Para que serve ensinar Ciências?13.04.13
Por: Luciana Hubner.
1. Os desafios atuais para o ensino de Ciências
Minhocário da Escola de Educação Básica e Profissional Fundação Bradesco, de Paragominas/PA.
Ensinar Ciências é um grande desafio. A construção dos conhecimentos científicos e o desenvolvimento tecnológico crescem a velocidades inimagináveis. Como a escola está preparando seus estudantes para conviver e atuar nessa nova realidade?
Pesquisas e estudos apontam o crescente desinteresse dos alunos pelas Ciências e a não aprendizagem dos conteúdos que lhes são ensinados. Avaliações e pesquisas têm apontado que os alunos não encontram somente dificuldades conceituais, mas também enfrentam dificuldades no uso de estratégias de raciocínio e soluções de problemas próprios da pesquisa científica.
Uma das dificuldades está relacionada ao que podemos chamar de conteúdos sobre Ciências. São os conteúdos procedimentais das Ciências – o que precisam aprender e fazer com seus conhecimentos científicos -, nomeados de competências científicas por autores contemporâneos.
Essas competências estão presentes nos trabalhos com experimentação. Os experimentos muitas vezes são vistos pelos alunos como situações de demonstração e não como de pesquisa. A atividade intelectual presente no trabalho de investigação científica é vista pelos alunos como uma atividade solitária permeada pelo esforço individual, e as conquistas, como mérito pessoal e não situações de cooperação, busca conjunta e aprendizagem coletiva. É fácil encontrar alunos que assumem uma postura inadequada ao trabalho científico, esperando receber as respostas em vez de buscá-las, que perderam o interesse e o encantamento em fazer perguntas, questionar a si, ao outro e a situação observada.
A imagem da Ciência como um processo de descobrimento de leis, identificada como visão positivista – coleção de fatos objetivos governados por leis que podem ser extraídas diretamente pela observação e com metodologia adequada -, apesar de ter sido superada entre os filósofos e historiadores das Ciências, continua presente em muitas salas de aula.
O desajuste entre a Ciência que é ensinada na escola e os próprios alunos é cada vez maior, refletindo uma crise na cultura educacional. Como aborda Juan Ignacio Pozo no artigo “La Crisis de la Educación Científica, Volver a lo Básico o Volver al Constructivismo?”, a mudança no ensino de Ciências requer adotar não apenas novos métodos, mas novas metas e outra cultura educacional de ensino dessa área na escola.
É necessário olhar o ensino de Ciências presente na escola se queremos melhorar a educação científica. As Ciências não podem ser vistas e tratadas como um conhecimento pronto a ser apresentado aos alunos; as Ciências não são apenas produtos acumulados em forma de teorias ou modelos. No texto “La Valoración de Argumentaciones y Explicaciones: Promover Estrategias de Retroalimentación”, Richard Duschl destaca que é necessário levar para os alunos esse caráter dinâmico dos saberes científicos, conseguindo que percebam sua transitoriedade e sua natureza histórica e cultural, entendendo as relações entre o desenvolvimento da Ciência e a produção tecnológica, como também o compromisso da Ciência com a sociedade.
As Ciências são um campo privilegiado para o desenvolvimento de conhecimentos e competências que preparam para a vida. Resolver problemas, analisar informações e tomar decisões são algumas delas. Para ensinar Ciências na escola hoje, o desafio que o professor tem em mãos não é tão somente preparar as aulas, ter material, mas saber como realizá-las de modo a formar alunos participativos, críticos, com ferramentas necessárias para gerar ideias próprias e tomar decisões, entender e intervir de modo consciente no mundo à sua volta.
Nos próximos capítulos, convidamos o leitor a olhar o ensino de Ciências na escola e a repensar em sua forma, função e contribuição na formação de cidadãos para o mundo contemporâneo.
2. Os limites dos modelos transmissivo e de descobrimento espontâneo no ensino
O professor de Ciências Felipe Bandoni de Oliveira, do Colégio Santa Cruz, em São Paulo, desenvolveu sua aula a partir de crenças que o senso comum tem sobre a Lua.
Vamos tratar, agora, das maneiras predominantes no ensino de Ciências em nossas escolas. Numerosas investigações têm mostrado que os professores possuem concepções sobre as Ciências que, em grande parte, são resultados de uma formação adquirida ao longo dos anos que seguiram como alunos e são levadas para sua prática docente.
As concepções docentes sobre as Ciências e seu ensino converteram-se, desde o final dos anos 1980, em uma potente linha de investigação. Uma enormidade de artigos sobre o tema já foi publicado por diversos autores. Esses trabalhos apontam a discrepância entre a visão contemporânea das Ciências e as práticas, ainda hoje, marcadas por um empirismo e indutivismo extremos, como aponta Daniel Gil no artigo “Tres Paradigmas Básicos en la Ensenãnza de la Ciência”.
As pesquisas têm mostrado que para empregar práticas contemporâneas de ensino de Ciências não basta um professor que domine os conteúdos, mas que também compreenda a relação entre eles, busque maneiras adequadas de ensiná-los e saiba explorar suas possibilidades de ensino.
Grande parte das práticas correntes de trabalho de Ciências ainda hoje é organizada por apresentações de conceitos, muitas vezes tratados como definições de termos científicos, o que pode gerar nos alunos a ideia de que o conhecimento dos fenômenos está em seus nomes. Em situações como essa, o professor aparece como aquele que define os conceitos; e os alunos, aqueles que escutam passivamente, muitas vezes sem compreender que se trata de um modelo de transmissão verbal do conhecimento científico, conhecido como modelo tradicional de ensino.
Exemplo como esses nos faz pensar no papel e na função que ocupa o ensino de Ciências e o que caracterizaria, então, a Ciência escolar. Sabe-se que aprender Ciências não é saber definir conceitos e terminologias. Dessa forma, saber Ciências não está relacionado à capacidade de armazenar informações.
Práticas de trabalho voltadas à apresentação de informações científicas estão construindo nos alunos uma imagem distorcida da Ciência, uma vez que aprender um fenômeno não é saber defini-lo, principalmente se considerarmos que o significado de uma palavra pode ser facilmente obtido por meio de um dicionário. Aprender um fenômeno é procurar compreendê-lo, analisá-lo, relacionar àquilo que se observa com o que se sabe, confrontá-los com observações e saberes anteriores, elaborar previsões, comprová-las ou não, analisar a repercussão do fenômeno em outros fenômenos, procurar e analisar a variabilidade.
Para isso, o ensino de Ciências na escola deve ser encarado como possibilidade de permitir aos alunos construir conhecimentos que não seriam possíveis de serem adquiridos em outros espaços, com outros parceiros que não com o professor. As informações científicas estão cada vez mais disponíveis, divulgadas e acessíveis aos alunos, seja nos noticiários, nos documentários e nos programas infantis, nos museus e nos espaços de Ciências, nas revistas, nos livros e na internet. Acessá-las não é o dificultador e nem a garantia de construção de conhecimentos. Aprender Ciências não é tão somente uma questão de oportunidade de contato com a informação, seja na escola pela apresentação do professor, seja fora dela pelas oportunidades que se têm.
Apresentada como uma resposta crítica às ineficiências do modelo tradicional de ensino, da visão de ensino de Ciências pautada na apresentação de informações e terminologias, tem-se a ideia da aprendizagem das Ciências pelo contato com o mundo dos fenômenos, pela experimentação, diversão, participação. Uma visão apoiada na ideia de que o conhecimento científico está na realidade e que pelo simples contato aprende-se o conceito.
De acordo com Jerome Bruner, no artigo “The Act of Discovery”, este modelo de ensino considera que a observação precede o conhecimento, modelo conhecido por descobrimento espontâneo. Esse modelo postula uma imagem aberta da aprendizagem científica, em que os alunos são os protagonistas. Essa posição mais relativizadora poderia fazer pensar que corresponde a uma imagem mais integrada e construtiva do conhecimento, isso se o protagonismo do aluno não se limitar ao plano de seus interesses, mas abarcar, também, o plano de suas ideias e representações sobre o mundo. Porém, grande parte das vezes, isso não se apresenta assim; coloca-se ênfase nos procedimentos por considerar que o contato com os fenômenos naturais possibilitará o descobrimento de conhecimentos científicos e, por consequência, a aprendizagem de conceitos.
Tanto a concepção transmissiva de ensino de Ciências como a do descobrimento espontâneo apresenta uma visão linear do indutivismo, uma mais ingênua e outra mais sofisticada, que considera o processo de construção científica como algo linear, lógico e racional. É o que explica Rafael Pórlan em “Hacia um Modelo de Enseñanza Aprendizaje de las Ciências por Investigación”.
3. A Ciência escolar: das concepções espontâneas ao conhecimento organizado
Trabalho desenvolvido pela educadora Elda Mara Veras Corrêa Feitosa na Escola de Educação Básica e Profissional Fundação Bradesco, de Paragominas/PA.
Para superar a visão que os alunos têm sobre as Ciências, divulgadas pela mídia, reforçadas pelo tratamento que a escola dá à área e divulgadas em alguns livros didáticos, o que se denomina como imagem popular socialmente aceita de Ciências, imagens deformantes de cientistas (apresentados como sábios que trabalham solitários, isolados do mundo, fazendo experimentos e realizando descobertas), o trabalho com as Ciências na escola deve ser entendido como um processo em que o aluno aprende pela interação entre os conhecimentos que já possui, suas concepções espontâneas, e as informações, experiências, investigações que o professor oferece e organiza.
O professor nesse cenário assume o papel daquele que coordena, controla o fluxo de informação, ora oferecendo-a ora problematizando as descobertas e observações realizadas. Situações como essas requerem um professor que estuda, planeja, estabelece metas, um professor que atue como um investigador não só das aprendizagens como também das potencialidades das situações de ensino oferecidas aos alunos. Dessa maneira, evita-se o enfoque exato e dogmático das propostas indutivistas ou o disperso e ambíguo característico do modelo espontaneísta.
A ciência escolar, como está planejada, só existe e acontece na escola e se encontra na área de intersecção de outras duas ciências: a ciência do cotidiano – ciência popular ou do senso comum – e a ciência acadêmica.
A construção do conhecimento escolar inter-relaciona informações procedentes de diversas fontes: os saberes provenientes do conhecimento cotidiano, as interpretações realizadas pelo professor do conhecimento científico e didático, os problemas e interesses dos alunos, os problemas sociais, ambientais e culturais mais relevantes, as diferentes concepções e práticas sociais que existem a respeito deles e os conhecimentos produzidos pela pesquisa científica. A escola, por sua realidade social diferenciada de outros contextos sociais, deve gerar seu próprio conhecimento de referência, diferenciado do que os alunos têm à disposição e contato socialmente e do conhecimento científico na sua essência.
O trabalho com as Ciências na escola deve ir além da oferta de informação, principalmente se considerarmos que os alunos, a partir do momento que dominam o sistema de escrita, são capazes de acessar e interpretar essas informações de maneira autônoma. Posto isso, podemos afirmar que aprender Ciências não consiste somente na transmissão de conteúdos conceituais, na apresentação e acesso à informação, nem tão pouco no ensino de conteúdos procedimentais, na manipulação de materiais ou observação de fenômenos.
Devemos considerar que os alunos chegam à escola com conhecimento sobre os fenômenos naturais construídos em suas vivências, pelas informações que têm disponíveis, por sua curiosidade e busca por encontrar repostas para os quês e porquês dos fenômenos que observam – conhecimentos do cotidiano. Esse conhecimento é base para a investigação, ampliação e construção do pensamento científico. É na escola, a partir das situações-problema apresentadas pelo professor, pelos cenários organizados, pelas oportunidades e informações apresentadas nas situações experimentais e textos, que o aluno terá a oportunidade de ampliar os conhecimentos e aproximar-se, cada vez mais, dos conceitos científicos.
4. Transposição didática da investigação científica para a investigação escolar
Flávia Meiry Pereira, professora de Ciências, com seus alunos da EM Marechal Ribas Junior, de Goiânia.
A situação escolar não faz pesquisa científica, nem a descoberta de fenômenos, mas sim repete padrões presentes na academia e laboratórios de pesquisa. Os conhecimentos produzidos pela comunidade científica não foram elaborados para serem comunicados a crianças e adolescentes. Tais conhecimentos surgiram como respostas às perguntas formuladas dentro da comunidade científica. Sendo assim, os saberes científicos exigem um processo de transposição didática – como aponta Yves Chevallard no livro “La Transposición Didáctica. Del Saber Sabio al Saber Enseñado” -, ou seja, deve sofrer alterações que os tornem possíveis de serem ensinados.
Nas aulas de Ciências os alunos constroem conhecimentos sobre os conceitos que são novos para eles, mas que já foram validados pela Ciência. A investigação científica e a investigação escolar não são a mesma coisa, mas compartilham padrões comuns a respeito da organização e da produção dos conhecimentos que lhes são próprios, como a interação entre teoria e dados empíricos, o trabalho com situações-problema, a organização interna dos conhecimentos, o trabalho em parceria, entre outros.
No artigo “El Maestro como Investigador en el Aula. Investigar para Conocer, Conocer para Ensenãr”, Rafael Pórlan afirma que a ciência escolar é o resultado da interação entre o conhecimento socialmente organizado e o conhecimento comum. Jiménez Alexandre e Sammartí, no texto “Que Ciência Enseñar? Objetivos y Contenidos de la Educación Secundaria”, estabelecem cinco metas ou finalidades que parecem claramente possíveis da escola assumir:
a) A aprendizagem de conceitos e a construção de modelos;
b) O desenvolvimento de habilidades cognitivas e de raciocínio científico;
c) O desenvolvimento de habilidades experimentais e de resolução de problemas;
d) O desenvolvimento de atitudes e valores; e
e) A construção de uma imagem da Ciência.
5. A Ciência escolar e a Ciência acadêmica
Aula no laboratório do CE do Paraná.
Estamos diante da sociedade da informação, do conhecimento múltiplo e do aprendizado contínuo. A escola não é mais a primeira fonte – sequer a principal – de conhecimento para os alunos. A informação disponível hoje é muito maior e, muitas vezes, nem é preciso procurar por ela – é ela que chega a nós em formatos, algumas vezes, mais ágeis e atraentes do que os utilizados pela escola. Geralmente quando vai começar a estudar alimentação, a causa das doenças, a circulação do sangue pelo corpo, as formas de lançamentos de foguetes, os movimentos de rotação e translação, os dinossauros, entre outros assuntos, os alunos já possuem muitas informações provenientes da televisão, do cinema, dos vídeos e dos textos disponíveis na internet.
É importante aceitarmos isso, mas considerar que, às vezes, é uma imagem, uma informação superficial, fragmentada. Os alunos precisam de informação, mas também, e principalmente, precisam de capacidade para organizá-la e interpretá-la, para lhe dar sentido. E para isso, precisam ter desenvolvido capacidades para buscar, selecionar e interpretar essa informação. Os alunos não fazem ciência em outros espaços que não o da instituição escolar. O currículo de Ciências é uma das vias por meio das quais os alunos devem aprender a adquirir estratégias e capacidades que permitam transformar, reelaborar, reconstruir os conhecimentos que se recebe. É o que mostram Juan Ignacio Pozo e Carles Monereo, no livro “El Aprendizaje Estratégico”.
Então, aceitar isso implica em uma mudança didática no como se concebe o conhecimento que se trabalha na escola. É necessário renovar não apenas os conteúdos, mas acima de tudo as metas para as quais eles estão dirigidos, concebendo-os não como um fim em si, mas como meios para a construção de capacidades e pensamento científico.
Uma parte importante da educação em Ciências consiste no trabalho de ampliação e mudança conceitual, ou se refere a favorecer aos alunos novas maneiras de entender e interpretar o mundo, a partir das contribuições advindas do conhecimento científico de natureza mais universal – é o que destacam David Bearison no artigo “Socio-Cognitive Conflict and Cognitive Growth in Young Children”.
Os conhecimentos do senso comum, que os sujeitos adquirem de sua cultura local, devem ser tratados e vistos como importantes na construção dos conhecimentos científicos, principalmente se considerarmos que hoje, e cada vez mais, as crianças, desde muito pequenas, têm contato e interagem com informações relacionadas às Ciências, assim como com o avanço da tecnologia. Ao entrar na escola, os alunos já trazem um conhecimento substancial do mundo, sobre o qual se pode construir para desenvolver a compreensão de conceitos científicos.
O desenvolvimento de habilidades experimentais e de resolução de problemas, também vai requerer que os conteúdos procedimentais ocupem um lugar relevante no ensino de Ciências e que não tenha como meta a transmissão de saberes científicos, mas sim o de permitir que os alunos se tornem autores dos próprios processos de construção e apropriação do conhecimento científico.
Para isso, o objetivo do trabalho com procedimentos não deve estar dirigido à transmissão do corpo conceitual das disciplinas das Ciências, mas voltado a ajudar os alunos a aprender e a fazer ciências, a ensinar os alunos procedimentos para a aprendizagem das Ciências. Os procedimentos devem estar integrados em atividades mais amplas e ter como objetivo não só a aprendizagem de destrezas, métodos e envolver a chamada solução de problemas onde estão envolvidas situações vivenciadas e que requeiram do aluno predizer ou explicar um fato, analisar situações cotidianas e científicas e interpretá-las a partir dos conhecimentos pessoais; problemas que requeiram manipular dados, interpretar a informação e trabalhar com ela, a reconhecer conceitos utilizados e a estabelecer conexões.
O papel ativo do aluno é importante, mas a simples manipulação de materiais, a simples ação física, não leva, necessariamente, à construção de conhecimentos científicos, a uma ação mental; constroem-se conhecimentos científicos buscando-se respostas a uma questão, a um problema, como destaca Gaston Bachelard em “La Formation de l’Esprit Scientifique”. Práticas manipulativas não consideram que toda a observação ou interação com a realidade está dirigida por algum conhecimento e, grande parte de vezes, essas práticas transmitem uma visão rígida da atividade científica.
Assim como o objetivo da Educação Física na escola não é formar atletas e da disciplina de Língua Portuguesa não é formar romancistas ou poetas, o objetivo de ensino de Ciências não é formar cientistas, mas a difusão das atitudes e valores associados à postura indagativa e crítica própria das Ciências. Para compreender, utilizar e interagir de forma crítica não basta ter informação, mas ser capaz de identificar, explicar e aplicar conhecimentos científicos e sobre Ciências de forma consistente em diferentes situações, simples e complexas da vida real.
Se quisermos formar gerações de pessoas atuantes, críticas, produtivas e participativas é preciso olhar para o ensino de Ciências e superar a cultura transmissiva de informação, a organização e a distribuição linear e reducionista dos conteúdos. É preciso abrir espaço para uma nova cultura de aprendizagem de Ciências, que transcende a cultura impressa da informação como, também a manipulativa, abrindo espaço e aprofundando as dimensões de educação em Ciências, de educação sobre Ciências e educação para as (ou por meio das) Ciências.
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