O USO DE MAPAS CONCEITUAIS NO ENSINO DE CIÊNCIAS E BIOLOGIA:

FERRAMENTA PEDAGÓGICA PARA A PRODUÇÃO DE UMA APRENDIZAGEM

SIGNIFICATIVA

Autora: Marilúcia Perin1

Orientadora: Lucila Akiko Nagashima2

Resumo: O presente projeto de pesquisa retrata a dificuldade dos alunos em

assimilarem novos conhecimentos nas disciplinas de Ciências e Biologia. Diante

desta problematização o projeto ressalta que atualmente, na maioria dos

estabelecimentos educacionais, há a predominância de uma aprendizagem

mecânica, onde o professor repassa os conteúdos e o aluno apenas memoriza. Com

o objetivo de aperfeiçoar a qualidade do ensino aprendizagem das referidas

disciplinas a pesquisa foi pautada na Teoria da Aprendizagem Significativa de David

Ausubel e o uso do mapa conceitual como ferramenta facilitadora da aprendizagem

significativa criada por Joseph Novak. Para desenvolver esta pesquisa, escolheu-se

como tema o conteúdo fotossíntese, que foi desenvolvido na 1ª série do Ensino

Médio. Como forma de subsidiar o trabalho, foi elaborado um material didático sobre

o tema, no qual se utilizou diversos recursos de mídia (animações, imagens, vídeos,

aulas experimentais entre outros). No início do trabalho, os alunos elaboraram um

mapa conceitual sobre o tema, utilizando os conhecimentos prévios. Na sequência,

houve a abordagem do tema, na qual os alunos se apropriaram dos conhecimentos

científicos sobre a fotossíntese. Na sequência, houve a retomada do mapa

construído inicialmente, onde os alunos fizeram a análise dos conceitos descritos no

início do trabalho e acrescentaram os novos conceitos adquiridos. Para a escrita do

mapa conceitual foi utilizado o software Cmap Tools, como forma de integrar

recursos de informática, no processo de ensino-aprendizagem. Ao final do trabalho

foi possível estabelecer uma análise entre os conceitos que cada aluno tinha no

início do projeto e quais os conceitos adquiridos, a dificuldade e/ou facilidade em

organizar os principais conceitos do tema e as diversas interações entre eles.

Palavras-chave: Aprendizagem mecânica; Aprendizagem Significativa; mapa

conceitual; Conceitos.

1 Graduação em Matemática, Ciências e Biologia

Especialização em Química e suas Aplicações

Professora do Colégio Estadual Marechal Arthur da Costa e Silva - EFMN 2 Graduação em Química, mestrado e doutorado em Engenharia Química na área de desenvolvimento de

processos – UEM, docente de Química da UNESPAR/FAFIPA

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1 INTRODUÇÃO

“A aprendizagem significativa dos conceitos é precisamente uma das maiores

dificuldades dos estudantes na aprendizagem de ciências” (MORAES, 2009, p. 1).

Atualmente os alunos do ensino fundamental e médio apresentam dificuldades para

assimilar novos conhecimentos e interagir com seus conhecimentos prévios. Ao ler

um texto, uma questão ou uma situação problema, apresentam dificuldades em

elaborar uma análise do assunto, em confrontar estes novos conhecimentos com os

que já possuem. Em síntese, há uma grande dificuldade em organizar novas ideias

ou conceitos.

[...] A aprendizagem somente é significativa quando o educando

consegue relacionar significativamente a nova informação a ser

aprendida com a sua rede cognitiva; [...] quanto mais intenso for esse

processo de ancoragem, mais significativa será a aprendizagem

(MOREIRA; MASINI, 1982; NOVAK, 1990; WANDERSEE, 1990 apud

CORREIA et al., 2008).

Diante desta realidade, este projeto de pesquisa tem como base teórica a

teoria da Aprendizagem Significativa e a utilização do mapa conceitual como

estratégia facilitadora da aprendizagem significativa em detrimento à aprendizagem

mecânica. “Certamente não há receitas, mas há estratégias, abordagens, técnicas,

princípios, recursos instrucionais, que podem contribuir muito para um ensino

voltado para a aprendizagem significativa” (MOREIRA, 2008, p.36).

Masini e Moreira (2008) afirmam que no ensino atual o aluno é estimulado a

memorizar mecanicamente os conhecimentos. As avaliações cobram respostas

corretas, soluções-padrão, definições, justificativas, explicações, argumentações,

que geralmente são decoradas na véspera da avaliação porque a retenção é muito

baixa diante do volume de informações para decorar.

Para Lemos (2005) a discussão sobre a ocorrência ou não de aprendizagem

é relativamente comum nas escolas, ressaltando que além da possibilidade de não

aprender, o aluno pode aprender de forma significativa ou mecânica e ainda destaca

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que o sujeito responsável pelo ensino (no caso, o professor), trabalha, de forma

consciente ou não, para o desenvolvimento de uma ou outra aprendizagem.

Estes foram os argumentos que estimularam o embasamento do projeto, pois

o objetivo é proporcionar um processo de ensino-aprendizagem voltado à

aprendizagem significativa. No decorrer da elaboração deste projeto, as pesquisas

bibliográficas apontaram que os mapas conceituais é uma ferramenta desenvolvida

por Joseph Novak, na década de 70, definida como uma ferramenta para organizar e

representar o conhecimento. Esta ferramenta auxilia no desenvolvimento de uma

aprendizagem mais significativa porque foi idealizada com base na teoria da

aprendizagem significativa de David Ausubel.

Para melhor compreensão desta teoria buscou-se na literatura especializada

diversos autores como David Ausubel (2003), Ausubel, Novak e Hanesian (1980),

Moreira (2010), Peña et al. (2005), Joseph D. Novak (2000), Masini e Moreira (2008)

entre outros.

Desta forma, o trabalho procurou desenvolver um processo educativo

baseado em teorias que ofereçam ao aluno, possibilidades para aquisição, análise,

interação, organização, representação e assimilação de novos conhecimentos.

Diante desta perspectiva, acredita-se que os mapas conceituais é uma ferramenta

que realmente auxilia o aluno na organização e representação dos conhecimentos

adquiridos, valorizando o desenvolvimento intelectual, a capacidade de buscar

novas informações e interagi-las com os conhecimentos prévios.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Atualmente há uma preocupação por parte dos professores e pesquisadores

sobre a forma como vem sendo conduzido o processo de ensino-aprendizagem nas

escolas de educação básica, especialmente nas disciplinas de Ciências e Biologia.

Um ensino baseado na simples memorização, sem compreensão dos significados. O

que se observa são alunos tentando decorar determinado conteúdo, geralmente em

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vésperas de provas, com o objetivo de fazer a repetição destes conteúdos na

avaliação. Ao se deparar com alguma situação problema que exija um pouco mais

de análise e reflexão, os alunos demonstram uma imensa dificuldade, pois não

conseguem estabelecer relações entre os conceitos abordados.

O processo educativo, da forma como vem sendo desenvolvido, tem contribuído para que os alunos acabem treinados a memorizar conceitos, definindo-os como frases prontas, sem saber explicar o significado das palavras citadas nessas definições e, principalmente, não acostumados a pensar (LEMOS, 2005, p.41).

Diante destas constatações, fica evidente que há urgência de uma discussão

sobre o processo de ensino-aprendizagem conduzido na maioria dos

estabelecimentos educacionais.

Na tentativa de proporcionar tais mudanças as Diretrizes Curriculares de

Biologia do Estado do Paraná (2008, p. 54) propõe um processo educativo com a

finalidade de

[...] valorizar a formação de um sujeito crítico, reflexivo e analítico, consolidando-se por meio de um trabalho em que o professor reconhece a necessidade de superar concepções pedagógicas anteriores, ao mesmo tempo em que compartilha com os alunos a afirmação e a produção de saberes científicos [...].

Para Moreira (2008, p.58) é necessário abandonar o quadro-de-giz, porque

ele simboliza um ensino onde o professor escreve, o aluno copia, decora e reproduz.

Ainda afirma que de nada adianta simplesmente substituir o quadro-de-giz por

coloridas e animadas exposições em power-point que dará no mesmo. Para o autor

é necessário a diversificação de estratégias e a participação ativa e responsável do

aluno na sua aprendizagem.

Hoje percebe-se que os alunos não apresentam mais interesse no estudo, na

aquisição de novos conhecimentos, principalmente o conhecimento científico. Talvez

porque oportunidades não lhes são proporcionadas para a construção de uma

aprendizagem significativa, geralmente os conceitos científicos são repassados

como verdade absoluta. Para Brunner (1974, p.28), “o melhor meio de despertar

interesse por um assunto é tornar valioso o seu conhecimento, isto é, tornar o

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conhecimento adquirido utilizável na mente de quem adquiriu, em situações após

aquela em que a aprendizagem ocorreu”.

Segundo Ausubel et al. (1978) apud Lemos (2005, p. 42),

ao analisar a interação entre professor, aluno e conhecimento no contexto escolar, identificaram duas formas de aprendizagem: mecânica e significativa. A aprendizagem significativa ocorre quando o indivíduo consegue relacionar, de forma não arbitrária e não literal, o conteúdo a ser aprendido com aquilo que ele já sabe, conseguindo, assim, generalizar e expressar esse conteúdo com sua própria linguagem. Quando não se consegue estabelecer esse relacionamento e formular essa generalização, diz-se que houve aprendizagem mecânica, ou seja, o indivíduo só consegue expressar as idéias repetindo as mesmas palavras, memorizadas de forma arbitrária e literal, sem ter, de fato, assimilados os conteúdos envolvidos [...].

De acordo com Moreira (2008), defensor brasileiro da teoria da aprendizagem

significativa de Ausubel, a aprendizagem significativa é aquela em que o significado

do novo conhecimento é adquirido, atribuído, construído, por meio da interação com

algum conhecimento prévio, especificamente relevante, existente na estrutura

cognitiva do aprendiz. Em sua concepção, se não houver interação entre os

conhecimentos novos e os conhecimentos prévios, não haverá aprendizagem

significativa. Mas, caso ocorra essa interação ambos os conhecimentos se

modificam: o novo passa a ter significados para o indivíduo e o prévio adquire novos

significados, ficando mais diferenciado, mais elaborado.

Na teoria da aprendizagem de Ausubel, baseada no cognitivismo, há duas

condições para a ocorrência de uma aprendizagem significativa. Primeiro, o aprendiz

precisa de pré-disposição para aprender. O aluno só irá aprender se ele tiver

disposição para fazer a conexão entre o novo conhecimento com seus

conhecimentos prévios. Isso demanda um esforço pessoal, pois cada um possui

conhecimentos prévios diferentes e também realizam interações muito peculiares na

sua estrutura cognitiva. E a segunda condição é que o aluno precisa

necessariamente ter tais conhecimentos prévios na sua estrutura cognitiva,

relacionado ao que está sendo abordado, para que possa estabelecer uma “ponte”

com o novo conhecimento. Brunner (1974, p. 28), afirma que “o conhecimento

adquirido por alguém, sem suficiente estrutura a que se ligue, é um conhecimento

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fadado ao esquecimento. Um conjunto desconexo de fatos não tem senão uma vida

extremamente curta em nossa memória”.

Ausubel (1963) descreve pela primeira vez no livro The Psychology of

Meaningful Verbal Learning suas ideias sobre o processo de aprendizagem

significativa. A sua teoria, denominada, teoria da aprendizagem da assimilação,

pertence à família das teorias cognitivas de aprendizagem, na qual trata a

aprendizagem como processo de formação, aquisição e retenção de conceitos.

Ausubel; Novak; Hanesian (1980, p. 57) afirmam que:

[...] a aquisição de novas informações depende amplamente das

idéias relevantes que já fazem parte da estrutura cognitiva, e que a

aprendizagem significativa nos seres humanos ocorre por meio de

uma interação entre o novo conteúdo e aquele já adquirido. O

resultado da interação, que ocorre entre o novo material e a estrutura

cognitiva existente, é a assimilação dos significados velhos e novos,

dando origem a uma estrutura mais altamente diferenciada [...].

2.1 Teoria da aprendizagem significativa – Teoria da assimilação

Ausubel propõe uma teoria com base na compreensão de como o ser

humano constrói novos significados em sua estrutura cognitiva. “A idéia fundamental

é a de que a aprendizagem é um processo em que novas informações ou

conhecimentos estejam relacionados com um aspecto relevante, existente na

estrutura de conhecimentos de cada indivíduo” (NOVAK, 2000, apud MORAES,

2005, p. 1). “Segundo essa teoria, a aprendizagem é considerada significativa

quando uma nova informação, seja conceito, idéia ou proposição adquire

significados para o educando” (SILVEIRA, 2008, p. 86). Ausubel; Novak; Hanesian

(1980, p. 82) afirmam que “a assimilação de conceito é, em geral, caracterizada por

um processo ativo de relação, diferenciação e integração com os conceitos

relevantes existentes. Quanto mais ativo este processo, mais úteis e significativos

são os conceitos assimilados”.

Quando a aprendizagem não ocorre de forma significativa ela se dá de forma

mecânica. “Ao contrário da aprendizagem significativa, na aprendizagem mecânica

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as informações são aprendidas praticamente sem interagir com informações

relevantes presentes na estrutura cognitiva” (MORAES, 2005, p. 3). Ausubel define

“aprendizagem mecânica (ou automática) como sendo a aprendizagem de novas

informações com pouca ou nenhuma associação a conceitos relevantes existentes

na estrutura cognitiva” (MOREIRA, [198-?], p. 63). No entanto, não considera a

aprendizagem mecânica como contrária à aprendizagem significativa, mas como

“extremos de um mesmo contínuo, de modo que pode-se, progressivamente, passar

de uma para outra” (MOREIRA, 2010, p.76). Para ele a aprendizagem mecânica é

importante em situações na qual o aluno não possui conhecimentos prévios para a

ancoragem de novos conceitos. Quando o aluno se depara com alguma informação

totalmente nova, no primeiro momento ele irá utilizar a aprendizagem mecânica, ou

seja, irá assimilar o novo conhecimento de forma automática sem se ligar a qualquer

outra informação. Porém quando obtiver mais informações sobre o assunto já terá

em sua estrutura cognitiva algum conceito pré-estabelecido que desempenhe o

papel de “subsunçor”, como relata Ausubel, que servirá de suporte para a

ancoragem de novos conhecimentos.

Além de considerar a aprendizagem mecânica e a aprendizagem significativa,

o processo de ensino aprendizagem pode se realizar de duas formas: aprendizagem

por recepção e aprendizagem por descoberta. Segundo Ausubel (2003) na

aprendizagem por recepção o conteúdo é apresentado ao aluno sob a forma de uma

proposição substantiva ou que não apresenta problemas, ele precisa apenas

compreender e lembrar, enquanto que na aprendizagem por descoberta o aluno

deve em primeiro lugar descobrir o conteúdo e depois criar proposições ou passos

sucessivos que representem soluções para a resolução do problema em estudo.

Atualmente, a forma mais praticada nos estabelecimentos educacionais é a

aprendizagem por recepção, na qual o professor transmite as informações aos

alunos utilizando diversos recursos didáticos, porém, o meio mais comum são as

aulas expositivas.

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2.2 Aprendizagem receptiva significativa

Ausubel; Novak; Hanesian (1980, p. 98) consideram que “a aquisição de

conhecimento em qualquer cultura é primordialmente uma manifestação da

aprendizagem receptiva”. Relatam que o método da aula expositiva foi um dos

instrumentos pedagógicos mais repudiados, de forma equivocada, pelos teóricos

educacionais. Segundo os autores, tal acontecimento se deve ao fato de muitas

escolas caracterizarem a aprendizagem verbal como uma “repetição tipo papagaio”,

na qual o aluno utiliza a memorização automática de fatos ou conceitos isolados.

[...] “a aprendizagem receptiva verbal pode ser essencialmente significativa, [...] e que a memorização automatizada (decoração) atribuída invariavelmente ao método de aula expositiva, não é uma característica essencial do método propriamente dito, mas é proveniente de várias deficiências das diversas formas como é empregada correntemente a aprendizagem receptiva nas escolas (Ibid, p. 99).

“A aprendizagem por recepção significativa envolve, principalmente, a

aquisição de novos significados a partir de material de aprendizagem apresentado”

(AUSUBEL, 2003, p. 1). De acordo com Ausubel (2003), o material apresentado ao

aluno deve ser potencialmente significativo, ou seja, que tenha significado lógico

para ele. Desta forma o aprendiz terá a oportunidade de relacionar o novo material

com as ideias ancoradas em sua estrutura cognitiva, permitindo-lhe a construção

das interações entre os novos conceitos a serem aprendidos com o seu

conhecimento prévio, originando significados verdadeiros. Porém, ressalta que o uso

de um material potencialmente significativo não é sinônimo de aprendizagem

significativa, é necessário um mecanismo de aprendizagem significativa, isto se

deve ao fato de que um material potencialmente significativo também pode ser

aprendido através da memorização.

Na interpretação de Ausubel (2003, p. 5)

“[...] a aprendizagem por recepção verbal não é necessariamente memorizada ou passiva (tal como é frequentemente na pratica educacional corrente), desde que se utilizem métodos de ensino

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expositivos baseados na natureza, condições e considerações de desenvolvimento que caracterizam a aprendizagem por recepção significativa. [...]”.

De acordo com o autor a aprendizagem receptiva significativa é um processo

ativo porque leva o aluno a fazer uma análise dos aspectos mais relevantes na sua

estrutura cognitiva relacionados com o novo material a ser aprendido, exige um grau

de harmonia entre os conceitos novos e os já existentes, e permite uma

reestruturação do conhecimento intelectual e do vocabulário de cada um.

A natureza e condições da aprendizagem receptiva significativa ativa exigem também um tipo de aula expositiva que leve em consideração os princípios da diferenciação progressiva e integração que caracterizam a aprendizagem, a retenção e a organização e integração do conteúdo acadêmico na estrutura cognitiva do aluno (AUSUBEL; NOVAK; HANESIAN, 1980, p. 97).

De acordo com o princípio da diferenciação progressiva “grande parte da

aprendizagem e toda a retenção e organização dos assuntos são fundamentalmente

hierárquicos, procedendo de cima para baixo em termos do nível de abstração,

generalização e abrangência” (Ibid, p. 97). “No processo de ensino, a diferenciação

progressiva consiste em partir das idéias mais gerais para chegar às mais concretas,

separando progressivamente os conceitos em subconceitos” (PEÑA et al., 2005, p.

27). Ou ainda, “apresentar no início da instrução as idéias, os conceitos e as

preposições mais gerais e inclusivas do conteúdo e, progressivamente, diferenciá-

los em termos de detalhes e especificidades” (MOREIRA, 2008, p. 37).

Enquanto que no princípio da integração ou reconciliação integrativa, Moreira

(2008, p. 37) afirma que “o ensino deve também explorar relações entre idéias,

apontar similaridades e diferenças, reconciliar discrepâncias reais ou aparentes”.

Para Ausubel e seus colaboradores (1980, p. 97), “a integração de diferentes

assuntos é facilitada nas aulas expositivas se o professor e/ou os recursos didáticos

disponíveis anteciparem explicitamente o emaranhado de semelhanças e diferenças

entre as novas idéias e as idéias relevantes já presentes na estrutura cognitiva de

cada aluno”.

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“A aprendizagem receptiva significativa é importante para a educação porque é o

mecanismo humano por excelência de aquisição e armazenamento de uma vasta

quantidade de idéias e informações representadas por algum campo de

conhecimento” (Ibid, p. 33). Pode-se destacar ainda que a linguagem seja um

facilitador deste tipo de aprendizagem. Moreira (2008) considera que a linguagem é

mais importante do que qualquer material instrucional, pois é através da linguagem

que se dá a interação entre professor-aluno. Para ele, “certas estratégias e recursos

instrucionais se mostram facilitadores da aprendizagem significativa porque geram

discussão, ‘negociação de significados’, não porque tenham algum valor maior

intrínseco” (MOREIRA, 2008, p. 38).

Krasilchik (2005) relata que é comum a falta de interação entre professor-

aluno nas aulas de Biologia e Ciências. Para a autora, nas aulas expositivas, o

professor fala cerca de 85% do tempo, restando apenas 15% para os alunos. Como

o professor não ouve os alunos, também não sabe como eles falam ou pensam,

sugere, portanto, que as aulas expositivas não fiquem apenas centradas no

professor: é necessário que ele introduza algumas discussões. “As perguntas

intercaladas na exposição motivam os alunos, servem para controlar e ganhar sua

atenção, auxiliam no raciocínio e expõem os alunos a muitas idéias em lugar de

limitá-los a ouvir apenas as do professor” (KRASILCHIK, 2005, p. 58).

Em síntese, para que o aluno obtenha uma aprendizagem significativa ele

precisa de conhecimentos prévios e interesse pessoal para aprender, ou seja, que

participe ativamente do processo ensino-aprendizagem. Diante desta perspectiva,

qual será o papel do professor para desenvolver um processo educativo que resulte

numa aprendizagem significativa?

O professor não precisa necessariamente abandonar as aulas expositivas,

mas transformá-las em exposições dialogadas, como sugere Krasilchik (2008).

Diversos são os autores que compartilham a ideia de que a aprendizagem para ser

significativa precisa da participação ativa do aluno. Porém, na prática do dia-a-dia da

sala de aula sempre haverá momentos em que será necessária uma abordagem oral

do professor sobre o assunto a ser trabalhado.

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A partir do levantamento bibliográfico sobre a aprendizagem significativa, fica

evidente que o professor precisa utilizar diversas formas de abordagem para um

mesmo conteúdo, levando em consideração que um fator importante no processo de

ensino aprendizagem é possibilitar ao aluno sua participação ativa nas discussões,

oportunizando assim, o desenvolvimento de mecanismos de reflexão sobre seus

conhecimentos prévios.

Muitos são os recursos que podem ser utilizados no dia-a-dia da sala de aula

para facilitar a aprendizagem significativa: vídeos, animações, imagens, exercícios

diversos, textos, resolução de problemas, organizadores prévios, mapas mentais,

mapas conceituais, entre outros. Este projeto utilizou a construção de mapas

conceituais como uma estratégia de ação para tornar a aprendizagem de Ciências e

Biologia mais significativa. Lembrando que o mapa conceitual é uma ferramenta

pedagógica que pode ser utilizada em qualquer disciplina, assunto, área ou

modalidade de ensino.

2.3 MAPA CONCEITUAL

Com base na teoria de aprendizagem significativa de Ausubel, Novak

desenvolveu suas pesquisas criando os mapas conceituais com o objetivo de

promover a aprendizagem significativa (RAZERA, 2006). Os mapas conceituais são

utilizados como ferramenta facilitadora da aprendizagem significativa, pois eles

propiciam uma visão geral do tema em estudo permitindo a integração, reconciliação

e diferenciação de significados e conceitos (MOREIRA, 1999 apud MARTINS;

LINHARES; REIS, 2009, p. 07). Martins e seus colaboradores (2009, p. 7) citando

Moreira (1997), afirmam que “os mapas conceituais podem ser utilizados como

recursos em todas as etapas da aprendizagem significativa, isto é, no ensino, na

aprendizagem e na obtenção de evidências dessa aprendizagem, ou seja, na

avaliação da aprendizagem”.

Além dos diversos autores já mencionados neste trabalho, Alvarães [2008],

define mapa conceitual como

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Uma técnica desenvolvida por Joseph D. Novak na década de 1970 cuja função é representar graficamente e de maneira organizada o conhecimento acerca de um determinado assunto como, por exemplo, o desenvolvimento de uma idéia, a estruturação de uma disciplina acadêmica ou informações apresentadas em uma aula (ALVARÃES, [2008], p. 5).

De acordo com Novak, um mapa conceitual é constituído de três elementos

fundamentais: conceito, palavras de ligação e proposição (PEÑA et al., 2005).

Conceito: “termo que representa uma série de objetos, eventos ou situações

que possuem atributos comuns” (FREITAS FILHO, 2007, p. 87). Eles são

representados dentro de retângulos ou qualquer outra figura geométrica.

Palavras de ligação: “São palavras que servem para unir os conceitos e

indicar o tipo de relação entre eles” (Ibid., p. 45). “Estas devem definir a relação

entre os dois conceitos, de modo a que sejam lidas como uma afirmação ou

proposição válida. A ligação gera significado” (Novak, 2000, p. 227). As palavras de

ligação se localizam sobre as linhas que unem os conceitos.

Proposição: “Frase ou oração que contém vários conceitos” (PEÑA, et al.,

2005, p. 25). As afirmações ou proposições podem ser verificadas no momento da

leitura de um mapa conceitual.

Na Figura 1, observam-se todos os elementos envolvidos na construção de um

mapa conceitual.

Figura 1: Mapa Conceitual sobre os conceitos envolvidos na construção de um mapa

conceitual.

Fonte: Construção da autora deste trabalho.

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Com o objetivo de proporcionar uma melhor compreensão sobre estrutura de

um mapa conceitual, a Figura 2 ilustra todos os elementos – conceitos, palavras de

ligação e proposições - que compõem um mapa conceitual de um determinado

conteúdo.

Figura 2: Mapa Conceitual sobre Características dos seres vivos e Níveis de organização biológica.

Fonte: AMABIS, J. M. e MARTHO, G. R. Biologia das células, 2. ed., São Paulo: Moderna, 2004, v. 1.

2.3.1 Importância do uso de mapas conceituais no processo

ensino- aprendizagem

Mapa conceitual, visto como uma ferramenta baseada na teoria da

aprendizagem significativa, tem se mostrado um ótimo instrumento no ensino-

aprendizagem, porque constitui “uma estratégia facilitadora da aprendizagem

significativa e da conceitualização” (MOREIRA, 2010, p. 77). Por se tratar de uma

técnica que evidencia os conceitos de um determinado conteúdo e suas inter-

relações ela propicia uma facilidade de visualização e interligação entre os conceitos

mais relevantes do conteúdo abordado, permitindo a organização e a estruturação

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hierárquica dos conceitos. Peña et al. (2005) também afirmam que o uso dos mapas

conceituais propicia ao aluno realizar as conexões entre os novos conhecimentos e

o que ele já sabe.

Moreira descreve em seu livro “Mapas Conceituais e Aprendizagem

Significativa” que existe uma estreita relação entre mapas conceituais e

aprendizagem significativa, porque os mapas conceituais revelaram um alto

potencial para facilitar a negociação, construção e aquisição de significados.

Também relata que se forem mal utilizados podem gerar aprendizagem mecânica:

os alunos podem simplesmente decorar mapas conceituais considerando-os

absolutamente corretos. Moreira (2010) sugere que os mapas devem ser

construídos colaborativamente pelos alunos. É importante que ocorra a discussão de

quais conceitos serão incluídos no mapa e qual será o posicionamento de cada

conceito. Também precisam negociar quais as palavras de ligação que serão

utilizadas para conectar os conceitos e formar as proposições.

Peña et al. (2005) relatam que o processo de construção do consenso pode

ser muito rico porque exige do aluno atitudes de ordem, respeito, organização,

aceitação da opinião de outros quando se descobre o próprio erro, assim como uma

série de atitudes democráticas. Afirmam, ainda, que com os mapas conceituais, o

aluno chega a ter consciência do próprio processo cognitivo.

Assim, “a reflexão desenvolvida a partir da construção de mapas expressa a

importância de estimular a imaginação e desenvolver a capacidade de organizar e

representar conhecimentos adquiridos, através de uma linguagem descritiva e

comunicativa de conceitos apreendidos na sala de aula” (MOREIRA, 2006a apud

SILVEIRA, 2008, p. 88).

2.3.2 Utilização dos mapas conceituais

Por ser uma ferramenta que possibilita a participação ativa do aluno, os

mapas conceituais podem ser utilizados em diversos momentos do processo de

ensino-aprendizagem. Pode-se fazer uso dos mapas para detectar os

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conhecimentos prévios, na construção do conhecimento, na avaliação, como

resumo, na retomada de algum conteúdo, entre outras situações. Dentre as diversas

possibilidades de aplicabilidade desta ferramenta pedagógica, destacaremos a sua

utilização em três momentos do processo de ensino aprendizagem:

Como organizador prévio:

“A aprendizagem significativa é facilitada com a utilização dos organizadores

prévios, definidos como conceitos ou idéias iniciais, apresentados como marcos de

referência dos novos conceitos e novas relações” (PEÑA et al., 2005, p. 31). Eles

“ajudam o aluno a reconhecer que elementos dos novos materiais de aprendizagem

podem ser significativamente aprendidos relacionando-os com aspectos

especificamente relevantes da estrutura cognitiva existente” (AUSUBEL; NOVAK;

HANESIAN, 1980, p. 143).

O mapa conceitual apresenta-se como um bom organizador prévio, no qual os alunos encontram-se envolvidos, contribuindo com suas idéias próprias sobre o assunto que se vai estudar e colaborando na construção dele de maneira ativa, a partir de novos conceitos que vão surgindo por meio das explicações do professor, da leitura de textos, etc. (PEÑA et al., 2005, p. 87).

Na construção do conhecimento:

Os mapas conceituais podem ser utilizados individualmente ou em grupo.

Quando o aluno constrói individualmente um mapa, toma consciência de suas

facilidades e suas dificuldades no entendimento dos conceitos do tema em estudo.

“A cada momento ele terá uma radiografia de sua compreensão do assunto e poderá

retornar até as fontes de informação [professor, livros, revistas, internet] para

elucidar as dúvidas, responder as suas próprias perguntas e desse modo ir

construindo o seu próprio conhecimento” (TAVARES, 2008, p. 102).

Quando um aprendiz utiliza o mapa durante o seu processo de aprendizagem de determinado tema, vai ficando claro para si as suas dificuldades de entendimento desse tema. Um aprendiz não tem muita clareza sobre quais são os conceitos relevantes de determinado tema, e ainda mais, quais as relações sobre esses

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conceitos. Ao perceber com clareza e especificidade essas lacunas, ele poderá voltar a procurar subsídios (livro ou outro material instrucional) sobre suas dúvidas, e daí voltar para a construção de seu mapa. Esse ir e vir entre a construção do mapa e a procura de respostas para suas dúvidas irá facilitar a construção de significados sobre conteúdo que está sendo estudado. O aluno que desenvolver essa habilidade de construir mapa conceitual enquanto estuda determinado assunto, está se tornando capaz de encontrar autonomamente o seu caminho no processo de aprendizagem (TAVARES, 2008, p. 103).

Peña et al., (2005, p. 70) afirmam que “a aprendizagem é uma experiência

que se vive individualmente, mas o conhecimento é um fato que pode ser

compartilhado”. Nesta perspectiva, a construção de mapas conceituais em grupo

possibilita aos alunos um compartilhamento de significados proporcionando a

construção de um mapa com os conceitos mais significativos, previamente

negociados, entre todos do grupo. Diante desta realidade, Moreira (2010, p.78)

afirma que “é na interação pessoal da construção colaborativa dos mapas

conceituais que reside seu maior potencial como estratégia facilitadora da

aprendizagem significativa e da conceitualização”. Ainda ressalta que essa interação

deve ser mediada pelo professor.

“A utilização de mapas conceituais no processo ensino-aprendizagem [...]

favorece a troca de conhecimento pelo grupo [...], uma vez que favorece a ação do

aprendiz sobre o conhecimento visando sua reconstrução” (MORAES, [2005], p. 24).

Construindo e reconstruindo mapas conceituais, [individual ou coletivamente] apresentando-os a seus colegas e a seus professores, os alunos começam a perceber que os conceitos são elementos importantes na construção do conhecimento humano e, ao mesmo tempo, vão conceitualizando, ou seja, construindo significativamente conceitos essenciais para seu desenvolvimento cognitivo (MOREIRA, 2010, p. 78).

Na avaliação:

Moreira (2010) relata que ao utilizar os mapas conceituais como instrumento

de avaliação de aprendizagem, o professor terá uma visualização da organização

conceitual que o aluno tem sobre determinado conteúdo. O autor afirma que se trata

basicamente de uma técnica não tradicional de avaliação que busca informações

sobre os significados e relações significativas entre conceitos-chave da matéria de

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ensino, segundo o ponto de vista do aluno. Os mapas construídos por aluno ou pelo

professor têm significado muito pessoal. Por isso, mapas estruturados por dois

alunos na avaliação da aprendizagem sobre um determinado conteúdo apresentará

semelhanças e diferenças. Contudo, não se pode dizer que um seja melhor que o

outro ou que um esteja certo e outro errado. Eles apenas evidenciam o

entendimento que cada aluno tem sobre o assunto. No entanto, “o professor precisa

tomar cuidado para não cair no relativismo onde ‘tudo vale’: alguns mapas são

definitivamente pobres e sugerem falta de compreensão” (Ibid, 2010, p. 24).

Sobre o uso de mapas conceituais na avaliação, Moreira (2010, p. 24)

descreve

[...] Mapas conceituais são dinâmicos, estão constantemente mudando no curso da aprendizagem significativa. [...] Portanto, não faz muito sentido querer avaliá-los como se avalia um teste de escolha múltipla ou um problema numérico. A análise de mapas conceituais é essencialmente qualitativa. O professor, ao invés de preocupar-se em atribuir um escore ao mapa traçado pelo aluno, deve procurar interpretar a informação dada pelo aluno no mapa a fim de obter evidências de aprendizagem significativas. Explicações do aluno, orais ou escritas, em relação a seu mapa facilitam muito a tarefa do professor nesse sentido.

Para o professor, o mapa conceitual é um bom instrumento para detectar com

grande rapidez a quantidade e a qualidade da informação que um aluno possui. Isto

facilita o trabalho do professor no planejamento dos conteúdos a serem trabalhados.

2.3.3 Etapas de construção de um mapa conceitual

“A construção de mapas conceituais é um processo bastante flexível e não

existem regras fixas a serem seguidas” (BUCHWEITZ, 1984 apud MARTINS;

LINHARES; REIS, 2009, p. 6). Como já foi mencionado, um mapa precisa conter

palavras que expressem conceitos, palavras de ligações que unam os conceitos,

formando proposições. Baseando-se na literatura sobre o assunto, diversos autores

relatam que para a construção de mapas conceituais é necessário num primeiro

18

momento, discutir, negociar e relacionar os conceitos mais relevantes sobre o

assunto em estudo. É neste momento que os alunos terão a oportunidade de expor

suas ideias ou se estiver estudando algum texto, expor a sua visão de compreensão

dos principais conceitos do texto. A sugestão dos conceitos é um momento de

extrema importância. É necessário que sejam valorizadas as ideias dos alunos,

estando elas relacionadas diretamente com o tema trabalhado ou não (MARTINS;

LINHARES; REIS, 2009).

Após a negociação e a descrição dos conceitos principais, vem à fase de

hierarquização. Esta é a fase de decidir o conceito mais geral e abrangente para

ocupar o primeiro nível do mapa (Ibid). E, em seguida, que conceitos ocuparão o

segundo nível, o terceiro nível, e assim sucessivamente. Desta forma, o aluno estará

exercitando o processo de diferenciação progressiva descrito por Ausubel, no qual

“afirma que grande parte da aprendizagem e toda a retenção e organização dos

assuntos são fundamentalmente hierárquicos, procedendo de cima para baixo em

termos do nível de abstração, generalização e abrangência” (AUSUBEL; NOVAK;

HANESIAN, 1980, p.97).

O próximo passo da construção do mapa é a diferenciação dos conceitos,

necessitando para tal pensar nas palavras de ligação que fará a conexão entre os

conceitos que formarão as proposições (MARTINS; LINHARES; REIS, 2009). Para

efetuar a conexão entre os conceitos utilizam-se flechas que indicam o sentido da

ligação, já que a conexão pode ser representada na horizontal, na vertical e cruzada.

Para construir tais conexões, o aluno precisará explorar as relações existentes entre

os diferentes conceitos, assim, ele perceberá as possíveis diferenças e semelhanças

entre os conceitos estudados.

Dependendo da metodologia utilizada pelo professor, o mapa conceitual pode

ser construído individualmente, em grupos de dois ou três alunos ou coletivamente

entre professor e alunos. Para a construção coletiva pode-se fazer uso do quadro de

giz, enquanto o mapa individual ou em grupo pode ser rascunhado em folha de

papel. Depois de pronto, cada grupo poderá passar em cartolina ou papel kraft,

utilizando canetas coloridas para estruturar os diferentes níveis hierárquicos. Porém,

um passo fundamental é que depois de pronto o mapa precisa ser explicado por

19

quem construiu, ou seja, é necessária uma plenária que proporcionará diversas

discussões sobre os conceitos abordados. Para fechar o assunto em estudo é

aconselhável que o professor juntamente com os alunos, unifique todos os conceitos

em um único mapa.

2.3.4 Mapas conceituais x Informática

Além de utilizar os recursos tradicionais para a construção dos mapas

conceituais, o professor também pode fazer uso dos recursos de informática.

Existem alguns softwares “disponíveis na internet que oferecem recursos variados

com a finalidade de construção de mapas conceituais” (RAZERA, 2006, p. 98).

Especificamente neste projeto indicamos o software Cmap Tools, por ser um

software livre, disponível na internet para download, de fácil manuseio permitindo ao

aluno construir, navegar, compartilhar e criticar diversos modelos de mapas

conceituais. A escolha deste software também se deve ao fato do mesmo estar

disponível nos computadores da Paraná Digital, portanto, de fácil acesso aos

professores e alunos.

O Cmap Tools é uma ferramenta distribuída gratuitamente pelo IHMC3 que a disponibiliza em conjunto com outras ferramentas com

o objetivo de proporcionar ambientes colaborativos e prover aos estudantes meios de colaborar em nível de conhecimento, permitindo que os usuários construam Mapas Conceituais e dividam o conhecimento expresso em seus Mapas com outros estudantes. A ferramenta Cmap Tools além de apresentar uma estratégia cognitiva para representação do conhecimento através dos Mapas Conceituais nos apresenta recursos para formatação dos Mapas, ou seja, adicionar recursos aos Mapas: sons, imagens, vídeos, textos e até mesmo outros Mapas para detalhar melhor os conceitos (CABRAL; OLIVEIRA, 2003, p. 2).

3 IHMC – Institute for Human Machine Cognition da University of West Florida

20

3 METODOLOGIA

O presente projeto foi desenvolvido no 2º semestre do ano letivo de 2011, no

Colégio Estadual Marechal Arthur da Costa e Silva – Ensino Fundamental, Médio e

Normal, situado a Rua Vereador José Teixeira Alves, 117, no município de

Planaltina do Paraná, Paraná, tendo como público alvo, alunos da 1ª série do Ensino

Médio.

Inicialmente, os alunos assistiram a um vídeo sobre a fotossíntese com o

objetivo de relembrar os conceitos já obtidos em séries anteriores. Sem qualquer

discussão sobre o assunto, foi solicitado aos alunos que elaborassem um mapa

conceitual sobre o tema. Neste momento, os alunos receberam informações de

como elaborar um mapa conceitual. Organizados em pequenos grupos (dois ou três

alunos) e com pouca intervenção do professor, construíram um mapa, em papel

sulfite, relacionando os principais conceitos do tema em estudo.

Em outro momento, o tema foi abordado utilizando o material didático

previamente elaborado. Para desenvolvimento das aulas optou-se como método de

trabalho as aulas dialogadas na qual foram utilizados diversos recursos de mídia,

slides com diversas imagens, animações, vídeos, além de aulas experimentais e de

microscopia. Desta forma, os alunos tiveram contato com os principais conceitos

científicos que envolvem o tema fotossíntese.

Após a abordagem do conteúdo, os alunos receberam os mapas construídos

inicialmente para aperfeiçoá-los, ou seja, incluir os novos conceitos que haviam

dominado no início do processo de ensino-aprendizagem e quais conceitos foram

aprendidos no decorrer das aulas.

Ao terminar a construção do mapa conceitual sobre a fotossíntese, os alunos

tiveram acesso ao Laboratório de Informática da Paraná Digital, no qual conheceram

o software Cmap Tools e fizeram a reconstrução do mapa utilizando o referido

software.

21

4 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Ciente da complexidade do processo de ensino-aprendizagem e

considerando o processo de aprendizagem mecânica, na qual os alunos foram

encaminhados durante toda a vida escolar e ainda do pouco tempo trabalhado com

esta nova metodologia, é difícil afirmar que houve uma aprendizagem realmente

significativa. Porém, durante o desenvolvimento deste trabalho os alunos

apresentaram diversos indícios de quais conceitos já dominavam e quais os

conceitos que conseguiram compreender no decorrer da abordagem do tema.

Na construção do primeiro mapa sobre os conhecimentos prévios, os alunos

mencionaram os conceitos básicos relacionados à fotossíntese, porém

apresentavam muita dificuldade em hierarquizar e integrar tais conceitos, ou seja,

em pensar nas palavras de ligações que pudessem conectar um conceito a outro.

Desta forma, ficou evidente que haviam memorizado os conceitos de forma aleatória

e não conseguiam fazer as interações porque não conheciam o real significado de

cada conceito dentro do contexto em estudo.

Na Figura 3, observam-se alguns conceitos sobre fotossíntese, no entanto, os

alunos não conseguiram relacionar a real função da fotossíntese que é a produção

de alimento e oxigênio.

22

Figura 3: Mapa conceitual sobre os conhecimentos prévios.

Na Figura 4, observa-se um número maior de conceitos em relação à Figura

3, mas também não conseguiram exprimir a real função da fotossíntese. Ainda,

pode-se notar alguns conceitos equivocados, como por exemplo, conectaram

apenas o gás carbônico na produção da fotossíntese, não relacionando a

importância da água e da luz solar.

23

Figura 4: Mapa conceitual construído a partir dos conhecimentos prévios

A construção do mapa conceitual no início do trabalho mostrou-se como uma

poderosa ferramenta porque permite detectar as concepções prévias dos alunos

sobre a temática em estudo e também revelam as dificuldades que eles possuem

em organizar o conhecimento em sua estrutura cognitiva. Um ponto a ser destacado

neste momento é que todas as equipes apresentaram a mesma dificuldade em

construir o primeiro mapa, solicitando diversas vezes o auxílio do professor. Na

análise desses mapas tornou-se evidente os conhecimentos já sedimentados pelos

alunos e a dificuldade em agregar novos conhecimentos sobre o assunto e inseri-lo

no mapa.

Para superar as dificuldades e aprimorar o conhecimento sobre o tema

fotossíntese, utilizou-se como metodologia, aulas dialogadas com diversos recursos

de mídia. Assim, as aulas trabalhadas possibilitaram uma melhor interação entre

professor e aluno, desencadeando uma participação mais ativa do educando.

No momento de retomar o mapa e acrescentar novos conceitos, abordados

durante as aulas, os alunos apresentaram novamente muita dificuldade. No entanto,

nesta fase, alguns alunos já obtiveram mais sucesso, enquanto outros ainda

24

apresentaram as mesmas dificuldades anteriores, não conseguindo organizar,

hierarquizar e integrar os novos conceitos.

Analisando os mapas finais observa-se ainda, que alguns alunos construíram

o mapa com poucas interações entre os conceitos, enquanto outros alunos

superaram esta dificuldade inicial, conseguindo dessa forma a inserção de diversos

conceitos abordados, mostrando novas interações e hierarquizações. A quantidade

de conceitos varia muito de um mapa para o outro, revelando a aprendizagem

alcançada pelo aluno.

Outro ponto positivo observado é a facilidade com que os alunos trabalharam

com programa Cmap Tools no laboratório de informática. Mesmo aqueles que não

dispunham de conhecimento e habilidades no manuseio do computador,

aprenderam rapidamente os recursos ofertados pelo programa, relativos à

construção dos mapas e a utilização de diversas ferramentas do software.

Figura 5: Mapa conceitual após a abordagem do tema.

25

Figura 6: Mapa conceitual elaborado após a abordagem do tema.

Figura 7: Mapa construído após a abordagem do tema.

26

O mapa conceitual representado na Figura 5 foi elaborado pelo mesmo grupo

que também organizou o mapa da Figura 4. Analisando os dois mapas é possível

observar os conceitos internalizados após a abordagem do tema e uma quantidade

maior de interações realizadas. O mapa conceitual representado pela Figura 3 e

Figura 6 foi elaborado por outro grupo, onde se observa a descrição e a relação dos

conceitos assimilados durante o desenvolvimento do tema. No entanto, pela aferição

do mapa descrita da Figura 7, diagnosticou-se pouca interação entre os conceitos,

com reduzidas informações.

A análise dos primeiros mapas aponta a dificuldade dos alunos em construí-

los quando têm contato pela primeira vez com esta ferramenta, como já relatados na

literatura. As poucas interações contidas nestes mapas evidenciou uma

aprendizagem prévia mecânica, pois não há uma ampla relação entre os conceitos.

Quando da análise dos mapas subsequentes construídos após o

desenvolvimento do conteúdo, observou-se uma ampliação nas ligações entre os

conceitos específicos, o desembaraço na construção e explicação dos mapas

também, foi observado. A hierarquização dos conceitos gerais começou a ser

percebida, porém timidamente. O emprego do software Cmap Tools passou a

auxiliar a construção dos mapas, facilitando a ligação entre os conceitos, tornando

mais clara ao leitor, em decorrência das interações e da hierarquização entre

conceitos tornarem-se mais explícitas.

5 CONLUSÃO

Com este trabalho, acredita-se ter alcançado um pequeno progresso no que

se refere à melhoria da qualidade de ensino, porém, é necessário dar continuidade

neste processo de aprendizagem significativa para que os alunos incorporem essa

nova forma de aprender, distanciando-se aos poucos da aprendizagem mecânica.

Com a utilização constante desta metodologia, o aluno estará construindo o seu

conhecimento e, em pouco tempo, perceberá que o mapa conceitual é uma

27

ferramenta que pode auxiliá-lo na compreensão dos conteúdos de qualquer

disciplina.

A construção de um mapa conceitual proporciona momentos de intensa

reflexão, estimulando o aluno a organizar e reorganizar os mais diversos conceitos,

permitindo-lhe uma participação ativa e consciente no processo da sua

aprendizagem.

Em uma breve análise dos mapas construídos são perceptíveis os conceitos

assimilados pelos alunos, os conceitos de que não compreenderam e, portanto, não

descreveram no mapa e ainda, as concepções equivocadas que possuem sobre os

conceitos relacionados ao tema.

Diante da pesquisa literária, elaboração e desenvolvimento desta proposta

pedagógica, pode-se concluir que a teoria da aprendizagem significativa e o mapa

conceitual é uma ferramenta que podem contribuir para melhoria da qualidade de

ensino, já que estimulam o educando a organizar e reorganizar o conhecimento

adquirido, além de facilitar a compreensão de novos conceitos. No entanto, cabe

ainda registrar que esta é uma proposta pouca conhecida entre os educadores e,

portanto, há necessidade de estimular e encorajar mais professores para conhecer e

utilizar a teoria da aprendizagem significativa aliada ao uso do mapa conceitual com

a utilização dos recursos de informática, fazendo uso do software Cmap Tools.

Nesse sentido, ressalta-se que tais recursos estimulam e incentivam o educando a

participar ativamente do processo de ensino-aprendizagem.

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