PROJETO DE MESTRADO

SELEÇÃO 2012 - 2013

COMO ENSINAR CITOLOGIA A ALUNOS DE ENSINO MÉDIO DE MODO A

PROMOVER UMA VISÃO ADEQUADA DE NATUREZA DA CIÊNCIA

ANNA CÁSSIA DE HOLANDA SARMENTO

ORIENTADORESCLAUDIA DE ALENCAR SERRA E SEPULVEDA

CHARBEL NIÑO EL-HANI

IntroduçãoMATTHEWS (1995); LEDERMAN (2007); LEMKE (1997); DRIVER e

Colaboradores (1996)

Importância de inserir uma abordagem sobre História e Filosofia da Ciência (HFC) no ensino, como eixo organizador dos currículos. Contribuindo para

- Contextualizar a abordagem dos conteúdos de ciências;- Humanizar a ciência; - Facilitar a aprendizagem de conteúdos de ciências;- A tomada de decisões informadas sobre questões sociocientíficas; - Permitir uma visão adequada acerca da Natureza da Ciência (NOS).

O ensino de citologia na educação básica

DESMOTIVAÇÃO

Uma abordagem histórica sobre o processo de construção de modelos científicos de célula e de membrana plasmática promove:

Conceitos científicos sobre célula são apresentados:(1) sem nenhuma contextualização com seus processos de produção;(2) visando apenas memorização de estruturas e funções.

MOTIVAÇÃO

PARTICIPAÇÃO

APRENDIZAGEM

Percebemos a necessidade de investigar intervenções que integrem abordagem sobre HFC e ensino de citologia e que possibilitem aprendizagem de conceitos científicos sobre célula viva e uma visão adequada da ciência.

OBJETIVO

Investigar as características que uma sequência didática deve apresentar para proporcionar aprendizagem sobre citologia e favorecer uma visão adequada sobre a NOS, no contexto da primeira série do Ensino Médio.

Está em acordo com a metodologia da design research, podendo ser resumida na sentença a seguir: quais as características que deve apresentar uma intervenção X para alcançar o resultado Y, decomponível nos resultados (Y1, Y2,...,Yn), no contexto Z (PLOMP, 2009, p. 19).

Quais as características que uma sequência didática deve apresentar para proporcionar aprendizagem sobre citologia e favorecer uma visão adequada sobre a ciência, no contexto da primeira série do Ensino Médio?

Pergunta de pesquisa

O Estudo produzirá produtos teóricos com o potencial de promover mudanças no ensino de citologia:

- Produção de generalizações de caráter teórico – os princípios de planejamento (design).

- O quadro teórico de conhecimento sobre o próprio processo de construção e investigação da intervenção.

- O quadro teórico acerca de um trabalho teórico-empírico que articula ensino de Citologia e NOS.

Justificativa

Também pode contribuir para a diminuição da lacuna pesquisa-prática

no ensino de ciências.

MARTINS (2006) Dificuldades sobre a inserção da HFC no currículo, giram em torno

de aspectos metodológicos:

COMO FAZER ESSA ABORDAGEM EM SALA?

Através do trabalho com episódios históricos, que proporcionam discussões relevantes acerca da NOS.

Revisão da LiteraturaA promoção da compreensão adequada de NOS na educação científica

Como fazer discussões relevantes sobre NOS?

IRZIK e NOLA (2010)

Há pouco consenso sobre o que é a NOS.

Muitos educadores adotaram uma “visão de consenso” sobre a NOS.

A visão consensual impede uma clara definição e demarcação da NOS:

1-É cega em relação às diferenças entre disciplinas científicas;

2- A NOS aparece como fixa e atemporal;

3-Não permite que os alunos compreendam como a ciência, uma atividade humana carregada de subjetividade, consegue produzir conhecimento objetivo e válido entre culturas e sociedades.

Ideia de semelhanças de família: os membros de uma família podem se assemelhar cada um ao outro em alguns aspectos, mas não em outros.

Defendem uma abordagem baseada na noção de Semelhanças de Família.

IRZIK e NOLA (2010),

Captura a unidade da ciência, sendo útil pedagogicamente.

Na ciência, há uma série de semelhanças e diferenças entre as disciplinas científicas em termos de observações, de experimentos, da busca de previsões quantitativamente precisas ou não, e de regras metodológicas que empregam.

Irzik e Nola (2010),

As semelhanças e diferenças das disciplinas científicas são classificadas a partir de 4 categorias que caracterizam a NOS:

1-Atividades: observação, experimentação, coleta e classificação, atividades cognitivas – formular problemas, novos conceitos, hipóteses, teorias.

2-Objetivos e Valores: fazer predições, promover explicações, ter consistência, simplicidade, alta confirmação, adequação empírica, viabilidade.

3-Metodologias e Regras Metodológicas: método indutivo, método hipotético dedutivo, metodologia falcificacionista.

4-Produtos: dados observacionais ou experimentais, hipóteses, teorias, modelos, conhecimento científico.

Estas categorias são resumidas de forma sistemática e integrada a partir da seguinte proposição:

A ciência é um sistema cognitivo cujas atividades de investigação têm um número de objetivos, que tenta alcançar com a ajuda de suas metodologias e regras metodológicas, e, quando bem sucedidas, produz uma série de resultados, em última análise, o conhecimento.

A ciência é um construto humano cujas atividades de investigação têm um número de objetivos, que tenta alcançar com a ajuda de suas metodologias e regras metodológicas, e, quando bem sucedidas, produz uma série de resultados, em última análise, o conhecimento científico.

Semelhanças de Família na sala de aula

1- Atividades:Quais as atividades que os cientistas desenvolvem?

2- Objetivos: Quais os objetivos dessas atividades?Esse tipo de atividade é confiável para atingir esse objetivo?

3- Metodologias e regras metodológicas:Como os cientistas tentam atingir seus objetivos?

4- Produto:Dado esse tipo de atividade, para realizar esse objetivo, com ajuda de tal e tal método ou regras, qual é o resultado?

FRANCISCO JUNIOR (2010); RAVIOLO e colaboradores (2011); GILBERT E BOULTER (2000).

Defendem uma abordagem de ensino sobre NOS com foco sobre modelos.

Sobre o funcionamento dos modelos;

Sobre o papel dos modelos científicos;

Sobre a relação entre realidade e modelo.

Assim, acreditamos ser necessário abordar as seguintes questões:

1- A ciência é uma atividade de construção de modelos, não de descobertas sobre a realidade;

2- Modelos são construídos a partir de teorias sobre os fenômenos que eles buscam explicar;

3- Modelos não correspondem à realidade, interpretam a realidade, dada certa teoria e certas operações de abstração e idealização;

4- Modelos mudam ao longo do tempo quando não conseguem mais explicar, de forma coerente, os fenômenos, dada a construção de novos conhecimentos.

REVISÃO DA LITERATURAEnsino de citologia e abordagem HFC

PALMERO E MOREIRA (1999)

Defendem que:

1- A célula é um conceito chave na conceitualização e na organização do conhecimento biológico;

2- A construção de representações relativas à célula, sua estrutura e funcionamento é essencial para a compreensão do funcionamento dos seres vivos.

BASTOS (1992)Aponta problemas no ensino de citologia na educação básica.

Os alunos não conseguem fazer associação entre células e processos biológicos como respiração celular e transporte ativo.

Para facilitar o ensino do conceito de célula viva, Bastos (1992) propõe uma abordagem sobre HFC, permitindo que os alunos conheçam as evidências que sustentaram determinadas idéias registradas historicamente.

Epistemologicamente, o tema citologia propicia interações discursivas sobre modelo e realidade e sobre o processo de reconstrução histórica do conhecimento científico sobre célula viva, possibilitando uma melhor compreensão de conteúdos de citologia e da NOS.

Aspectos Metodológicos Gerais

O trabalho será conduzido como um estudo de desenvolvimento de inovação educacional (NIEVEEN et al., 2006).

Envolvendo a comparação entre as vias de aprendizagem planejadas e as vias de aprendizagem efetivamente realizadas em sala de aula – validação interna da SD.

O trabalho usará abordagem qualitativa baseada na metodologia da design research, que envolve 3 fases:

1- Pesquisa preliminar;2- Fase de prototipagem;3- Fase de avaliação.

Design Research

1- Pesquisa preliminar: Revisão da literatura e estudo do contexto real de ensino; Estabelecimento de princípios de planejamento (design) iniciais; Construção da sequência didática (SD) e dos instrumentos de coleta de

dados; Construção do material instrucional que será usado nas aulas da SD.

2- Fase de prototipagem: ciclos de investigação e avaliação formativa visando melhorar e refinar

a intervenção.

3- Fase de avaliação: Para concluir se a intervenção, depois de várias iterações, satisfez as

especificações pré-determinadas.

OBS: Essa fase não será tratada no presente estudo, uma vez que realizaremos apenas um ciclo da intervenção.

Construção da Sequência Didática

Será realizada em colaboração com os integrantes do CoPPEC.

Sua aplicação ocorrerá no contexto real de ensino na disciplina de Biologia e será conduzida por professores-pesquisadores integrantes do CoPPEC.

Critérios de justificação a priori (ARTIGUE,1996; MÉHEUT, 2005), a fim de tornar a intervenção clara e apropriada ao contexto da sua aplicação. Estes critérios incluem três dimensões

1- Epistemológica.2- Psicocognitiva.3- Didática.

Avaliação da Sequência Didática Validação interna – critérios de validação a posteriori (ARTIGUE, 1996; MÉHEUT, 2005).Instrumentos de coleta de dados :

1- Pré e pós-testes – foco na aprendizagem conceitual e visão adequada de NOS;

2- Textos escritos por estudantes ao longo da SD – foco na apropriação da linguagem da ciência escolar;

Tratamento estatístico: teste para determinar normalidade; teste para dados emparelhados.

Ferramenta de Lemke (1997) – Estudo do padrão temático dos textos dos alunos, a partir das relações semânticas presentes no texto.

3- Filmagens – análise de interações discursivas na sala de aula;

4- Descrição etnográfica do contexto de ensino.

Ferramenta de Mortimer e Scott – Analisar a modificação progressiva do conteúdo do discurso

Análise de Diários de Campo produzidos por professores-pesquisadores.

REFERÊNCIAS

• ARTIGUE, M. Ingénierie didactique. In :ARTIGUE, M.;BROUSSEAU, G.; BRUN, J.; CHEVALLARD, Y.; CONNE, F. e VERGNAUD, G. Didactiques des mathématiques. ed. delachaux et niestlé. Lausanne, Paris, 1996.

• BASTOS, Fernando. O Conceito de célula viva entre alunos do segundo grau. Em Aberto, Brasília, ano 11, no 55, jul./set. 1992.

• DUTRA, Luiz Henrique de Araújo. Introdução à teoria da ciência. 3. ed. rev. ampl. Florianópolis: Ed. Da UFSC, 2009.

• FRANCISCO JUNIOR, W. E. Analogias e situações problematizadoras em aulas de ciências. São Carlos: Pedro & João Editores, 2010.

• GILBERT, John K.; BOULTER, Carolyn J. Developing models in science education. Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2000.

• IRZIK, G. NOLA, R. A Family Resemblance Approach to the Nature of Science for Science Education. Science & Education 20(7-8): 591-607, 2011.

• LEDERMAN, Norman G. Nature of science: past, present, and future. Pp. 831-879, in: ABELL, Sandra K.; LEDERMAN, Norman G. (orgs.). Handbook of research on science education. New York: Routledge, 2007.

Os princípios de planejamento (design) que serão usados inicialmente na construção do primeiro protótipo da SD :

1- Uso de abordagem histórica sobre o processo de construção do conhecimento científico sobre citologia, para trabalhar algumas dimensões da NOS necessárias para a aprendizagem de conceitos científicos sobre citologia.

2- Emprego de abordagem explícita sobre NOS como foco sobre modelos, visando promover visão adequada sobre ciência.

3- Utilização de textos históricos e/ou científicos para contextualização do processo de construção do conhecimento científico.

4- Construção de um processo coletivo e cooperativo de aprendizagem, tomando como base a teoria sócio-interacionista de Vigotski (2001), para motivar e trabalhar o protagonismo do aluno no processo de aprendizagem.

Esses princípios de planejamento serão mobilizados e tornados mais concretos no processo de construção da SD visando proporcionar aprendizagem sobre citologia e favorecer uma visão adequada sobre a ciência em estudantes de Biologia da primeira série do Ensino Médio.

• LEMKE, Jay L. Aprender a hablar ciência: linguagem, aprendizaje y valores. Barcelona: Paidós, 1997.• MARTINS, Roberto de Andrade. Introducão: a história das ciências e seus usos na educacão. In. SILVA, Cibelle

Celestino (org.). Estudos de História e Filosofia das Ciências: subsídios para aplicação no Ensino. São Paulo: Editora Livraria da física, 2006.

• MATTEWS, Michael R. História, filosofia e ensino de ciências: a tendência atual de reaproximação. Cad. Cat. Ens. Fís., v. 12, n. 3: p. 164-214, dez. 1995.

• MÉHEUT, M. Teaching-learning sequences tools for learning and/or research. In: Boersma et al. (Ed.), Research and the quality of science education (pp. 195-207). Dordrecht: Springer . 2005 (NIEVEEN et al., 2006).

• NIEVEEN, N., MCKENNEY, S.; VAN DEN AKKER, J. Educational design research: the value of variety. In: Van den Akker, J., Gravemeijer, K, McKenney, S.; Nieveen, N. (Eds). Educational design research. London: Routledge, p.151-158, 2006.

• PLOMP,T.. Educational design research: An introduction. In: T. Plomp, & N. Nieveen (Eds.). An introduction to educational design research (pp. 9-35). Enschede: SLO – Netherlands Institute for Curriculum Development, 2009.

• SARMENTO, A. C. de H.; MUNIZ, C. R. R.; SILVA, N. R. da; PEREIRA,V. A.; SANTANA, M. A.; SÁ, T. S. de; EL-HANI,C. N. Investigando princípios de design de uma sequência didática para o ensino sobre metabolismo energético. VIII Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC). Campinas: ABRAPEC, 2011.

• SARMENTO, A. C. de H.; MUNIZ, C. R. R.; SILVA, N. R. da; PEREIRA,V. A.; SANTANA, M. A.; SÁ, T. S. de; EL-HANI,C. N. Investigando princípios de design de uma sequência didática para o ensino sobre metabolismo energético. Ciência & Educação, submetido.

• VIGOTSKI, L. S. A construção do pensamento e da linguagem. Tradução Paulo bezerra. São Paulo: Martins Fontes, 2001.

• ZABALA, A. A. Prática educativa: Como ensinar. Porto Alegre: Artmed, 1998.

OBRIGADA!!!!!