Como ensinar as ciencias experimentais

Como ensinar as ciencias experimentais

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COMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR AS CIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENT AIS?AIS?AIS?AIS?AIS? Didática e Formação

Georges Soussan

Brasília, dezembro de 2003

O autor é responsável pela escolha e apresentação dos fatos contidos neste livro, bem como pelas opiniões nele expressas, que não são, necessariamente, as da UNESCO, nem comprometem a Organização. As indicações de nomes e a apresentação do material ao longo deste livro não implicam a manifestação de qualquer opinião, por parte da UNESCO, a respeito da condição jurídica de qualquer país, território, cidade, região ou de suas autoridades, nem tampouco a delimitação de suas fronteiras ou limites.

©UNESCO 2003 – Escritório da UNESCO no Brasil

Título original: Enseigner les Sciences Experimentales: didactique et formation, Santiago – OREALC, 2003.

Natural Sciences Sector Division of Science Analisys and Policies – UNESCO/Paris

COMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR ASCOMO ENSINAR AS CIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENTCIÊNCIAS EXPERIMENT AIS?AIS?AIS?AIS?AIS? Didática e Formação

Georges Soussan

Conselho Editorial da UNESCO no Brasil

Jorge Werthein Cecilia Braslavsky Juan Carlos Tedesco Adama Ouane Célio da Cunha

Comitê para a Área de Ciência e Meio Ambiente

Celso Schenkel Bernardo Brummer

Ary Mergulhão

Tradução: Guilherme Freitas Revisão e Diagramação: Eduardo Perácio (DPE Studio) Assistente Editorial: Rachel Gontijo de Araújo Projeto Gráfico e Capa: Edson Fogaça

Edições UNESCO BRASIL

Soussan, Georges Como ensinar as ciências experimentais? Didática e formação /

CDD 372.35

© UNESCO, 2003

Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura Representação no Brasil SAS, Quadra 5, Bloco H, Lote 6, Ed. CNPq/IBICT/UNESCO, 9º andar. 70070-914 – Brasília – DF – Brasil Tel.: (5 61) 321-3525 Fax: (5 61) 322-4261 E-mail: UHBRZ@unesco.org.br

Georges Soussan. – Brasília : UNESCO, OREALC, 2003.

Título original: Enseigner les Sciences Experimentales: didactique et formation, Santiago – OREALC, 2003.

Pessoal Docente – Ensino de Ciências 3. Experimento (em classe) – Ensino de Ciências 4. Método de Ensino – Ciências I. Oficina Regional de Educação da UNESCO para a América Latina e Caribe I. OREALC

I. UNESCO IV. Título

1. Ensino de Ciências – Método Experimental 2. Capacitação de 164p.

ISBN: 85-87853-90-2

PREFÁCIO09
APRESENTAÇÃO1
ABSTRACT15
INTRODUÇÃO17
I. AS ETAPAS DA FORMAÇÃO DE PROFESSORES25
1A ETAPA: QUESTIONAMENTO25
DA VIDA PROFISSIONAL25
1.1. Problemas em relação com os alunos26
1.2. Problemas em relação com a disciplina27
ao professor28
CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS29
2A ETAPA: ANÁLISE31
DE APRENDIZAGEM32
CONSTRUÇÃO DE SEU SABER35
3. PROBLEMÁTICAS RELATIVAS À FORMAÇÃO37

SUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIOSUMÁRIO 1. CONSIDERAÇÕES SOBRE O COTIDIANO 1.3. Problemas relativos, de forma mais específica, 2. EVOLUÇÃO DAS PROBLEMÁTICAS RELATIVAS À FORMAÇÃO DOS PROFESSORES DE 1. CONSIDERAÇÕES SOBRE O ALUNO EM SITUAÇÃO 2. O PROFESSOR COMO PARCEIRO DO ALUNO NA

ELABORAÇÃO DE UMA DIDÁTICA39
1. O QUE SIGNIFICA ENSINAR?39
favoráveis a tal construção40
1.2. Multiplicidade dos atos e espaços de aprendizagem47
SISTÊMICO48
A CRIANÇAS DA FAIXA ETÁRIA DE 1 A 14 ANOS51
3.1. A psicologia da criança52
3.2. A epistemologia das ciências54

I. OS FUNDAMENTOS TEÓRICOS PARA A 1.1. Hipóteses relativas à construção do saber e às condições 2. DEFINIÇÃO DO CAMPO DA DIDÁTICA: ESTUDO 3. QUADRO TEÓRICO PARA DEFINIR OS CONTEÚDOS E MÉTODOS DO ENSINO CIENTÍFICO, DESTINADO 3.3. O procedimento científico.............................................................54

3.5. A teoria das aprendizagens5
4. OS CONTEÚDOS. GENERALIDADES5
I. OS FUNDAMENTOS DA AÇÃO DIDÁTICA57
1. OS OBJETIVOS57
1.1. Os objetivos gerais58
1.2. Os objetivos concretos ou objetivos da aprendizagem58
1.3. Os objetivos didáticos58
2. ELABORAÇÃO DE UMA DIDÁTICA59
2.1. Elementos para a elaboração de uma didática59
2.2. Explicitação dos objetivos específicos da didática59
2.3. Operacionalização desses objetivos61
3. A AÇÃO DIDÁTICA61
3.1. As diferentes etapas da ação didática63
3.2. As práticas didáticas63
IV. AS REDES CONCEITUAIS75
INTRODUÇÃO76
1. UMA FERRAMENTA: A REDE CONCEITUAL78
1.1. Referências bibliográficas78
1.2. Descrição da ferramenta79
1.3. Os tipos de representação espacial79
1.4. Procedimentos para a elaboração das redes80
2. UTILIZAÇÃO DAS REDES NA DIDÁTICA85
2.1. Rede: ferramenta para o trabalho pessoal dos alunos85
2.2. Rede: procedimento para a avaliação86
seu ensino87
2.4. Redes: ferramentas para a sala de aula90
V. VIRTUDES E MEIOS107
MÉTODOS DE TRABALHO107
DE FERRAMENTAS DIDÁTICAS1
2.1. Expressão das intenções e objetivos gerais1
2.2. Estudo do conteúdo da disciplina1
2.3. Consideração das características dos alunos114

2.3. Rede: ferramenta destinada ao professor para prever 1. NECESSIDADE DE UM CONJUNTO COERENTE DE 2. ELEMENTOS DE METODOLOGIA. ELABORAÇÃO 2.4. Definição dos objetivos da aprendizagem..............................114

2.6. Análise após passagem pela sala de aula117
NO COLÉGIO121
QUÍMICA122
1.1. Percepção da necessidade de modelos teóricos123

VI. ABORDAGEM DA DIDÁTICA POR MEIO DE SITUAÇÕES CONCRETAS – ENSINAR A QUÍMICA 1. INTRODUÇÃO DO MODELO NO ENSINO DA

um modelo123

1.2. Formulação, pelos alunos, de hipóteses para construir 1.3. Expressão precisa das hipóteses constitutivas do modelo..124

1.4. Validação do modelo124
1.5. Aplicação124
1.6. Evolução do modelo124
2. ANÁLISE DO CONTEÚDO DA DISCIPLINA125
2.1. Análise conceitual a partir do texto do programa125
construção de uma rede nocional / aluno127
fundamentais129
3. CONSTRUÇÃO DE UMA PROGRESSÃO129
4. CONSTRUÇÃO DE UMA SEQÜÊNCIA129

2.2. Elaboração de sistemas nocionais de referência: 2.3. Definição da aprendizagem de noções; expressão dos diferentes níveis de aprendizagem dos conceitos

– APRESENTAÇÃO DE ALGUNS RESULTADOS133
APRENDIZAGEM134
2. OS OBSTÁCULOS136
3. O QUESTIONAMENTO136

VII. ESTUDO DOS PROCESSOS DA APRENDIZAGEM 1. CONHECIMENTO DOS PROCESSOS DA

CONSTRUÇÃO DO SABER139
ANEXO151

(*) Professor honorário de universidades. Ex-Diretor do Serviço de Formação dos

Professores e do Laboratório de Pesquisa em Didática das Ciências – Universidade Paris XI/Orsa y. E-mail: geor ges.soussan@aptitude-for mation.com

Georges Soussan(*)

O presente documento tem por base diversos anos de trabalho de pesquisa e experimentação em sala de aula, que os próprios professores realizaram, dando, assim, sua contribuição para a formulação de todas estas propostas. De uma forma muito especial, quero fazer referência à profa Christiane Simon, que leciona no nível de ensino médio. Ela teve participação ativa na pesquisa realizada no âmbito de meu laboratório e na experimentação que conduziu em suas aulas.

“Como ensinar as ciências experimentais? Didática e formação” é muito mais que uma indagação e respectivas alternativas de respostas. Trata-se de um trabalho profícuo realizado pelo autor na Universidade Paris-Sud/Orsay em colaboração com professores das classes de colégio (ensino secundário inferior) da França. Reveste-se, portanto, de dupla importância: é um trabalho vivo de uma universidade em articulação com outro nível educacional, ao mesmo tempo em que focaliza uma importante área dos currículos, o ensinoaprendizagem das ciências.

Sob o primeiro aspecto, o livro é mais um incentivo para que as instituições brasileiras de educação superior associem teorias e práticas na formação inicial e continuada dos nossos professores. Esta é uma área que precisa dar grandes passos rumo à renovação, com conseqüências muito ricas e compensadoras sobre todo o sistema educacional e as diversidades culturais e sociais cada vez mais presentes nele. O relacionamento entre a educação superior e os outros níveis educacionais é justamente uma das recomendações da Conferência de Paris, em 1998. Aqui, um livro foi gerado a partir de longos trabalhos de experimentação no collège francês, que, como parte do ensino de massa, enfrenta a heterogeneidade e a falta de motivação de muitos alunos. Via única de democratização, situada entre o ensino primário e o liceu, o collège é um espaço difícil e controvertido, em que os alunos vêm de camadas sociais diferentes, são imigrantes ou filhos de imigrantes de vários continentes e pelo menos uma parte

Georges Soussan apresenta sérias dificuldades de aprendizagem. É uma realidade que não chega a ser estranha às salas de aula dos países em desenvolvimento, que expandem e democratizam o seu ensino.

Sob o segundo aspecto, sem desmerecer outras áreas do currículo, igualmente nobres, as ciências permitem ter outra visão do mundo e constituem necessidades básicas de aprendizagem, de crianças, adolescentes, jovens e adultos. Se ensinar ciências até pode vir a ser caro, qual será o incomensurável retorno social e econômico de conhecimentos que ensinam a tratar melhor a saúde e evitar doenças muito custosas? Não por acaso a Reunião Regional de Consulta da América Latina e do Caribe sobre o ensino da ciência, em Santo Domingo (1999), destacou que a democratização da ciência envolve a meta de maior abertura no acesso à mesma, entendida como componente cultural central. Enfatizou também a construção de uma cultura científica transdisciplinar – em ciências matemáticas, naturais, humanas e sociais – que a população possa sentir como própria.

Por sua vez, a Conferência Mundial sobre a Ciência para o

Século XXI (Budapeste, 1999), na sua “Agenda para a Ciência”, recomendou que os governos devem entrar em acordo quanto às mais altas prioridades para melhorar a educação científica em todos os níveis, com especial atenção à eliminação de efeitos de preconceitos quanto ao gênero e aos grupos em desvantagem. Para isso, currículos, metodologias e recursos devem ser desenvolvidos pelos sistemas educacionais, levando em conta essas diversidades. Acrescentou, ainda, que os professores de ciências e pessoas envolvidas na educação científica devem ter acesso à contínua atualização dos seus conhecimentos.

A questão é, pois, democratizar os conhecimentos científicos via escolarização, para o homem melhor conhecer

Como Ensinar as Ciências Experimentais? Didática e Formação o mundo de que é parte integrante, segundo relações recíprocas. A presente obra representa, portanto, uma contribuição para que os professores no Brasil reflitam sobre novas alternativas, criem sobre elas e levem seus alunos à descoberta motivada do ambiente em que vivemos. Tudo isso norteado pela formação de valores, tão caros à continuação da vida, como parte da formação de uma cidadania planetária, em que cada um deve sentir responsabilidade pelo ambiente e pelo desenvolvimento sustentável. Portanto, as ciências não são um compartimento dos currículos, mas uma forma de conscientização e promoção da vida.

How to teach experimental sciences? Teaching methods and education. This book is a result of several years of research and experimentation in classrooms according to a collaborative project between Paris-Sud/Orsay University and lower secondary education (collège) teachers in France. In its first part the author discusses the stages of teacher initial and continuing education, particularly in the field of the experimental sciences. In its second part, this book analyses the theoretical foundations for the creation of teaching methods, i.e, how knowledge is built and how children learn. In the following parts, this work studies the foundations of the teaching-learning processes, their actions, conceptual networks and methodologies. At last, the author discusses teaching methods by means of concrete situations in chemistry. Their main points of departure are the questions presented by teachers in the heat of their experiences at schools, so that the approach integrates theories and effective practices.

Este livro é o resultado de pesquisas e reflexões que, durante mais de dez anos, foram empreendidas em colaboração com professores de colégio na Universidade Paris-Sud – Orsay, na França, sob a responsabilidade do autor.

As fontes deste trabalho provêm da coleta de dados efetuada nas classes de colégio e nos estágios de formação de professores relativamente à didática das ciências.

Em vez de procurar, prioritariamente, informar o leitor, o principal objetivo deste livro é tornar-se um instrumento de trabalho que venha a ser útil em função de suas necessidades, segundo as questões que ele mesmo se formula em relação à sua vida profissional e aos obstáculos a serem enfrentados.

Este documento propõe pistas de reflexão, além de métodos para trabalhar de um modo diferente, e, a título de exemplo, atividades efetuadas na sala de aula.

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