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Papel do Contexto de Aprendizagem na Resolução de Problemas em

Ciência

Edite Maria Penha Franco FiuzaDepartamento de Educação da Faculdade de Ciências da Universidade de LisboaEscola Secundária de Fonseca Benevides

Metodologia de Investigação I 11 Novembro 2005

Edite Fiuza Metodologia da Investigação I2

Contexto do Estudo

O contexto deste estudo enquadra-se simultaneamente em três áreas de investigação:

o Pensamento Crítico; a relação entre Pensamento Crítico e Resolução de Problemas eo Contexto de Aprendizagem.


Contexto do estudo

Os professores dos ensinos básico e secundário têm a obrigação de desenvolver o Pensamento Crítico dos seus alunos. (Lei da Bases do Sistema Educativo)

As capacidades de Pensamento Crítico conjugam-se num processo global de decidir reflexiva e sensatamente aquilo em que acreditar ou fazer. (Ennis, 1996, p. xvii)


Contexto do Estudo (cont.):

O Pensamento Crítico ou reflexivo processa-se através de cinco etapas num “ordenamento consecutivo de tal forma que cada uma das ideias determina a seguinte como o seu resultado natural e inversamente cada uma se apoia na que a precede.” (Dewey, 1910, p.2)

Estas etapas coincidem com as etapas percorridas por um indivíduo durante a Resolução de um Problema.

.


Contexto do estudo (cont):

Evidências da investigação em Didáctica das Ciências:

O uso de exercícios de rotina em Ciências não torna os alunos experientes na Resolução de Problemas reais;

Alunos familiarizados com a resolução de exercícios de rotina têm grandes dificuldades em transferir capacidades cognitivas inerentes à Resolução de Problemas para novos contextos.

(Lemke, 1993)



Recomendações da investigação:

(...) os esforços da investigação deviam passar por saber identificar, reconhecer as ferramentas, em termos das capacidades facilitadoras da Resolução de Problemas. (…) Conhecendo essas ferramentas e treinando-as, cada indivíduo pode (...) usar as capacidades que mais se adequam a si enquanto solucionador, paracada situação que enfrenta.

(Faria, 1998, p. 39)



O desenvolvimento do Pensamento Crítico, embora seja uma condição necessária para obter sucesso na Resolução de Problemas, não é suficiente.

Deverão ser implementadas estratégias e actividades facilitadoras do Pensamento Crítico de modo intencional e sistemático.

(Rodrigues, 2001)


Contexto do estudo (cont.):

Atendendo a este conjunto de evidências e de recomendações, emerge uma questão:

Como implementar em sala de aula, de modo intencional e sistemático, actividades facilitadoras do Pensamento Crítico que conduzam efectivamente ao sucesso na Resolução de Problemas ?

Pesquisa posterior leva a analisar outra variável … o Contextode Aprendizagem.



“(...) a nossa facilidade de controlar e coordenar capacidades cognitivas não é uma competência abstracta, livre de contexto, que possa ser transferida facilmente através de diversos domínios de problemas, mas consiste antes numa actividade cognitiva especificamente ligada ao contexto.”

(Rogoff, 1999, p. 3)


Hipótese:

O Contexto de Aprendizagem em sala de aula influencia a facilidade com que os alunos, perante uma actividade de Resolução de Problemas, mobilizam as suas capacidades de Pensamento Crítico

e consequentemente,

o seu desempenho na Resolução de Problemas será afectado.


Definição de termos

Contexto de AprendizagemO contexto de aprendizagem em sala de aula pode ser visto como resultante da relação entre a natureza das actividades, a implementação das estratégias e as expectativas dos alunos sobre as actividades que lhes são propostas. (Fiuza, Oliveira e Rodrigues, 2005)

Resolução de ProblemasÉ uma estratégia geral para encontrar soluções correctas para situações problemáticas. (Beyer, 1989)



Problema É qualquer actividade que apele ao uso de várias capacidades e em relação à qual seja desconhecido o método de resolução para o sujeito que a pretende resolver. (Rodrigues, 2001)

Desempenho na Resolução de ProblemasConjunto de comportamentos e estratégias comuns aos indivíduos experientes na Resolução de Problemas (Rodrigues, 2001):



Desempenho na Resolução de Problemas (cont.):

a rapidez em identificar a natureza do problema;o tempo inicialmente devotado a analisar o problema e a representar o seu enunciado;a tradução correcta do enunciado; a planificação de procedimentos e a elaboração de previsões;a quantidade de erros cometidos por descuido;a verificação acerca dos resultados obtidos, se preenchem os requisitos do problema;o tempo que decorre até o problema ficar resolvido.



Pensamento Crítico“(…) é um processo, cujo objectivo é tomar decisões racionais acerca do que acreditar e do que fazer.” (Ennis, 1996, p. xvii)

Nível de Pensamento Crítico É a cotação obtida por um aluno no teste de Pensamento Crítico “The Cornell Critical Thinking Test” – “Level X” (Ennis, Millman e Tomko, 1985)


Metodologia

O modo como a hipótese deste estudo foi formulada envolve verificar se ao intervir em sala de aula, manipulando o Contexto de Aprendizagem, influenciará:

o desempenho dos alunos na Resolução de Problemas;

a mobilização de capacidades de Pensamento Crítico.


Metodologia

Os procedimentos a utilizar neste estudo enquadram-se, claramente, no paradigma pós-positivista (Mertens, 1998):

Metodologia – desenho quasi-experimental. (Gall; Borg e Gall, 1996)

variável de tratamento, independente ou tratamento experimental - o Contexto de Aprendizagem.


Metodologia

variável dependente - o desempenho na Resolução de Problemas. variável relacionada com a dependente - o Nível de Pensamento Crítico.

Tipos de grupos de alunos participantes:

um que recebe o tratamento experimental – o grupo experimental; outro que recebe um tratamento experimental alternativo – o grupo de controlo.


Metodologia

Medidas para acautelar a validade interna do estudo:

Existência do grupo de controlo - uma mudança adicional que ocorra na variável dependente do grupo experimental poderá ser atribuída ao tratamento experimental.

Selecção diferencial - pré-testagem; - averiguar junto das escolas a existência de critérios pré-definidos aquando da constituição das turmas.


Metodologia

Maturação – as mudanças biológicas e psicológicas nos grupos experimental e de controlo serão idênticas.

Interacção selecção-maturação - será balanceado graças ao ao uso do pré-teste e ao grupo de controlo.

Testagem - os grupos experimental e de controlo irão ser submetidos à mesma testagem.


Metodologia

Instrumentação – os instrumentos de recolha de dados serão equivalentes no pré e no pós-teste.

História - os grupos de controlo e experimental serão expostos aos mesmos eventos, excepto no que concerne ao tratamento.

Mortalidade experimental – consideram-se para tratamento de resultados apenas os alunos que mantiverem a sua participação desde o início até ao final do estudo.


Metodologia

Difusão do tratamento experimental – os grupos experimental e de controlo funcionarão em escolas diferentes.

Rivalidade compensatória do grupo de controlo ou efeito de John Henry – administrar ao grupo de controlo um tratamento igualmente desejável, mas que difere quanto ao Contexto de Aprendizagem em sala de aula.


Metodologia

Equalização compensatória dos tratamentos - o grupo de controlo receberá um tratamento alternativo.

Desmoralização do grupo de controlo - funcionará de preferência em escolas diferentes e será alvo do programa de intervenção.


Comentários Finais

No quadro das metodologias quantitativas de investigação, o modelo quasi-experimental é o mais largamente utilizado em investigação educacional (Gall; Borg e Gall, 1996) e, quando é devidamente implementado, assegura a validade interna do estudo, possibilitando interpretações relevantes. (Campbell e Stanley, 1966; Cook e Campbell, 1979)


Comentários Finais

“ Mesmo com um controlo cuidadoso das variáveis e uma manipulação sistemática da variável independente, os investigadores neste paradigma [pós-positivista] são cuidadosos, sabem que os seus resultados são ‘verdadeiros’ num certo nível de probabilidade (...). A reivindicação do conhecimento é fortalecida quando os resultados podem ser demonstrados repetidamente em condições semelhantes.” (Mertens, 1998, p. 61)


Comentários Finais

A finalidade desta investigação não é generalizar resultados, mas sim, a partir deles, estender conclusões acerca do modo como o Contexto de Aprendizagem em sala de aula se pode tornar facilitador do desempenho na Resolução de Problemas, mobilizando capacidades de Pensamento Crítico.


Referências

Beyer, B. (1989). The problem with (the teaching of) problem solving. Teaching Thinking and Problem Solving, 11 (6), 1-5.Campbell, D. T.; Stanley, J. C. (1966). Experimental and quasi-experimental designs for research. Chicago: Rand McNally.Cook, T. D.; Campbell, D. T. (1979). Quasi-experimentation: Design and analysis issues for field settings. Chicago: Rand McNally.


Referências

Dewey, J. (1910). How we think. Buffalo, NY: Prometheus Books.Ennis, R. H. (1996). Critical Thinking. New Jersey. Prentice-Hall.Ennis, R. H.; Millman, J. & Tomko, T. N. (1985). Cornell Critical Thinking Tests Level X and Level Z: Manual. Pacific Grove, CA: Midwest Publications.


Referências

Faria, M. T. (1998). A resolução de problemas e o pensamento crítico no ensino da Física e da Química.Tese de Mestrado não publicada, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.Fiuza; Oliveira e Rodrigues (2005). An Exploratory Study about Transference of Learning in an Undergraduate Teaching Module for Physics Teachers. Comunicação apresentada na ECER 2005, University College Dublin.


Referências

Gall, M. D.; Borg, W. R. & Gall, J. P. (1996). Educational research: an introduction (6ª ed.). New York: Longmann.Lemke, J. L. (1993). The Missing Context in Science Education: Science. Paper presented at the annual meeting of the American Educational Research Association, Atlanta, GA.


Referências

Mertens, D. M. (1998). Research methods in education and psychology: Integrating diversity with qualitative & quantitative approaches. California: Sage Publications, Inc.Oliveira, M. M. (1992). A criatividade, o pensamento crítico e o aproveitamento escolar em alunos de ciências. Tese de doutoramento não publicada, Universidade de Lisboa.


Referências

Rogoff, B.; Lave, J. (1999). Everyday Cognition –Development in Social Context. New York: Harvard University Press.Rodrigues, A. M. (2001). O desenvolvimento do pensamento crítico como estratégia promotora de melhores solucionadores de problemas em Ciências. Tese de Mestrado não publicada, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

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