Les jets d’eau

Nesta seção apresentamos algumas reflexões sobre as principais definições acerca das ideias dos alunos. A partir dos primeiros trabalhos de Piaget, nos anos de 1920 e 1930, as ideias das crianças ganharam um grande impulso até o início na década de 1970. É nesse período entre as décadas de 1960 e 1970, que no Brasil, o ensino de ciências passou a ter maior destaque no currículo da Educação Básica, conforme afirma Krasilchik (2000, p.85):

43 Um episódio muito significativo ocorreu durante a “guerra fria”, nos anos 60, quando os Estados Unidos, para vencer a batalha espacial, fizeram investimentos de recursos humanos e financeiros sem paralelo na história da educação, para produzir os hoje chamados projetos de 1ª geração do ensino de Física, Química, Biologia e Matemática para o ensino médio.

A consequência disso para nosso país foi a importação de materiais didáticos dos Estados Unidos, os quais consideravam como pressuposto a ideia de que os alunos deveriam aprender ciências da mesma forma como os cientistas produzem conhecimento científico. Além disso, segundo Krasilchik (Idem, p. 87):

No período 1950-70, prevaleceu a idéia (sic) da existência de uma sequência (sic) fixa e básica de comportamentos, que caracterizaria o método científico na identificação de problemas, elaboração de hipóteses e verificação experimental dessas hipóteses, o que permitiria chegar a uma conclusão e levantar novas questões.

Ainda segundo a autora, por mais detalhado que fossem os livros ou as atividades propostas, os resultados não foram satisfatórios. Na busca das razões desse insucesso,

“descobriu-se” que as crianças possuem ideias sobre o mundo e que essas ideias interferem na

sua aprendizagem de conceitos científicos.

Mesmo com todo o investimento curricular das décadas de 1960 e 1970, a constatação do fracasso dos grandes projetos curriculares elaborados por comissões de especialistas (como, por exemplo, os BSSC, PSSC e CSSC7) ficou evidente que os alunos, em geral, possuem ideias diferentes dos conhecimentos científicos a serem aprendidos. Inicialmente, estas ideias foram

compreendidas apenas como “ideias pré- instrucionais”, isto é, ideias das crianças construídas

antes de terem contato com a escola.

Decorrente disso, na década de 1970 defendeu-se que a principal função do ensino de ciências seria a de substituir essas ideias por aquelas consideradas científicas e apresentadas nos livros. Posteriormente, nos anos 1980, as ideias dos alunos passaram a integrar o rol de preocupações curriculares e dos pesquisadores, passando a ser então consideradas como importante ponto de partida para o ensino de ciências. Desde então, houve uma evolução e uma complexificação nessa compreensão, como veremos mais adiante. No âmbito da pesquisa, parece não haver mais dúvida sobre o entendimento das ideias das crianças como parte

7 _{Biological Science Study Committee, Physics Science Study Committee, Chemistry Science Study Committee} (KRASILCHIK, 2000).

44 constituinte de uma lógica própria de compreender o mundo na qual reside seu valor epistêmico. Entretanto, na prática escolar corrente, essa compreensão, e uma prática docente correspondente, está longe de ser amplamente estendida, da mesma forma como demonstrou o estudo de Langhi (2011). Neste trabalho, o autor aponta que mesmo após tantas pesquisas desenvolvidas na área da educação em ciências, no período em que denomina “movimento das

concepções alternativas”, ainda é preciso que façamos a pergunta (central em seu artigo): “para

qual direção e atitude atual nos apontam os resultados de pesquisas sobre Educação em Astronomia efetuadas durante o chamado movimento das concepções alternativas? (LANGHI, 2011, p. 373)”. Acerca da produção de pesquisas a área da EA no Brasil, o autor comenta que:

No entanto, apesar da existência de um lastro razoável de estudos dessa natureza, preocupa-nos o fato de que há persistências em favorecer a propagação dessas concepções, trazendo consequências para a educação básica, as quais, a nosso ver, precisam ser repensadas, principalmente em âmbito da formação docente (Idem).

Neste sentido, aponta como problemas a formação inicial de professores e também a formação continuada, geralmente oferecida na modalidade de cursos de curta duração que não promovem mudanças significativas nas práticas dos professores. Para superar essa fragmentação, o autor propõe uma ação nacional, através da criação de metas e planos nacionais, tendo em vista uma ação coletiva e não pontual de pesquisadores na área da EA. No nosso ponto de vista esta é uma necessidade urgente, e acreditamos que os resultados apresentados neste trabalho vêm a confirmar essa necessidade de mudança na formação inicial e continuada de professores com relação a EA.

Primeiros estudos sobre a lógica das crianças

Pioneiramente, os estudos de Piaget e seus colaboradores da Escola de Genebra, desenvolvido a partir do final da década de 1920, apresentaram a ideia de que a lógica infantil como sendo diferente da lógica do sujeito adulto. A partir desses trabalhos, muitos pesquisadores adentraram no mundo infantil para conhecer as ideias das crianças. Porém, como veremos adiante, não há pleno consenso na área de ensino de ciências acerca das implicações das ideias dos alunos.

Um dos pontos chaves da teoria epistemológica de Piaget é a ideia de equilibração (GARCÍA, 2002). Segundo essa teoria, a aprendizagem é um processo de adaptação cuja função é possibilitar a estruturação do mundo ou da realidade, algo similar ao que ocorre com os

45 organismos com relação ao meio ambiente em que vivem. Com os estudos do desenvolvimento da inteligência, Piaget voltou-se ao pensamento infantil reconhecendo nele o ponto inicial da estruturação lógica do sujeito adulto.

Na obra “La représentation du monde chez l’enfante” (PIAGET, 1926), apresenta

algumas ideias que as crianças possuem sobre diferentes temas, como por exemplo: “de onde

vem o pensamento?”, “onde estão os sonhos?”, “qual a origem das árvores, das montanhas e da Terra?”, “de onde vêm os Astros?” etc. Nestas pesquisas Piaget explora os diferentes níveis de

construção das ideias que as crianças apresentam, demonstrando a ligação dessas ideias com os estádios nos quais as crianças se encontram. No caso da origem dos astros, por exemplo, num primeiro estádio as crianças acreditam que o Sol, a Lua e as estrelas são produtos de uma construção externa, isto é, são fabricados:

As crianças pequenas (5 – 6 anos) afirmam que “o Sol nasceu pequenininho”, e que foi feito pelo “Papai do céu” ou por “um senhor” (Idem, p. 213). Além disso, as crianças atribuem características humanas aos astros: “(Gava, 8 anos e meio) o Sol vive porque “ele volta” – Ele sabe quando faz bom tempo? –

Sim, porque ele pode ver. – Ele tem olhos? – Oh, é claro! Tem dias quando ele se levanta que ele vê que o tempo está feio, então vai pra onde faz bom tempo (grifos do autor, idem, p. 218)”.

Em seus trabalhos Piaget já concebia as ideias das crianças em termos de progressão e não de substituição. Na sua teoria, um estádio não substitui outro, como, por exemplo, no caso da substituição da lógica pré-operatória pela lógica operatória, e esta por sua vez por uma lógica formal, mas é por ele constituído na medida em que cresce em termos de quantidade e qualidade.

É importante nesse momento fazermos uma distinção dos termos que são utilizados para designar as ideias dos alunos nas pesquisas em ensino de ciências. Cubero (1994) afirma que:

“muitas das chamadas representações das crianças, obtidas através de entrevistas ou

questionários, podem não ser algo mais que artefatos metodológicos que se constroem a partir

dos próprios sistemas de exploração e registro” (Idem, p. 34). Segundo a autora, apesar da

unanimidade entre os pesquisadores em reconhecerem que os alunos possuem representações sobre o mundo, existe uma variedade muito grande de termos que designam essas representações, tais como: misconception (concepções erradas), preconceptions

(preconcepções), alternative frameworks (marcos alternativos), alternative conceptions (concepções alternativas), spontaneous reasoning (pensamento espontâneo), représentations (representações) (Idem). Em nosso trabalho, optamos por utilizar preferencialmente a expressão

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“ideias dos alunos” por acreditarmos que ela esteja menos associada às concepções que,

implicitamente ou não, pré-julgam estas ideias das crianças.

Para cada termo utilizado, podem haver uma série de postulados subjacentes que implicam em conceptualizações de fundo diferentes. Segundo Cubero (1994), muitos autores consideram que o conhecimento científico do expert possui um status superior a outras formas de conhecimento. Isso faz com que o conhecimento prévio dos alunos, em comparação com o conhecimento dos cientistas (ou o conhecimento científico que o professor lhe quer ensinar), seja considerado equivocado. Levando a que palavras como misconception serem empregados

para designarem as ideias dos alunos sobre o mundo. “Essa perspectiva corresponde

frequentemente às pessoas que, estando a cargo da instrução formal [...] comparam as ideias (do aluno) com o conhecimento científico e as valoram como erradas” (Idem, p.35). Além disso, dentro dessa perspectiva encontram-se os pesquisadores ou professores que pretendem identificar quais ideias erradas possuem seus alunos para poder corrigi-las através da instrução formal. O mesmo ocorre com a expressão preconcepções, ao qual subjaz a ideia de que só pode ser considerada correta uma concepção científica do mundo, e que, as ideias dos alunos são anteriores a uma visão científica da realidade, e remetem a ideia de que os alunos ainda não aprenderam na escola determinado conhecimento ou conceito, por isso não sabem nada sobre aquele tema.

De acordo com Cubero (1994), ao reconhecermos que o conhecimento científico e outras representações do mundo possuem um status epistemológico relativo, as ideias das crianças podem ser compreendidas “ganhando assim importância as relações entre os conceitos cotidianos e os conceitos científicos na tarefa de aproximar e reconciliar uns de outros (Idem,

p. 36)”.

Além disso, Cubero citando Abimbola (1988), afirma que “há uma relação entre os

termos que se utilizam para descrever o conhecimento dos alunos e o marco epistemológico

dos investigadores e professores”. Na concepção empirista da natureza da ciência “o

conhecimento científico possui um status superior como forma de conhecimento”, já para

concepção da “nova filosofia da ciência”, “o conhecimento científico é uma das possíveis

formas de conhecimento humano, e as ideias que as pessoas possuem tem seu próprio valor, sem que seus critérios de avaliação possam ser os mesmos que se aplicam ao conhecimento

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A lógica dos conhecimentos escolares

Para Chervel (1990, p.192), “o ensino escolar é esta parte da disciplina que põe em ação

as finalidades impostas à escola, e provoca aculturação conveniente”. A escola sempre esteve,

desde sua criação, vinculada a princípios impostos por uma realidade exterior, seja ela

ideológica, política, cultural ou religiosa. Conforme Chervel (Idem, p. 188): “O papel da escola

não se limita ao exercício das disciplinas escolares. A educação dada e recebida nos estabelecimentos escolares é, à imagem das finalidades correspondentes, um conjunto

complexo que não se reduz aos ensinamentos explícitos e programados”.

Do ponto de vista da organização dos conhecimentos escolares, García (1998) aponta

que, para a “determinação desse conhecimento”, é necessário o entrecruzamento de três

perspectivas: a concepção construtivista do ensino e da aprendizagem, uma visão crítica do planejamento escolar e, por fim, a epistemologia da complexidade. É importante também, que se considerem as visões específicas, mas complementares, de campos como a didática das ciências, da psicologia da educação e também da epistemologia.

Há que enriquecer um conhecimento cotidiano que supõe uma aproximação muito simples ao mundo, que não capacita as pessoas para gerirem adequadamente sua vida e seu entorno. E é aí onde o conhecimento escolar deve desempenhar um papel fundamental, procurando a transição até uma perspectiva mais sistêmica da realidade, para um maior descentramento e relativização na intervenção e interpretação da mesma, para um maior controle do próprio conhecimento e de sua aplicação a resolução dos problemas socioambientais, para um maior desenvolvimento de atitudes de tolerância, cooperação e solidariedade (GARCÍA, 1998, p.10).

O autor denomina de “integração didática” esse modo de compreender o conhecimento escolar. Nesse sentido: “A integração proposta só é possível se não houver uma descontinuidade

insuperável, nem uma compartimentação rígida entre as diferentes formas de conhecimento

implicadas” (Idem, p. 17). Ou seja, neste marco teórico, não deveria haver espaço para uma

escola cujas disciplinas enrijecem o currículo, tornando os conhecimentos escolares segregados da realidade cotidiana na qual aluno e professor vivem.

A importância do conhecimento cotidiano, na estruturação dos conhecimentos escolares

é também abordada por García (1998). O autor enfatiza que é “o conhecimento cotidiano, o

conhecimento que configura, em grande medida as ideias que têm os sujeitos” (Idem, p. 18). Isso porque as crenças pessoais são construídas também no âmbito familiar e sociocultural, fora dos limites da escola. Tais ideias estão presentes tanto na vivência escolar dos alunos quanto dos professores.

48 Para García (Idem) de modo geral, o conhecimento que encontramos nas escolas é reflexo do tipo de sociedade hegemônica que vivenciamos nos tempos atuais. Não é um conhecimento que permita ao sujeito fazer uma leitura mais ampla da sua realidade, tampouco permite construir-se um sujeito reflexivo e criativo. Por outro lado, ao “optar por um modelo de interpretação e de intervenção alternativo ao atualmente hegemônico, supõe optar por uma

escola como lugar de conflitos” (Idem, p. 16). É papel da escola questionar a visão de mundo

construída na família, no sistema produtivo em que estamos inseridos e também dos meios de comunicação e educação. Assim, rompe-se com um saber linear, e com uma escola transmissiva e reprodutora.

Para isso, García (1998, p. 16) acredita que:

A escola deve converter-se em um lugar de reflexão sobre as relações entre os humanos, e entre estes e o meio, e em um motor de mudança social, tendo como objetivo educativo básico o que podemos denominar de enriquecimento do conhecimento cotidiano. A evolução deste conhecimento dirige-se assim para a construção, por parte dos sujeitos, de um determinado modelo de desenvolvimento humano (individual e social) alternativo ao atualmente predominante.

Nesse sentido a escola deveria converter-se em um lugar que possibilite aos sujeitos

construírem uma visão de mundo mais complexa, que “permita viver e atuar na realidade”

(Idem, p. 16), de forma crítica e autônoma, cooperativa e criativa.

Uma proposição feita por García (1998), ilustrada na Figura 3 a seguir, faz referência ao tipo de conhecimento a ser trabalhado na escola, com base nos diferentes referenciais que podem ser considerados importantes na construção do conhecimento escolar, sejam eles: os problemas socioambientais enfrentados na realidade; o conhecimento cotidiano; o conhecimento técnico-científico e também o conhecimento metadisciplinar.

49 Figura 3 - Diferentes referentes para a formulação do conhecimento escolar.

Fonte: Adaptado de García (1998, p. 22).

Com a inter-relação entre o modelo de desenvolvimento (conhecimento metadisciplinar), os problemas socioambientais (complexificação do cotidiano) e os conhecimentos acadêmicos (técnicos e científicos), associada à consideração das ideias dos alunos, é possível estabelecer uma construção de conhecimentos escolares pautada em outros princípios epistemológicos que não o da transmissão de verdades pré-estabelecidas. Isso implica na possibilidade de poder incluir as ideias dos alunos nas aulas, organizando os conhecimentos escolares com base nas especificidades de ensino e aprendizagem de cada grupo.

Para analisar os problemas socioambientais presentes no cotidiano dos alunos e professores, pode-se fazer uso não apenas do conhecimento científico específico das disciplinas, mas também, e especialmente, da história dessas disciplinas. Isso possibilita contextualizar os conhecimentos escolares, as Leis e fórmulas, bem como as formulações

teóricas de cada disciplina escolar. Nesse contexto, o conhecimento científico “teria mais um

papel de meio do que de fim” (Idem, p. 20). Já o conhecimento metadisciplinar compreende

“cosmovisões ideológicas que apresentam um alto grau de coerência interna” (Idem). No âmbito do referencial do Projeto Curricular IRES, “a ideia é conseguir na escola a transição

desde formas de pensamento simples a outras mais complexas, dentro do marco do paradigma da complexidade” (MORIN, apud GARCÍA, 1998, p. 20).

50 Para García (Idem), não há uma descontinuidade entre o conhecimento cotidiano e o conhecimento científico, desde que ambos não sejam compreendidos como estereotipados. Isto é, o conhecimento cotidiano como muito simples e homogêneo, e o conhecimento científico como algo muito similar ao conhecimento da física clássica, por exemplo.

Para além dessa dicotomia, o autor argumenta que, compreender o conhecimento científico e o conhecimento cotidiano de modo a não os segregar em patamares epistemológicos incompatíveis, permite vislumbrar outras formas de conhecimentos intermediárias. Transpondo essa ideia para o conhecimento de Astronomia, é possível afirmar que o conhecimento cotidiano se constrói sobre o dia, à noite, as estações do ano, as fases da Lua etc., não são incompatíveis com os conhecimentos científicos que os explicam. Tampouco são muito diferentes da forma como a própria humanidade construiu conhecimento sobre Astronomia (PIAGET, GARCÍA, 2011). Obviamente são respostas a questões diferentes, mas que partem de inquietações muito similares. Quando o professor questiona a turma sobre o dia a noite, talvez espere de seus alunos respostas elaboradas com base nos conceitos de rotação e translação. Como a criança não vivencia esses conceitos, de forma direta, ela responde conforme o que pode explicar daquilo que vê. E é a partir disso que formula modelos ou teorias para explicar como ocorrem o dia e a noite, que se tornam cada vez mais complexas.

Conforme García (1998, p. 42) entendemos que:

Reconhecer a funcionalidade e a validade do conhecimento cotidiano não equivale a negar-lhe a possibilidade de mudanças, inclusive de “melhora”, no sentido de uma resolução mais adaptada dos problemas abertos e complexos que nosso mundo nos oferece.

Portanto, não se trata de substituir o conhecimento científico pelos conhecimentos cotidianos na escola. Para além disso, se trata de reconhecer o conhecimento cotidiano dos alunos, e, ao valorizá-lo, possibilitar sua evolução, em conjunto com um conhecimento técnico- científico da realidade, pautando-se em problemas reais do dia a dia, que possam fazer emergir discussões mais profundas e complexas acerca da realidade.

Representações das crianças do Ensino Fundamental acerca dos conceitos de Astronomia

O fato de as crianças possuírem ideias próprias sobre o mundo que as rodeia e no qual vivem e interagem já não é mais nenhuma novidade na área da pesquisa em Educação em Ciências. Nesta subseção apresentaremos as principais ideias que as crianças possuem sobre alguns conceitos astronômicos. Realizamos uma busca em artigos nacionais e internacionais, bem como em pesquisas desenvolvidas em trabalhos de conclusão de cursos de pós-graduação

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stricto sensu. A seguir apresentamos alguns exemplos dessas pesquisas com relação as ideias

sobre a forma da Terra, às fases da Lua e do sistema Terra-Sol-Lua.

Em uma entrevista livre com uma criança de quatro anos, Lima (2010) identificou que, para a criança, mundo e Terra são palavras que têm significados distintos. Quando solicitada a desenhar o mundo foi possível perceber essa distinção. Além disso, a autora apresenta a

dificuldade que o termo “Terra” apresenta na linguagem oral, uma vez que pode ser entendido

tanto como a substância terra, o lugar onde as crianças brincam e se sujam, quanto como o

planeta em que vivemos. Uma dificuldade semelhante, porém, com relação ao termo “céu” foi

encontrada por Bartelmebs e Silva (2013). O conceito de céu pode ser, na língua portuguesa, interpretado tanto como a atmosfera que envolve a Terra, quanto como um lugar onde seres especiais habitam (deuses, anjos, espíritos) ou ainda, pode ser confundido com o espaço sideral. Fernández (2004) realizou um estudo com crianças de 7 a 13 anos sobre o desenvolvimento do conhecimento do conceito de globo terrestre, enfocando nas capacidades espaciais implicada nessa construção conceitual. Os resultados sobre as relações entre as concepções sobre a forma do planeta Terra, segundo a autora, confirmam a correlação entre as capacidades espaciais que avaliam estas provas com a compreensão científica deste fenômeno.

Dada a grande carga de aspectos espaciais que parecem estar implicados no conhecimento do planeta Terra conjeturamos que para ter uma concepção esférica da forma da Terra, é necessária a coordenação de perspectivas espaciais, na qual estão implicadas a capacidade de descentração e a adoção de outros pontos de vista, e para compreender que a Terra atrai os corpos para seu centro é necessária a elaboração de um sistema de referência geométrico que represente o espaço (Idem p. 192).

Nesse sentido, a autora entende que é necessária também a capacidade de reestruturação perceptiva, ou seja, a capacidade de perceber as partes separadas do contexto e organizá-las, para que se possa compreender conceitos envolvendo a forma da Terra e fenômenos astronômicos como estações do ano, fases da Lua etc.

Rodrigues e Silva (2013) ao investigarem as ideias das crianças sobre o formato da Terra e as fases da Lua, encontraram resultados similares aos da investigação de Nussbaum (1979). Também Scarinci e Pacca (2006) chegaram a categorias similares. A Figura 4, a seguir mostra exemplos das principais noções encontradas sobre a forma da Terra pelas autoras.

52 Figura 4 – Representações sobre a forma da Terra.

Fonte: Scarinci e Pacca (2006, p. 94)

A pesquisa de Kriner (2004, p.112) apresenta alguns conceitos necessários para compreender as fases da Lua, ressaltando que existem conceitos que precisam ser aprendidos