Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP

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1 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP Biology in the Paulista High School: where are the weaknesses in learning? A diagnosis from the results SARESP Guaracy Tadeu Rocha a, b Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo a, c Lígia Maria Vettorato Trevisan a Rodrigo de Souza Bortolucci a Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão a Resumo O trabalho pretendeu Identificar, na perspectiva do avaliador externo e a partir do desempenho dos alunos nas provas SARESP 200, 202 e 204, quais conteúdos apresentam fragilidades no aprendizado e, em consequência, quais as habilidades a eles associadas, definidas para Biologia/Ensino Médio, não foram desenvolvidas. No período foram avaliadas 49 das 50 habilidades descritas na Matriz para Avaliação-SARESP-Biologia. Em 30 delas o percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para itens nessas habilidades ficou abaixo de 50%. Os dados indicam os temas de conteúdo nos quais a aprendizagem não se efetivou. As maiores fragilidades estão em habilidades que demandam explicar, por meio dos mecanismos biológicos, a transformação das espécies; compreender o mecanismo as seleção natural; avaliar as implicações da seleção artificial. Apresentam dificuldades nas habilidades que demandam compreender os mecanismos da herança biológica e sua relação com a produção de variabilidade. Também apresentam dificuldades na compreensão de mecanismos fisiológicos do corpo humano, e na compreensão dos princípios de funcionamento de métodos contraceptivos. Esse diagnóstico permite aos professores rever e discutir estratégias de ensino que favoreçam a aprendizagem da Biologia, desenvolvendo e consolidando as habilidades desejadas para o final do Ensino Médio. Palavras-chave: Biologia. Avaliação. Ensino Médio. SARESP. Abstract This paper aims to point, from the perspective of the external evaluator, the topics of Biology that are covered in high school biology classes, for which a weakened learning had been identified from the results of student performance in a large scale educational evaluation project (SARESP) carried out in the São Paulo State Basic Education System in 200, 202 and 204. The analysis of the student performance in those three test editions allowed to identify the lack of skills to explain, through biological mechanisms, the transformation of species, to understand the mechanism of natural selection and to evaluate the implications of artificial a b c Fundação Vunesp, São Paulo/SP Brasil. Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista UNESP, Botucatu/SP Brasil. Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista UNESP, Guaratinguetá/SP Brasil.

2 78 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão selection. Besides, some weakness regarding to skills that require the understanding the mechanisms of biological inheritance and its relation to production variability, the physiological mechanisms of the human body and the operating principles of contraceptive methods, were revealed. It is also important to mention that the SARESP test organization is based on a framework that allows the investigation of the development by the students of fifty skills related to biology contents effective learning at high school level. The general results showed the average percentage of students who indicated the correct answer to the test items did not reach 50%. SARESP evaluation provides information useful for the revision and discussion of teaching strategies that improve the learning of Biology, aiming to develop and to reinforce the desired skills for the end of high school. Keywords: Biology. Large scale evaluation. High School. SARESP. Introdução Em 2008, a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo propôs um currículo básico para as escolas da rede estadual nos níveis de Ensino Fundamental (Ciclo II) e Ensino Médio. Em sua versão atualizada, de 202, o CURRÍCULO DO ESTADO DE SÃO PAULO para CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS apresenta os conceitos fundamentais que devem ser tratados no do Ensino Médio, propõe os temas de estudo que visam assegurar a compreensão desses conceitos e os conteúdos disciplinares a serem desenvolvidos em cada série e bimestre letivo. Segundo o documento Currículo do Estado de São Paulo, O ensino de Biologia busca respostas às indagações sobre a origem, a reprodução, a evolução da vida natural e da vida humana, em toda sua diversidade de organização e interação. A Biologia promove avanços tecnológicos no sistema produtivo, na saúde pública, na medicina diagnóstica e preventiva, na manipulação gênica e alguns desses assuntos são controversos, envolvendo inúmeras questões éticas. Dominar conhecimentos biológicos permite participar de debates contemporâneos, como o das manipulações gênicas, e compreender melhor problemas da atualidade, como o das doenças endêmicas e epidêmicas, das ameaças de alterações climáticas, entre tantos outros desequilíbrios sociais e ambientais. Nossos jovens precisam estar em condições de se pronunciar sobre as opções individuais e coletivas nesses assuntos, orientados pelos conhecimentos biológicos tratados na escola.. Para verificar se as competências e habilidades, entre as propostas para cada etapa de ensino-aprendizagem escolar, encontram-se em efetivo desenvolvimento entre os alunos, o Governo o Estado de São Paulo faz realizar, desde 996, o SARESP Sistema de Avaliação do Rendimento Escolar do Estado de São Paulo, que se caracteriza como uma avaliação externa da Educação Básica, que tem como finalidade fornecer informações consistentes, periódicas e comparáveis sobre a situação da escolaridade básica na rede pública de ensino paulista, capazes

3 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 79 de orientar os gestores do ensino no monitoramento das políticas voltadas para a melhoria da qualidade do ensino. Em 204, o Governo do Estado de São Paulo, através da Secretaria de Estado da Educação, fez realizar a 7ª edição do SARESP, cuja operacionalização ficou pelo quinto ano consecutivo sob a responsabilidade da Fundação para o Vestibular da UNESP VUNESP, instituição pública, com personalidade jurídica de direito privado, sem fins lucrativos, criada em 26 de outubro de 979 pelo Conselho Universitário da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho UNESP. Desde 2007, o SARESP utiliza a metodologia da Teoria da Resposta ao Item TRI em todos os anos e disciplinas avaliados, que permite a comparação dos resultados obtidos no SARESP ano a ano, possibilitando o acompanhamento da evolução dos indicadores de qualidade da educação. O desempenho dos alunos no SARESP ancora-se nas mesmas escalas do Saeb nas áreas de Língua Portuguesa e de Matemática. Como o Saeb não possui escalas de proficiência em Ciências e Ciências da Natureza, arbitrou-se uma média de 250 pontos no 9º ano do Ensino Fundamental e um desvio-padrão de 50 pontos, para as duas disciplinas. Deste modo, esta escala vem sendo adotada na descrição da proficiência em Ciências e Ciências da Natureza Biologia, Física e Química. Ciências da Natureza passou a integrar o SARESP apenas em 2008, e é feita a cada dois anos. No SARESP 204, a média de proficiência é a maior desde A média aferida no conjunto das escolas da rede estadual foi de 276, ainda distante, mas aproximando-se da expectativa de proficiência esperada para esse nível de escolaridade: 350. Considerando que a proficiência média aferida pelo SARESP para cada ano/série considerados é obtida a partir da metodologia da Teoria da Resposta ao Item TRI, não há uma correspondência direta e positiva entre proporção de acertos na prova e nível de proficiência aferida. Alunos e/ou turmas com uma proporção média de acertos superior à de outro aluno/turma não têm, necessariamente, proficiência maior. Na TRI, o que determina o grau de proficiência dos alunos não é o score, ou o número de itens respondidos corretamente, mas sim os parâmetros estatísticos que caracterizam o item e as características do conjunto de itens acertados na prova. Dentre esses parâmetros, a discriminação do item, a dificuldade do item, a probabilidade de acerto ao acaso. Desse modo, alunos que acertaram um mesmo número de itens podem receber diferentes notas, ou melhor, diferentes proficiências, em razão das características dos itens que acertaram.

4 80 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão Os dados apresentados neste trabalho, e a discussão que deles se faz, referem-se ao percentual de acertos nas provas, aos scores. Referem-se ao percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para o conjunto de itens da prova Ciências da Natureza em uma dada disciplina: Biologia; para o conjunto de itens de um determinado Conteúdo Curricular em Biologia; para o conjunto de itens de uma mesma habilidade da Matriz de Referência para Avaliação SARESP-Biologia. Portanto, esses dados referem-se mais propriamente à Teoria Clássica dos Testes TCT, mas trazem informações relevantes que podem ser interpretadas na perspectiva pedagógica e constituem-se em elementos que permitem diagnóstico de fragilidades pontuais. Ademais, ainda que neste trabalho a análise se baseie em percentuais de acertos, os itens (questões) que compõem as provas foram selecionados a partir da metodologia da TRI, ou seja, procedimentos de pré-testagem permitiram selecionar itens que apresentassem propriedades estatísticas que garantissem serem adequados para avaliar as habilidades as quais estavam associados. Portanto, ainda que se considere que no percentual de alunos que indicou a resposta correta estão incluídos aqueles que o fizeram não por dominarem a habilidade requerida, mas por acerto casual, ainda assim os resultados aqui apresentados podem se compor àqueles fornecidos pela TRI, ampliando os elementos a partir dos quais o professor pode fazer a interpretação pedagógica dos resultados. Objetivo Identificar, na perspectiva do avaliador externo e a partir do desempenho dos alunos nas provas de Ciências da Natureza do SARESP 200, 202 e 204, em quais conteúdos estão as fragilidades no aprendizado e quais habilidades definidas para a Biologia no Ensino Médio não foram consolidadas. Metodologia Os dados foram obtidos a partir dos resultados da aplicação das provas Ciências da Natureza no SARESP Sistema de Avaliação do Rendimento Escolar do Estado de São Paulo, edições 200, 202 e 204, cuja operacionalização esteve sob responsabilidade da Fundação Vunesp. Não foram incluídos os dados da edição 2008 em razão de a Matriz de Referência de Avaliação SARESP estar, à época, em finalização, comprometendo a classificação dos itens segundo habilidade avaliada, mas também em razão da prova Ciências da Natureza apresentar outro formato, com itens de múltipla escolha com 04 alternativas de resposta, o que impacta a distribuição dos alunos dentre os distratores e, principalmente, o percentual de acerto ao acaso.

5 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 8 Em cada uma das edições do SARESP, a aplicação da prova de Ciências da Natureza foi censitária para os alunos da 3ª série do Ensino Médio das escolas da rede pública estadual paulista, da Secretaria de Estado da Educação. O número de alunos participantes da prova de Ciências da Natureza nas edições 200, 202 e 204 do SARESP foi, respectivamente, , e Em cada uma das edições do SARESP, a prova de Ciências da Natureza foi composta por 04 itens (questões) de múltipla escolha, cinco alternativas de resposta. Dentre os 04 itens, 39 deles relativos ao Conteúdo Curricular e Habilidades da disciplina Biologia, 26 deles relativos ao Conteúdo Curricular e Habilidades da disciplina Química e 26 deles relativos ao Conteúdo Curricular e Habilidades da disciplina Física, além de 3 itens relativos ao Conteúdo Curricular e Habilidades do 9º ano do Ensino Fundamental, itens esses que permitem comparar a consolidação de habilidades ao longo da trajetória escolar. Os 04 itens da prova de Ciências da Natureza foram organizados em 26 diferentes Cadernos de Provas, cada caderno com 24 questões, segundo a metodologia de Blocos incompletos Balanceados (BiB), o que permite utilizar um grande número de itens por série e por disciplina e classificar os níveis de desempenho dos alunos em relação ao desenvolvimento de competências e habilidades com maior amplitude. O tratamento estatístico dos dados foi feito pelo software ITEMAN 4., o qual forneceu o percentual de indicação para cada alternativa do item (gabarito e distratores), em cada edição do SARESP aqui considerada. O percentual de acertos para o conjunto de itens de cada habilidade, no conjunto das edições do SARESP, foi obtido por média ponderada. Para efeito de apresentação neste trabalho, foram selecionados os percentuais de indicação de resposta para os itens de Conteúdo e Habilidades da disciplina Biologia. Nas três edições do SARESP consideradas nesse trabalho, as habilidades em Biologia avaliadas na prova de Ciências da Natureza e o número de itens apresentados para cada habilidade estão descritas na Tabela 0, a seguir.

6 82 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão Tabela 0 Habilidades descritas na Matriz de Referência para Avaliação Biologia - SARESP- e número de itens aplicados nas provas 200 a 204 para avaliação das habilidades. Habilidade H0 H02 H03 H04 H05 Descrição Identificar evidências do processo de evolução biológica (fósseis, órgãos análogos, homólogos e vestigiais). Interpretar a história da vida na Terra com base em escala temporal, indicando os principais eventos (surgimento da vida, das plantas, do homem, etc). Identificar as ideias evolucionistas de Darwin e Lamarck, com base na leitura de textos históricos. Explicar a transformação das espécies ao longo do tempo por meio de mecanismos de mutação, recombinação gênica e seleção natural. Inferir que o resultado da seleção natural é a preservação e a transmissão para os descendentes das variações orgânicas favoráveis à sobrevivência da espécie no ambiente. Nº de itens na série H06 Analisar as ideias sobre a origem da vida a partir da leitura de textos históricos. 2 H07 H08 H09 H0 H H2 Estabelecer a relação entre as condições da Terra primitiva e a origem dos primeiros seres vivos. Reconhecer os impactos da intervenção humana na evolução, nos campos da medicina, da agricultura e farmacologia, e a relação com o aumento da expectativa de vida. Estabelecer relações de parentesco em árvores filogenéticas de hominídeos. H0 Interpretar o processo evolutivo humano como resultado da interação entre mecanismos biológicos e culturais. Avaliar as implicações evolutivas dos processos de seleção artificial de espécies animais e vegetais Avaliar os impactos da transformação e adaptação do ambiente aos interesses da espécie humana. H3 Reconhecer relações de parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos. 3 H4 Identificar os grandes grupos de seres vivos a partir de características distintivas. H5 Comparar características gerais dos grandes grupos de seres vivos. 2 H6 Interpretar árvores filogenéticas. 4 H7 H8 Reconhecer as aplicações da engenharia genética na medicina, entre elas a terapia gênica. Reconhecer a importância dos testes de DNA na determinação da paternidade, investigação criminal e identificação de indivíduos. H9 Relacionar as funções vitais das células com seus componentes. 2 H20 Associar a divisão celular mitótica à reprodução dos seres unicelulares e ao crescimento e regeneração dos tecidos dos seres multicelulares. H2 Comparar a estrutura química dos ácidos nucleicos (DNA x RNA). 2 H22 Distinguir o papel dos diferentes tipos de RNA no processo de síntese de proteínas. H23 H24 H25 Avaliar as razões que explicam as contribuições dos eventos de divisão meiótica para a variabilidade das espécies. Analisar os argumentos quanto aos riscos e benefícios da utilização de produtos geneticamente modificados disponíveis no mercado. Reconhecer as principais características do desenvolvimento das angiospermas. H26 Comparar os diferentes grupos vegetais, com base nas respectivas aquisições evolutivas. 3 H27 Associar as características morfofuncionais dos grandes grupos vegetais aos diferentes habitats por eles ocupados. H28 Relacionar o movimento das plantas às condições de luminosidade. 3 (Continua)

7 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 83 (Continuação). H29 Reconhecer as características dos principais filos do reino animal. H30 Identificar características comuns aos animais vertebrados. 3 H3 Identificar os principais processos físicos e químicos envolvidos na digestão. 2 H32 Identificar as principais características da respiração humana. 2 H33 Identificar as principais características da circulação humana. 4 H34 H35 Associar estrutura e função dos componentes do sistema reprodutor humano (feminino e masculino). Identificar o princípio básico de funcionamento dos métodos anticoncepcionais mais disseminados. H36 Selecionar dietas adequadas a demandas energéticas e faixas etárias predeterminadas. 3 H37 H38 H39 H40 H4 H42 H43 Diferenciar, com base na descrição de situações concretas, fatores bióticos e abióticos num ecossistema. Identificar níveis tróficos em cadeias e teias alimentares, reconhecendo carnívoros, herbívoros e onívoros. Identificar, com base em descrição de situações concretas, habitat e nicho ecológico de organismos diversos. Relacionar as atividades econômicas mais importantes no cenário nacional às principais alterações nos ecossistemas brasileiros. Interpretar gráficos e tabelas que contenham dados sobre crescimento e densidade de uma dada população. Analisar medidas que permitem controlar e/ou resolver os principais problemas ambientais, tais como efeito estufa, destruição da camada de ozônio, desaparecimento de espécies animais e vegetais, alteração no regime das chuvas, a poluição do ar, da água e do solo. Identificar procedimentos para a prevenção das doenças infecciosas e parasitárias mais frequentes no Brasil. 44 H44 Incluir a gravidez na adolescência entre os fatores de risco à saúde materna. 2 H45 Identificar DSTs mais frequentes no Brasil e os cuidados para preveni-las. 3 H46 Analisar tabelas e gráficos que mostrem correlação entre diferentes indicadores de saúde. 2 H47 Analisar tabelas com dados comparativos dos indicadores de saúde da população de diferentes regiões brasileiras. H48 Inferir sobre o nível de desenvolvimento humano e de saúde de diferentes regiões do país e do mundo, com base na análise de indicadores tais como mortalidade infantil, esperança de vida ao nascer e mortalidade por causa. 3 H49 Inferir sobre o nível de desenvolvimento e de saúde de regiões ou estados brasileiros não com base em suas respectivas condições de acesso a saneamento básico. avaliada H50 Apresentar conclusões baseadas em argumentos sobre o impacto positivo das tecnologias na melhoria da qualidade da saúde das populações (vacina, medicamentos, exames diagnósticos, alimentos enriquecidos, etc.). 6 Fonte: Elaborada pelos autores (205) a partir dos dados do Relatório Pedagógico SARESP 204: Ciências da Natureza. Resultados e discussão A tabela 02 apresenta os percentuais médios de alunos que indicaram a resposta correta para itens das provas Ciências da Natureza, SARESP 200, 202 e 204. Considerou-se a média na totalidade de itens da prova e no conjunto de itens das três disciplinas que compõem Ciências da Natureza: Biologia, Física e Química

8 84 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão Tabela 02 - Percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para o conjunto de itens nas provas SARESP 200, 202 e ª série EM Ciências da Natureza SARESP Conjunto de itens da prova Conjunto de itens de Biologia Conjunto de itens de Física Conjunto de itens de Química 200 5,5 6,3 44,0 44, ,8 4,9 42, 44, ,0 44,4 42,9 48,0 Fonte: Elaborada pelos autores (205) a partir dos dados do Relatório Pedagógico SARESP 204: Ciências da Natureza. Verifica-se que em 204 o percentual de alunos que indicou a resposta correta para o conjunto de itens de Biologia foi maior que aquele do ano anterior, e próximo ao percentual de alunos que indicou a resposta correta para o conjunto de 9 itens do ensino médio apresentados na prova. Porém em 204, assim como em 202, esse percentual foi menor que aqueles verificados nas duas outras disciplinas que compõem Ciências da Natureza. Na prova SARESP 200, o desempenho dos alunos em Biologia foi maior que nas duas outras disciplinas. O percentual médio de acertos apresentado na tabela refere-se à totalidade de itens da prova, o que resultou em um percentual médio superior àquele de 202. Porém, quando esses itens são agrupados por temas de conteúdo curricular, ou por habilidades, verifica-se que para alguns grupos houve considerável aumento no percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para os itens do conjunto, para outros um aumento mais discreto, e para outros uma diminuição no percentual médio de alunos que acertou os itens, como se verá a seguir. Ciências da Natureza Biologia Para Biologia, a Matriz de Referência para Avaliação-SARESP organiza os conteúdos curriculares e as expectativas de aprendizagem em Temas de Conteúdo de 08 Competências de Área, nas quais se apresentam as competências cognitivas para Observar (GI), para Realizar (GII) e para Compreender (GIII). Em cada um desses grupos estão indicadas as habilidades que permitem inferir o domínio dessas operações, como sumarizado na Tabela 03, a seguir:

9 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 85 Tabela 03 Competências de Área, Competências do Aluno e Habilidades da Matriz de Referência para a Avaliação/SARESP - Ciências da Natureza- Biologia 3ª Série Ensino Médio. Habilidades da MRA/SARESP* Competências de Área Competências Cognitivas G I Observar Competências Cognitivas GII Realizar Competências Cognitivas GIII Compreender. Construir conceitos para a compreensão das hipóteses sobre a origem da vida; das ideias evolucionistas de Darwin e Lamarck; dos mecanismos de evolução biológica. Tema : Origem e evolução da vida: hipóteses e teorias. 2. Construir conceitos para a compreensão: da árvore filogenética dos hominídeos; da evolução do ser humano; dos impactos da adaptação das espécies animais e vegetais aos interesses da espécie humana. Tema 2: Origem e evolução da vida: evolução biológica e cultural 3. Construir conceitos para a compreensão: das relações de parentesco entre grupos de seres vivos; da caracterização geral dos grandes grupos de seres vivos. Tema 3: A diversidade da vida: o desafio da classificação biológica H, H3 e H7 H2 H4, H5 e H6 H8 H9 H0, H e H2 H3 e H4 H5 H6 4. Construir conceitos para a compreensão: da organização e funcionamento celular básicos; dos processos de divisão celular; da estrutura química dos ácidos nucleicos; das aplicações da engenharia genética. Tema 4: Identidade dos seres vivos: organização celular e funções vitais básicas. H7 e 8 H9, H20, H2 e H22 H23 e H24 5. Construir conceitos para a compreensão: de aspectos comparativos da evolução das plantas; das adaptações das angiospermas quanto à organização, crescimento, desenvolvimento e nutrição. Tema 5: Diversidade da vida: a Biologia das plantas. H25 H26, H27 e H28 6. Construir conceitos para a compreensão: das características gerais dos principais filos do reino animal; das principais funções vitais do organismo humano. Tema 6: Diversidade da vida: a Biologia dos animais. H29, H30, H3, H32, H33, H34 e H35 H36 7. Construir conceitos para a compreensão: da organização e da dinâmica dos ecossistemas; dos principais desequilíbrios ambientais e das estratégias para resolvê-los. H37, H38 e H39 H40 H4 e H42 Tema 7: A interdependência da vida: os seres vivos e suas interações; desequilíbrios ambientais. 8. Analisar fatores biológicos, ambientais e socioeconômicos associados às condições de vida e saúde das populações. Tema 8: Qualidade de vida das populações humanas: a saúde coletiva e ambiental. *Descrição das habilidades na Tabela 0. H43, H44 e H45 H46, H47, H48, H49 e H50 Fonte: Elaborada pelos autores (205) a partir dos dados do Relatório Pedagógico SARESP 204: Ciências da Natureza.

10 86 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão O Gráfico 0, a seguir, apresenta o percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para itens apresentados ao longo de três edições do SARESP, 200, 202 e 204, para os alunos da 3ª série Ensino Médio, Biologia, agrupados segundo os temas de conteúdo definidos pela Matriz de Referência para Avaliação SARESP. 00,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 0,0 0,0 CA Tema CA2 Tema 2 CA3 Tema 3 CA4 Tema 4 CA5 Tema 5 CA6 Tema 6 CA7 Tema 7 CA8 Tema 8 Tema : Origem e evolução da vida: hipóteses e teorias.; Tema 2: Origem e evolução da vida: evolução biológica e cultural; Tema 3: A diversidade da vida: o desafio da classificação biológica; Tema 4: Identidade dos seres vivos: organização celular e funções vitais básicas.; Tema 5: Diversidade da vida: a Biologia das plantas; Tema 6: Diversidade da vida: a Biologia dos animais. Tema 7: A interdependência da vida: os seres vivos e suas interações; desequilíbrios ambientais; Tema 8: Qualidade de vida das populações humanas: a saúde coletiva e ambiental. Fonte: Elaborada pelos autores (205) a partir dos dados do Relatório Pedagógico SARESP 204: Ciências da Natureza. Gráfico 0 Percentual médio de alunos que indicou a resposta correta por conjunto de itens, agrupados por temas de conteúdo, SARESP 200, 202 e 204, 3ª série Ensino Médio, Ciências da Natureza-Biologia Verifica-se que em apenas três dos oito temas de conteúdo, o percentual médio de alunos que indicou a resposta correta foi superior a 50%. Destaque para o tema 8: Qualidade de vida das populações humanas: a saúde coletiva e ambiental. Os alunos dos 7º e 9º anos do Ensino Fundamental apresentam, frente aos outros temas, bom desempenho em itens relativos à temática Saúde (Relatório SARESP 200 e 202). O sucesso na aprendizagem em anos precedentes de escolarização reflete-se em sucesso na aprendizagem ao longo da trajetória escolar. Parte dos conteúdos incluídos nos temas, 2, 3 e 4 (Origem da vida, evolução, princípios da classificação e diversidade dos seres vivos e Organização celular da vida) é explorado no Ensino Fundamental de modo ainda introdutório, em especial nos º e 2º bimestres do 7º ano EF e no 3º bimestre do 9º ano EF. Esses temas são retomados e aprofundados em conteúdo e complexidade no Ensino Médio, no qual ocupam quase 2/3 das três séries. O baixo desempenho

11 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 87 dos alunos do ensino médio em itens desses temas alerta para o fato de trazerem fragilidades de anos anteriores da escolarização, mas, sobretudo, para o fato de não estarem consolidando conteúdos e habilidades próprios do ensino médio. Dentre os oito temas de conteúdo em Biologia, aquele no qual há menor percentual de alunos indicando a resposta correta para itens é o tema : Origem e evolução da vida: hipóteses e teorias. Nesse tema chama atenção o fraco desempenho dos alunos na resolução de itens relacionados aos conteúdos específicos de Evolução. Em itens relativos a habilidades que tangem esses conteúdos o percentual médio de alunos que indicou a resposta correta ficou abaixo de 40%. A compreensão dos mecanismos evolutivos depende, em grande parte, da compreensão de conteúdos da Genética. Nesse aspecto, a estrutura curricular do Ensino Médio se apresenta adequada uma vez que temas de genética são tratados ao final da 2ª série, e mecanismos evolutivos são explorados ao final da 3ª série do ensino médio. Contudo, as fragilidades trazidas da 2ª série comprometem a compreensão da evolução pois, como se verá à frente, também é baixo o desempenho dos alunos em itens relativos ao conteúdo de Genética, cujas habilidades requeridas compõem o Tema 4. Associa-se a isso o fato de o tema Evolução ser considerado por alguns como polêmico, uma vez que esbarra em convicções pessoais filosóficas e religiosas. Esse fato muitas vezes cria obstáculos para a apreensão e compreensão das explicações biológicas para a evolução. Tem-se ainda o fato do tema ser tratado nos dois últimos bimestres do Ensino Médio, quando muitos alunos voltam suas preocupações para o término da trajetória escolar ou continuidade dos estudos em outro nível de ensino. O fato é que o fraco desempenho dos alunos nesses temas sinaliza aos professores e dirigentes de ensino a necessidade de se discutir estratégias que aperfeiçoem o processo ensino-aprendizagem desses conteúdos. A seguir é apresentado o percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para o conjunto de itens relativos a uma mesma habilidade, para cada uma das habilidades definidas pela Matriz de Referência para Avaliação-SARESP, na série de provas Ciências da Natureza-Biologia, 3ª Série Ensino Médio.

12 H0 H03 H05 H07 H09 H H3 H5 H7 H9 H2 H23 H25 H27 H29 H3 H33 H35 H37 H39 H4 H43 H45 H47 H49 88 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão 00,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 0,0 0,0 Fonte: Elaborada pelos autores (205) a partir dos dados do Relatório Pedagógico SARESP 204: Ciências da Natureza. Gráfico 02 Percentual médio de alunos que indicou a resposta correta para o conjunto de itens de uma mesma habilidade, SARESP 200, 202 e 204, 3ª série Ensino Médio, Ciências da Natureza-Biologia. Ao longo de três edições do SARESP, as habilidades nas quais os alunos apresentaram, na média, o mais fraco desempenho foram aquelas ligadas aos temas de Genética e Evolução. Como referido anteriormente, alguns possíveis elementos podem explicar esse baixo desempenho (natureza do tema, localização temporal na grade curricular, etc), mas sem dúvida a experiência do professor e a orientação pedagógica dos profissionais da educação poderão ajudar a esclarecer e reverter as fragilidades diagnosticadas. Também chama atenção o fraco desempenho dos alunos na habilidade H35: Identificar o princípio básico de funcionamento dos métodos anticoncepcionais mais disseminados. A despeito dos alunos estarem atentos para a importância do uso preservativos e para as DSTs mais frequentes (o desempenho em itens que se referem à importância do uso dos preservativos, está entre os mais altos), desconhecem o princípio de funcionamento dos métodos anticoncepcionais. Considerando os grupos das Competências Cognitivas, tem-se aqui o predomínio das competências Observar e Realizar sobre a competência Compreender. O tema 8: Qualidade de vida das populações humanas: a saúde coletiva e ambiental, é aquele no qual, em média, houve um maior percentual de alunos indicando a resposta correta para itens relativos a esse tema. Esse tema inclui as habilidades H43 a H50, e, no geral, o percentual de alunos com bom desempenho nessas habilidades é alto. Contudo, em outras habilidades nesse tema esse desempenho se apresenta bem menor. É o caso de itens da habilidade H46, no qual o percentual médio de alunos que indicou a resposta correta ficou abaixo de 50%.

13 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 89 Tem-se na habilidade H46: Analisar tabelas e gráficos que mostrem correlação entre diferentes indicadores de saúde. Itens nesta habilidade demandam do aluno domínio não apenas do conteúdo próprio da Biologia, mas também competências para leitura e compreensão de tabelas e gráficos, neles identificando informações que, combinadas, permitem apresentar uma solução, fazer generalizações, explicar causas e efeitos. Essas operações mentais mais elaboradas, e a necessidade de domínio de habilidades desenvolvidas também em outras áreas (dentre elas, Matemática, na qual a habilidade ler e/ou interpretar informações e dados apresentados em tabelas/gráficos é trabalhada desde o Ensino Fundamental I), talvez justifiquem o menor desempenho de alunos em itens dessa habilidade. Por outro lado, o desempenho médio dos alunos na habilidade H47 é bastante alto: o percentual de alunos que indicou a resposta correta para item dessa habilidade é o dobro daquele verificado para a habilidade H46. Tem-se na habilidade H47: Analisar tabelas com dados comparativos dos indicadores de saúde da população de diferentes regiões brasileiras. Aparentemente, ambas as habilidades demandam operações mentais e habilidades cognitivas igualmente complexas. Contudo, há que se considerar que uma mesma habilidade pode ser avaliada em contextos mais simples ou em contextos mais complexos; em situações-problema de fácil compreensão ou em situações-problema que exigem do aluno um maior grau de compreensão e abstração. Nas prova de Ciências da Natureza SARESP 200 foi aplicado um item relativo à habilidade H47, no qual se apresentou aos alunos uma tabela simples com dados sobre a taxa de mortalidade infantil de 99 a 2004 nas diferentes Regiões brasileiras. Cabia ao aluno, a partir dos dados do gráfico, identificar a afirmação correta: houve queda na taxa de mortalidade infantil em todas as regiões do Brasil no período considerado. Para esse item, o percentual de alunos que indicou a resposta correta foi de 82,2%. Já no caso da habilidade H46: Analisar tabelas e gráficos que mostrem correlação entre diferentes indicadores de saúde, o desempenho dos alunos foi bem menor. Um dos itens apresentava aos alunos um gráfico duplo de barras indicando o percentual de domicílios com água tratada e a taxa de mortalidade infantil, por região. Os alunos deveriam correlacionar os diferentes dados do gráfico, estabelecer relações de causa-consequência, e identificar as afirmativas que traziam conclusões corretas sobre os dados apresentados. Para esse item, apenas 36,8% dos alunos indicou a resposta correta, o que parece confirmar a dificuldade dos alunos na leitura, interpretação e utilização de dados biológicos fornecidos a partir da linguagem matemática, no caso um gráfico de barras.

14 H0 H03 H05 H07 H09 H H3 H5 H7 H9 H2 H23 H25 H27 H29 H3 H33 H35 H37 H39 H4 H43 H45 H47 H49 90 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão Vê-se, portanto, que não apenas a habilidade, mas também o grau de complexidade da situação-problema, o grau de complexidade das ilustrações a partir das quais se devem obter os dados para a resolução, etc, demandam maior ou menor proficiência dos alunos. Isso sinaliza aos professores que, mesmo para alunos de turmas com grau de proficiência acima da média aferida para o conjunto, novos desafios podem ampliar e consolidar conteúdos e habilidades tidos como já consolidados. O gráfico a seguir acrescenta informações às discutidas nos parágrafos anteriores. O gráfico apresenta os alunos em três Grupos de Desempenho, cada grupo constituído por cerca de /3 do total de alunos que se submeteu à prova, no caso a prova SARESP 204. No primeiro grupo estão os alunos que tiveram menor desempenho na prova como um todo; no terceiro grupo estão os alunos com maior desempenho na prova como um todo; e no grupo 2 os alunos com desempenho intermediário. Os Grupos de Desempenho são compostos por alunos que apresentaram a resposta correta para até um determinado número de itens da prova. Em edições diferentes do SARESP, essa pontuação de corte não é necessariamente a mesma. Por essa razão, o gráfico apresenta os resultados de uma edição específica do SARESP, no caso o SARESP 204, e não uma junção do desempenho dos alunos em edições diferentes. Também por essa razão, as habilidades representadas no gráfico são somente aquelas avaliadas na prova SARESP % 80% 60% 40% 20% 0% Grupo de menor desempenho Grupo de desempenho intermediário Grupo de maior desempenho Fonte: Elaborada pelos autores (205) a partir dos dados do Relatório Pedagógico SARESP 204: Ciências da Natureza. Gráfico 03 Percentual de alunos, agrupados por grupos de desempenho, que indicou a resposta correta para o conjunto de itens de uma mesma habilidade, SARESP 204, 3ª série Ensino Médio, Ciências da Natureza-Biologia.

15 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 9 A partir dos dados dos Gráficos 02 e 03 verifica-se que, para cada habilidade, ainda que o percentual de alunos que indica a resposta correta seja relativamente alto, ainda há uma considerável parcela de alunos com os quais essa habilidade deve ser melhor trabalhada. Por exemplo, para a H7: Reconhecer as aplicações da engenharia genética na medicina, entre elas a terapia gênica, na qual o Gráfico 02 indica que cerca de 65% dos alunos indicou a resposta correta. Porém, nessa habilidade, dentre os alunos do grupo de menor desempenho apenas cerca de 25% deles indicou a resposta correta, incluídos aí os acertos casuais. Já no grupo de maior desempenho, onde o impacto dos acertos casuais é menor, mais de 80% deles indicou a resposta correta para o item. Retomando a discussão referente à habilidade H46, na qual, como discutido no há pouco, os alunos têm baixo desempenho, a análise do Gráfico 03 indica que dentre os cerca de /3 de alunos do Grupo 3, mais de 70% deles foi capaz de indicar a resposta correta para o item. Já nos alunos de menor desempenho, essa proporção cai para cerca de 30%, incluindo os acertos ao acaso. No caso da H46, deve-se trabalhar com os alunos não só o conteúdo específico de Biologia, mas também a habilidade para leitura e interpretação de gráficos, dentre outras competências. A apresentação aos alunos de situações-problema, gráficos e tabelas de mais simples a, progressivamente, mais complexos talvez contribua para o desenvolvimento dessas habilidades. A experiência do professor e orientações pedagógicas dos gestores poderá indicar estratégias nesse sentido. Os professores podem se debruçar sobre esses e outros dados que emergem dos gráficos e tabelas apresentados e a partir deles discutir quais estratégias pedagógicas poderiam contribuir para reverter ou atenuar fragilidades na aprendizagem ou, no caso de sucesso de aprendizagem, estender os resultados para outros conteúdos, habilidades e competências cognitivas. Conclusões A análise do desempenho dos alunos na resolução de itens (questões) apresentados nas provas SARESP permite identificar e pontuar em quais conteúdos a aprendizagem precisa ser mais bem trabalhada e quais habilidades ainda não foram consolidadas pelos alunos. Esse diagnóstico permite aos professores rever e discutir estratégias de ensino que favoreçam a aprendizagem da Biologia, desenvolvendo e consolidando as habilidades desejadas para o final do Ensino Médio.

16 92 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão Referências Andrade D.F.; Tavares, H.R.; Valle, R.C. Teoria da Resposta ao Item: Conceitos e Aplicações. São Paulo: Associação Brasileira de Estatística p. Rabelo, M. Avaliação Educacional: fundamentos, metodologia e aplicações no contexto brasileiro. ª edição. DRQ Gráfica e Editora SBM-Sociedade Brasileira de Matemática. Rio de Janeiro p. São Paulo (Estado) Secretaria da Educação. Matrizes de referência para a avaliação Saresp: documento básico/secretaria da Educação; Coordenação Geral Maria Ines Fini. São Paulo: SEE, p. São Paulo (Estado) Secretaria da Educação. Relatório Pedagógico 200 SARESP: Ciências da Natureza (Biologia. Física e Química. Execução: Ghisleine Trigo Silveira, Lígia Maria Vettorato Trevisan e Tânia Cristina A. Macedo de Azevedo Secretaria da Educação do Estado de São Paulo p. São Paulo (Estado) Secretaria da Educação. Relatório Pedagógico 202 SARESP 202: Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química. Execução: Guaracy Tadeu Rocha, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Tânia Cristina A. Macedo de Azevedo e Ghisleine Trigo Silveira. Secretaria da Educação do Estado de São Paulo. Fundação para o Desenvolvimento da Educação-FDE p. São Paulo (Estado) Secretaria da Educação. Relatório Pedagógico 204 SARESP 204: Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química. Execução: Guaracy Tadeu Rocha, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Tânia Cristina A. Macedo de Azevedo. Secretaria da Educação do Estado de São Paulo. Fundação para o Desenvolvimento da Educação-FDE p. São Paulo (Estado) Secretaria da Educação. Currículo do Estado de São Paulo: Ciências da Natureza e suas tecnologias / Secretaria da Educação; coordenação geral, Maria Inês Fini; coordenação de área, Luis Carlos de Menezes.. ed. atual. São Paulo: SE, p. Informações dos autores Guaracy Tadeu Rocha Doutorado em Ciências Biológicas, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP. Contato: grocha@vunesp.com.br. Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo Doutorado em Física pela Universidade de São Paulo USP. Mestrado em Tecnologia Nuclear pelo Instituto de Pesquisa Energéticas e Nucleares. Contato: diretoria_academica@vunesp.com.br. Lígia Maria Vettorato Trevisan Doutorado em Química Orgânica. Universidade de São Paulo, USP. Livre-docência, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, UNESP. Contato: ltrevisan@vunesp.com.br.

17 Biologia no Ensino Médio da Escola Pública Paulista: onde estão as fragilidades na aprendizagem? Um diagnóstico a partir dos resultados SARESP 93 Rodrigo de Souza Bortolucci Mestre em Educação Matemática UNESP. Contato: rbortolucci@vunesp.com.br. Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão Doutorado em Educação pela Universidade Estadual de Campinas UNICAMP. Mestre Avaliação Educacional UNICAMP. Contato: cstevao@vunesp.com.br.

18 94 Guaracy Tadeu Rocha, Tânia Cristina Arantes Macedo de Azevedo, Lígia Maria Vettorato Trevisan, Rodrigo de Souza Bortolucci e Christiane Bellorio Gennari de Andrade Stevão