CHAPITRE I.REGRESSION SOUS CONTRAINTES LINEAIRES
3. CONTRAINTES DE BORNES
3.4. FONDEMENTS THEORIQUES DE L ’ALGORITHME MCCB
Na Nova Zelândia, as crianças podem iniciar a educação pré-escolar aos dezoito meses, embora esta fase seja considerada como uma preparação para este nível de educação, que só se inicia aos dois anos e meio. Segundo o Te Whāriki (1996), documento orientador das práticas educativas destinado a este nível de educação, a organização das crianças processa-se por língua falada (inglês ou maori) e por categorias de idades: da nascença aos dezoito meses (infant); um aos três anos (toddler) e dois anos e meio aos cinco ou seis anos de idade (young child) (Quadro 46).
Quadro 46. Organização do ensino, no sistema educativo neozelandês
Idades ciclos Anos de escolaridade 18 meses -5/6 Pré-escolar infant, toddler, young child
5/6-17 Ensino elementar 1º, 2º, 3º, 4º, 5º 6º ,7º, 8º , 10, 11º, 12, 13 Fonte: Ministry of Education (1993, 2007); Te Whāriki (1996)
Esta última categoria dedica-se especialmente à preparação das crianças para o ingresso no ensino primário.
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primário aos cinco ou seis anos de idade, embora a sua frequência seja apenas obrigatória a partir dos seis anos de idade. Mesmo neste nível de educação, o primeiro ano (designado ano zero) apresenta-se como ano de preparação para a escolaridade obrigatória, apresentando um currículo muito próximo das orientações curriculares para a educação pré-escolar.
O ensino das Ciências abrange todos os níveis de ensino desta área do conhecimento, desde o 1º Ciclo até ao Ensino Secundário. As diversas etapas de aprendizagem não se apresentam sob a designação de anos lectivos mas de níveis de desenvolvimento (Figura 4).
Fonte: Ministry of Education (1993)
A figura 4 mostra como os níveis de currículo estão relacionados com os anos de escolaridade (A). Na Nova Zelândia, o ensino das Ciências é constituído por oito níveis de desenvolvimento distintos, que se encontram em cada tema, e descrevem a progressão no currículo de Ciências do 1º ao 13º ano de escolaridade. O facto de existirem níveis de desenvolvimento distintos e de se defender que o aluno só pode transitar para o nível seguinte se dominar o anterior, mostra a preocupação de um ensino das Ciências bem sucedido e para todos. Como cada aluno é diferente, é natural que nem todos atinjam, simultaneamente, o mesmo nível. Há probabilidades de se encontrar alunos num mesmo ano mas em níveis distintos.
O Lugar das Ciências no Currículo Neozelandês
No desenho curricular do sistema neozelandês, a disciplina de Ciências surge em todos os níveis de ensino. Na Nova Zelândia, as orientações curriculares para a educação pré-escolar (Te
Whāriki, 1996) defendem uma abordagem integrada do currículo, centrado na criança. Neste documento são definidos os princípios, as áreas de aprendizagem e desenvolvimento, e os objectivos que se pretende que as crianças atinjam no final desta etapa educativa. O domínio das Ciências aparece integrado numa área com a designação de “exploração” (Te Whāriki, 1996, p. 13).
Defende-se neste documento (Te Whāriki, 1996) a exploração activa do meio ambiente, permitindo às crianças aumentar as suas capacidades de planear e conduzir as actividades. Pretende-se assim que as crianças desenvolvam uma visão de si próprios como aprendizes, planeando, investigando, questionando e reflectindo nas actividades e tarefas. Estas orientações curriculares (Te Whāriki, 1996) referem ainda que “as atitudes e expectativas formadas nesta etapa educativa irão influenciar as aprendizagens das crianças ao longo da vida” (p. 82).
No ensino elementar (níveis 1-8), a necessidade de uma aprendizagem das Ciências é frequentemente referida no documento Science in the New Zealand Curriculum (Ministry of Education, 1993), existindo uma secção onde se apresentam sugestões para concretizar um ensino das Ciências para todos. A Ciência deve ser acessível a todos os estudantes, quer pretendam ser cientistas ou não, tenham facilidades na aquisição de conhecimentos ou não, sejam rapazes ou raparigas, não importando os grupos ou as raças. A título de exemplo, apresenta-se uma breve referência ao caso das raparigas. De acordo com o programa, as raparigas encaram, com alguma frequência, a Ciência como algo exterior às suas experiências de vida, não considerando relevante para o seu futuro saber e compreender Ciência. Para modificar este aspecto, considera-se fundamental desenvolver nas raparigas as oportunidades referidas no quadro 47.
Quadro 47. Oportunidades a desenvolver nas raparigas na aprendizagem das Ciências
- Aprender as vertentes da Ciência que sejam alvo dos seus interesses;
- Desenvolver uma série de competências que lhes permitam aprender Ciências com sucesso; - Expressar as suas experiências, preocupações, interesses e opiniões;
- Estudar a construção histórica e filosófica da Ciência; - Ver a Ciência sob diferentes perspectivas;
- Interagir num contexto em que a linguagem e os recursos materiais não sejam sexistas; - Rapazes e raparigas usufruem de igual atenção por parte do professor.
(Ministry of Education, 1993, p. 11)
O curriculum nacional, em vigor na Nova Zelândia, define os conteúdos a ensinar, bem como as suas operacionalizações, as estratégias para flexibilizar o ensino ajustando-o a todos, exemplos concretos sobre como desenvolver um conteúdo dentro de um certo contexto e designa ainda o que e como avaliar. Este programa estabelece metas finais e metas a atingir no final de
111 cada tema que se estuda (Ministry of Education, 1993).
O curriculum nacional é um documento orientador para professores, alunos, pais e para a comunidade em geral, acerca dos conhecimentos e capacidades fornecidos pela escola. Embora tenha orientações rígidas definidas, mantém flexibilidade para que os professores adaptem o curriculo às necessidades dos seus alunos, das escolas e do meio local. Neste programa, as metas gerais para o ensino das Ciências pretendem levar o aluno a:
- Desenvolver um conhecimento e uma compreensão coerentes sobre a vida; o meio físico, o meio material e as tecnologias;
- Adquirir aptidões para investigar o que o rodeia de um modo científico;
- Ter oportunidades para desenvolver atitudes correctas nas investigações científicas;
- Promover a Ciência como uma actividade relevante para todos, pois faz parte do seu quotidiano; - Encarar a Ciência como o resultado do trabalho progressivo de indivíduos que tentam explicar os
vários tipos de fenómenos;
- Perceber que as pessoas recorrem ao conhecimento e aos métodos científicos para resolverem as suas próprias necessidades;
- Compreender a natureza da Ciência e da Tecnologia;
- Utilizar o conhecimento e as competências científicas para tomar decisões relativas ao seu dia-a-dia; - Consciencializar-se para a necessidade de agir de modo responsável perante o ambiente;
- Compreender a influência da Ciência e da Tecnologia no mundo actual;
- Fortalecer o talento científico, para garantir, no futuro, a existência de uma comunidade científica; - Desenvolver interesses e conhecimentos que o incentivem a englobar o estudo de áreas científicas na
sua carreira futura (Ministry of Education, 1993, p. 9).
Seguem-se à apresentação destas metas as condições necessárias para que o ensino das Ciências se torne verdadeiramente significativo. Para além da atribuição do tempo necessário e da existência das facilidades exigidas a nível de recursos, destacam-se as seguintes condições:
- Alunos, professores, pais, outros familiares e até a comunidade devem ter expectativas altas quanto ao sucesso escolar;
- Deve ser dada aos alunos a possibilidade de clarificar, partilhar, comparar, questionar, avaliar e modificar as suas ideias, adaptando uma compreensão científica da realidade envolvente;
- Deve dar-se aos alunos a oportunidade para usarem as suas ideias e habilidades primeiro num contexto familiar e, posteriormente, noutras situações;
- Deve ter-se em conta os métodos diversificados através dos quais os alunos aprendem;
- Os discentes devem reconhecer a relevância e a utilidade da Ciência para eles próprios e para a sociedade;
- Professores e alunos são responsáveis por trabalhar numa atmosfera de respeito mútuo, onde todas as ideias apresentadas pelos discentes devem ser tidas em conta;
- O ensino deve desenvolver-se num contexto actual e começar por situações familiares ao aluno; - Deve-se recorrer a estratégias de ensino diversificadas;
- Importa recorrer à transversalidade, sempre que possível (Ministry of Education, 1993, p. 10).
Selecção e Organização de Conteúdos
As orientações curriculares da Nova Zelândia (Te Whāriki, 1996) definem para a educação pré-escolar áreas de aprendizagem e desenvolvimento. Este documento (Te Whāriki, 1996) define cinco áreas de aprendizagem e desenvolvimento referidas como: “saúde e bem-estar; sentido de pertença da criança e da família, equidade, comunicação e exploração” (p. 13). O domínio das Ciências aparece integrado com o domínio da matemática e das Ciências sociais, na área “exploração”.
Nesta área, pretende-se que as crianças aprendam, através da exploração individual e de grupo, acerca do ambiente natural, social, físico e do mundo material. Os objectivos definidos para a área de exploração visam possibilitar às crianças: aprendizagens significativas centradas no jogo espontâneo; domínio e controlo dos seus corpos; aprender a desenvolver estratégias de aprendizagem baseadas na exploração activa, no pensamento e raciocínio; e construção de teorias pessoais que dêem sentido ao mundo natural, social, físico e material.
Para cada um dos objectivos são definidos conhecimentos, competências e atitudes que se pretendem que as crianças atinjam no final desta etapa educativa. Assim, as crianças deverão ser capazes de usar uma diversidade de materiais, recorrendo a problemas por elas formulados, usar estratégias de exploração activa, incluindo a exploração dos seus sentidos e o uso de ferramentas e materiais. Nestas competências incluem-se: a resolução de problemas, estabelecer padrões, classificar, conjecturar, recorrer a estratégias de tentativa e erro, pensar logicamente, comparar, questionar, explicar, participar em discussões, reflectir, planear e observar.
No ensino elementar, os programas da disciplina são desenvolvidos em quatro domínios: natureza da Ciência, Mundo Vivo, Terra e Universo, Mundo Físico e Mundo Material. Na análise do currículo vamos considerar, apenas, os blocos temáticos que se relacionam com as Ciências Naturais. No programa são especificados por domínios as metas a atingir e os objectivos a alcançar
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para cada nível de desenvolvimento, tal como se mostra no quadro 48.
Quadro 48. Articulação dos domínios, metas e objectivos a alcançar – Sistema de ensino neozelandês
Domínios Metas Objectivos
Compreensão
da Ciência Os alunos vão aprender sobre a Ciência como um sistema de conhecimento: as características do conhecimento científico, os processos pelos quais são desenvolvidos, e as maneiras pelas quais o trabalho dos cientistas interage com a sociedade.
Investigação
em Ciências Os alunos irão realizar investigações usando uma variedade de abordagens: classificação e identificação, o padrão de procura, exploração, investigar modelos, ensaios adequados, fazer coisas, ou o desenvolvimento de sistemas.
Comunicação
da Ciência Os alunos irão desenvolver o conhecimento do vocabulário, numéricos e os sistemas simbólicos e convenções da Ciência, e usar este conhecimento para comunicar sobre a sua própria ideia e as ideias dos outros.
Natureza da Ciência
Participar e
contribuir Os alunos irão trazer uma perspectiva científica para acções e decisões, conforme o caso. Ciclos da
Terra Os alunos obterão uma compreensão dos ciclos da Terra que formam a estrutura do planeta Terra ao longo do tempo geológico. Ciclos da
Astronomia Os alunos obterão uma compreensão dos ciclos astronómicos que são encontrados no universo. Planeta
Terra e Universo
Ciclos
interacção Os alunos irão compreender que as condições de vida são sustentados pela interacção dos ciclos naturais e humanos são influenciados pelas suas actividades. Processos
vivos Compreender os processos dos seres vivos e diversidade
Ecologia Compreender as interacções dos seres vivos com o meio ambiente Mundo
vivo
Evolução Compreender as mudanças. Os alunos irão compreender, em grupos, os processos que levam à mudança dos seres vivos por longos períodos de tempo e serem capazes de discutir as implicações dessas mudanças.
Fonte: Ministry of Education (2007)
A natureza da Ciência é um domínio unificador, onde os alunos aprendem a criticar as ideias e processos relacionados com a Ciência e a compreender que o desenvolvimento científico é fruto do trabalho de pessoas cujas ideias se foram alterando com o tempo, a explorar a relação entre a Ciência e a Tecnologia através da investigação, da aplicação da Ciência e da Tecnologia e do impacto das mesmas e a ter noção das aplicações da Ciência e da Tecnologia na vida de cada um, na comunidade e no mundo em geral (Ministry of Education: 1993, 2007).
A natureza da Ciência é considerada como um conteúdo à semelhança dos conteúdos específicos de uma dada disciplina e está disseminada pelas várias unidades temáticas do programa curricular. Assim, a sua operacionalização concretizar-se-á no decurso dos quatro temas associados aos conteúdos científicos: “Mundo Vivo”, “Mundo Físico”, “Mundo Material” e “Planeta Terra e o Universo” (Ministry of Education: 1993, 2007).
Os temas são trabalhados ao longo dos treze anos, em oito níveis de complexidade progressiva. O quadro 49 mostra a articulação para o tema “natureza da Ciência”.
Quadro 49. Articulação vertical dos conteúdos no tema ‘natureza da Ciência’ – Sistema de ensino neozelandês
Nível 1 e 2 Nível 3 e 4 Nível 5 e 6 Nível 7 e 8
Co m pr ee ns ão s ob re a C iê nc
ia Compreender que os cientistas fazem questões sobre o mundo, conduzem investigações e que a abertura de espírito é importante porque pode haver mais do que uma explicação.
Compreender que a Ciência é uma forma de explicar o mundo e que o conhecimento muda ao longo do tempo.
Identificar maneiras pelas quais os cientistas trabalham em conjunto e fornecem evidências para apoiar suas ideias.
Compreender que nas investigações os cientistas são condicionados pelas teorias científicas e o objectivo é recolher provas suficientes que são interpretadas através de processos de argumentação lógica. Compreender que os cientistas têm a obrigação de transferir as suas novas ideias às ideias históricas do conhecimento
científico e apresentar as suas conclusões para rever e debater.
In ve st ig aç ão e m C iê nc
ia Compreender as suas experiências e explicações pessoais do mundo natural através da exploração, jogo, e questionamento. Realizar experiências em grupo para compartilhar e analisar os conhecimentos. Questionar, encontrar provas, e proceder a investigações para desenvolver explicações simples. Planificar e realizar investigações que utilizem variáveis. As variáveis serão logicamente consideradas e justificam as conclusões. Desenvolver e realizar investigações para ampliar os conhecimentos científicos, incluindo o desenvolvimento, compreensão da relação entre as investigações e as teorias científicas. Co m un ic aç ão e m C iê nc ia Construir a sua linguagem e desenvolver o seu entendimento sobre as muitas maneiras como o mundo natural pode ser representado.
Usar uma série de símbolos científicos, convenções e vocabulário.
Envolver-se numa série de de tipos de textos e começar a questionar- se sobre os fins com que estes textos são construídos.
Os estudantes vão utilizar uma vasta gama de vocabulário científico, símbolos e convenções (incluindo diagramas, gráficos e fórmulas). Aplicar os seus entendimentos sobre a Ciência para avaliar tanto textos populares e científicos (incluindo a alfabetização visual e numérica).
Os alunos irão utilizar a Ciência do conhecimento aceite, o vocabulário, símbolos e convenções, ao avaliar o mundo natural e considerar as implicações mais amplas dos métodos utilizados para a comunicar/ representar. Pa rti ci pa r e c on tri bu ir
Explorar e agir sobre um assunto que liga a aprendizagem da Ciência à vida quotidiana. Utilizar os seus conhecimentos científicos quando consideram questões que lhes dizem respeito.
Explorar diferentes aspectos da questão, para tomar decisões sobre possíveis acções.
Os estudantes desenvolverão uma compreensão das questões sócio- científicas através da recolha de informações científicas pertinentes a fim de tirar conclusões baseadas em evidências e tomar medidas, quando necessário.
Os alunos irão utilizar as informações relevantes para desenvolver uma compreensão coerente sobre as questões sócio-científicas que lhes dizem respeito e para identificar respostas possíveis, tanto a nível pessoal como social.
Fonte: Ministry of Education (2007)
Neste currículo, verifica-se uma abordagem da natureza da Ciência assente numa perspectiva de ensino e aprendizagem que confere ao aluno um papel interventivo, contempla a discussão das ideias prévias dos alunos, está orientado não só para a compreensão dos processos
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envolvidos na construção do conhecimento científico e das características da Ciência, mas também para o desenvolvimento de competências científicas e assenta em suportes de natureza diversificada.
Fica clara a existência de um posicionamento quanto a uma abordagem diferenciada da natureza da Ciência em função dos vários níveis de escolaridade.