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PISA 2000 - CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM JOGO NA AVALIAÇÃO DELITERACIA CIENTIFICA E COMPETÊNCIAS DOS ALUNOS PORTUGUESES

Coordenação de Glória Ramalho

Gabinete de Avaliação Educacionaldo Ministério da EducaçãoR. Sampaio e Pina, 12, 1º Esq. 1070-249 LISBOAInternet: www.gave.ptDirectora do GAVE: Glória Ramalho1ª Edição: Fevereiro de 2003Tiragem: 500 exemplaresISBN:Depósito Legal:Impressão:

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ÍNDICE

INTRODUÇÃO

1. CLARIFICAÇÃO DE CONCEITOS

2. RESULTADOS DOS ALUNOS PORTUGUESES NO PISA 2000

Desempenhos Médios

Distribuição do Desempenho

Desempenho em Literacia Científica dos AlunosPortugueses por Região (NUTII)

Desempenho em Literacia Científica dos AlunosPortugueses por Género Sexual

Desempenho em Literacia Científica dos AlunosPortugueses por Ano de Escolaridade

3. RESPOSTAS A ITENS DO PISA 2000

Metodologia

Resultados

Notas Finais

REFERÊNCIAS

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INTRODUÇÃO

Este terceiro relatório referente aos dados do estudo internacional PISA 2000pretende elucidar sobre as opções tomadas relativamente à avaliação emliteracia científica e aprofundar a análise dos resultados obtidos, neste domínio,pelos alunos portugueses de 15 anos.

Este trabalho está organizado em três secções: a primeira secção clarifica osconceitos fundamentais em que se integrou a avaliação da literacia científica noreferido estudo, tal como se encontram explanados na publicação Sample Tasksfrom the PISA 2000 Assessment (OECD, 2002). A segunda secção apresentauma ilustração dos resultados médios obtidos pelos alunos portugueses nestasondagem, resultados esses já previamente divulgados no primeiro relatórionacional. A terceira e última secção integra os resultados obtidos pelos nossosalunos em cada um dos oito itens cuja divulgação foi permitida e algumasrespostas concretas a esses mesmos itens, com a finalidade de ilustrar algunsdos raciocínios efectuados pelos alunos portugueses quando confrontados comas tarefas propostas neste estudo.

1. CLARIFICAÇÃO DE CONCEITOS

A literacia científica foi definida como a capacidade de usar conhecimentoscientíficos, de reconhecer questões científicas e retirar conclusões baseadas emevidência, de forma a compreender e a apoiar a tomada de decisões acerca domundo natural e das mudanças nele efectuadas através da actividade humana(OECD, 2002).

Três Dimensões de Literacia Científica

A operacionalização desta definição passou pela identificação de trêsdimensões em literacia científica: processos, conteúdos e contextos. Expõe-seem seguida a explicitação destas três dimensões retirada da publicação SampleTasks from the PISA 2000 Assessment (OECD, 2002).

Processos: os processos mentais envolvidos na resposta a um item (tal como aidentificação de evidência ou a explicação de conclusões);

Conteúdos: o conhecimento científico e a compreensão conceptual que érequerida no uso destes processos;

Contextos: situações nas quais os processos são aplicados – como o contextode saúde e de nutrição de uma pessoa ou o contexto globaldo clima.

Em cada dimensão foram tomadas decisões acerca das componentes a incluir,como, por exemplo, os tipos de processos científicos mais importantes que se

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devem dominar. A intenção foi abordar a literacia como uma competência amplae não unicamente o conteúdo curricular. Os argumentos e as decisões acercadestas componentes são apresentados em seguida.

Processos científicos

O PISA dá ênfase à capacidade de fazer uso do conhecimento científico e dosaber acerca da ciência. A avaliação destas capacidades ajuda-nos acompreender se a educação científica está a preparar os futuros cidadãos paraparticipar em sociedades cada vez mais marcadas por avanços científicos etecnológicos.

Os estudantes deveriam compreender a natureza da ciência, os seusprocedimentos, os seus pontos fortes e as suas limitações e os tipos dequestões a que ela pode, e aqueles a que não pode, dar resposta.Os estudantes deveriam ser também capazes de reconhecer o tipo de evidênciarequerida numa investigação científica e de avaliar a possibilidade de retirarconclusões fiáveis dessa evidência.É considerado importante que os alunos sejam capazes de comunicar os seusargumentos de uma forma efectiva a públicos específicos, dado que, de outraforma não terão voz nos assuntos debatidos na sociedade.

Deveria ser possível que todas estas capacidades fossem derivadas da vivênciadirecta da ciência e de investigações e experiências na escola. No entanto, apreocupação do PISA não é descobrir se os estudantes conseguem, por si só,levar a cabo investigações científicas, mas sim se a sua experiência na escolaculminou na compreensão dos processos científicos e na capacidade de aplicarconceitos científicos que os capacitam para tomar decisões acerca do mundonatural e das mudanças resultantes da actividade humana.

Estes argumentos levaram à identificação dos seguintes processos científicos aavaliar no PISA:

1. Reconhecer questões investigáveis cientificamente

Este reconhecimento significa ser capaz de identificar os tipos de questões aque a ciência pode tentar dar resposta, ou a questão específica que está a ser,ou pode ser, testada numa situação particular.O reconhecimento pode ser testado, por exemplo, através da apresentação deuma situação em que algumas questões podem ser cientificamente respondidase em que se solicita a sua identificação; ou então, através da apresentação devárias questões e do pedido de identificação das que podem ser respondidascientificamente.

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2. Identificar a evidência necessária a uma investigação científica

Este processo envolve a identificação ou a proposta de evidência requerida pararesponder às questões colocadas numa investigação científica, ou osprocedimentos necessários para recolher essa evidência.Pode ser testado, por exemplo, através da apresentação de uma investigaçãoem que se solicita aos alunos que identifiquem a evidência necessária ou asacções que devem ser tomadas de modo a obter uma evidência válida.

3. Tirar e avaliar conclusões

Este processo envolve o relacionamento das conclusões com a evidência emque estas estão, ou deveriam estar baseadas.

Pode ser avaliado, por exemplo, disponibilizando aos alunos um relato de umainvestigação e as conclusões dela retiradas e solicitando uma avaliação destasconclusões, ou pedindo conclusões ou alternativas de conclusão que sejamconsistentes com a evidência disponibilizada.

4. Comunicar conclusões válidas

O processo envolvido consiste na expressão das conclusões que podem sertiradas a partir de evidência disponível, de uma forma apropriada a umaaudiência específica.

Pode ser testado, por exemplo, apresentando aos estudantes uma situação querequer informações ou evidências com origens diferentes que devem serinterligadas, para apoiar uma determinada linha de acção ou conclusão. Aênfase deve estar mais na clareza e na consistência da comunicação, do quenas conclusões particulares que são apresentadas.

5. Demonstrar compreensão de conceitos científicos

Revela-se compreensão ao ser-se capaz de aplicar conceitos em situaçõesdiferentes daquelas em que eles foram aprendidos. Este processo envolve não só a evocação do conhecimento, mas também ademonstração da relevância desse conhecimento ou o seu uso na feitura deprevisões ou na elaboração de explicações.

Pode ser testado, por exemplo, solicitando explicações ou previsões acerca deuma determinada situação, fenómeno ou acontecimento.

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Conceitos Científicos

Os conceitos científicos seleccionados para o PISA são expressos em termos deideias integradoras amplas que ajudam a explicar aspectos do nosso ambientefísico. O enquadramento conceptual do PISA não pretende identificar todos osconceitos que preenchem este critério; a avaliação de todos seria impossívelnum teste com tempo limitado. Os conceitos são amostrados a partir dos temasprincipais seguintes:

1. Estrutura e propriedades da matéria2. Alterações atmosféricas3. Mudanças químicas e físicas4. Transformações de energia5. Forças e movimento6. Forma e função7. Biologia Humana8. Alterações fisiológicas9. Biodiversidade10. Controlo genético11. Ecossistemas12. A Terra e o seu lugar no Universo13. Alterações geológicas

Situações científicas

A definição de literacia científica adoptada no PISA enfatiza a aplicação deprocessos e de conceitos relativos a problemas e situações do mundo real. Osestudantes que tenham adquirido literacia científica deverão estar em condiçõesde aplicar o que aprenderam em situações escolares e não escolares. Umasituação científica significa aqui um fenómeno do mundo real ao qual a ciênciapode ser aplicada. Faz-se notar a distinção entre um conceito científico (talcomo alteração atmosférica) e um aspecto do nosso mundo ao qual ele seaplica (neste caso, o clima).

Os domínios de aplicação da ciência foram agrupados em três grandescategorias:

1. Ciência, vida e saúde;2. Ciência, Terra e ambiente;3. Ciência e tecnologia.

Os problemas e as questões incluídos nestas categorias podem afectar-nosenquanto indivíduos, como membros de uma comunidade local ou comocidadãos do mundo; muitas vezes das três formas.

As situações que podem ser usadas na avaliação da literacia científica podem,assim, ser caracterizadas tanto pelas áreas genéricas de aplicação, como pelosaspectos das nossas vidas em que elas são relevantes.

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Relevância Domínios de Aplicação

Ciência, vida e saúde Ciência, Terra eambiente

Ciência etecnologiaPessoal

Comunitária

Global

Histórica

Saúde, doença e nutrição;manutenção e uso sus-tentado das espécies; inter-dependência de sistemasfísicos e biológicos.

Poluição; produçãoe perda de solo;tempo e clima.

Biotecnologia; usode materiais e dispo-sitivos para desper-dícios; uso de ener-gia; transporte.

Formato das Questões e Codificação

As unidades de avaliação apresentavam aos estudantes uma situação da vidareal, retirada de fontes autênticas, e uma série de questões acerca dela. Cadaquestão requeria a utilização de uma ou mais capacidades e algumconhecimento científico. A apresentação do material de suporte (problema ouquestão) requeria a leitura de um texto em conjunto com a de uma tabela ou umdiagrama. No entanto, uma vez que, em cada unidade, existiam várias questõesligadas ao mesmo material de suporte, os itens foram desenhados de forma queo tempo de leitura não fosse superior ao de uma série de questões isoladas numteste convencional.

Foi utilizada uma combinação de formatos de itens. Algumas tarefas foramavaliadas através de itens de escolha múltipla, tipicamente associados aprocessos científicos mais simples. Os itens de resposta aberta foram utilizadosna avaliação de processos científicos de nível mais elevado. A codificação dositens de resposta aberta foi enquadrada por guias de codificação com indicaçõesgerais relativas a cada item acompanhadas de exemplos de resposta para cadacategoria. É importante salientar que a codificação não teve em linha de conta aexistência de erros de ortografia ou de sintaxe, a não ser nos casos em queesses erros obscureciam totalmente o significado da resposta. Esta opção foitomada em virtude de o estudo não pretender avaliar a expressão escrita.

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2. RESULTADOS DOS ALUNOS PORTUGUESES NO PISA 2000

Os resultados que agora se apresentam estão contidos no relatório publicadoem 2001 pelo Gabinete de Avaliação Educacional (Ramalho, G. (Coord.), 2001).O desempenho em literacia científica é classificado no PISA numa escala única,que foi construída de forma a que a média no espaço da OCDE fosse de 500pontos e em que dois terços dos estudantes se situassem entre 400 e 600pontos.

Apresentam-se, em seguida, descrições genéricas de categorias de questõescom classificações distanciadas na escala construída.

• As tarefas mais difíceis requerem capacidades cognitivas complexas –Com uma classificação elevada, de cerca de 690 pontos, os alunos são capazesde criar ou de usar modelos conceptuais para fazer previsões ou apresentarexplicações; de analisar investigações científicas, de forma a entender, porexemplo, o plano de uma experimentação ou a identificar uma ideia que está aser testada; comparar dados de forma a avaliar pontos de vista alternativos ouperspectivas diferentes; comunicar argumentos científicos e/ou descrições emdetalhe e com precisão.

• As tarefas de dificuldade intermédia requerem dos estudantes umpensamento científico consistente – Com uma classificação de 550 pontos osalunos são capazes de usar conceitos científicos e de fazer previsões ouprovidenciar explicações; de reconhecer questões que podem ser respondidaspela investigação científica e/ou identificar pormenores do que está envolvidonuma investigação científica; de seleccionar informação relevante a partir dedados variados ou de cadeias de raciocínio, ao tirar conclusões ou ao fazer asua avaliação.

• As tarefas mais fáceis requerem apenas a evocação e o uso deconhecimento científico simples – Na zona mais baixa da escala, com cerca de400 pontos, os estudantes são capazes de evocar conhecimento científicofactual simples (por exemplo, nomes, factos, terminologia, regras simples); deusar conhecimento científico trivial para tirarem conclusões ou para as avaliarem(OECD, 2001).

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Desempenhos Médios

A Figura 1 ilustra os valores médios do desempenho em literacia científicarelativos aos diversos países participantes.Como se pode verificar, a situação é preocupante: os resultados médios dosalunos portugueses são claramente inferiores aos obtidos, em média, no espaçoda OCDE.

Figura 1. Desempenho médio em literacia científica: semelhanças e diferenças entre países.

A barra horizontal indica a média, e a área a azul indica o I.C. a 95%.Os países assinalados com * não pertencem à OCDE.

É de notar que os alunos portugueses de 15 anos têm resultados médiosidênticos aos dos seus colegas da Letónia, da Federação Russa, da Grécia e doLiechtenstein (Ramalho, G. (Coord.), 2001).

350

400

450

500

550

600

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*

*

**

Média OCDE

Port

ugal

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Distribuição do Desempenho

Para uma comparação mais detalhada das prestações dos alunos dos diversospaíses, ilustramos, na Figura 2, as respectivas distribuições de desempenho.

OC

DE

Cor

eia

Japã

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dia

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100

200

300

400

500

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700

8005% 10% 25% 50% 75% 90% 95%

Port

ugal

Figura 2. Distribuição percentílica dos alunos portugueses na escala deciências, comparada com a dos restantes países

Se olharmos para as faixas centrais das distribuições dos resultados queabarcam, em cada país, 80% dos seus alunos (faixas limitadas pelos percentis10 e 90) verificamos a existência de alguma variabilidade. Temos países nosquais o intervalo é relativamente diminuto, espelhando uma certahomogeneidade de resultados entre os alunos – o México (200 pontos), aÁustria (205 pontos) e a Coreia (210 pontos) – e outros com intervalos maisalargados – a Bélgica (284 pontos), e a França, a Alemanha e a Hungria (todoscom 268 pontos).

Portugal apresenta um intervalo de 232 pontos, inferior ao intervalo médio aoespaço da OCDE, que é de 259 pontos.

Observando agora o valor máximo obtido pelos 25% de alunos portugueses compior desempenho (397 pontos), verificamos que ele é sensivelmente menoselevado que o correspondente ao espaço da OCDE (432 pontos).

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ênci

as

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Olhando para os 25% de alunos portugueses com melhor desempenho, vemosque o menor valor que obtêm é de 521 pontos, igualmente inferior ao da OCDE,de 572 pontos.

Em conclusão, tanto os melhores como os piores alunos portugueses emciências, têm classificações inferiores à média encontrada para a OCDE.

É importante salientar que não se encontra uma associação entre a existênciade resultados médios elevados e uma distribuição mais ampla desses mesmosresultados. A Coreia é disso exemplo.

Desempenho em Literacia Científica dos Alunos Portugueses,por Região (NUT II)

A Figura 3 mostra o desempenho médio obtido pelos alunos portugueses nasvárias regiões do País (NUT II).

441483

418452450435444

300

350

400

450

500

550

600

Cla

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caçõ

es m

édia

s em

ciê

ncia

s

MédiaNacional

MédiaOCDE

R.A. Açores AlgarveAlentejo Centro L.V.T R.A. Madeira Norte

Figura 3. Classificação média em literacia científica, por NUT II. As barras representam o erro padrão da média e as esferas

representam a proporção de elementos na amostra nacional.

Como se pode verificar, a região de Lisboa e Vale do Tejo apresenta umamelhor configuração de resultados, embora o valor médio nesta região sejainferior ao da média da OCDE.

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Desempenho em Literacia Científica dos Alunos Portugueses,por Género Sexual

No contexto internacional existem pequenas diferenças entre os resultadosmédios dos dois géneros sexuais, sendo que poucas são estatisticamentesignificativas (p<0.05) e, destas, umas favoráveis aos rapazes e outras àsraparigas.

Na Figura 4 pode observar-se o contraste entre o desempenho médio dosrapazes e o das raparigas portuguesas, no que refere à literacia científica.

462 456

0

100

200

300

400

500

600

Género sexual

Cla

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caçã

o em

Ciê

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s

Feminino Masculino

Figura 4. Classificação média em literacia científica, por género sexual. As barras representam o erro padrão da média e as esferas representam a proporção de elementos na amostra nacional.

A figura revela uma pequena diferença, favorável neste caso às raparigas, masque não é estatisticamente significativa e, por conseguinte, não é válida.

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Desempenho em Literacia Científica dos Alunos Portugueses, por Ano de Escolaridade

Quando entramos em consideração com o ano de escolaridade frequentadopelos nossos alunos de 15 anos (Figura 5), constatamos que os alunos do 10ºano, bem como os do 11º ano, se bem que em número muito reduzido, situam--se em média um pouco acima dos valores correspondentes da OCDE.Comparando aqueles valores com os dos estudantes que frequentam o 9º ano, odecréscimo é já evidente, acentuando-se à medida que nos aproximamos do 5ºano de escolaridade. Neste último a média dos alunos atingiu os 297 pontos.

297340 348

381430

511

594

0

100

200

300

400

500

600

700

800

4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ano de Escolaridade

Cla

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o em

ciê

ncia

s

Média OCDE

Figura 5. Classificação média na escala de literacia científica, por ano de Escolaridade. As barras representam o erro padrão da média e as esferas representam a proporção de elementos na amostra nacional.

Como se pode observar na Figura 5, entre os 4604 participantes queconstituíram a amostra, houve preponderância de alunos dos 9º e 10º anos.Mais precisamente, a distribuição por anos de escolaridade foi a seguinte:

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Tabela 1. Número e percentagem de alunos de 15 anos por ano de escolaridade

Ano N.º de alunos Percentagem (%)5.º 9 0.26.º 39 0.87.º 239 5.28.º 561 12.19.º 1156 25.2

10.º 2586 56.211.º 14 0.3

Os dados desta tabela associados aos dados da figura que a antecede permitemconcluir que, por um lado, a repetição de ano não acompanha ganhos cognitivosdos alunos em causa; por outro lado, os maus resultados obtidos pelos nossosestudantes não podem ser explicados por uma menor exposição dos jovens àsmatérias em jogo, uma vez que a grande maioria dos alunos (mais de 80%) seencontra a frequentar os anos mais avançados – 9º ano ou superior.

Em resumo, e tal como se afirmava já no primeiro relatório nacionalrelativamente à literacia científica:

1. Os alunos portugueses de 15 anos tiveram um desempenho médio modesto,quando comparado com os valores médios dos países do espaço da OCDE.

2. Existe heterogeneidade nos desempenhos médios dos alunos das váriasregiões (NUTII). Os alunos da região de Lisboa e Vale do Tejo têm, emmédia, um desempenho melhor do que o dos alunos das outras regiões, porsua vez díspares entre si.

3. Não existe diferença ente os desempenhos médios dos rapazes e os dasraparigas.

4. O ano de escolaridade que os alunos frequentam está fortemente associadoaos resultados médios que obtêm. Estes resultados decrescemacentuadamente do 11º para o 5º ano de escolaridade.

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3. RESPOSTAS A ITENS DO PISA 2000

O estudo das respostas dos alunos foi feito com base nas oito questões cujadivulgação foi autorizada. Para além da apresentação das frequênciascorrespondentes aos vários códigos de classificação utilizados em cada um dositens, incluem-se aqui algumas respostas que exemplificam a variedade dasproduções observadas no caso dos itens de resposta aberta.O objectivo da análise que se expõe foi o de procurar compreender alguns dosraciocínios efectuados pelos alunos, embora sem a preocupação de medir a suafrequência no conjunto das respostas obtidas, mas tão só de as caracterizar.

Metodologia

O estudo PISA integrou nove cadernos distintos com questões de literacia emleitura, matemática e ciências. A cada aluno correspondeu um único caderno.Quatro dos nove cadernos incluíam itens de ciências.

A análise das respostas dadas aos itens de escolha múltipla consta aqui de umaapreciação das distribuições das respostas obtidas de acordo com asalternativas disponibilizadas. As questões que envolviam a produção de textosão escrutinadas em termos da distribuição dos códigos atribuídos e da tipologiadas respostas. Estas últimas foram recolhidas numa amostra de cadernosseleccionados para o efeito.

Em ambos os casos, na apreciação do grau de sucesso dos nossos alunosrelativamente aos da área da OCDE, utilizámos um índice, que apelidamos deíndice de sucesso, e que consiste na razão entre a percentagem de respostascorrectas dos nossos estudantes e a obtida em média nos países da OCDE.

Para o estudo das produções relativas às questões de resposta aberta foramseleccionadas as provas de 360 alunos de 15 anos, de entre as cerca de 2000provas que incluíam itens de ciências.

Retiraram-se, em primeiro lugar, aquelas em que cada um dos itens em análisenão apresentava qualquer resposta. Dos cadernos remanescentes,seleccionaram-se em seguida respostas que ilustrassem o máximo de variedadenos percursos cognitivos que é lícito inferir terem sido seguidos pelos nossosalunos. Exemplos dessas respostas serão apresentados em seguida.

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Resultados

Passemos então à apresentação do resultado do nosso estudo, referindo asapreciações relativas a cada um dos itens.

Diário de Semmelweis: Questão 1

Processo: Avaliação crítica de dados científicos1

Conceito: Ciência, vida e saúde (Biologia humana)Situação: Histórica

O DIÁRIO DE Semmelweis – Texto 1«Julho de 1846. Na próxima semana, assumirei o meu cargo de “Herr Doktor” naprimeira sala de partos da maternidade do Hospital Geral de Viena. Fiquei assustado,quando fui informado da percentagem de doentes que morrem nesta clínica. Nadamenos do que 36 das 208 mães tinham morrido aqui neste mês, todas com febrepuerperal. Dar à luz uma criança é tão perigoso como ter uma pneumonia do 1.º grau.»

Estas linhas do diário de IgnazSemmelweis (1818-1865) ilustramos efeitos devastadores da febrepuerperal, uma doença conta-giosa que matou, na época,inúmeras mulheres após o parto.Semmelweis reuniu dados acercado número de mortes provocadaspela febre puerperal na primeira ena segunda salas (ver Gráfico).

Os médicos, entre os quais Semmelweis, não faziam a menor ideia acerca da causa dafebre puerperal. Vejamos outro excerto do diário de Semmelweis:

«Dezembro de 1846. Por que é que tantas mulheres morrem com esta febre, depois departos sem quaisquer problemas? Durante séculos, a ciência disse-nos que se trata deuma epidemia invisível que mata as mães. As causas podem ser a alteração do ar,alguma influência extraterrestre, ou algum movimento da própria Terra, como um tremorde terra.»

1 Critically evaluating scientific evidence/data (OECD, 2002)

Gráfico

1841 1842 1843 1844 1845 1846 Ano

15

10

5

Percent. demortes

1.ªsala

2.ªsala

Percentagem de mortes devidas afebre puerperal

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Hoje em dia, poucos encarariam a hipótese de uma influência extraterrestre ou de umtremor de terra como causas possíveis de uma febre. Sabemos, actualmente, que afebre puerperal está relacionada com as condições de higiene. Mas, na época em queSemmelweis viveu, muitas pessoas, incluindo cientistas, acreditavam! Contudo,Semmelweis sabia que era pouco provável que a febre pudesse ser provocada por umainfluência extraterrestre ou por um tremor de terra. Chamou a atenção para os dadosque tinha reunido (ver gráfico) e usou-os para tentar convencer os seus colegas.

Questão 1: O DIÁRIO DE SEMMELWEIS S195Q02- 01 02 03 04 11 12 13 21 99

Coloque-se no lugar de Semmelweis. Baseando-se nos dados que Semmelweisrecolheu, apresente uma razão que demonstre que é pouco provável que os tremoresde terra provoquem a febre puerperal.

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

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Códigos Percentagem de ocorrência0 39.71 5.22 16.3Inválido 0.0Omite 38.8

Índice de sucesso: 0.75

Comparativamente com os resultados médios da área da OCDE, os nossosresultados foram baixos.

Constatamos que perto de 40% dos nossos alunos não tentaram sequerresponder a este item. Apenas 20% o fizeram adequadamente.

Este item requeria que o aluno formulasse uma argumentação conducente àconclusão enunciada, e que para isso identificasse no texto de suporte os dadosem que se poderia basear.

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O primeiro exemplo ilustra uma resposta correcta a que foi atribuído o nível 2.

Exemplo 1.

Os quatro exemplos que se seguem (Exemplos 2, 3, 4 e 5) revelam-nos aausência da noção do que seja demonstrar.

Exemplo 2.

Exemplo 3.

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Exemplo 4.

Exemplo 5.

Nos três exemplos que se seguem, a argumentação apresentada pelo alunorecorre a informação que não foi fornecida (Exemplos 6 e 7) ou retira inferênciasabusivas dos dados efectivamente disponibilizados (Exemplo 8).

Exemplo 6.

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Exemplo 7.

Exemplo 8.


Processo: Reconhecimento de questões investigáveis cientificamenteConceito: Ciência, vida e saúde (Biologia humana)Situação: Histórica

O DIÁRIO DE Semmelweis – texto 2A dissecação fazia parte da investigação do hospital. O cadáver de uma pessoa era

aberto, com o fim de se descobrir a causa da sua morte. Semmelweis registava que osestudantes que trabalhavam na primeira sala, antes de examinarem as mulheres quetinham acabado de dar à luz, participavam geralmente nas sessões de dissecação dasmulheres que tinham morrido no dia anterior. Não tinham o cuidado de se lavar após asdissecações. Alguns estavam mesmo orgulhosos pelo facto de se notar, pelo cheiro quetinham, que trabalhavam na morgue, dado que isso demonstrava até que ponto eleseram zelosos.

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Um amigo de Semmelweis morreu depois de se ter cortado durante uma dassessões de dissecação. A autópsia do seu corpo revelou a existência dos mesmossintomas que os das mães que tinham morrido de febre puerperal. Isso deu aSemmelweis uma ideia inédita.

Questão 2: O DIÁRIO DE SEMMELWEIS S195Q04

A nova ideia de Semmelweis tinha a ver com a elevada percentagem de mulheres quemorriam nas salas da maternidade e com o comportamento dos estudantes.

Qual era essa ideia?

A Se os estudantes se lavassem após a sessão de dissecação, isso provocaria umrecuo na febre puerperal.

B Os estudantes não deveriam tomar parte nas sessões de dissecação, porque searriscavam a cortar-se.

C Os estudantes tinham aquele cheiro, porque não se lavavam após as sessões dedissecação.

D Os estudantes queriam mostrar que eram zelosos, o que os tornava descuidadosquando examinavam as mulheres.

Códigos Percentagem de ocorrência1 44.02 10.33 15.64 20.8Inválido 1.6Omite 7.7


Este item revela ter sido mais difícil para os alunos portugueses do que para amédia dos jovens de 15 anos no espaço da OCDE. Menos de metade dosestudantes inferiu correctamente a ideia que Semmelweis teria tido, nasequência das suas observações.


Processo: Aplicação do conhecimento científico à situação apresentadaConceito: Ciência, vida e saúde (Biologia humana)Situação: Histórica

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Questão 3: O DIÁRIO DE SEMMELWEIS S195Q05- 01 02 11 12 13 14 15 99

Os esforços desenvolvidos por Semmelweis para reduzir o número de mortes devidas àfebre puerperal foram coroados de sucesso. Mas a febre puerperal continua a ser, aindahoje, uma doença difícil de eliminar.

As febres difíceis de curar são ainda um problema nos hospitais. Tomam-se numerosasmedidas de rotina para dominar este problema. Uma dessas medidas consiste em lavaros lençóis a altas temperaturas.

Explique por que é que a lavagem a alta temperatura permite reduzir o risco de aspacientes contraírem uma febre.

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Códigos Percentagem de ocorrência0 18.01 60.9Inválido 0.0Omite 21.1


Comparativamente com os resultados médios da área da OCDE, os nossosresultados foram neste item ligeiramente inferiores, apesar de ter havidopreponderância de respostas correctas e que são exemplificadas em seguida(Exemplos 9 e 10).

Exemplo 9.

Exemplo 10.

22

Os Exemplos 11 e 12 ilustram algumas das respostas incorrectas.

Exemplo 11.

Exemplo 12.


Processo: Aplicação do conhecimento científico à situação apresentada2

Conceito: Ciência, vida e saúde (Biodiversidade)Situação: Histórica

Questão 4: O DIÁRIO DE SEMMELWEIS S195Q06

Muitas doenças podem ser curadas com o uso de antibióticos. No entanto, a eficácia decertos antibióticos contra a febre puerperal diminuiu nos últimos anos.

Qual é a razão para que tal diminuição aconteça?

A Uma vez produzidos, os antibióticos perdem progressivamente os seus princípiosactivos.

B As bactérias tornam-se resistentes aos antibióticos.C Os antibióticos são apenas úteis contra a febre puerperal, mas não contra outras

doenças.D A necessidade de antibióticos diminuiu, devido aos progressos consideráveis,

nestes últimos anos, em matéria de saúde pública.

2 Critically evaluating scientific evidence / data (OECD, 2002)

23



O sucesso relativo dos nossos alunos neste item foi também fraco. Quandoobservamos a distribuição das respostas verificamos que, apesar de a opçãomaioritária ter sido a correcta, a quarta alternativa captou ainda um númerosignificativo de respostas. Aparentemente, estes últimos alunos teriamassimilado a diminuição da eficácia dos antibióticos, à diminuição da suanecessidade.

Embora o padrão tenha sido o mesmo a nível internacional, a incidência foimenor: apenas 17.5% dos estudantes da área da OCDE assinalaram estaalternativa, contra os 26.7% de alunos nacionais.

Ozono: Questão 5

Processo: Comunicação de conclusões válidasConceito: Ciência, vida e saúde (Biologia humana)Situação: Histórica

24

UM TEXTO SOBRE O OZONO

Leia este excerto de um texto sobre a camada de ozono.

A atmosfera é um imenso reservatório de ar e um recurso natural dos mais preciosos para amanutenção da vida na Terra. Infelizmente, a prioridade que as actividades humanas dão acertos interesses nacionais, ou pessoais, está a destruir este recurso comum, nomeadamente,reduzindo a frágil camada de ozono que serve de escudo protector da vida na Terra.

Uma molécula de ozono é constituída por três átomos de oxigénio, enquanto uma molécula deoxigénio é constituída apenas por dois átomos de oxigénio. As moléculas de ozono sãoraríssimas: há menos de dez por cada milhão de moléculas existentes no ar. Todavia, desde hácerca de mil milhões de anos, a sua presença na atmosfera tem desempenhado um papel vitalpara a salvaguarda da vida na Terra. Consoante a altura a que se encontra, o ozono tanto podepreservar a vida terrestre como prejudicá-la. O ozono na troposfera (até 10 km acima dasuperfície da Terra) é «mau» e pode deteriorar os tecidos pulmonares e as plantas. Contudo,cerca de 90% do ozono que se encontra na estratosfera (entre 10 e 40 km acima da superfícieda Terra) é «bom», e desempenha um papel benéfico, absorvendo os raios ultravioleta maisperigosos (UV-B) emitidos pelo Sol.

Sem esta camada de ozono benéfico, os seres humanos estariam mais sujeitos a certasdoenças devidas ao aumento de exposição aos raios ultravioleta provenientes do Sol. Nasúltimas décadas, a quantidade de ozono diminuiu. Em 1974, foi posta a hipótese de osclorofluorocarbonetos (CFC) poderem ser a causa disto. Até 1987, a avaliação científica dessarelação causa-efeito não foi suficientemente convincente para envolver os CFC. Contudo, emSetembro de 1987, diplomatas de todo o mundo encontraram-se em Montreal (Canadá) econcordaram em limitar o uso dos CFC.

Questão 5: OZONO S253Q01- 01 11 12 13 21 22 23 31 99

No texto anterior não é indicado como o ozono se forma na atmosfera. Com efeito,todos os dias se forma um pouco de ozono e um pouco de ozono desaparece. O modocomo o ozono se forma é ilustrado pela banda desenhada que se segue.

Imagine que tem um tio que tenta compreender o sentido desta banda desenhada.Contudo, ele não recebeu qualquer educação científica na escola e não compreende oque o autor da banda desenhada quer explicar. Sabe que não há homenzinhos naatmosfera, mas pergunta o que eles representam na banda desenhada; pergunta o queaqueles estranhos símbolos O2 e O3 significam e que processos são representados nabanda desenhada. Ele pede-lhe que lhe explique a banda desenhada. Parta do princípiode que o seu tio sabe:

! que O é o símbolo do oxigénio;! o que são átomos e moléculas.

5

10

15

20

25

Escreva, para o seu tio, uma explicação da banda desenhada.

No seu esclarecimento, utilize as palavras átomos e moléculas com o sentido em quesão usadas nas linhas 6 e 7.

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O sucesso neste item foi fraco, uma vez mais. A codificação mais alta previa areferência à divisão da molécula do oxigénio em átomos por acção da luz solar ea recombinação dos átomos de oxigénio com outras moléculas de oxigénio queviria a dar origem a moléculas de ozono. Apenas 8% dos estudantescorresponderam a este padrão, sendo que perto de 20% o fizeram, embora deforma incompleta. Mais de um terço dos nossos alunos não tentou sequer responder a este item, equase 40% não o fizeram de uma forma considerada aceitável.

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Apresenta-se em seguida uma produção (Exemplo 13) à qual correspondeu apontuação máxima.

Exemplo 13

O Exemplo 14 foi também pontuado com o nível máximo dado que o textoproduzido referia os aspectos mais relevantes do processo, não havendopenalização pela ideia incorrecta do transporte de moléculas nos raios solares.

Exemplo 14

Os Exemplos 15, 16 e 17 ilustram respostas às quais foram atribuídaspontuações intermédias.

27

Exemplo 15

Exemplo 16

Exemplo 17

28

Os textos que se seguem correspondem a uma classificação nula.Nos Exemplos 19 e 20 existe uma clara assimilação do processo de formaçãodo ozono à fotossíntese e no Exemplo 21 ao aparecimento de vida.

Exemplo 18

Exemplo 19

Exemplo 20

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Exemplo 21

Ozono: Questão 6

Processo: Aplicação do conhecimento científico à situação apresentadaConceito: Ciência, Terra e envolvente (Terra/Espaço)Situação: Global

Questão 6: OZONO S253Q02

O ozono forma-se igualmente durante as trovoadas. É ele que liberta o cheirocaracterístico perceptível depois de uma trovoada. Nas linhas 10 a 17, o autorestabelece uma distinção entre o «bom ozono» e o «mau ozono».

Segundo o artigo, o ozono formado no momento de uma trovoada é «bom» ou «mau»?

Seleccione a resposta com a explicação correcta.



Bom ozono oumau ozono?

Explicação

A Mau Forma-se durante um período de mau tempo.B Mau Forma-se na troposfera.C Bom Forma-se na estratosfera.D Bom Cheira bem.

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O sucesso dos nossos alunos neste item é ligeiramente inferior ao registado emmédia na área da OCDE.Para responder correctamente à questão colocada era necessário estimar a quedistância da superfície da Terra têm lugar as trovoadas: até 10km ou entre 10 e40km. Essa a razão por que surgem muito próximas as percentagens dasrespostas “2” e “3”. Este padrão encontra-se também nos restantes paísesparticipantes, embora menos acentuado: apenas 22.6% dos estudantes da áreada OCDE assinalaram a alternativa errada “3”, contra os 25.2% dos alunosportugueses.

Ozono: Questão 7

Processo: Aplicação do conhecimento científico à situação apresentadaConceito: Ciência, vida e saúdeSituação: Global

Questão 7: OZONO S253Q05- 0 1 9

Nas linhas 15-16 afirma-se: «Sem esta camada de ozono benéfico, os seres humanosestariam mais sujeitos a certas doenças devidas ao aumento da exposição aos raiosultravioleta provenientes do Sol.»

Refira uma dessas doenças específicas.

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Códigos Percentagem de ocorrência0 31.51 57.5Inválido 0.0Omite 11.0


Os alunos portugueses de 15 anos parecem, pois, estar razoavelmenteinformados sobre o assunto em causa, quando comparados com os dosrestantes países da área da OCDE. Este foi o item em que o sucesso relativo foimais elevado.

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Ozono: Questão 8

Processo: Reconhecimento de questões investigáveis cientificamenteConceito: Ciência, Terra e envolvente (Terra/Espaço)Situação: Global

Questão 8: OZONO S270Q03

No final do texto é mencionada uma reunião internacional em Montreal. Nessa reuniãoforam discutidas muitas questões relacionadas com a possível destruição da camada doozono. Duas dessas questões estão registadas no quadro que se segue.

Podem as questões abaixo ser respondidas através de uma investigação científica?

Faça um círculo em torno de «Sim» ou «Não», em cada uma delas.

Questão: Respondida porinvestigaçãocientífica?

As incertezas científicas acerca da influência dos CFC nacamada do ozono devem ser razão suficiente para que osgovernos actuem?

Sim / Não

Qual seria a concentração de CFC na atmosfera, em 2002,se a libertação de CFC para a atmosfera se mantivesse aoritmo actual?

Sim / Não

Códigos Percentagem de ocorrência0 34.41 25.52 35.7Inválido 0.0Omite 4.4


A primeira questão não seria passível de resposta por investigação científica; asegunda questão sê-lo-ia. Os nossos alunos tiveram, em média, umdesempenho claramente inferior ao dos alunos dos restantes paísesparticipantes da área da OCDE.

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Notas Finais

Cabe-nos concluir este pequeno estudo com a apresentação de algumas notasfinais.

Em primeiro lugar é necessário salientar o número muito reduzido de itens deciências que foram disponibilizados. Eles ilustram alguns dos processos,conteúdos e contextos contemplados nesta avaliação, mas os resultados quelhes correspondem não permitem inferir áreas de melhor e de pior desempenhodos nossos alunos.O sucesso dos estudantes portugueses de 15 anos foi fraco em Ciênciasquando comparado com os restantes estudantes da área da OCDE. Osresultados expostos revelam essa fraqueza nomeadamente através dos valoresdo indicador adoptado, o índice de sucesso: apenas num dos itens a que aquinos referimos, esse índice tem um valor praticamente igual a 1. Nos restantesitens incluídos nesta avaliação e cuja divulgação não foi permitida, o padrão éidêntico: nestes itens, o índice de sucesso varia entre 0.47 e 1.02.

Em 2006 irá ter lugar a concretização do terceiro ciclo do estudo PISA. Nestecaso a literacia científica ocupará um lugar de destaque, dado que no conjuntodos instrumentos de avaliação haverá predominância de itens sobre estedomínio. Os resultados que então se recolherem permitirão certamente umaanálise mais aprofundada das competências dos nossos alunos.

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REFERÊNCIAS

Organization for Economic Co-operation and development (2001). Knowledgeand Skills for Life: First Results from PISA 2000. Paris: OECD Publications.

Organization for Economic Co-operation and Development (2002). SampleTasks from the PISA 2000 Assessment. Reading, Mathematical and ScientificLiteracy. Paris: OECD Publications.

Ramalho, G. (Coord.) (2001). Resultados do Estudo Internacional PISA 2000.Lisboa: GAVE do Ministério da Educação.

pisa 2000 - conceitos fundamentais em jogo na...

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