximos dos alunos, estes ficam mais interessados na sua aprendizagem e, em consequência, nas atividades de ensino. Como tal, os problemas, nas aulas de ciências, «devem ser colocados ou assumidos pelos alunos para que sintam como seus e adquiram significado pessoal» (Cachapuz, Gil-Pérez, Carvalho, Praia e Vilches, 2005d, p. 76). Efetivamente, o EPP e a abordagem problemática ao ensino CTS possuem várias afinidades, entre as quais uma sequência de ensino que envolve (1) um momento inicial de problematização, onde se devem

adotar situações de cariz CTSA como ponto de partida do ensino, (2) um momento intermédio de desenvolvimento de metodologias de trabalho para se dar resposta à questão-problema e (3) um momento final de avaliação formadora dos produtos (conhecimentos, capacidades, atitudes e valores) e processos (modo como o percurso de ensino e aprendizagem se desenvolveu) da sequência de ensino e aprendizagem.

Outro aspeto do EPP comum ao ensino CTS é o ensino em contexto que, por oposição ao ensino tradicional disciplinar, recorre à inter e transdisciplinaridade para proporcionar ao aluno um olhar global e mais autêntico sobre os problemas. De facto, a introdução da inter e transdisciplinaridade justifica-se por, em conformidade com uma Nova Filosofia das Ciências, permitir uma visão holística da Ciência como área de conhecimento que interage com outros saberes para conseguir explicar o mundo na sua globalidade e complexidade. E tal como a resolução de problemas em Ciência recorre a diferentes saberes, também funciona com olhares de distintas pessoas, pelo que devem ser promovidas estratégias de ensino que impliquem trabalho de pares e de grupo. Por outro lado, estratégias que envolvam interações sociais são as mais escolhidas num EPP tal como num ensino CTS. As estratégias devem ser diversificadas ao longo de uma mesma sequência de ensino, incluindo, por exemplo, (i) trabalho experimental, (ii) trabalho de campo, (iii) análise de episódios da História da Ciência (incluindo biografias de cientistas), (iv) debates, particularmente sobre situações controversas, (v) pesquisa, seleção e organização de informação, com recurso às TIC. Mais uma vez, os autores destacam que a diferença em relação a perspetivas anteriores reside no papel que o professor assume ao implementar estas estratégias. Assim, nas suas publicações Cachapuz e colaboradores (2005a; 2002) recomendam várias linhas de atuação do professor que se procura, aqui, sintetizar:

a) Selecionar os problemas a tratar nas aulas e as abordagens mais adequadas para levar os alunos a tratar esses problemas (por ex., problemática, histórica). Quando possível, os problemas a tratar devem incluir questões controversas, dilemas éticos que envolvam a mobilização de valores. b) Ajudar os alunos a elaborarem uma análise qualitativa inicial do problema a tratar, estimulando-os a explicitar também as ideias que já possuem sobre esse problema.

c) Aproveitar as ideias dos alunos para delimitar e formular questões e para definir hipóteses de trabalho e/ou previsões. As questões dos alunos devem ser concretas e geradoras de percursos de trabalho com tempo e complexidade adequadas à sua faixa etária e nível de ensino.

d) Desenvolver sequências de ensino com metodologias abertas e diferenciadas, ora focadas no professor, ora nos alunos, contextos e recursos variados (por ex., sala de aula, laboratório, jardim, museu, fábrica), mas adequados às questões-problemas e hipóteses formuladas.

e) Assumir o papel de questionador e orientador do percurso de pesquisa dos alunos. f) Clarificar, aos alunos, os objetivos das atividades a desenvolver.

g) Promover a realização de atividades experimentais (com controlo de variáveis), sempre que a questão-problema e as hipóteses formuladas se propiciarem a esse tipo de atividades.

h) Facilitar o acesso dos alunos a fontes de informação diversificadas, dinamizando atividades de pesquisa, seleção, interpretação e organização de informação.

i) Fomentar a utilização das TIC, particularmente, em simulações que permitam testar as ideias dos alunos, como ferramentas de pesquisa e organização da informação e de comunicação.

j) Promover debates nos quais os alunos possam argumentar e aprender a ouvir e ponderar argumentos de outros, estimulando-os a fundamentar os seus argumentos. Para tal, o professor deve precisar conceitos, formular questões que levem à reflexão e integrar saberes variados. k) Dinamizar atividades em que os alunos apresentem informação organizada e/ou comuniquem resultados obtidos, recorrendo a diferentes formas e suportes. Fomentar momentos de sistematização, integração e síntese (por ex., esquemas, mapas conceptuais, recapitulações). l) Estimular os alunos a confrontar as suas ideias com as dos outros alunos e com as da comunidade científica.

m) Realizar balanços em vários pontos do percurso de trabalho, que envolvam a explicitação, por parte dos alunos, das suas dificuldades e avanços, numa perspetiva de avaliação formadora. n) Desenvolver dispositivos de avaliação de capacidades, atitudes e valores, para além dos tradicionais dispositivos de avaliação de conhecimentos.

o) Ajudar os alunos a transformar a informação em conhecimento mobilizável nas propostas de soluções para o problema tratado e, ainda, que lhes permita compreender as interações CTS.

Pese embora estes avanços nas perspetivas de ensino, existem indícios repetidos da prevalência, ainda hoje, de práticas marcadas pelas perspetivas de transmissão e de descoberta (por ex., Almeida, 2005; Ferraz, 2009; Vieira, 2003). Por tal, e por serem mais próximas das teorias construtivistas, aprofundou-se mais as perspetivas de EMC e de EPP. As suas recomendações, em particular do EPP, devem fundamentar projetos de intervenção didática, quer ao nível do desenvolvimento de recursos didáticos quer da formação de professores.

Quadro 2.5 - Principais atributos das perspetivas de ensino (adaptado de Cachapuz, Praia e Jorge, 2002; Vieira, 2003). Perspetivas Atributos Ensino por Transmissão Ensino por Descoberta

Ensino por Mudança

conceptual Ensino por Pesquisa

Ensino - Papel do professor O professor é o detentor do conhecimento científico e transmite-o ao aluno geralmente através da exposição oral, recitação ou de leituras orientadas. O professor é o organizador e o mediador de situações com vista à descoberta de conhecimento através do método científico. O professor é o facilitador da reconstrução de conceitos provocando o conflito cognitivo com conceções alternativas que os alunos possuam. . O professor é o problematizador de "saberes" e o organizador de situações problema com vista à compreensão de conceitos e promoção de capacidades, atitudes e valores. Aprendizagem – Papel do Aluno O aluno memoriza conhecimentos científicos e aprende estudando conceitos de complexidade crescentes. O papel do aluno é passivo, bastando-lhe ouvir o discurso do professor (metáfora da "tábua rasa"). O aluno aprende descobrindo conceitos a partir de factos dados ou observados. O que não se redescobre não chega a ser aprendido. O papel do aluno é o de aplicar processos científicos para aprender (metáfora do "pequeno cientista"). O aluno aprende reconstruindo conceitos a partir de situações de conflito cognitivo e partindo do que já sabe - ideias ou conceções alternativas. O aluno assume um papel ativo de construtor do seu próprio conhecimento. O aluno aprende socialmente com compreensão baseada na interação entre o agir e o pensar. O aluno assume um papel ativo focado na realização de pesqui- sas, na interação com os outros, na reflexão sobre a sua maneira de pensar, sentir, agir.

Conceção de: - Ciência - aprendizagem (psicológica) - Trabalho experimental (TE) - Internalista e empirista. A Ciência é exata, objetiva e neutra. - Behaviorismo - TE do tipo ilustrativo, demonstrativo e de sentido verificatório ou confirmatório, guiado por um protocolo experimental rígido. - Internalista, empirista e indutivista. A Ciência é intuitiva, genial, experimental, pouco planificável. - Behaviorismo / índole construtivista de Piaget - TE do tipo indutivo, guiado por um protocolo experimental replicativo do método científico, linear e sequencial para "descobrir" o conhecimento. - Internalista e racionalista. A Ciência é modificável, não objetiva e tem avanços descontínuos. - Cognitivismo / Construtivismo - TE como instrumento para reconstruir conceções e com orientações variadas, tais como: "V de Gowin", mapas de conceitos, histórias da Ciência, ensaios argumentativos, etc. - Externalista e racionalista. Ciência é uma atividade humana tecnológica e socialmente contex- tualizada. - Construtivismo Sociocultural - TE como contexto para usar conceitos, capacidades e atitudes numa ampla gama de tarefas e orientado por pluralismo metodoló- gico centrado na resolução de questões- problema de cariz CTS. Caracterização didático- pedagógica (estratégias, atividades, recursos e ambiente de ensino e aprendizagem) Prevalência de exposições orais do professor e leituras orientadas. Atividades de repetição e estímulo à memorização. Recorre-se principalmente ao manual escolar. A avaliação é do tipo normativo. Estratégia de ensino em que se pretende reproduzir o método científico. Atividades experimentais do tipo indutivo. A avaliação é centrada nos processos científicos. Estratégias de ensino que partem das conceções dos alunos e utilizam os

conteúdos para a superação de conflitos cognitivos e mudança de conceitos. Valoriza- se o erro como fator de progresso do conhecimento. A avaliação é centrada nos conceitos. Estratégias de ensino que partem de problemas abertos, relevantes para os alunos e de cariz CTS. Atividades inter e transdisciplinares, de síntese e reflexão (“pontos de situação”). A avaliação é parte do ensino e integra conceitos, capacida- des, atitudes e valores.

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