O Ensino de Ciências:

história e tendências

Profª Tathiane Milaré

Como era a escola antigamente?

Como é a escola hoje?

Década de 60 Período marcante e crucial na história do Ensino de

Ciências

Guerra Fria (1945-91)

Interesse dos EUA em vencerem a batalha espacial

projetos de 1ª geração:

Física (Physical Science Study Commitee – PSSC)

Biologia (Biological Science Curriculum Study – BSCS)

Química (Chemical Bond Approach – CBA)

Matemática (Science Mathematics Study Group –SMSG)

Incentivo na formação de cientistas

Concepção de Ciência

Atividade neutra

Pesquisadores isentos de julgamento

de valores sobre o que estavam

fazendo.

Década de 60

Processo ensino-aprendizagem

influenciado pelas idéias de

educadores comportamentalistas

Objetivos do ensino:

◦ Comportamentos observáveis

◦ Indicadores mínimos de desempenho

aceitável

◦ Escalas de comportamento

Laboratório: décadas 50-70

Sequências baseadas no método

científico: identificação de problemas,

elaboração de hipóteses e verificação

experimental dessas hipóteses

Aluno: chega às conclusões e elabora

novas questões

Final de 60

Jean Piaget (1896-1980)

Construtivismo

Valorização das concepções alternativas

Alguns consensos construtivistas

O aluno deve participar ativamente das atividades

de ensino para sua aprendizagem.

É importante que o professor conheça

as ideias de seus alunos.

O diálogo possui um papel importante nos

processos de ensino e aprendizagem.

MCA: alguns consensos

Os alunos constroem por si mesmos uma variedade de

teorias (concepções) acerca das coisas da natureza.

As concepções frequentemente são diferentes das

científicas.

As idéias dos alunos são resistentes a mudanças,

funcionam como obstáculo à aprendizagem escolar.

O ensino escolar tem sido ineficaz em fazer com que os

alunos construam conceitos cientificamente aceitos.

[...] Peguei um béquer transparente cheio de água. Mergulhei

a batata ainda presa na extremidade da mola nessa água. O

indicador da mola estava sem carga. Aí eu perguntei para a

turma: por que isso ocorreu? Esperava aquela resposta

clássica: o empuxo da água devia fazer com que a batata

flutuasse, como ocorre quando a gente está numa piscina

ou numa banheira. Pois bem, antes desse tipo de resposta

acontecer, um menininho de nove anos afirmou: “isso

ocorreu porque a gravidade não atravessa a água”. Fiquei

espantado [...] com o modelo que aquele menino havia

construído sobre a gravidade[...]

ZANETIC, J. Ciência, seu desenvolvimento histórico e social – implicações para o ensino. In: SÃO PAULO.

Secretaria da Educação. CENP. Ciências na escola de 1º grau: textos de apoio à Proposta Curricular. São

Paulo:SEE, 1990, p.7-19.

Estados Físicos da Matéria

Confusão com transformação química

Gases não possuem massa

Ideia de que as moléculas mudam de estado,

têm cor, etc.

Astronomia

O Planeta não é esférico e não está no espaço

O Planeta é plano e o céu é paralelo

A Terra não é a fonte da força gravitacional

A Terra é esférica, oca e as pessoas vivem dentro dela

A gravidade está relacionada à presença de atmosfera.

Astronomia “Nos resultados do estudo realizado com uma amostra de

dezessete professores de Ciências entre 5º e 8º séries da

rede pública de ensino de São Paulo, Leite (2002) mostra

que a maioria deles concebe a Terra como um objeto plano,

bem como o Sol, a Lua e as estrelas. Outros entendem uma

Terra esférica, porém com um achatamento exagerado nos

pólos. Quanto aos fenômenos astronômicos, tais como dia e

noite, estações do ano, eclipses e fases da Lua, observou-

se excessiva dificuldade na articulação das respostas. Por

exemplo, desde uma Lua que não gira até uma Lua com

movimento de rotação tal que mostraria todas as suas

faces.” (p.4)

LANGHI, R.. Idéias de senso comum em Astronomia. In: Laerte Sadre Jr.; JaneGregorio -Hetem; Raquel Shida.

(Org.). Observatórios Virtuais. São Paulo: Institutode Astronomia, Geofísica e Ciências - USP, 2005, v. CDROM,

p. 1-9.

O entrevistador fornecia um lápis e papel em branco e solicitava para que o sujeito, além de descrever como

achava ser o planeta, elaborasse um desenho do mesmo. A partir do desenho outras questões eram

formuladas, como por exemplo:

- Onde nós estamos neste desenho?

- E o astronauta?

- - E as nuvens?

- Se o astronauta soltar uma pedra de suas mãos, o que acontece?

NARDI, R.; CARVALHO, A.M.P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre espaço, forma e

força gravitacional do planeta Terra. Investigações em Ensino de Ciências, v.1, n.2, p.132-144, 1996

NARDI, R.; CARVALHO, A.M.P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre

espaço, forma e força gravitacional do planeta Terra. Investigações em Ensino de Ciências, v.1,

n.2, p.132-144, 1996

NARDI, R.; CARVALHO, A.M.P. Um estudo sobre a evolução das noções de estudantes sobre espaço, forma e

força gravitacional do planeta Terra. Investigações em Ensino de Ciências, v.1, n.2, p.132-144, 1996

Categorias de noções sobre a forma e gravidade da Terra.

Fonte: Panzera e Thomaz (1995)

LANGHI, R.. Idéias de senso comum em Astronomia. In: Laerte Sadre Jr.; JaneGregorio -Hetem; Raquel Shida.

(Org.). Observatórios Virtuais. São Paulo: Institutode Astronomia, Geofísica e Ciências - USP, 2005, v. CDROM,

p. 1-9.

Energia

Conceito complexo e abstrato

Popularização do termo:

“Nescau, energia que dá gosto!”

Concepção antropocêntrica, em que a energia aparece associada somente com objetos vivos

Energia armazenada ou vista como sendo um agente causal armazenado em certos objetos (reservatório)

Energia associada à força e movimento

Energia como combustível

Energia como um fluido, um ingrediente ou um produto

Exemplos de concepções

alternativas Calor e temperatura

Calor e temperatura são a mesma coisa

Existem dois tipos de calor, frio e quente

Temperatura pode fluir de uma substância para outra

A temperatura de um objeto depende de seu tamanho

Os alunos usam o termo "contém de quente e frio“

Exemplos de concepções

alternativas em Química

Química e Energia

Uma vela acesa é endotérmica, uma vez

que o calor é necessário para iniciar a

reação

Formar uma ligação requer energia e a

quebra de ligação libera energia

Energia como um reagente

TASTAN, ÖZGECAN; YALÇINKAYA, EYLEM; BOZ, YEZDAN. Effectiveness of

Conceptual Change Text-oriented Instruction of Students’ Understanding of Energy

in Chemical Reactions. Journal of Science Education and Technology, v.17, n.5,

2008.

Equilíbrio Químico

As velocidades das reações sempre aumentam ao longo do tempo.

As concentrações dos reagentes e produtos no equilíbrio estão relacionadas por simples aritmética (exemplo: as concentrações são

iguais quando o coeficiente da equação coincide).

As mudanças nas condições de equilíbrio aumentam a velocidade de reação direta e

diminuem a inversa.

HACKLING, MARK; GARNETT, PATRICK. Misconceptions of chemical equilibrium.

International Journal of Science Education, v.7, n.2, p. 205-214, 1985.

Quais as possíveis causas dessas

concepções alternativas?

a) a influência das experiências físicas cotidianas;

b) a influência da linguagem cotidiana (oral e escrita),

que usamos no nosso dia-a-dia, nas nossas relações

interpessoais, como também da linguagem dos meios

de comunicação (rádio, TV, cinema, livros etc.);

c) a existência de graves erros conceituais em alguns

livros didáticos;

d) as idéias alternativas dos professores;

e) a utilização de estratégias de ensino e

metodologias de trabalho pouco adequadas.

Os estudantes possuem

concepções alternativas

resistentes à mudança.

Como concepções

alternativas podem ser

transformadas ou

substituídas?

Mudança Conceitual: condições

necessárias

1. Insatisfação com os conceitos existentes

(Incapacidade de resolver problemas, compreender situações).

2. Nova concepção inteligível (claro, perceptível,

compreendido).

3. Uma nova concepção deve aparecer como verossímil

(plausível, coerente).

4. O novo conceito deve sugerir a possibilidade de um

programa de investigação frutífero.

A partir da década de 60

Entre 1960 e 1980, as crises

ambientais, o aumento da poluição, a

crise energética e a efervescência

social manifestada em movimentos

como a revolta estudantil e as lutas

anti-segregação racial determinaram

profundas transformações nas

propostas das disciplinas científicas

em todos os níveis do ensino.

Formação

do Cientista

Formação

do Cidadão

Abordagem temática

Projetos

Relações C-T-S

Conteúdos científicos com importância na

vida

Interdisciplinaridade

Ciência para todos

Alfabetização Científica

Década de 60 - Brasil

A Lei 4.024 – Diretrizes e Bases da Educação, de 21 de dezembro de 1961

Ampliação das ciências no currículo escolar para desde o 1º ano do curso ginasial.

Aumento da carga horária de Física, Química e Biologia no curso colegial

Função das disciplinas: desenvolver o espírito crítico com o exercício do método científico; preparar o cidadão para pensar lógica e criticamente e ser capaz de tomar decisões com base em informações e dados.

Décadas de 60-70 - Brasil

Ditadura Militar (1964)

Escola:

enfatizar a cidadania formação do trabalhador

Lei de Diretrizes e Bases da Educação nº

5.692, 1971

disciplinas científicas: passaram a ter caráter

profissionalizante

Anos 90 - Brasil

Lei de Diretrizes e Bases da Educação, nº 9.394/96

a educação escolar deverá vincular-se ao mundo do trabalho e à prática social.

“os currículos do ensino fundamental e médio devem ter uma base nacional comum, a ser complementada pelos demais conteúdos curriculares especificados nesta Lei e em cada sistema de ensino”.

Ensino Fundamental

domínio da leitura, da escrita e do

cálculo

a compreensão do ambiente material

e social, do sistema político, da

tecnologia, das artes e dos valores em

que se fundamenta a sociedade Preparar para o Ensino

Médio???

Ensino Médio

consolidação dos conhecimentos

preparação para o trabalho e a

cidadania para continuar aprendendo.

Vestibular???

Situação Mundial

Guerra Fria Guerra Tecnológica Globalização

Tendências no

Ensino de Ciências 1950 1970 1990 2000

Objetivo do Ensino Formar Elite Formar Cidadão-

trabalhador Formar Cidadão-

trabalhador-

estudante Programas Rígidos Propostas

Curriculares Estaduais

Parâmetros

Curriculares Federais

Concepção de

Ciência

Atividade Neutra Evolução Histórica

Pensamento Lógico-

crítico

Atividade com

Implicações Sociais

Instituições

Promotoras de

Reforma

Projetos Curriculares

Associações

Profissionais

Centros de Ciências,

Universidades Universidades e

Associações

Profissionais

Modalidades

Didáticas

Recomendadas

Aulas Práticas Projetos e

Discussões Jogos: Exercícios no

Computador

Na pesquisa em ensino...

Em termos históricos, o crescente interesse em pesquisas

sobre educação em ciências – e, dentro desta grande

área, sobre educação química – foi o resultado direto do

movimento de reforma curricular que ocorreu,

principalmente nos Estados Unidos e Inglaterra, com o

desenvolvimento dos projetos CBA (Sistemas Químicos), e

CHEMS (Química: uma ciência experimental) e do Nuffield

de Química, na década de 60.

Os cursos tradicionais de química até então existentes, se

caracterizavam por serem muito extensos, descritivos,

enfatizando o acúmulo de informações e o uso de

demonstrações experimentais que visavam confirmar o já

ensinado na teoria.

SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições de

pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio, p.27-31,

1995.

As pesquisas em ensino na época eram fortemente apoiadas em

contribuições da psicologia comportamental, em uma visão

epistemológica empirista de ciência, e eram desenvolvidas segundo

modelos de investigação que privilegiavam uma abordagem

quantitativa e estatística de resultados advindos de comparações

entre grupos (controle e experimental).

Nesses primórdios das pesquisas na área, podemos entender que

tais ênfases visassem, erroneamente, conferir uma maior

‘cientificidade’ aos resultados, à semelhança das pesquisas nas

áreas científicas. No entanto, os resultados pouco promissores da

avaliação dos referidos projetos em termos da aprendizagem dos

alunos e as críticas de mitificarem o método científico, de fazerem

dos alunos pequenos cientistas e de enfatizarem o indutivismo e a

aprendizagem por descoberta, levaram a comunidade de

educadores em ciências, no final dos anos 70, a repensar as

abordagens e os objetivos das investigações na área.

SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições

de pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio,

p.27-31, 1995.

Principais críticas feitas aos projetos naquela época:

A ênfase na aprendizagem por descoberta.

O aluno era visto como “tábula rasa”.

A mitificação do método científico como um método todo poderoso que leva à descoberta das verdades científicas a partir de observações objetivas e neutras. Tal método, decomposto em suas várias etapas de i) observação cuidadosa e coleta sistemática de dados experimentais; ii) busca de regularidades; iii) elaboração de generalizações, e iv) comunicação de ‘verdades’ era usualmente apresentado nas primeiras páginas dos livros ou era descrito, pelo professor, nas primeiras aulas de química.

SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições de

pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio, p.27-31,

1995.

“os educadores em ciências, que anteriormente imaginavam saber a melhor

forma de ensinar, são levados, ao final dos anos 70, a buscar os porquês e os

‘como’ do processo de ensino-aprendizagem”

Como os alunos

aprendem os

conceitos científicos?

“Assim, de uma tradição centrada na transmissão de conhecimentos científicos

prontos e verdadeiros para alunos considerados ‘tábulas rasas’, o processo de ensino-aprendizagem de ciências e química, no caso, passa a ser concebido, a partir dos anos 80, sob orientações construtivistas, cuja

tônica passa a residir na construção e reconstrução ativa do conhecimento por

parte do sujeito humano.”

SCHNETZLER, R. P.; ARAGÃO, R.M.R. Importância, sentido e contribuições

de pesquisas para o Ensino de Química. Química Nova na Escola. n.1, maio,

p.27-31, 1995.

Linha do tempo do ensino de Ciências no Brasil

1879 É fundada a Sociedade Positivista do Rio de Janeiro.

Professores seguem o pressuposto de que o aluno descobre as

relações entre os fenômenos naturais com observação e

raciocínio.

1930 A Escola Nova propõe que o ensino seja amparado nos

conhecimentos da Sociologia, Psicologia e Pedagogia modernas.

A influência desses pensamentos não modifica a maneira

tradicional de ensinar.

1950 Os livros didáticos são traduções ou versões desatualizadas

de produções europeias, e quem leciona a disciplina são

profissionais liberais. Vigora a metodologia tradicional, baseada

em exposições orais.

1955 Cientistas norte-americanos e ingleses fazem reformas

curriculares do Ensino Básico para incorporar o conhecimento

técnico e científico ao currículo. Algumas escolas brasileiras

começam a seguir a tendência.

Linha do tempo do ensino de Ciências no Brasil

1960 A metodologia tecnicista chega ao país, defendendo a

reprodução de sequências padronizadas e de experimentos,

que devem ser realizados tal como os cientistas os fizeram.

1961 Com a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional

(LDB), passou a ser obrigatório o ensino de Ciências para

todas as séries do Ginásio (hoje do 6º ao 9º ano).

1970 A Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência

critica a formação do professor em áreas específicas, como

Biologia, Física e Química, e pede a criação da figura do

professor de Ciências. Sem sucesso.

1971 A LDB torna obrigatório o ensino de Ciências para

todas as séries do 1º Grau (hoje Ensino Fundamental). O

Ministério da Educação (MEC) elabora um currículo único e

estimula a abertura de cursos de formação.

Linha do tempo do ensino de Ciências no Brasil 1972 O MEC cria o Projeto de Melhoria do Ensino de Ciências para desenvolver materiais didáticos e aprimorar a capacitação de professores do 2º grau (hoje Ensino Médio). 1980 As Ciências são vistas como uma construção humana e não como uma verdade natural. São incluídos nas aulas temas como tecnologia, meio ambiente e saúde. 1982 Surge o modelo de mudança conceitual, que teve vida curta. Ele se baseia no princípio de que basta ensinar de maneira lógica e com demonstrações para que o aprendiz modifique ideias anteriores sobre os conteúdos. 2001 Convênio entre as Academias de Ciências do Brasil e da França implementa o programa ABC na Educação Científica - Mão na Massa para formar professores na metodologia investigativa.

http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/fundamentos/curiosidade-

pesquisador-425977.shtml?page=4

E hoje?

Como está o

Ensino de

Ciências?

http://www.brasil.gov.br/educacao/201

7/02/conheca-as-mudancas-que-

ocorrerao-no-ensino-medio

http://legis.senado.leg.br/legislacao/Li

staTextoSigen.action?norma=602639

&id=14374947&idBinario=15657824&

mime=application/rtf

Bibliografia

FRACALANZA, H. et al. O ensino de Ciências no 1°grau. São Paulo: Atual,1986.

KRASILCHIK, M. Reformas e Realidade: o caso do ensino de Ciências. São Paulo em Perspectiva, v. 14, n. 1, 2000, p. 85-93.

SCHNETZLER, R. P. A pesquisa em Ensino de Química no Brasil: conquistas e perspectivas. Química Nova. v.25, supl.1, p.14-24, 2002.