11.PROJECTO “TRABALHO LABORATORIAL: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS DOS DOCENTES”

 

UNIVERSIDADE DE AVEIRO

 

 

MESTRADO  EM  DIDÁCTICA

Projecto da dissertação

 

O TRABALHO LABORATORIAL: CONCEPÇÕES E PRÁTICAS DOS DOCENTES

 

 

 

 

 

 

 

Docentes: Dr.ª Teresa Bettencourt

                     

Mestrando: João Paulo do Amaral Correia Dias

2009/2010

 

 

 

Resumo

 

            O projecto visa desenvolver uma investigação sobre a relevância do trabalho laboratorial no desenvolvimento de competências investigativas de alunos de Biologia e Geologia do 10º.

            A importância do tema, focado na introdução, relaciona-se com o facto de Portugal pertencer à comunidade europeia, inserindo-se numa sociedade, que vai além das suas fronteiras físicas. Neste contexto as finalidades da educação em Portugal apontam para a formação de cidadãos críticos, reflexivos, criativos, entre outros aspectos, pelo que as metodologias a utilizar no processo ensino/aprendizagem das Ciências Experimentais, terão que dar resposta às referidas finalidades. É nesta óptica que se enquadram as orientações programáticas da nova reforma curricular, implementada em 2004, onde consta como uma das finalidades a valorização do trabalho laboratorial na educação em ciência.

      O problema da presente investigação consiste em compreender a acção educativa, que os professores do ensino secundário visados neste estudo, promovem com as actividades laboratoriais e suas repercussões no desenvolvimento de competências investigativas nos alunos.

Face ao referido, as questões a investigar são:

  • Que concepções pedagógico-didácticas e da natureza da ciência orientam os docentes participantes  na utilização das práticas laboratoriais no processo ensino/aprendizagem?
  • Que repercussões tiveram esses trabalhos laboratoriais no desenvolvimento de competências investigativas dos alunos?

No enquadramento teórico são analisadas as epistemologias do conhecimento, isto é, as diferentes concepções sobre a natureza da ciência, e a sua relação com as teorias psicopedagógicas. É com base nestes referenciais investigativos que é feita a caracterização do papel educativo das várias modalidades de trabalho prático.

A metodologia desta investigação enquadra-se num Estudo de Caso e vai ter como participantes dois docentes da Escola Secundária com 3º ciclo José Estêvão – Aveiro e os  alunos de duas turmas, uma de cada docente, do 10º ano de escolaridade de Biologia e Geologia. Na recolha de dados recorre-se ao questionário e à entrevista. Estes instrumentos permitirão obter os dados relacionados com as questões desta investigação, a partir dos quais será possível fazer a análise desses dados cruzada com o quadro teórico, de modo a obter resposta às questões de investigação.

Palavras-chave: trabalho laboratorial/competências investigativas/cidadania

 

 

 

 

 

Introdução

 

            A sociedade actual é palco de um acelerado desenvolvimento científico e tecnológico e a quantidade de informação que é veiculada pelos vários meios de comunicação é enorme, o que evidencia que na conjuntura societal o futuro é imprevisível. Além disto, Portugal pertence a uma sociedade global, não mais está restrito ao seu espaço territorial. Esta nova realidade social exige a formação de cidadãos críticos, reflexivos e com capacidade de adaptação a um sociedade em constante mudança. Face a isto, a Escola terá um papel diferente em termos de formação de cidadãos, e que consistirá em desenvolver as competências que permitam enfrentar os desafios que a sociedade em constante mudança lhe coloca. Neste sentido, a escola, como responsável pela etapa inicial da formação, deve potenciar uma cultura científica, imprescindível a uma cidadania ajustada às exigências da sociedade.

Na Lei de Bases do Sistema Educativo (ponto 5 do artigo 2º da Lei nº49/2005 de 30 de Agosto) consta como um dos princípios, 

“a educação promove o desenvolvimento do espírito democrático e pluralista respeitador dos outros e das suas ideias, aberto ao diálogo e à livre troca de opiniões, formando cidadãos capazes de julgarem com espírito crítico e criativo o meio social em que se integram e de se empenharem na sua transformação progressiva”.

É neste contexto que se enquadram os objectivos da aprendizagem que constam da actual revisão curricular do ensino secundário e que são a aquisição de conhecimentos, o desenvolvimento de capacidades de pensar em Ciência e de competências que permitam ao aluno uma formação como indivíduo e cidadão consciente, responsável e com uma cultura participativa (Direcção Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular-DGIDC,2003).

No que concerne ao propósito da educação em ciência para a cidadania, pretende-se que as ciências experimentais promovam: um interesse e estímulo pela ciência conducentes a um domínio científico e técnico, que permita a formação de cidadãos do séc.XXI capazes de reconhecer a ciência como um valor cultural necessário a indivíduos participativos, reflexivos e críticos; e ainda de sentirem necessidade de aprofundar o conhecimento ao longo da vida, por motivos de satisfação pessoal e profissional (DGIDC, 2003)

Num relatório do Departamento do Ensino Secundário – DES (1987) é salientado o facto de os professores utilizarem ocasionalmente o trabalho prático; este não servir de estratégia para que o aluno realize investigações ou interprete observações; e essas actividades de índole laboratorial não serem clarificadoras, para os discentes, quanto aos objectivos de aprendizagem.  Este relatório põe em evidencia que os professores não dão relevo ao trabalho prático/laboratorial e que, na sua perspectiva, não é estratégia com ênfase na aprendizagem. Seguindo esta linha de pensamento, Almeida (in Lederman e O`Malley,1986) menciona que a investigação feita a alunos, estes “referindo-se às actividades laboratoriais, afirmam que são sempre o mesmo: parecem vê-las como exercícios tipo receita de livro de cozinha…, com poucas oportunidades para tirarem conclusões e fazerem interpretações alternativas”. Ainda segundo Almeida (in Hodson e Reid) as actividades laboratoriais permitem o desenvolvimento das capacidades de comunicação e cooperação com os outros, e também o desenvolvimento intelectual e conceptual e o pensamento criativo e crítico. Neste contexto educativo, o docente deve assumir o papel de mediador e facilitador da aprendizagem. Deste modo, as actividades laboratoriais assumem um contributo para a formação de cidadãos com as competências atrás referidas.

            A pertinência do projecto justifica-se pelo facto de a política educativa, assim como os dados da investigação, terem como finalidade uma educação em Ciência assente no carácter prático, que deve assentar numa diferente acção educatica dos docentes, para que conduza ao desenvolvimento das capacidades/competências necessárias a uma cidadania que permita uma integração numa sociedade global.

            Considerando os referenciais legais e investigativos referidos, o problema da presente investigação consiste em compreender a acção educativa, que os professores do ensino secundário visados neste estudo, promovem com as actividades laboratoriais e suas repercussões no desenvolvimento de competências investigativas nos alunos.

Assim, os objectivos do estudo são:

  •  Conhecer os fundamentos pedagógico-didácticos e da epistemologia da ciência do que servem de referenciais à função educativa das ciências experimentais.
  • Compreender o contributo que as actividades laboratoriais podem ter no desenvolvimento das competências investigativas.

Face aos objectivos pretende-se focalizar este projecto no trabalho laboratorial na educação em ciência, e as questões a investigar são:

  • Que concepções pedagógico-didácticas e da natureza da ciência orientam os docentes participantes  na utilização das práticas laboratoriais no processo ensino/aprendizagem?
  • Que repercussões tiveram esses trabalhos laboratoriais no desenvolvimento de competências investigativas dos alunos?

As motivações pessoais que justificam a escolha desta investigação prendem-se com o facto da última reforma do ensino secundário basear-se num processo educativo construtivista, o que implica uma mudança do docente em termos pedagógico-didácticos relativamente às práticas de índole laboratorial, pois estas visam desenvolvimento de  certas competências nos discentes, que não eram pretendidas anteriormente. Além disto, o centro de formação de professores da minha área educativa nunca promoveu acções sobre o papel educativo dos trabalhos laboratoriais. Face ao referido, considero importante conhecer em que medida as práticas laboratoriais desenvolvidas pelos docentes se enquadram nas finalidades acutais da educação em ciência para a cidadania.      

Enquadramento teórico  

 

            Na educação em ciência é oportuno analisar a epistemologia do conhecimento científico, ou seja, o que é ciência. Segundo Almeida (1995) é de considerar a perspectiva empirista-indutivista assente na ideia de que a ciência começa com a observação dos factos da natureza, pois é através dos órgãos dos sentidos que se constrói o conhecimento, isto é, permite chegar às leis e teorias interpretativas da natureza. O sujeito é um observador que, ao utilizar o método científico, descenda aos poucos a realidade, sendo esta exterior e independente ao sujeito, eterna e constituída por elementos que se podem desmontar e depois relacionar sob a forma de leis e teorias. Nesta concepção o conhecimento científico é uma reprodução fiel de uma realidade considerada como um dado já feito.

A filosofia contemporânea da ciência que assenta numa epistemologia racionalista defende que as leis e teorias são construções, não resultantes de uma indução, mas onde intervém uma criação do espírito humano com ideias e conceitos livremente inventados. A teorização envolve um processo imaginativo, é um produto do espírito humano, em que o sujeito não é neutro, uma vez que está inserido numa rede social que tem uma cultura e uma linguagem. Há uma dialéctica  entre o sujeito-objecto para que se chegue a uma interpretação da natureza, a qual não correponde a uma verdade absoluta e imutável. O conhecimento é dinâmico, em que se procura a verdade e não a certeza, através de um diálogo constante no tempo entre o sujeito e a realidade. A ciência é critica com a qual se confrontam teorias científicas com os resultados da observação e da experimentação. Assim, a aquisição de conhecimento científico parte de problemas, uma vez que é a partir destes que se detectam os erros entre o saber e a natureza.

Tendo em conta as questões a investigar, importa clarificar determinados conceitos, designadamente, trabalho prático, trabalho laboratorial, trabalho de campo e trabalho experimental. Segundo Hodson (in Dourado,1988) o trabalho prático é toda a actividade em que o aluno tem um papel activo nos domínios cognitivo, afectivo e psicomotor e engloba os outros tipos de trabalhos. O trabalho laboratorial é uma actividade que poderá ter um carácter meramente demonstrativo ou experimental, só que neste há uma manipulação e controlo de variáveis. O trabalho de campo é realizado no campo, onde se poderão utilizar materiais laboratoriais e poderá ter um carácter experimental.

O trabalho laboratorial foi reconhecido como importante a partir do século dezanove e, desde esta altura, tem assumido várias modalidades que têm pressupostos epistemológicos diferentes (Almeida,1995; Valadares,s.d.;Gabriel,s.d.).

As demonstrações são actividades fechadas e a concepção e execução é feita pelo professor. Os alunos observam, relatam e escrevem as explicações das observações ou  as questões colocadas pelo professor.

As verificações possuem um pequeno grau de abertura, assentam na acção dos alunos, organizados em grupos, e as instruções estão previamente definidas.

Quer as demonstrações quer as verificações assentam numa epistemologia empirista-indutivista e é pretensão validar ou confirmar a teoria, a partir de um plano para o qual o aluno não teve qualquer contributo. Estes tipos de trabalhos laboratoriais inserem-se, sob o ponto de vista pedagógico, no ensino trasmissivo, em que a aprendizagem das ciências assenta nos conteúdos.

A partir da década de 80 do século passado, foi preconizado um outro método pedagógico, o da descoberta, que também se baseia numma epistemologia do conhecimento empirista-indutivista. Segundo esta metodologia de ensino admite-se que é através da observação e experimentação que se chega aos factos e à interpretação da natureza, em que o aluno é um processador de dados. O aluno é colocado na posição de “cientista”, usa o método científico com etapas bem definidas – a observação, hipótese, experimentação, interpretação e conclusão – que quando aplicadas levam ao conhecimento. O professor tem um papel de guia e orientador da actividade dos alunos. contradizes-te mais abaixo É um ensino centrado nos processos, em que há uma prática ritualística, assente na admissão de um método científico universal. Baseia-se numa psicologia behavorista e numa epistemologia da ciência empirista-indutivista.

Para os racionalistas a observação não depende só das percepções sensoriais, mas também dos conhecimentos, do nível cultural e das expectativas, o que requer, como pré-requisitos, uma boa preparação teórica e técnica. A confirmação ou não das teorias existentes implica que se parta de problemas e as soluções obtidas envolvem não só um raciocínio lógico, mas também uma intuição, imaginação e criatividade. Assim, o trabalho laboratorial na educação em ciência tem como princípio orientador partir de problemas, formulados pelo professor ou pelos alunos, que representam dificuldades e ao mesmo tempo um desafio e, consequentemente, têm um papel de estímulo para a resolução dos problemas. Está associado a uma actividade cooperativa da aprendizagem, por ser desenvolvida em grupo. Além disto, não se defende um método científico universal, mas várias metodologias que variam consoante o objectivo de investigação. Sob o ponto de vista da pedagogia baseia-se nas teorias construtivistas da aprendizagem – processo pessoal e social de construção do conhecimento. Neste sentido, o trabalho laboratorial tem um cariz investigativo, em que o professor tem o papel de mediador e facilitador da aprendizagem e deve criar um ambiente de liberdade e de responsabilidade nos alunos. Estes têm um papel de construtores activos do conhecimento. Isto implica que na prática docente se utilizem outros métodos de ensino e aprendizagem, que fomentam aulas que proporcionam aos alunos a utilização do método da descoberta. Deste modo, promove-se um ensino em que há integração dos conteúdos e dos processos.

É esta (re)contextualização racionalista/construtivista do trabalho experimental que é defendida por Mariano Gago (1990) ao referir que

sem cultura científica mínima são escassas as oportunidadades de cidadania autêntica, de construir ou participar nas escolhas da sociedade

ou seja, na formação de cidadãos esclarecidos, críticos e intervenientes numa sociedade global.

Seguindo esta linha de pensamento Cardoso (in Formosinho,1993) refere que no contexto educativo actual na aprendizagem em ciência deve ser dada relevância aos seus métodos, ao desenvolvimento das capacidades de problematização e reflexão sobre situações e estimular a criatividade, para que se promova um desenvolvimento harmonioso e global de futuros cidadãos.

É nesta perspectiva da educação em ciência que assentam as finalidades que constam nas orientações programáticas para o ensino secundário, e que são:

“A aprendizagem das ciências deve ser entendida como um processo activo em que o aluno desempenha um papel principal de construtor do seu conhecimento.

Os conhecimentos dos alunos prévios dos alunos condicionam as suas aprendizagens.

Nas actividades práticas, de carácter prático, investigativo, ou de outro tipo, desempenham um papel particularmente importante na aprendizagem das ciências.

Ao professor cabe a tarefa de organizar e dirigir as actividades práticas dos alunos, servindo-se para esse efeito de problemas.

A ciência deve ser entendida como um conhecimento em construção, dando-se particular importância ao modo de produção desses saberes.”

Relativamente às sugestões metodológicas referidas nas orientações programáticas verifica-se que assentam numa pedagogia construtivista, pois é referido que no processo ensino/aprendizagem os docentes devem potenciar situações problemáticas, tendo em consideração as concepções prévias dos alunos, que servirão de ponto de partida à planificação e realização de actividades práticas – pequenas investigações, laboratoriais ou de campo – realizadas pelos alunos.

Este estudo irá contribuir para o quadro teórico que o fundamenta. Para isso, ter-se-á como base a perspectiva dos participantes na investigação acerca das suas actividades laboratoriais que fomenta em contexto de sala de aula e suas repercussões nos alunos, no que concerne ao desenvolvimento de competências na educação para a ciência.

Metodologia de investigação

 

Considerando as questões de investigação, este estudo vai incidir  numa abordagem de natureza qualitativa-interpretativa, através de Estudo de Caso.

Chizzotti (2006,p.136) refere,

Os estudos de caso visam explorar, deste modo, um caso singular, situado na vida real contemporânea, bem delimitado e contextuado em tempo e lugar para realizar uma busca circunstanciada de informações sobre um caso específico”.

De acordo com Chizzotti (2006)  este estudo enquadra-se nesta abordagem uma vez que incide sobre uma situação real “O trabalho laboratorial na educação em Ciência no ensino secundário: concepções e práticas dos docentes”. Como foi referido, pretende-se compreender as concepções epistemológicas e pedagógicas que os docentes possuem acerca do papel formativo dos trabalhos laboratoriais e a repercussão dessa prática lectiva, na educação para a cidadania.

Ainda segunfo Chizzotti (2006) um estudo de caso fornece sempre um conhecimento de género particularista, sendo o objectivo conhecer o  “como” e os “porquês” dos trabalhos laboratoriais, assim como a adequação desse tipo de actividade face ao que é pretendido. Pode-se então referir que se trata de um tipo de pesquisa com carácter descritivo e não é pretensão modificar a situação visada, mas compreendê-la.

Os participantes desta investigação são dois docentes da Escola Secundária com 3º ciclo José Estêvão – Aveiro e os  alunos de duas turmas, uma de cada docente, do 10º ano de escolaridade de Biologia e Geologia.

Nas técnicas de recolha de dados a utilizar neste trabalho de investigação, recorre-se aos seguintes instrumentos:

O inquérito por entrevista, com questões abertas e fechadas, servirá para obter dados que permitam um conhecimento sobre o trabalho laboratorial na educação em ciência utilizado pelos participantes no ensino secundário.

 O inquérito por questionário, com questões abertas e fechadas, o qual permitirá obter dados relativos às competências investigativas dos discentes.

A escolha de dois instrumentos de recolha de dados tem como fundamento permitir  combinar os pontos fortes dos dois e corrigir as deficiências de cada uma deles, de forma a obter-se informação o mais fidedigna possível.

A análise documental tem como função na investigação qualitativa o confronto dos dados obtidos com os instrumentos atrás referidos.

Neste estudo, o tratamento da informação é a análise de conteúdo que irá permitir obter as respostas às questões de investigação, a partir dos referidos instrumentos. 

Considerações finais

           

            Nesta investigação poderão ser obtidos como resultados as repercussões das práticas laboratoriais dos alunos participantes e o conhecimento que os docentes possuem do papel pedagógico – didáctico dessas práticas na educação em Ciência. Espera-se que os possíveis resultados venham a permitir, a partir das concepções defendidas nas investigações realizadas sobre o papel educativo dos trabalhos laboratoriais, alargar o conhecimento e/ou corroborar ideias do quadro teórico acerca da acção formativa dessas actividades práticas realizadas pelos participantes. Além disto, deste estudo poderá dar ênfase à importância da formação contínua de professores sobre o papel educativo dos trabalhos laboratoriais, como uma estratégia de desenvolvimento das competências investigativas nos alunos.

Gestão do tempo para a investigação – Cronograma

 Bibliografia

Cardoso,A.(1993).A Centralidade do Trabalho Laboratorial nos Novos Programas de Química. Lisboa: Plátano Editora.

Chizzotti, A. (2006). Pesquisa Qualitativa em Ciências Humanas e Sociais. Petrópolis: Editora Vozes.

Dourado, L. (2001). Trabalho Prático (TP), Trabalho Laboratorial (TL), Trabalho de campo (TC) e Trabalho Experimental (TE) no Ensino das Ciências – contributo para uma clarificação de termos. Lisboa. Ministério da Educação – Departamento do Ensino Secundário.

Gago,M.(1990).Manifesto para a Ciência em Portugal. Lisboa: Gradiva.

Legislação:

Lei nº49/2005 de 30 de Agosto

Referências retiradas da Internet

Almeida,A.(1995).Trabalho Experimental na Educação em Ciência: epistemologia, representações e práticas dos professores. Dissertação de mestrado. Universidade Nova de Lisboa. Disponível em: http://dspace.fct.unl.pt/handle/10362/271

Direcção Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular, Portal da Educação. Ministério da Educação. Disponível em:

http://www.min-edu.pt/outerFrame.jsp?link=http://www.dgidc.min-edu.pt/

Gabriel,S. et al (s.d.).Trabalho Prático nos Actuais Curricula de Ciências do Ensino Secundário  e Formação de Professores. Disponível em http://www.enciga.org/boletin/61/resumo_trabalho_pratico_nos_actuais_curricula_de_ciencias.pdf

Perdigão,C. et al (2001).Programa de Biologia e Geologia 10º ano. Ministério da Educação – Departamento do Ensino Secundário. Disponível em:

  http://www.geopor.pt/gne/prog/novos_prog/bg_10.pdf

Valadares,J. (s.d.).O Ensino Experimental das Ciências: do conceito à prática: Investigação/ Acção/Reflexão. Dissertação de mestrado. Universidade Aberta. Disponível em: http://www.proformar.org/revista/edicao_13/ensino_exp_ciencias.pdf

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