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Ensino por Investigação na Sala de Aula: Desafios e Benefícios, Notas de aula de Construtivismo

Este documento discute os modelos para a concepção de atividades de investigação na sala de aula, enfatizando a importância do ensino por investigação na ciência. O texto aborda as palavras-chave constantes no ensino por investigação, as tarefas multifacetadas envolvidas, as vantagens para os alunos e os desafios que os professores enfrentam na implementação deste método. O documento também menciona a importância de criar um clima de auto-confiança e respeito mútuo na sala de aula.

Tipologia: Notas de aula

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Boto92
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O ensino por investigação constitui uma abordagem que tem uma longa
história na educação em ciência. Fomenta o questionamento, o planeamento, a
recolha de evidências, as explicações com bases nas evidências e a
comunicação. Usa processos da investigação científica e conhecimentos
científicos, podendo ajudar os alunos a aprender a fazer ciência e sobre
ciência.
A inclusão de um ensino por investigação na sala de aula requer que os
professores mudem o seu papel alterando a dinâmica das aulas, o que implica
que estes tomem várias decisões, corram riscos e quebrem a sua rotina de
forma a enfrentarem as suas dificuldades e dilemas.
Este capítulo encontra-se organizado em cinco secções. A primeira é
sobre o ensino por investigação e as reformas curriculares. Na segunda,
abordam-se várias perspectivas de ensino por investigação. Na terceira,
descrevem-se tipos de actividades de investigação. Na quarta, evidenciam-se
modelos para a concepção de actividades de investigação na sala de aula. Por
último, referem-se aspectos sobre o professor e as actividades de investigação
na sala de aula, descrevendo-se vários estudos empíricos.
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CAPÍTULO 4

ENSINO POR INVESTIGAÇÃO

O ensino por investigação constitui uma abordagem que tem uma longa história na educação em ciência. Fomenta o questionamento, o planeamento, a recolha de evidências, as explicações com bases nas evidências e a comunicação. Usa processos da investigação científica e conhecimentos científicos, podendo ajudar os alunos a aprender a fazer ciência e sobre ciência. A inclusão de um ensino por investigação na sala de aula requer que os professores mudem o seu papel alterando a dinâmica das aulas, o que implica que estes tomem várias decisões, corram riscos e quebrem a sua rotina de forma a enfrentarem as suas dificuldades e dilemas. Este capítulo encontra-se organizado em cinco secções. A primeira é sobre o ensino por investigação e as reformas curriculares. Na segunda, abordam-se várias perspectivas de ensino por investigação. Na terceira, descrevem-se tipos de actividades de investigação. Na quarta, evidenciam-se modelos para a concepção de actividades de investigação na sala de aula. Por último, referem-se aspectos sobre o professor e as actividades de investigação na sala de aula, descrevendo-se vários estudos empíricos.

ENSINO POR INVESTIGAÇÃO E REFORMAS CURRICULARES

Actualmente, existe uma tendência para abordar o ensino por investigação como algo de novo e inovador, como se tratasse de uma abordagem recente para o ensino das ciências. No entanto, este começou a afirmar-se desde o século XIX, quando as disciplinas de ciências passaram a integrar os currículos de vários países (Bybee & DeBoer, 1994; DeBoer, 2006; Leite, 2001). Nos currículos da primeira metade do século XIX, eram dominantes os estudos clássicos. A Matemática e a Gramática, consideradas disciplinas fundamentais, estavam assentes em regras e inferências lógicas. Para a ciência começar a fazer parte integrante do currículo escolar foi necessário apresentá- la como uma disciplina diferente das outras. Efectivamente, esta iniciava-se pelas observações que levavam aos princípios gerais, contrariamente às outras disciplinas. Assim, os alunos primeiramente aprendiam como observar o mundo natural e, em seguida, tiravam conclusões a partir das observações. Thomas Huxley (1825-1895), médico e biólogo, defensor das ideias evolucionistas de Darwin, como presidente da Royal Society foi um dos principais impulsionadores da introdução das ciências no currículo, justificando que davam oportunidades para desenvolver a parte intelectual do indivíduo. A sua perspectiva sobre como a ciência deve ser ensinada promoveu o trabalho laboratorial. O ensino de ciências como um processo de investigação foi defendido por Herbert Spencer (1820-1903). Considerava que o laboratório permitia aos alunos desenvolverem uma concepção clara sobre os fenómenos naturais, que não seria possível apenas a partir do livro. Para além do referido, salientou a importância de tirarem conclusões a partir das observações. Uma abordagem indutiva da ciência foi reiterada por Jonhann Friedrich Herbart (1776-1841), que acreditava que a melhor forma dos alunos compreenderem novos conceitos era através da descoberta dos fenómenos e a partir da ligação desses com a sua experiência. O desenvolvimento do raciocínio através do trabalho laboratorial e das investigações foi, também, defendido Charles Eliot, químico e presidente da

& Crawford, 2006). A comunidade científica propôs, então, soluções para a reformulação dos currículos de ciências. Os líderes do movimento acreditavam que a ciência tinha que ser ensinada como era posta em prática pelos cientistas, de modo a preparar futuros cientistas. Assim, valorizavam tanto a ciência pura, como as investigações (DeBoer, 2006; Hurd, 1990). O ensino por investigação emergiu, em meados do século XX, de acordo com DeBoer (2006), como uma estratégia a implementar na sala de aula. Schwab (1978) foi uma voz propulsora desta ideia, argumentando que, se os alunos querem aprender os métodos da ciência, têm que estar envolvidos durante o seu processo de aprendizagem. Para este, a ciência é percepcionada como uma estrutura conceptual que resulta de novas evidências, construídas a partir da exploração do mundo natural. Nos finais dos anos 50 surgem, nos Estados Unidos, os currículos Physical Science Study Curriculum (PSSC), desenvolvido por um grupo de cientistas em colaboração com professores de Física do ensino secundário, Chemical Bond Approach (CBA), elaborado por cientistas e professores de Química, e Biological Science Curriculum Study (BSCS), criado por biólogos e professores de Biologia. Estes currículos pretendiam introduzir mudanças no ensino das ciências, tendo como principais finalidades envolver os alunos num ensino por investigação e nos processos da ciência (Lunetta, 1998). Começava, assim, a emergir uma nova perspectiva para o ensino. Os jovens estavam mais sensíveis às interacções entre a ciência e a sociedade, existindo a necessidade de incluir discussões sobre esse aspecto nas aulas de ciências. Neste contexto, nos anos 60, iniciou-se a preparação de um novo currículo, o Projecto de Física , tendo a primeira edição aparecido em 1970, nos Estados Unidos (Freire, 1993; Galvão et al., 2006; Valente, 1978). A versão portuguesa deste projecto surgiu em 1978, subsidiada pela Fundação Calouste Gulbenkian , onde se encontram explícitas as suas finalidades: “pretende-se que os jovens aprendam ciência, participando activamente em todos os processos científicos, vivendo as dificuldades e alegrias próprias da descoberta científica. De uma maneira simples, deseja-se que os alunos se comportem como

pequenos cientistas ” (Valente, 1978, prefácio da edição portuguesa). Em Portugal, verificou-se alguma formação de professores no sentido de os levar a adoptar o Projecto de Física. Para além deste currículo, foram concebidos na mesma altura outros, tais como o Engineering Concepts Curriculum Project e o Individualized Science Instruticional System , para o ensino secundário, e mais tarde surgiram o Princeton Project e o Earth Science Curriculum Project , para o ensino básico. Estes projectos colocavam os alunos como descobridores da informação por si próprios e o professor como guia das suas aprendizagens. Os alunos eram treinados para pensarem e agirem como cientistas, aplicando o “método científico”. Durante as suas investigações, os alunos formulavam hipóteses, observavam, experimentavam, especulavam e tiravam as suas conclusões (Freire, 1993). O ensino dos processos sobrepunha-se ao ensino dos conceitos (Leite, 2001). Por razões políticas e sociais, os programas curriculares desenvolvidos foram submetidos a uma avaliação, tendo esta mostrado que, apesar do investimento efectuado nesta área, os professores continuavam a implementar na sala de aula um ensino tradicional, impossibilitando a introdução das inovações curriculares (Galvão et al., 2006). Deste modo, surgiu a necessidade de, mais uma vez, se repensarem os currículos de ciências. Na década de 80, na elaboração dos currículos, a sociedade passou a ser um factor integrante destes, a par da ciência e da tecnologia. Além disso, ciência para todos tornou-se um slogan que, apesar de não haver concordância quanto ao seu significado, era utilizado quer por professores, quer por investigadores (Bybee & DeBoer, 1994; Freire, 1993). Nos Estados Unidos, surgiu o Projecto 2061 , iniciativa da American Association for Advancement of Science (AAAS). Tinha subjacente a consistência do ensino das ciências com a natureza do ensino por investigação, que promove o questionamento e o envolvimento activo dos alunos, se centra na recolha e uso de evidências, enfatiza a perspectiva histórica, fomenta o trabalho de grupo, estabelece a ligação entre o conhecimento e os resultados obtidos, e não enfatiza a memorização de

com o papel que desempenha na sociedade, uma intervenção político-social (Martins, 2003). Quanto ao termo competência, para Perrenoud (2000), é entendido “como a faculdade de mobilizar um conjunto de recursos cognitivos para solucionar com pertinência e eficácia uma série de situações” (p. 1). Estes conceitos, que se podem associar ao ensino por investigação, conduziram a uma nova filosofia de currículo. Em Portugal, a reorganização curricular para o ensino básico e a proposta de uma disciplina designada por Ciências Físicas e Naturais, que engloba as Ciências Físico-Químicas e as Ciências Naturais, constituiu uma resposta às necessidades de mudança sentidas e aponta no sentido de sugestões preconizadas internacionalmente (Galvão et al., 2002). De acordo com Freire (2009), “este currículo promove uma abordagem construtivista, valoriza o ensino por investigação, integra a perspectiva Ciência-Tecnologia-Sociedade- Ambiente e assume que finalidades, estratégias de ensino e a avaliação constituem um todo coerente no processo de ensino/aprendizagem” (p. 105). O currículo foi organizado em torno de quatro temas – Terra no Espaço, Terra em Transformação, Sustentabilidade na Terra e Viver Melhor na Terra – sendo estes concretizados em conteúdos e em sugestão de experiências educativas (Galvão et al., 2002; Galvão et al., 2004). As Orientações Curriculares mencionam a “importância de explorar os temas numa perspectiva interdisciplinar, em que a interacção Ciência – Tecnologia – Sociedade – Ambiente deverá constituir uma vertente integradora e globalizante da organização e da aquisição dos saberes científicos” (p. 9). Algumas das experiências propostas implicam envolver os alunos em actividades de investigação que permitam responder a questões colocadas no dia-a-dia e desenvolver várias competências como de conhecimento (substantivo, processual, epistemológico), raciocínio, comunicação e atitudes. Estes domínios não são compartimentados, nem estanques, pelo que as competências têm que ser vistas como um todo e não cada uma por si (Galvão et al., 2002; Galvão et al., 2006; Freire, 2004). Para

além do referido, o desenvolvimento dessas competências é essencial para a literacia científica (Galvão et al., 2002). No Quadro 4.1, apresentam-se as mudanças de ênfase preconizadas pelas Orientações Curriculares para o Ensino das Ciências Físicas e Naturais, segundo Freire (2004).

Quadro 4. Mudanças de Ênfase Preconizadas pelas Orientações Curriculares para as Ciências Físicas e Naturais

Menor Ênfase Maior Ênfase

Professor como transmissor de conhecimentos científicos através da exposição oral e da demonstração experimental

Professor como guia e facilitador da aprendizagem ao apoiar actividades de investigação Interpretação rígida do programa e seguimento do livro de texto Flexibilidade curricular e adaptação do currículo ao contexto de ensino Ensino orientado para um hipotético aluno médio que tipifica um grupo de alunos Ensino orientado para os alunos atendendo aos seus gostos, interesses, necessidades e experiências Valorização exclusiva de factos, leis, teorias e princípios científicos Compreensão da Ciência atendendo às suas diversas dimensões (substantiva, sintáctica, social, epistemológica, histórica e ética) Utilização de questões fechadas que requerem respostas únicas, reproduzindo conhecimento factual memorizado

Utilização de questões abertas que promovem o pensamento crítico, relacionando evidências e explicações, com utilização de estratégias cognitivas diversas Aprendizagem individualizada Aprendizagem colaborativa Avaliação daquilo que é facilmente medido Avaliação de competências de conhecimento, raciocínio, comunicação e atitudes Aprendizagem passiva que requer o ouvir do professor e a escrita de apontamentos

Aprendizagem activa que envolve os alunos em processos investigativos Ensino centrado no professor, com predomínio na transmissão de conhecimentos

Ensino centrado nos alunos, com utilização de processos investigativos Ensino baseado na resolução de exercícios com base na aplicação das expressões matemáticas Ensino baseado na resolução de problemas e no desenvolvimento de projectos Utilização de testes como fonte única de recolha de dados

Utilização de fontes múltiplas de recolha de dados Professor como técnico Professor como investigador

As Orientações Curriculares sugerem uma diminuição na ênfase tradicional do ensino, passando a atribuir maior relevância ao ensino orientado

que está sem resposta. Assim, os autores consideram que a resolução de problemas se pode incluir no ensino por investigação. A importância do ensino por investigação estar relacionado com a actividade científica é mencionado por Schwartz e Crawford (2006). De acordo com estes autores, à semelhança do que acontece numa comunidade científica, durante o desenvolvimento de actividades de investigação, os alunos têm oportunidade de negociar. A negociação envolve a argumentação, a comunicação dos resultados, a partilha de ideias, a troca de exemplos e a aceitação por parte dos pares de que aquele conhecimento é válido. Trata-se de um processo essencial para desenvolver com os alunos e levá-los a compreender a importância de uma comunidade científica e como se processa a construção do conhecimento científico. O ensino por investigação segundo o NRC (1996) envolve tarefas multifacetadas como: a realização de observações; a colocação de questões; a pesquisa em livros e outras fontes de informação; o planeamento de investigações; a revisão do que já se sabe sobre a experiência; a utilização de ferramentas para analisar e interpretar dados; a exploração, a previsão e a resposta à questão; e a comunicação dos resultados. Para além do referido, podem-se incluir outras características do ensino por investigação, como o envolvimento dos alunos em questões científicas, dando prioridade às evidências para responder às questões; o uso de evidências para desenvolver explicações, promovendo a ligação dessas com o conhecimento científico; e a comunicação e justificação das suas explicações (NRC, 2000). As características referidas colocam os alunos no centro das suas aprendizagens, valorizam a actividade científica através do desenvolvimento de explicações científicas e suportam a argumentação e a comunicação. No NRC (1996), estão explícitas várias estratégias para os professores levarem a cabo um ensino por investigação, enfatizando que esta abordagem pode não ser a única na sala de aula. Assim, os professores têm que planear actividades de acordo com o programa; criar um ambiente favorável a este tipo de ensino, nomeadamente tendo em conta o tempo, o espaço e os materiais;

participar em programas de desenvolvimento profissional; desenvolver comunidades de aprendizagem que reflectem rigor científico e atitudes e valores sociais conducentes com a aprendizagem de ciência. Ao usar na sala de aula este tipo de ensino, o professor possibilita que os seus alunos desenvolvam actividades de investigação e desempenhem um papel activo. A este respeito Freire (2009) evidencia que

O ensino por investigação constitui uma orientação didáctica para o planeamento das aprendizagens científicas dos alunos, reflecte o modo como os cientistas trabalham e fazem ciência, dá ênfase ao questionamento, à resolução de problemas, à comunicação e usa processos da investigação científica como metodologia de ensino (…) Incide naquilo que os alunos fazem e não somente naquilo que o professor faz ou diz, o que exige uma mudança de um ensino mais tradicional para um ensino que promova uma compreensão abrangente dos conceitos, o raciocínio crítico e o desenvolvimento de competências de resolução de problemas. Os alunos são envolvidos em tópicos científicos, colocando uma prioridade na evidência e na avaliação de explicações alternativas (…) O uso de actividades de investigação podem ajudar os alunos a aprender ciência, a fazer ciência e sobre ciência. (Freire, 2009, p.105)

Assim, o ensino por investigação envolve os alunos na recolha de evidências, permitindo-lhes responder às questões colocadas tendo por base o conhecimento científico. Para Lederman (2006), o ensino por investigação inclui os processos tradicionais da ciência, mas também requer a combinação destes processos com o conhecimento científico, raciocínio e pensamento crítico. Segundo o autor, este tipo de ensino pode ser percepcionado de três formas diferentes como: um conjunto de competências para serem desenvolvidas pelos alunos, um resultado cognitivo que os alunos têm que alcançar e uma abordagem que possibilita a construção do próprio conhecimento. Quando os alunos desenvolvem actividades de investigação relacionam os processos com os conhecimentos científicos. Com efeito, os alunos ao relembrarem os conceitos e ao integrá-los numa estratégia coerente aumentam o tempo de reflexão (Watson & Fairbrolher, 1993). Um ensino por investigação envolve os alunos no fazer, pensar, falar e escrever sobre ciência (Abell & McDonald, 2006). As propostas actuais para o ensino por investigação

depararmos com um problema e temos que o resolver sem sabermos qual a solução. De outra forma, pode-se referir que existe uma meta a atingir, embora não haja um caminho imediato e directo para alcançá-la. Para Miguéns (1999), as actividades de investigação constituem uma oportunidade para os alunos construírem novas concepções a partir dos conhecimentos anteriores. Como diz Almeida (2002), tratam-se de actividades que partem dos conhecimentos prévios e dos interesses dos alunos, levando-os a assumi-las como um projecto pessoal. Segundo Carlson, Humphrey e Reinhardt (2003), para que um ensino por investigação contribua para o aumento dos conhecimentos dos alunos e estimulem o seu envolvimento, é fundamental: descobrir o que os alunos sabem sobre o mundo natural e usar essas ideias como ponto de partida para as investigações; usar as ideias dos alunos como linha de base para o crescimento dos seus conhecimentos; convidar os alunos a expor as suas ideias, interesses, questões e sugestões, durante o processo investigativo; ajudar os alunos a fazer ligações entre as suas ideias/questões e as suas ideias do mundo exterior; ajudar os alunos a reflectir sobre as suas aprendizagens. Deste modo, o ensino por investigação possibilita o desenvolvimento de actividades de exploração de um problema ou de situações que o mundo actual coloca, cabendo ao indivíduo que investiga um papel importante na formulação das questões, na definição dos seus próprios objectivos e na procura do seu próprio caminho para a resolução das questões. Um ensino por investigação tem várias finalidades que, segundo Pérez (1993), os alunos podem alcançar. Assim, quando envolvidos em actividades de investigação podem reconhecer problemas e usar estratégias pessoais, coerentes com os procedimentos da ciência, na sua resolução; desenvolver a capacidade para planear experiências que permita verificar uma hipótese, assim como usar a observação; colaborar em grupo na planificação e execução dos trabalhos; participar ordeiramente e activamente nos debates, dando argumentos e respeitando as ideias dos outros; realizar os trabalhos de laboratório com ordem, limpeza e segurança; ter uma atitude crítica; elaborar

documentos escritos sobre os resultados obtidos, usando de forma correcta a linguagem própria e a científica. O ensino por investigação relacionado com os processos, conteúdos, estratégias e contextos é discutido por Maconi, Aulls e Shore (2008). Quando relacionado com os processos, este permite que os alunos sejam conduzidos pela sua própria curiosidade, interesse e capacidade para compreender uma observação ou resolver um problema. Os alunos começam por colocar questões sobre o que os intriga e surpreende, em seguida, relacionam os conteúdos com as estratégias para resolverem as questões colocadas. Deste modo, desenvolvem competências processuais que podem transpor para outros contextos. A aprendizagem de processos é dirigida e controlada pelos alunos. Relativamente aos conteúdos, estes servem como veículo para desenvolver os processos. O ensino por investigação permite a aprendizagem de conteúdos e a aplicação dos mesmos, relacionando-as com o fenómeno em estudo. No que respeita às estratégias, os alunos podem encontrar uma forma de sequenciar os processos. Raramente seguem uma progressão linear, muitas vezes retrocedem, reformulam as questões, passam das suas previsões para as hipóteses expressando, assim, os seus pensamentos. Por último, em relação ao contexto, o ensino por investigação promove a utilização da Internet , de livros e de fontes multimédia e fomenta a ligação com outras pessoas da comunidade escolar. Deste modo, é essencial que o professor crie um ambiente estimulante e com recursos acessíveis dentro e fora da escola. Quando os alunos estão envolvidos num ensino por investigação desenvolvem tarefas que lhes permitem adquirir conhecimentos, sendo aconselhável, de acordo com Solomon et al. (2000), que os conteúdos científicos façam parte do que está a ser trabalhado, que exista uma questão ou problema que pode ser definido pelo professor, que os alunos façam questões e planeiem a forma de as resolver e reflictam sobre os procedimentos seguidos para responder ao problema. Num ensino por investigação, os alunos seguem as suas próprias linhas, permitindo-lhes compreender que não existe só um método de fazer ciência.

Os três eixos representados na Figura 4.1 não são independentes. O primeiro, de professor activo para aluno activo, indica uma situação contínua com dois extremos. Num dos extremos, os alunos colocam as questões que orientam as suas investigações, no outro extremo, é o professor que coloca essas questões. O segundo, abertas para fechadas, representa também uma situação contínua onde existem dois extremos. Num deles, as actividades de investigação tem apenas um caminho a seguir, possibilitando a existência de uma só solução. No outro, existem várias respostas para as questões levantadas e vários caminhos a seguir. Por último, no terceiro eixo, num dos extremos, têm-se actividades directas e estruturadas, enquanto o outro diz respeito a actividades indirectas e não estruturadas. Para além do referido, Wellington (2000) propôs uma tipologia (Quadro 4.2) que pode ajudar os professores a elaborar as actividades para os seus alunos.

Quadro 4. Tipologias de Investigações Investigações do tipo “qual?”

  • Qual dos factores afecta X?
  • Qual é o melhor plano para…?
  • Qual o X melhor para…? Investigações do tipo “o quê?”
  • O que acontece se…?
  • Que relação existem entre X e Y? Investigações do tipo “como?”
  • Como é que diferentes Xs afectam Y?
  • Como é que varia X com Y?
  • Como é que X afecta Y? Investigações Gerais
  • Um questionário histórico ou local
  • Um projecto a longo prazo Actividades de resolução de problemas
  • Planear e construir
  • Resolver um problema prático
  • Simulações

Esta classificação, segundo Wellington (2000), facilita a tarefa dos professores quando planificam actividades de investigação a implementar na sala de aula. Esta proposta pode aumentar a variedade de actividades e clarificar a sua avaliação.

Uma classificação das actividades de investigação tendo em conta o grau de abertura foi proposta por Monk e Dillon (1995) e encontra-se representada na Figura 4.2.

Figura 4.2 Grau de abertura das actividades de investigação

É essencial, de acordo com Monk e Dillon (1995), que o professor atenda às três fases propostas para a definição do grau de abertura das actividades de investigação a desenvolver com os seus alunos. Outros autores que focam este aspecto são Bell, Smetana e Binns (2005). Estes classificam as actividades em quatro níveis. No primeiro, a confirmação , os alunos conhecem a questão e o procedimento, assim como os resultados esperados. No segundo nível,

O professor dá o material e o procedimento, ou fornece o material Escolha livre do procedimento e material

Fechada Aberta

Uma solução correcta Várias soluções correctas

Fechada Aberta

Mais prescrito Variáveis especificadas

Mais exploratório Variáveis não são especificadas

Fechada Aberta

Definição do Problema

Escolha do Método

Soluções

Problema

Explorar, descobrir, criar

Propor uma explicação ou solução

Reflectir

conteúdo a abordar. Na perspectiva das investigações como pedagogia, as investigações não são vistas como um conteúdo, mas sim como uma abordagem pedagógica de todo o currículo. Assim, é importante proporcionar aos alunos um ambiente de aprendizagem em que eles sejam encorajados a explorar, a testar as suas ideias e investigar as situações que lhes são propostas. Vários autores têm propostos modelos que se podem aplicar na condução deste tipo de actividades.

MODELOS PARA A CONDUÇÃO DE INVESTIGAÇÕES NA SALA DE AULA

Em Educação em Ciência, as investigações foram por diversas vezes igualadas à noção tradicional de “método científico”. Actualmente, coloca-se esta versão tradicional de parte. Muitos filósofos e historiadores da Ciência corroboram que não há apenas um único “método científico” que descreve a forma de fazer ciência. Aliás, muitos são aqueles que vão mais longe, afirmando não haver nenhuma definição para a expressão “método científico” (Finley & Pocoví, 2000). A pressuposta ideia da existência de um “método científico” universal com características bem definidas transmite aos alunos concepções erradas sobre o processo de produção de ciência. Assim, não há um modelo único para executar uma actividade de investigação, que normalmente consta na resolução de problemas (Almeida, 2002). Carlson, Humphrey e Reinhardt (2003) propõem um modelo com quatro fases que se representa na Figura 4.3.

Figura 4.3 O ciclo das actividades de investigação

Adaptado de Carlson, Humphrey e Reinhardt (2003)

Na fase inicial, os alunos descrevem o problema que querem resolver. Seguidamente, passam para a fase do explorar, descobrir e criar. Aqui os alunos exploram a questão, os materiais e as suas ideias sobre o fenómeno científico. Durante esta fase, os alunos vão planear a resolução do problema, investigar os materiais que necessitam, recolher e organizar os dados, experimentar e preparar experiências futuras. Quando os alunos propõem uma explicação e uma solução, estão a construir um novo conhecimento baseado nas suas observações, nas suas recolhas de dados e conclusões. Esta construção ocorre individualmente, sendo muito importante o diálogo com os colegas e com o professor. Nesta fase, podem surgir novas questões sobre as descobertas a que se chegaram, sendo necessário dar aos alunos tempo para rever as suas ideias. Na última fase, os alunos reflectem sobre o seu conhecimento e pensam em investigações futuras, formulando novas questões. Este ciclo descreve um processo dinâmico que reflecte a forma como a ciência é feita. Tal como os cientistas, os alunos não têm, necessariamente, que passar de fase em fase. Em cada fase do ciclo, o professor pode utilizar a avaliação formativa, a partir da observação dos alunos e da recolha de informações (Carlson, Humphrey & Reinhardt, 2003). Um outro modelo, constituído por cinco fases, foi proposto por Magnusson, Palincsar e Templin (2006). Este encontra-se representado na Figura 4.4.

Figura 4.4 Fases para conduzir as actividades de investigação

COMUNICAR

INVESTIGAR

MOTIVAR^ PREPARAR PARA INVESTIGAR

PREPARAR PARA COMUNICAR

Turma Grupos de Trabalho Recolher Evidências Explicações Empíricas^ Relações

Planear Testar Questionar Métodos Materiais Adaptado de Magnusson, Palincsar e Templin (2006)