FORMAÇÃO DA TERRA E ORIGEM DA VIDA: O QUE PENSAM OS ESTUDANTES BRASILEIROS?

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1 FORMAÇÃO DA TERRA E ORIGEM DA VIDA: O QUE PENSAM OS ESTUDANTES BRASILEIROS? Helenadja Santos Mota Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo (helenrios@gmail.com) Ana Maria Santos Gouw Universidade Federal de São Paulo (anagouw@gmail.com) Ana Paula Zampieri Silva Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo (apzdepietri@gmail.com) Resumo Considerando as dificuldades na compreensão da teoria Evolutiva Biológica no ensino de Ciências e a sua importância na formação de professores, o presente estudo tem como objetivo mapear o grau de aceitação dos estudantes brasileiros do 1º ano do Ensino Médio em relação aos tópicos referentes a aspectos centrais da teoria evolutiva. Apesar da sua relevância no ensino da Biologia, a Evolução Biológica é um dos conteúdos mais controversos e mal compreendidos. Investigações sobre o ensino da evolução tem considerado a limitada compreensão pública sobre o assunto um problema, demonstrando que há ainda muito a avançar nas práticas de ensino e na investigação sobre a aprendizagem nesse campo do conhecimento. O estudo, de caráter quantitativo, foi realizado com 2365 estudantes distribuídos em 84 escolas públicas e particulares de todas as regiões e estratos econômicos do Brasil. A coleta de dados foi feita mediante a utilização de um instrumento na forma de questionário desenvolvido pelo projeto The Relevance of Science Education (ROSE) onde o estudante é convidado a assinalar qual é o seu nível de interesse, numa escala Likert de 1 a 4, sobre diversos temas da ciência. O estudo amostral foi desenhado através de uma amostragem estratificada pelos 26 estados e o Distrito Federal com alocação proporcional, tendo como universo amostral a amostra do Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (PISA) no Brasil no ano de Os resultados encontrados revelam que os

2 estudantes apresentam maior tendência à rejeição ou incertezas em relação aos tópicos que versam sobre a Formação da Terra e Origem da Vida. Palavras-chave: evolução biológica; ensino de ciências; formação da Terra; origem da vida Introdução A evolução biológica é elemento unificador das Ciências Biológicas e base para a compreensão dos vários conceitos e teorias nesta área do conhecimento. A teoria evolucionista contrapõe-se à teoria fixista a qual dominou a biologia até, aproximadamente, meados do século dezenove, dando suporte, inclusive à clássica sistemática linneana (DOBZHANSKY, 1973; MAYR, 1998; FUTUYMA, 2002; MEYER, EL-HANI, 2005). A classificação dos organismos, sob a ótica da biologia evolutiva, apropria-se da história de vida dos seres vivos buscando, sobretudo, entender a diversidade através da raiz na ancestralidade. Dentre os pesquisadores evolucionistas, Charles Darwin é um dos mais representativos e conhecidos nomes da Ciência e, com a publicação de sua principal obra A origem das espécies, apresenta duas ideias centrais e inovadoras: a) todos os organismos descendem com modificação a partir de ancestrais comuns, ou seja, a Evolução Biológica não é um processo linear; b) o principal agente de modificação das espécies biológicas é a ação da seleção natural (MEYER, EL-HANI, 2005). Esta mudança de paradigma afetou não somente à ciência, mas também o modo de pensar de toda uma sociedade que passou a testemunhar vários conflitos principalmente entre os cientistas que apoiavam a teoria da evolução e os religiosos que mantinham a defesa do modelo fixista e se apoiavam no molde platônico para compreender a diversidade dos organismos considerando, sobretudo, a intervenção divina. Os grandes embates tornaram-se ainda mais acirrados na medida em que a espécie humana passa a ser incluída no contexto da história evolutiva dos seres vivos e as evidências de homologia do homem com os primatas passam a ser amplamente divulgadas pelos evolucionistas que apoiavam Charles Darwin (MAYR, 2001; 2005). Deve-se considerar que na época em que foi publicada a Origem das Espécies, a comunidade científica levantou uma série de questões que de fato, ficaram em aberto na obra original de Darwin e que de certa forma fortaleceram os embates entre os

3 criacionistas e evolucionistas. Foi somente, no século XX, com a divulgação da Teoria Sintética da Evolução pelos geneticistas Ronald Aylmer Fisher ( ), John Burdon Sanderson Haldane ( ) e Sewall Wright ( ), a qual foi capaz integrar o mendelismo e o darwinismo, por meio de estudos de modelos matemáticos, bem como a aplicação destes em populações naturais, é que as questões levantadas sobre o papel da seleção natural na diversidade dos seres vivos, puderam ser, de certa forma, esclarecidas (DOBZANSKY 1940, 1973; WRIGHT, DOBZANSKY, 1945). A biologia evolutiva continua, até o presente, uma área bastante controversa e apesar de sua relevância para o ensino da Biologia é um dos conteúdos que apresenta maior grau de dificuldade de compreensão tanto pelos alunos quanto pelos professores (BIZZO 1994; PACHECO, OLIVEIRA, 1997; SANTOS, BIZZO, 2000; ALTERS, NELSON, 2002; PIOLLI, DIAS, 2004). As pesquisas sobre o ensino da evolução têm evidenciado a limitada compreensão pública sobre o assunto um problema, demonstrando que há ainda muito a avançar nas práticas de ensino e na investigação sobre a aprendizagem (ABD-EL-KHALICK, BELL, LEDERMAN, 1998; BIANCHINI, COLBURN, 2000; ALTERS, NELSON, 2002). Tais evidências indicam uma grande barreira entre aquilo que se pretende com o ensino de evolução como eixo central e unificador da biologia, amparado, inclusive, pelos documentos oficiais que imprimem as orientações curriculares no Brasil e o que realmente se constitui como elemento de ensino na educação básica. Diversas pesquisas realizadas no Brasil apontam para esta questão e reafirmam a existência de muitos obstáculos a serem transpostos para que o papel centralizador da evolução biológica seja colocado em prática nas salas de aula de Biologia (BIZZO, 1991, 1994; TIDON, LEWONTIN, 2004; BELLINI, 2006; CICCILINI, 1991; SANTOS, 1999; MEGLHIORATTI, 2004; CARNEIRO, 2004; GOEDERT, 2004; SEPÚLVEDA, 2003; MELLO, 2008; OLIVEIRA, 2009). Considerando-se todas essas questões, justifica-se o presente trabalho que apresenta os resultados de uma ampla investigação sobre as atitudes positivas ou negativas dos estudantes brasileiros com relação à Teoria da Evolução Biológica, neste caso, em particular a respeito de duas questões: formação da terra e origem da vida.

4 Metodologia A abordagem da pesquisa foi de natureza quantitativa, descritiva, escolhida por melhor representar os objetivos desta investigação, que está situada no âmbito da avaliação educacional. A coleta de dados foi realizada no âmbito do Projeto de Pesquisa Estudo da relevância do ensino da ciência e tecnologia para os jovens brasileiros e suas implicações no ensino e na divulgação da Ciência vinculado ao projeto internacional The Relevance of Science Education (Rose) - A relevância do Ensino de Ciências. O Rose busca identificar fatores afetivos considerados importantes pelos estudantes no aprendizado e conhecimento de ciência e tecnologia, os quais podem ser utilizados tanto para fazer com que os alunos se interessem mais pelo tema, como servir de pilares para a discussão sobre estruturação curricular do Ensino de Ciências. Foi realizado um estudo amostral e logístico da aplicação do questionário Rose no âmbito brasileiro. As escolas selecionadas foram previamente comunicadas sobre o envio dos questionários os quais foram aplicados aos estudantes do Ensino Médio, com faixa etária majoritariamente de quinze anos. Foram recebidos 2365 questionários oriundos de 84 escolas localizadas em todos os estados brasileiros, o que representa mais de 66% da amostra inicial. Este número de acordo com os critérios usuais estatísticos é considerado satisfatório para a amostragem proposta inicialmente. Para a presente pesquisa foram analisadas as respostas dos estudantes referentes às questões M1 (A formação da Terra se deu há cerca de 4,5 bilhões de anos) e M11 (As condições na Terra primitiva favoreceram a ocorrência de reações químicas que transformavam compostos inorgânicos em compostos orgânicos que acabaram gerando vida). Para ambas afirmativas, os estudantes participantes da pesquisa tinham que assinalar apenas uma alternativa correspondente de 1 a 4 na escala Likert, na qual 1 indica que o estudante não concorda e 4 que concorda totalmente com a afirmação proposta. As opções 2 e 3 representam concordância parcial. A escala Likert é um método psicométrico largamente utilizado em questionários, constituído de itens Likert, que são declarações nas quais a pessoa que responde ao questionário é solicitada a avaliar, de acordo com qualquer critério subjetivo ou objetivo, o nível de concordância ou discordância de uma afirmação. Foram realizadas análises descritivas (estatísticas descritivas) que permitiu conhecer as características da distribuição de dados. Para a análise quantitativa dos dados foi utilizado o pacote estatístico SPSS (Statistical

5 Package for Social Science), versão 15.0, o programa R; o Microsoft Office Excel; e o KNIME Resultados e Discussão A análise dos resultados foi realizada por meio do estudo quantitativo dos dados estatísticos. Os dados obtidos estão apresentados de forma descritiva em tabelas que indicam as respostas dos estudantes e sua ocorrência, em âmbito nacional. Para a presente pesquisa serão apresentados os dados relativos às respostas apenas dos itens M01 (A formação do planeta Terra se deu há cerca de 4,5 bilhões de anos) e M11 (As condições na Terra primitiva favoreceram a ocorrência de reações químicas que transformavam compostos inorgânicos em compostos orgânicos que acabaram gerando vida). Os dados revelam que, embora 50,9% dos estudantes tenham uma atitude positiva com relação à idade aproximada de formação da Terra, outra considerável parcela dos estudantes (38,3%) discorda parcial ou totalmente com esta afirmação. Há de se considerar, também, os 10,9% dos estudantes que não opinaram sobre esta questão (Tabela 1). Essas informações demonstram incertezas que podem ser geradas pelas dificuldades encontradas no processo de ensino e aprendizagem da escala do tempo geológico, e da falta de um enfoque evolutivo nesse conteúdo. Esse é um resultado já esperado, já que o tempo geológico é um conceito complexo, considerado obstáculo epistemológico à construção do conhecimento sobre os processos evolutivos. Muitos estudos na área de Ensino de Ciências apontaram dificuldades de interpretação neste assunto por parte dos estudantes (CARNEIRO, BARBOSA, 2002; PEDRINACI, 2002; BIZZO, 2004; LICATTI, DINIZ, 2005; BIZZO, BIZZO, 2006; PEREIRA, BIZZO, EL- HANI, 2007). Tais dificuldades se intensificam no processo de ensino e aprendizagem da teoria evolutiva em que a dimensão do tempo geológico muitas vezes não é relacionada com a história da vida na Terra, tendo como fio condutor os processos evolutivos dos seres vivos. Segundo Bizzo (2008), a teoria evolutiva está intimamente ligada a um conceito de tempo geológico, desenvolvido ao longo do tempo, após interpretações de fatos e evidências confiáveis. Existe dificuldade por parte das pessoas para estimar a idade da Terra, limitando-se à afirmação de que a Terra é muito antiga. Porém, essas mesmas

6 pessoas não têm dificuldades ao entender que a Terra é redonda. O conceito de redonda é mais simples que o de muito antiga, no qual cabem distintas interpretações, podendo significar centenas de anos para uns, milhares ou milhões de anos para outras. Com relação ao surgimento da vida no Planeta, os estudantes estão bem divididos: (43,5%) dos jovens discordam que os seres vivos tenham origem na ocorrência de reações químicas, em condições favoráveis na Terra primitiva, que transformaram compostos inorgânicos em compostos orgânicos, que acabaram gerando vida. Concordam com essa afirmação 43,1% dos jovens pesquisados; e 13,4% não opinaram (Tabela 2). Esses também são resultados esperados, já que a explicação científica para o tema origem da vida em sala de aula geralmente sofre influência de crenças religiosas que explicam o assunto por meio do livro do Gênesis (OLIVEIRA, 2011). Cerqueira (2009), ao investigar as representações sociais sobre o ensino de origem da vida e evolução biológica de 20 professores de Biologia, do município do Rio de Janeiro, chegou à conclusão de que existe dificuldade, entre os professores, de relacionar as hipóteses de origem da vida à teoria da evolução biológica. Os professores indicaram que os estudantes têm dificuldades para aprender as explicações científicas do fenômeno relacionadas à compreensão de processos químicos que se apresentam deficientes e nas crenças religiosas dos estudantes em relação ao tema. Os educadores também revelaram ter comportamentos contraditórios, ao lidar com tal problema, e perceberam a necessidade de discutir o tema, mas mostraram receio sobre a rejeição que enfrentariam em um confronto de ideias com os estudantes. Sobre as dificuldades relacionadas à compreensão dos processos químicos por parte dos estudantes, Roca (2012) ressalta que o tema origem da vida pode ser mais bem compreendido nas aulas de Biologia se o aluno já dispuser de certo cabedal de saberes químicos. Segundo o autor, a familiaridade com a simbologia química, em conjunto com a aquisição de nomenclaturas químicas e abstrações, tais como átomo, elementos químicos e moléculas, auxiliaria uma melhor compreensão das teorias sobre o surgimento e a manutenção da vida na Terra. Os resultados encontrados revelam que os estudantes apresentam maior tendência às incertezas em relação aos tópicos que versam sobre a Formação da Terra e

7 Origem da Vida. Discutir a origem da vida implica adentrar o campo das crenças pessoais. A explicação científica sobre a origem da vida contraria a visão de mundo religiosa dos estudantes. Tal confronto requer que os professores entendam a necessidade de criar espaços para a discussão da natureza da ciência, levando em consideração outros conhecimentos além dos científicos, resguardando as suas diferenciações. Referências bibliográficas ABD-EL-KHALICK, F.; BELL, R. L.; LEDERMAN, N. G. The nature of science and instructional practice: Making the unnatural natural. Science Education, v. 82, p ALTERS, B. J.; NELSON, C. E. Perspective: teaching evolution in higher education. Evolution, n. 56, p , BELLINI, L. M. Avaliação do conceito de evolução nos livros didáticos. Estudos em Avaliação Educacional, v. 17, n. 33, p. 7-28, BIANCHINI, J. A.; COLBURN, A. Teaching the nature of science through inquiry to prospective elementary teachers: A tale of two researchers. Journal of Research in Science Teaching, v. 37, n. 2, p , BIZZO, N. M. V. Metodologia do ensino de ciências: a aproximação do estudante de magistério das aulas de ciências no 1 o grau. In: PICONEZ, S. B. A prática de ensino e o estágio supervisionado. Campinas: Papirus, BIZZO, N. M. V. From down house landlord to Brazilian high school student: What has happened to evolutionary knowledge on the way? Journal of Research in Science Teaching, Maryland, USA, v. 31, p , BIZZO, N. M. V.; BIZZO, L. E. M. Charles Darwin in the Andes. Journal of Biological Education, v. 40, n. 2, p , BIZZO, N. M. V. A percepção das crianças sobre fenômenos evolutivos: o que pensam jovens que se deparam com fósseis todos os dias? In: Ciência e criança: a divulgação científica para o público infanto-juvenil. Editado por Luísa Massarani. Rio de Janeiro: Museu da Vida / Casa de Oswaldo Cruz / Fiocruz, BIZZO, N. M. V. Ciências biológicas. In: BRASIL. Ministério da Educação. Orientações curriculares nacionais do ensino médio. Brasília, DF: MEC, Disponível em: < Acesso em: 20 de abril de CARNEIRO, C. D. R.; BARBOSA, R. Demandas de conocimiento de geociencias por profesores de Ciencias y Geografia: el ejemplo de Jundiaí-Atibaia, São Paulo, Brasil. In:

8 SIMPOSIO DE LA ENSEÑANZA DE LA GEOLOGÍA, 12., 2002, Girona. Actas... Girona: AEPECT. Documentos de Trabajo, p , 2002 CARNEIRO, A. P. N. A Evolução biológica aos olhos de professores não licenciados Dissertação (Mestrado em Educação Científica e Tecnológica) Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, CERQUEIRA, A.V. Representações sociais de dois grupos de professores de biologia sobre o ensino de Origem da Vida e Evolução Biológica: aspirações, ambiguidades e demandas profissionais. Dissertação (Mestrado do Programa de Pós- Graduação em Educação em Ciências e Saúde, Núcleo de Tecnologia Educacional para a Saúde), Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, CICILLINI, G. A. A. Evolução enquanto um componente metodológico para o ensino de Biologia no 2 o grau: análise da concepção de Evolução nos livros didáticos Dissertação (Mestrado em Educação), Faculdade de Educação, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, COSTA, L. O; MELO, P. L. C.; TEIXEIRA, F. M. Reflexões acerca das diferentes visões de alunos do ensino médio sobre a origem da diversidade biológica. Ciência & Educação, Bauru, v. 17, n. 1, DOBZHANSKY, T. Speciation as a stage in evolutionary divergence. The American Naturalist 74(753): , DOBZHANSKY, T. Nothing in biology makes sense except in the light of evolution. The American biology teacher 35(3): , FUTUYMA, D. J. Evolução, ciência e sociedade. São Paulo: Sociedade Brasileira de Genética, GOEDERT. L. A formação do professor de biologia na UFSC e o ensino da evolução biológica. 2004, 126p. Dissertação (Mestrado em Educação Científica e Tecnológica). Faculdade de Educação, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, LICATTI, F.; DINIZ, R. E. S. O ensino de Biologia no nível médio: investigando concepções de professores sobre Evolução Biológica. In: Atas do V Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências (ENPEC). Bauru-SP: ABRAPEC, MAYR, E. O lugar da biologia nas ciências e sua estrutura conceitual. In: Desenvolvimento do pensamento biológico; diversidade, evolução e herança. Brasília. Brasília: Editora Universidade de Brasília, p , MAYR, E. O que é evolução. Rocco Ed. 342p, MAYR, E. Biologia, Ciência única. Companhia das Letras Ed. 266p, 2005.

9 MEGLHIORATTI, F. A. História da construção do conceito de evolução biológica: possibilidades de uma percepção dinâmica da ciência pelos professores de Biologia. Dissertação de mestrado pela UNESP. Bauru: MELLO, A. C. Evolução biológica: concepções de alunos e reflexões didáticas. 2008, 114p. Dissertação (Mestrado em Educação em Ciências e Matemática). Faculdade de Física, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, MEYER, D; EL-HANI, C. N. Evolução: o sentido da biologia. São Paulo: Livraria UNESP, OLIVEIRA, G. S. Aceitação/rejeição da evolução biológica: atitudes de alunos da educação básica p. Dissertação (Mestrado em Educação) Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo, OLIVEIRA, M. C. A. Aspectos da pesquisa acadêmica brasileira sobre o ensino dos temas Origem da Vida e Evolução Biológica. Dissertação (Mestrado em Educação Científica e Tecnológica). CFM/CCB/CED, Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis, 2011 PACHECO, R. B. C.; OLIVEIRA, D. L. O homem evoluiu do macaco? Equívocos e distorções nos livros didáticos de Biologia. In: VI Encontro de Perspectivas do Ensino de Biologia, 1997, São Paulo. Anais. São Paulo: FEUSP, PEDRINACI, E. La Geología en el bachillerato: un análisis del nuevo curriculum. Rev. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, v. 10, n. 2, p , PEREIRA, H.; BIZZO, N. M. V.; ELHANI, C. N. A geologia dos Andes ou a biologia de Galápagos?. In: V Encontro de Filosofia e História da Biologia, 2007, São Paulo. V Encontro de Filosofia e História da Biologia Resumos. São Paulo: Universidade Presbiteriana Mackenzie, v. 1, p , 2007 PIOLLI, A; DIAS, S. Escolas não dão destaque à evolução biológica. ComCiência, Campinas, n. 56. jun., Disponível em < Acesso em: 10 de janeiro de ROCA, F. O. Contribuição de conceitos químicos ao estudo da origem da vida na disciplina de biologia. Dissertação de mestrado. Faculdade de Educação. Área de conhecimento: Educação. São Paulo, 2012 SANTOS, S. C. O ensino e aprendizagem de evolução biológica no quotidiano da sala de aula. 1999, 150p. Dissertação (Mestrado em Biologia genética). Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo, SANTOS, S. C.; BIZZO, N. M. V. O ensino e a aprendizagem de Evolução Biológica no quotidiano da sala de aula. In: VII Encontro Perspectivas do Ensino de Biologia, 2000, São Paulo. Anais São Paulo: USP, 2000.

10 SEPÚLVEDA, C. A relação entre religião e Ciência na trajetória profissional de alunos protestantes da Licenciatura em Ciências Biológicas f. Dissertação (Mestrado em Ensino, Filosofia e História das Ciências) Universidade Federal da Bahia (UFBA) e Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS), TIDON, R., LEWONTIN, R.C. Teaching evolutionary biology. Genetics and Molecular Biology, v. 27, n. 1, p , WRIGHT, S., DOBZHANSKY, T. (1946) Genetics of natural populations. XII. Experimental reproduction of some of the changes caused by natural selection in certain populations of Drosophila pseudoobscura. Genetics 31:125

11 TABELAS Tabela 1 Frequência e porcentagens das questões referentes à formação da Terra e origem da vida Questão Resposta Frequência Porcentagem (%) M01 A formação Discordo totalmente ,1 do planeta Terra se deu há cerca de 4,5 Discordo ,2 bilhões de anos Concordo ,7 Concordo totalmente ,2 Sem resposta ,9 Total ,0 Tabela 2 Frequência e porcentagens das questões referentes à formação da Terra e origem da vida Questão Resposta Frequência Porcentagem (%) M11 As condições Discordo totalmente ,8 na Terra primitiva favoreceram a Discordo ,7 ocorrência de Concordo ,2 reações químicas Concordo totalmente ,9 que transformavam compostos Sem resposta ,4 inorgânicos em compostos orgânicos que acabaram gerando vida Total ,0