PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU ENSINO DE CIÊNCIAS

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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA RIO DE JANEIRO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU ENSINO DE CIÊNCIAS Campus Nilópolis Stella Maria Maffra MAPAS CONCEITUAIS COMO RECURSO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA UMA ABORDAGEM PRÁTICA NILÓPOLIS RJ ANO 2011

2 Stella Maria Maffra MAPAS CONCEITUAIS COMO RECURSO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA UMA ABORDAGEM PRÁTICA Trabalho de conclusão do Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Ensino de Ciências/Dissertação apresentada como parte dos requisitos necessários para a obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências. Orientador: Prof. Dr. Maylta Brandão dos Anjos NILÓPOLIS RJ ANO 2011 II

3 PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU ENSINO DE CIÊNCIAS MAPAS CONCEITUAIS COMO RECURSO FACILITADOR DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA UMA ABORDAGEM PRÁTICA STELLA MARIA MAFFRA Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação Stricto Sensu em Ensino de Ciências do Campus Nilópolis do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências. Aprovada em: / / Banca Examinadora Prof. Dr. Alexandre Lopes de Oliveira Membro Interno Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro Profª. Drª. Maylta Brandão dos Anjos Presidente da Banca Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro Profª. Drª. Mônica de Cássia Vieira Waldhelm Membro Externo IFRJ - Maracanã Nilópolis 2011 III

4 A minha filha Lila Maffra, cuja presença em minha vida deu real sentido e significado ao amor verdadeiro e incondicional. Você filha amada é minha alegria... meu riso... meu sonho e a maior de minhas vitórias! IV

5 AGRADECIMENTOS A professora Maylta Brandão dos Anjos, minha orientadora, pelo apoio, paciência e incentivo durante todo o desenvolvimento desta pesquisa. A todos os professores do Curso de Mestrado Profissional em Ensino de Ciências do IFRJ, pelos ensinamentos e contribuições fundamentais para a finalização desta jornada. A todos os colegas do Mestrado Profissional em Ensino de Ciências do IFRJ, pela troca e aprendizado constantes e por participarem da realização deste sonho. A minha família pelo apoio e incentivo sempre pronto e presente, pelo eterno carinho e inesgotável cuidado. À Profª. Drª. Benedita Aglai da Silva, por acreditar no projeto e permitir sua inserção nas tutorias de ELECO, o que tornou possível e deu luz ao trabalho. Aos alunos do CEDERJ/VR, turma de ELECO 2010/02, que acreditaram em meu sonho e, permitiram a concretização de minhas idéias através da participação incansável nesta pesquisa. A todos vocês minha profunda admiração e respeito! V

6 MAFFRA, Stella Maria. Mapas Conceituais Como Recurso Facilitador Da Aprendizagem Significativa Uma Abordagem Prática. 129 f. Trabalho de conclusão em Ensino de Ciências/Dissertação. Programa de Pós-graduação Stricto Sensu, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Campus Nilópolis, Nilópolis, RJ, RESUMO Essa dissertação apresenta o aprendizado das regras de construção, elaboração e a aplicação dos mapas conceituais de tal modo que seja possível observá-lo com maior propriedade conceitual para utilização no dia a dia dos alunos. Deste modo buscamos verificar como o Mapa Conceitual funciona e como serve de instrumento didático-pedagógico no ensino de ciências para o reforço da compreensão, na verificação da aprendizagem e identificação dos conceitos mal compreendidos apresentando-se como mais uma estratégia relevante para facilitar o ensino-aprendizagem. Para tal, tornou-se fundamental apresentar as bases teóricas e as regras básicas de utilização dos mapas conceituais bem como desenvolver formas variadas de utilização dos Mapas Conceituais que pudessem ser aplicadas em qualquer sala de aula sendo que, durante nossa investigação, aplicamos, analisamos e desenvolvemos estratégias diferenciadas de aplicabilidade dos Mapas Conceituais. Adotou-se como estratégia metodológica o Estudo de Caso associado a uma observação participante de modo que pudéssemos alcançar resultados consistentes, construídos a partir da aplicação de diversos instrumentos de coleta de dados tais como, questionários semi-estruturados além da observação efetuada durante todo o processo de investigação. Assim, organizamos um conjunto prático de recursos capazes de possibilitar a utilização dos mapas conceituais como uma ferramenta pedagógica potencialmente geradora de uma aprendizagem significativa. De tais estudos, elaboramos como produto final, um manual, apresentando a fundamentação teórica e as formas diferenciadas de utilização dos Mapas Conceituais em sala de aula a partir de diferentes estratégias de aplicabilidade prática. A partir de toda a pesquisa realizada, verificamos que o mapa conceitual pode ser enquadrado como uma ferramenta pedagógica capaz de favorecer um ensino mais significativo e prazeroso e que, suas estratégias permitem gerar expressivas mudanças nas atividades educacionais contribuindo na construção de situações de aprendizagem dinâmicas, colaborativas e integradas. Palavras-chave: Aprendizagem significativa. Construção de significados. Estratégias pedagógicas. Ensino de Ciências. Mapas conceituais. VI

7 MAFFRA, Stella Maria. Mapas Conceituais Como Recurso Facilitador Da Aprendizagem Significativa Uma Abordagem Prática. 129 f. Trabalho de conclusão em Ensino de Ciências/Dissertação. Programa de Pós-graduação Stricto Sensu, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Campus Nilópolis, Nilópolis, RJ, ABSTRACT This paper presents a simple, learning the rules of construction, development and implementation of concept maps so that you can watch it more conceptual property for use in the daily lives of students. Thus we seek to see how it works and the conceptual map serves as an educational tool, teaching in science education to increase understanding, to verify the identification of learning and misunderstood concepts presenting itself as a more relevant strategy to facilitate the teaching- learning. To this end, it became necessary to present the theoretical bases and the basics of using concept maps as well as develop various forms of use of concept maps that could be applied in any classroom is that during our investigation, we apply, analyze and developed different strategies of applicability of the concept maps. Adopted as the methodological strategy case study associated with a participant observation so that we could achieve consistent results, built from the application of various tools such as data collection, semi-structured questionnaires in addition to the observation made during the whole process research. So we organized a practical set of resources capable of enabling the use of concept maps as a pedagogical tool potentially generating a significant learning. In these studies, we prepared as a final product, a manual, presenting the theoretical and the different ways of using concept maps in the classroom from different strategies for practical applicability. From all the research done, we found that the conceptual map can be framed as an educational tool able to foster a more meaningful and enjoyable learning and that their strategies can generate significant changes in educational activities contributing to the construction of dynamic learning situations, collaborative and integrated. Keywords: Meaningful learning. Meaning construction. Teaching strategies. Science Education. Concept Maps. VII

8 SUMÁRIO INTRODUÇÃO REFERENCIAL TEÓRICO A Aprendizagem Significativa Mapas Conceituais e seus fundamentos epistemológicos Mapas Conceituais: Características e formas de construção Estratégias de aplicação dos mapas conceituais em sala de aula METODOLOGIA Campo de Observação Técnicas e Instrumentos de Coleta de Dados Procedimento de Análise dos Dados Coletados DISCUSSÃO DOS RESULTADOS QUANTITATIVOS Análise Estatística das Questões Quantitativas Questões Analisadas por Estratégia Questões Analisadas a Partir de Questões Genéricas Questões Analisadas Através da Comparação entre as Estratégias DISCUSSÃO DOS RESULTADOS QUALITATIVOS Análise da Oficina Efetuada Através da Observação Participante Análise de Conteúdo das Questões Qualitativas Análise dos resultados obtidos por bloco temático CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APÊNDICES VIII

9 9 INTRODUÇÃO Durante nossa prática profissional como educadores (do ensino fundamental e médio, em escola particular e pública no Estado do Rio de Janeiro), por diversas vezes nos deparamos com diferentes dúvidas e dificuldades relacionadas ao processo de ensinoaprendizagem. Frequentemente buscamos recursos adequados de modo a tornar o ensino uma prática pedagógica capaz de gerar uma aprendizagem efetiva e prazerosa para nossos alunos. É certo que, ao longo de nossa formação, somos apresentados a diferentes ferramentas cuja proposta se insere nesta vertente, mas nem sempre possuímos ou desenvolvemos as habilidades necessárias a utilização das mesmas de tal forma que, na maioria das vezes, tornam-se inoperantes. Nesta busca por técnicas eficazes para a construção de uma aprendizagem significativa, nos deparamos com diferentes estratégias e, entre elas, os mapas conceituais. Sua aplicação em nossa prática cotidiana foi permitindo verificar como a ferramenta pedagógica se tornava capaz de inserir no processo ensino-aprendizagem novos desafios e motivação para a construção do conhecimento. Ao mesmo tempo em que experimentávamos a estratégia dos mapas com nossos alunos e víamos seus resultados, percebíamos sua pouca utilização nas salas de aula embora fosse um recurso passível das mais variadas aplicações. Verificamos que poderia ser trabalhado de uma forma simples utilizando-se apenas lápis, cartolinas e/ou folhas de papel, ou até mesmo com recursos tecnológicos mais avançados como os softwares existentes para a construção de mapas o que, de certo modo, permitiria sua inserção nas mais diferentes realidades educacionais. Por que então, uma estratégia com tantas possibilidades de aplicação, encontrava entre os professores tanto receio para sua utilização? Quando questionados a este respeito, muitos colegas apresentaram como principal dificuldade a necessidade de procurar em muitas fontes diferentes as informações pertinentes ao uso do recurso e suas abordagens teóricas. Além disso, a criação de estratégias específicas de aplicação dos mapas em sala de aula demandava um tempo que os professores não possuíam devido ao trabalho excessivo,

10 10 o que também dificultava o desenvolver das habilidades necessárias para a aplicação do recurso em suas aulas. A partir destas constatações efetuadas ao longo de nossa atuação como educadores, ficou claro que embora existisse ampla literatura a respeito da teoria de aprendizagem significativa de Ausubel (2000) bem como sobre os Mapas conceituais como estratégia facilitadora de tal aprendizagem, persistia uma lacuna. Esta lacuna merecia ser estudada e, inicialmente, associamo-la a apresentação de um conjunto organizado de mecanismos práticos que viabilizassem a aplicação deste recurso em sala de aula. Diante de tal realidade surgiu nosso interesse inicial em aprofundar os estudos a respeito dessa estratégia de ensino. Após ampla revisão bibliográfica a respeito das bases teóricas e metodológicas existentes por trás da criação e utilização dos mapas conceituais, presente em monografia por nós defendida em 2010 para pós-graduação em Educação Tecnológica, cresceu o desejo de realizar uma pesquisa prática em torno das possibilidades de utilização da ferramenta. Assim nasceu este estudo, da vontade de propiciar aos licenciandos de ciências, um estudo consubstanciado numa prática que permitisse ao mesmo tempo o entendimento das bases teóricas que fomentaram a criação dos mapas conceituais e sua aplicação. Buscamos apresentar de forma simples o aprendizado das regras de construção, elaboração e a aplicação dos mapas conceituais de tal modo que fosse possível observá-lo com maior propriedade conceitual para utilização no dia a dia dos alunos. A intenção era que, ao trabalhar efetivamente com a ferramenta, ao educando ficasse mais clara as possibilidades de aplicação da mesma em sala de aula como recurso facilitador do processo cognitivo. É neste contexto, que repousa a relevância desta pesquisa, compilar em um único documento as informações sobre a temática, propiciando além do embasamento teórico, um conjunto de estratégias de utilização deste recurso de modo a viabilizar diferentes abordagens capazes de efetivar a aplicação de propostas educacionais com o uso dos mapas conceituais como ferramenta potencialmente facilitadora de sua atividade pedagógica. É importante ressaltar que os Mapas Conceituais têm sido objeto de estudos variados, como os efetuados: no Brasil, pelo Professor Marco Antônio Moreira no Instituto de Física (UFRGS), Ítalo M. Dutra no Laboratório de Estudos em Educação a Distância

11 11 e o Professor Romero Tavares (Departamento de Física e Programa de Pós-Graduação em Educação-UFPb); Na Espanha, pelo Professor Antonio Ontoria Peña (Escola Universitária de Magistério de Córdoba) e, nos Estados Unidos por Novak, Gowin e Canãs (Florida Institute for Human and Machine Cognition), entre outros. A partir dos estudos supracitados, os mapas conceituais são apresentados como uma ferramenta pedagógica e apontados como método instigante e motivador (MAFFRA, 2010, p. 1) da aprendizagem significativa capaz de vencer a linearidade e a fragmentação curriculares que historicamente têm caracterizado nossos currículos escolares e os programas das disciplinas (WALDHELM, 2004, s.p). Deste modo buscamos verificar como o Mapa Conceitual funciona e como serve de instrumento didático-pedagógico no ensino de ciências para o reforço da compreensão, na verificação da aprendizagem e identificação dos conceitos mal compreendidos apresentando-se como mais uma estratégia relevante para facilitar o ensino-aprendizagem. Diante desta expectativa emergiu como principal objetivo da investigação, aplicar, analisar e desenvolver estratégias diferenciadas de aplicabilidade dos Mapas Conceituais de modo a organizar um conjunto prático de recursos capazes de possibilitar sua utilização como uma ferramenta pedagógica geradora da aprendizagem significativa. Desta forma tornou-se fundamental apresentar as bases teóricas e as regras básicas de utilização dos mapas conceituais bem como desenvolver formas variadas de utilização dos Mapas Conceituais que pudessem ser aplicadas em qualquer sala de aula. Procuramos investigar se existem alterações significativas no conhecimento dos alunos ao se utilizar Mapas Conceituais como recurso pedagógico testando sua prática como estratégia motivadora. De tais estudos finalmente, elaboramos como produto final, um manual, apresentando a fundamentação teórica e as formas diferenciadas de utilização dos Mapas Conceituais em sala de aula a partir de diferentes estratégias de aplicabilidade prática. Na busca de uma dimensão dialógica entre abordagens de pesquisa quali/quantitativa apresentamos um conjunto de dados que além da análise, permitem através da aplicação, observar as possibilidades do mesmo se constituir numa estratégia motivadora do ensino. Adotou-se como estratégia metodológica o Estudo de Caso associado a uma observação participante de modo que pudéssemos alcançar resultados consistentes, construídos a partir da aplicação de diversos instrumentos de coleta de dados tais como,

12 12 questionários semi-estruturados além da observação efetuada durante todo o processo de investigação. Quanto à organização do trabalho, a presente dissertação foi estruturada em cinco blocos. No primeiro, intitulado Referencial Teórico apresentamos uma pesquisa bibliográfica sobre a teoria da aprendizagem significativa de Ausubel (2000), seguida dos autores tais quais, Cañas (1999, 2000, 2004), Dutra (2004, 2006, 2007), Moreira (1986, 1997, 2000, 2002, 2006), Novak (2000, 2006), Ontoria (2005), Tavares (2004, 2005, 2007, 2008), e outros, que se destacam pelos estudos aprofundados sobre os fundamentos epistemológicos dos mapas conceituais. Em seguida, apresentamos estudos específicos a respeito das características e formas de construção dos mapas, expondo as estratégias de aplicação dos mesmos em sala de aula. O segundo bloco, denominado Metodologia faz uma incursão ao campo de observação, as técnicas e instrumentos de coleta de dados, finalizando com o procedimento de análise dos dados coletados. No terceiro e no quarto blocos realizamos a discussão dos resultados obtidos por meio das atividades/estratégias realizadas durante a pesquisa, buscando uma apreciação estatística das questões quantitativas, o exame da oficina efetuada via Observação Participante e uma análise de conteúdo das questões abertas. No quinto bloco apresentamos a Conclusão a partir de toda a pesquisa realizada, pretendemos demonstrar que através da construção de materiais objetivos e de fácil utilização permitiremos aos licenciandos de ciências de nossas Universidades, aprender e aplicar diferentes estratégias de utilização dos mapas conceituais como possível recurso pedagógico de aprendizagem significativa.

13 13 1 REFERENCIAL TEÓRICO 1.1 A TEORIA QUE SUSTENTA OS MAPAS CONCEITUAIS: A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA Enquanto educadores distinguir a direção a seguir, para efetivar uma abordagem educativa capaz de aprimorar o processo de ensino/aprendizagem é condição sine qua non. Neste contexto torna-se fundamental conhecer a relação existente entre o que o aluno aprende e as múltiplas variáveis que influenciam tal aprendizagem e, deste modo, auxiliar o aluno a aprender com eficiência. Para Novak (2000, p.8) a Educação, em qualquer âmbito, é um esforço humano muito complexo; existem mais formas de fazer mudanças que serão prejudiciais ou de pouco valor, do que formas de fazer melhoramentos construtivos na educação. É necessária uma teoria polivalente da educação para dar visão e orientação para novas práticas e investigações, que levem a um melhoramento firme da educação. É nesta vertente que colocamos nossa pesquisa sobre o mapa conceitual, como a busca de uma ferramenta, potencialmente construtora de estratégias adequadas ao aprimoramento da aprendizagem e, consequentemente, melhorando significativamente a educação. No aprofundamento sobre a temática, a base teórica dos estudos se aporta em Joseph D. Novak (2000, 2006), Cañas (1999, 2000, 2004), Ontoria (2005), Dutra (2004, 2006, 2007), Tavares (2004, 2005, 2007), Masini (2009) e Moreira (1986, 1997, 2000, 2002, 2006, 2009) todos fundamentados na teoria cognitivista de aprendizagem de David Ausubel (1980, 2000). Sendo assim, uma vez que a teoria dos mapas conceituais apresenta como eixo norteador a aprendizagem significativa, faz-se necessário um estudo mais aprofundado da temática.

14 14 Pretendemos inicialmente, através da apresentação de um mapa conceitual, promover uma visualização integrativa do tema aprendizagem significativa e, deste modo, gerar um primeiro contato com os principais pontos que serão abordados em seguida. A aprendizagem significativa busca compreender de que forma o indivíduo constrói significados sendo, portanto, uma tentativa teórica que visa explicar os mecanismos

15 15 internos ocorridos na mente em relação ao aprendizado e à forma como ocorre a estruturação do conhecimento. A partir deste entendimento, pretende-se direcionar o ensino na elaboração de estratégias facilitadoras desta aprendizagem e, dentro deste contexto, buscar desenvolver mais do que a pura fixação de conhecimentos, mas capacitar o indivíduo na aplicação dos conhecimentos adquiridos ao seu cotidiano, em situações diferentes daquelas em que o aprendizado se deu. A aprendizagem significativa envolve, a partir de conhecimentos prévios, assimilação de conceitos e proposições novos, a formação de uma rede cognitiva que se mantém em constante intercâmbio e diferenciação de modo tal que as estruturas cognitivas preexistentes atuem como ancoragem para a assimilação de novos conhecimentos onde ambos (conhecimentos novos e prévios) se modificam acrescentando novos significados, ampliando a rede e gerando novas interações. Deste modo, fomentamos a ampliação de estruturas de pensamento e relações conceituais que interagem em um constante desenvolvimento demonstrando ser, a aprendizagem significativa eficaz e necessária para o pensamento criativo (NOVAK, 2000, p18). Importante que se demonstre o significado atribuído a determinados termos utilizados aqui e ao longo de toda a dissertação, tais como, conhecimentos prévios e assimilação (ou assimilar). Ressaltamos que ambos são empregados segundo a vertente Ausubeliana da aprendizagem significativa. Assim, recorrendo a Moreira e Masini (2009, p.21) podemos posicionar que, organizadores prévios são materiais introdutórios apresentados antes do próprio material a ser aprendido [...] de modo a servir como âncora para a nova aprendizagem e, desta forma, funcionando como uma ponte entre o que o aprendiz já sabe e o que ele deve saber. Enquanto que, verificamos ser a assimilação, um processo que promove integração entre conceitos, de tal modo que os conceitos novos interagem com os já existentes na estrutura cognitiva do aprendente, integrando o novo material e, ao mesmo tempo, modificando-os. Portanto, como explicam Moreira e Masini (2009, p.25), a assimilação é

16 16 um processo que ocorre quando um conceito ou proposição a, potencialmente significativo, é assimilado sob uma idéia ou conceito mais inclusivo, já existente na estrutura cognitiva, como um exemplo, extensão, elaboração ou qualificação do mesmo. E deste modo, produzindo a partir desta interação, modificações em todas as informações envolvidas e, como relatam os autores acima, esta assimilação ou ancoragem provavelmente, tem um efeito facilitador na retenção do conhecimento. O uso de Mapas Conceituais pode estimular e organizar a criação e a comunicação de idéias complexas, propiciando uma aprendizagem significativa e, assim, tornando-se uma estratégia possível para a melhoria do ensino/aprendizagem. Para Ontoria et al (2005, p.16) a aprendizagem é um processo de desenvolvimento de insights ou estruturas significativas. Identifica-se com o conhecer definido como compreensão de significado. Novak (2006a, p.3), citando o princípio fundamental da teoria de aprendizagem Ausubeliana evidencia que Ausubel poderia reduzir toda a psicologia educacional a um único princípio, dizendo que o fator mais importante influenciando a aprendizagem é o que o aluno já sabe e, através disto é que devemos ensiná-lo (tradução nossa) 1. Assim, diante destas idéias, a aprendizagem parece acontecer através de uma dinâmica de interação entre conhecimentos, gerando a formação de uma rede cognitiva que se reestrutura constantemente durante a aprendizagem significativa e se mantém na memória. Ausubel (2000) apresenta a visão sobre a temática defendendo que, o conhecimento é significativo por definição. É o produto significativo de um processo psicológico cognitivo ( saber ) que envolve a interacção entre ideias logicamente (culturalmente) significativas, ideias anteriores ( ancoradas ) relevantes da estrutura cognitiva particular do aprendiz (ou estrutura dos 1 O texto em língua inglesa é: The key principle of the Ausubelian learning theory [2, 5] we considered in the design of our lessons comes from the epigraph to his 1968 book: If I had to reduce all of educational psychology to just one principle, I would say this: The most important single factor influencing learning is what the learner already knows. Ascertain this and teach him accordingly.

17 17 conhecimentos deste) e o mecanismo mental do mesmo para aprender de forma significativa ou para adquirir e reter conhecimentos. Moreira (1997, p.7) sustenta que a aprendizagem é dita significativa quando uma nova informação (conceito, idéia, proposição) adquire significados para o aprendiz através de uma espécie de ancoragem em aspectos relevantes da estrutura cognitiva preexistente do indivíduo, isto é, em conceitos, idéias, proposições já existentes em sua estrutura de conhecimentos (ou de significados) com determinado grau de clareza, estabilidade e diferenciação. Para Tavares (2004, p.55), quando acontece a aprendizagem significativa, o aprendente transforma o significado lógico do material pedagógico em significado psicológico, à medida que esse conteúdo se insere de modo peculiar na sua estrutura cognitiva, e cada pessoa tem um modo específico de fazer essa inserção, o que torna essa atitude um processo idiossincrático. Ontoria et al (2005, p.19) assume a importância dos conhecimentos prévios relatando que aprendizagem significativa [...] acontece quando se tenta dar sentido ou estabelecer relações entre novos conhecimentos [...] e conhecimentos já existentes. Deste modo, verificamos que os organizadores prévios, assumem fundamental importância na teoria da aprendizagem significativa e Ausubel (2000, p.12), demonstra que, essencialmente, a fundamentação lógica por trás da utilização dos mesmos baseia-se em: 1. A importância de se possuírem ideias relevantes, ou apropriadas, estabelecidas, já disponíveis na estrutura cognitiva, para fazer com que as novas ideias logicamente significativas se tornem potencialmente significativas e as novas ideias potencialmente significativas se tornarem realmente significativas (i.e., possuírem novos significados), bem como fornecer-lhes uma ancoragem estável. 2. As vantagens de se utilizarem as ideias mais gerais e inclusivas de uma disciplina na estrutura cognitiva como ideias ancoradas ou subsunçores, alteradas de forma adequada para uma maior particularidade de relevância para o material de instrução. Devido à maior aptidão e especificidade da relevância das mesmas,

18 18 também usufruem de uma maior estabilidade, poder de explicação e capacidade integradora inerentes. 3. O facto de os próprios organizadores tentarem identificar um conteúdo relevante já existente na estrutura cognitiva (e estarem explicitamente relacionados com esta) e indicar, de modo explícito, a relevância quer do conteúdo existente, quer deles próprios para o novo material de aprendizagem. Assim, a principal função dos organizadores prévios, de acordo com Ausubel (2000), seria a de preencher a lacuna existente entre aquilo que o aluno já conhece e o que precisa conhecer antes de poder aprender significativamente o conhecimento com o qual se depara, pois a aprendizagem significativa envolve uma interacção selectiva entre o novo material de aprendizagem e as ideias preexistentes na estrutura cognitiva, iremos empregar o termo ancoragem para sugerir a ligação com as ideias preexistentes ao longo do tempo. (AUSUBEL, 2000, p. 3) Novak (2006a), esclarecendo melhor a aprendizagem significativa, sustenta que há necessidade da existência de três condições para que ela se estruture: que o material a ser aprendido deva estar conceitualmente claro e apresentado com linguagem e exemplos relacionáveis com o conhecimento prévio do aluno, sendo que este deve ser relevante e, finalmente, que o estudante deseje aprender significativamente. Para Ausubel (1980, p. 39) existem três tipos de aprendizagem significativa: a aprendizagem representacional que se refere ao ato do indivíduo ser capaz de relacionar o objeto ao símbolo que o representa, a aprendizagem conceitual quando o aluno capta o conceito propriamente dito associado ao objeto e a aprendizagem proposicional como aquela que se refere aos significados expressos por grupos de palavras combinadas em proposições ou sentenças. Maffra (2010, p. 8) enfatiza que a teoria de Ausubel, aponta diretrizes e princípios que levam a uma estratégia facilitadora da aprendizagem significativa e, Novak, baseado na diferenciação progressiva desenvolve os mapas conceituais como recurso para a prática pedagógica capaz de propiciar tal forma de aprendizagem.

19 19 Moreira e Masini (2009, p. 14), ao analisarem a teoria de Ausubel, revelam um processo de interação entre conceitos argumentando que, a aprendizagem significativa processa-se quando o material novo, idéias e informações que apresentam uma estrutura lógica, interage com conceitos relevantes inclusivos, claros e disponíveis na estrutura cognitiva, sendo por eles assimilados, contribuindo para sua diferenciação, elaboração e estabilidade. Em resumo, a aprendizagem significativa de Ausubel se baseia na premissa de que a organização e a integração das informações se processam a partir de uma estrutura cognitiva preexistente permitindo uma ancoragem entre os conhecimentos prévios e os novos. Deste modo, verificamos que a aprendizagem significativa é uma forma de aprender que produz redes cognitivas interativas e dinâmicas entre os conhecimentos prévios do aprendente e os conhecimentos novos, provocando uma diferenciação conceitual progressiva que se mantém na memória. 1.2 MAPAS CONCEITUAIS E SEUS FUNDAMENTOS EPISTEMOLÓGICOS: NOVAK, CAÑAS, MOREIRA, DUTRA E OUTROS AUTORES Percebemos, ao longo dos estudos, que a aprendizagem significativa serviu de base para a construção dos mapas conceituais como ferramenta adequada para a representação do conhecimento. Tal representação é capaz de refletir à rede cognitiva que se forma durante a aprendizagem apresentando as relações existentes entre os conceitos de modo a estruturar o conhecimento. Novak e Cañas (2006b) relatam que, a partir do modelo da aprendizagem significativa proposto por Ausubel, desenvolveu uma estratégia simples, mas poderosa, como ferramenta de aprendizado e organização de materiais a partir das relações significativas entre os conceitos percebidos: os mapas conceituais. Estes mesmos pesquisadores (Novak e Cañas, 2006a, p.4) definem mapa conceitual como uma ferramenta para organizar e representar conhecimento. Durante nossa pesquisa realizada com licenciandos de ciências do CEDERJ/Volta Redonda (Modalidade de Ensino a Distância) foram realizadas estratégias de aplicação dos

20 20 mapas conceituais que buscaram verificar o melhor modo de utilização de tal recurso dentro deste contexto organizacional. O mapa conceitual foi utilizado como ferramenta organizadora da rede cognitiva, traçando relacionamentos conceituais cada vez mais abrangentes e profundos na forma como eram percebidos pelos alunos. Ressaltamos que, segundo Cañas (2004, p. 1, tradução nossa) 2, os mapas conceituais são uma maneira eficaz de representar a compreensão que uma pessoa possui em relação a um domínio de conhecimento, enquanto que apoiados na reflexão de Moreira (1986, p. 1) acerca do tema podemos enfatizar que, em um sentido amplo, mapas conceituais são apenas diagramas indicando relações entre conceitos. Mais especificamente, podem ser vistos como diagramas hierárquicos que procuram refletir a organização conceitual de uma disciplina ou parte dela, ou seja, derivam sua existência da estrutura conceitual de uma área de conhecimento. Para Dutra (2006, p ), os mapas conceituais, são representações gráficas de relações entre conceitos. Dutra aprofunda ainda mais esta definição quando diz que o mapa conceitual, baseado na teoria da aprendizagem significativa de Ausubel, é uma representação gráfica em duas dimensões de um conjunto de conceitos construídos de tal forma que as relações entre eles sejam evidentes. Maffra (2010, p. 10) sustenta ainda que o mapa conceitual é carregado de significados pessoais por que reflete o entendimento de quem o constrói, as relações de significância são extremamente pessoais o que faz com que não exista um mapa conceitual certo ou errado visto que todos são uma visão do conteúdo trabalhado uma vez que a composição cognitiva está em constante reestruturação e reorganização. 2 O texto em língua inglesa é: Concept maps are an effective way of representing a person s understanding of a domain of knowledge.

21 21 Para Ontoria et al (2005, p.63), o mapa conceitual só poderá ser considerado um constructo quando se fizer incorporado à estrutura cognitiva do indivíduo e, se transforme, então, em mapa cognitivo. Consideramos importante inserir neste ponto, outro mapa conceitual capaz de apresentar uma síntese a respeito dos referenciais teóricos que embasam o uso dos mapas conceituais. Embora seja de praxe demonstrarmos nos mapas, as relações entre conceitos, apresentamos uma exceção quando inserimos no lugar destes, os nomes dos principais pesquisadores sobre o assunto. Justifica-se esta exceção pelo fato de que desejávamos demonstrar o entendimento de cada um sobre a temática.

22 22 Da leitura dos pesquisadores citados, percebemos que, de certo modo, todos recomendam o uso do mapa conceitual como recurso didático, uma vez que o mesmo pode ser utilizado com diversas finalidades. Esta flexibilidade é demonstrada através do uso dos mapas conceituais em diferentes estratégias e disciplinas. Estes autores têm relatado a utilização pedagógica dos mapas conceituais com sucesso e, no dizer de Moreira (1997, p. 1) mapas conceituais são propostos como uma estratégia potencialmente facilitadora de uma aprendizagem significativa, sendo que, todos relatam os diversos usos dos mapas conceituais como recurso para mostrar, organizar e representar o conhecimento acerca de um determinado assunto. Assim, deixam claro sua importância quando usado como ferramenta pedagógica e mais ainda, posicionam que, se construídos pelos alunos permitem não só detectar o que foi aprendido, mas também identificar o que não foi e as dificuldades enfrentadas pelo educandos. 1.3 MAPAS CONCEITUAIS: CARACTERÍSTICAS E FORMAS DE CONSTRUÇÃO Diversas características dos mapas conceituais são apresentadas pela literatura, mas de um modo geral, fica sempre evidente a presença de uma hierarquia durante sua organização de modo a facilitar o aprendizado. Tal hierarquização tende a promover maior assimilação de um conteúdo novo através de sua associação com a estrutura cognitiva préexistente do estudante. De modo geral, entendemos que os mapas conceituais buscam relacionar e hierarquizar conceitos sendo que, para construí-los, devemos primeiramente identificar os conceitos-chaves. Uma vez identificados os conceitos-chaves, devemos separá-los em mais abrangentes e menos inclusivos para, em seguida, os hierarquizarmos organizando-os dos mais gerais aos mais específicos de modo a integrá-los numa rede de relações através de linhas acrescidas de significados enquanto associamos sua construção aos conhecimentos prévios do aluno. Para Novak (2006b) uma boa maneira de definir o contexto de um mapa de conceito é o de construir uma questão de foco, ou seja, uma questão que especifica claramente o problema

23 23 ou que a elaboração do mapa conceitual deve ajudar a resolver. Cada mapa de conceito responde a uma questão de foco e uma boa questão de foco pode levar a um mapa de conceito muito mais rico (tradução nossa). 3 Neste contexto, Moreira (1997, p. 2) apresenta a importância da formação de proposições como recurso capaz de evidenciar conhecimento, destacando que o importante é que o mapa seja um instrumento capaz de evidenciar significados atribuídos a conceitos e relações entre conceitos no contexto de um corpo de conhecimentos, de uma disciplina, de uma matéria de ensino. Segundo Maffra (2010 p. 12) a representação gráfica bidimensional do mapa conceitual precisa ser visualizada como um conjunto de conceitos que devem ser construídos de modo a evidenciar as relações existentes entre eles. Relata-se, ainda, que os conceitos serão colocados dentro de uma figura geométrica, enquanto que frases de ligação, representadas por linhas que conectam os conceitos, devem demonstrar as relações estabelecidas entre eles. Para Moreira (1997, p.2), esta representação conceito + frase de ligação + conceitos, é denominada proposição. Neste sentido, Tavares (2007, p. 2) enfatiza que nesta linguagem gráfica um conceito é representado por uma figura geométrica, usualmente retângulos. Uma relação entre dois conceitos é representada por um segmento de reta que liga as figuras geométricas que os representam. A cada conceito e a cada relação está associada uma palavra ou frase, usada para descrever a semântica do conceito ou relação. Outra característica importante do mapa conceitual é apontada por Dutra (2005, p. 35) quando menciona o fato de que as frases de ligação devem sempre conter verbos conjugados de acordo com o sentido que se quer dar à proposição. Este autor sugere uma técnica de construção de um mapa conceitual, elencando as seguintes etapas: 3 O texto em língua inglesa é: A good way to define the context for a concept map is to construct a Focus Question, that is, a question that clearly specifies the problem or issue the concept map should help to resolve. Every concept map responds to a focus question, and a good focus question can lead to a much richer concept map.

24 24 a) ter, antes, uma boa pergunta inicial, cuja resposta estará expressa no mapa conceitual construído; b) escolher um conjunto de conceitos (palavras-chave) dispondo-os aleatoriamente no espaço onde o mapa será elaborado; c) escolher um par de conceitos para estabelecimento da(s) relação(ões) entre eles; d) decidir qual a melhor e escrever uma frase de ligação para esse par de conceitos escolhido; e) a repetição das etapas c) e d) tantas vezes quanto necessário. 1.4 ESTRATÉGIAS DE APLICAÇÃO DOS MAPAS CONCEITUAIS EM SALA DE AULA Diversas estratégias de aplicação dos mapas conceituais podem ser formuladas. Fazendo uso dos conhecimentos adquiridos durante a revisão bibliográfica efetuada quando da construção de pesquisa anterior, e também a partir de nossa experiência como educadores, descreveremos algumas formas de utilização dos mapas conceituais através de pequenas estratégias, que podem ser utilizadas durante a prática pedagógica que prescinde da utilização de computadores e/ou softwares para sua realização, bastando para tal, lápis e papel. (MAFFRA, 2010, p. 44) Durante nossa pesquisa junto aos alunos licenciandos do CEDERJ (Modalidade de Ensino a Distância) matriculados no 2º período, turma de ELECO 2010/02 (Elementos de Ecologia e Conservação) do Pólo de Volta Redonda, diversas estratégias de utilização dos mapas conceituais foram construídas e testadas. É importante citar que existiu uma constante troca de informações através da análise dos trabalhos com os mapas conceituais e/ou textos construídos pelos alunos ao longo da pesquisa. Enquanto realizamos a aplicação de tais estratégias junto aos licenciandos, as mesmas foram sendo modificadas e reestruturadas, como resposta as propostas apresentadas por eles e também a partir das observações realizadas pela pesquisadora durante o processo, de tal forma que pudéssemos elaborar um manual com estratégias melhor organizadas.

25 25 Ontoria et al (2009) demonstra em seu livro variadas utilizações de mapas conceituais nas mais diversas disciplinas (didática, ciências sociais, história, matemática, ciências) evidenciando a técnica como bem sucedida para desenvolver a aprendizagem significativa. Deste modo, pretendeu-se efetuar uma implementação tecnológica do recurso, ao mesmo tempo em que se fez a partir da utilização das estratégias em sala de aula com licenciandos de ciências, a verificação de seu funcionamento, proporcionando situações que favorecessem a aprendizagem significativa.

26 26 2 METODOLOGIA Para a consecução do objetivo geral de nossa pesquisa, analisar e desenvolver estratégias diferenciadas de aplicabilidade dos Mapas Conceituais, de modo a organizar um conjunto prático de recursos capazes de possibilitar sua utilização como recurso pedagógico gerador de uma aprendizagem significativa, buscou-se favorecer uma dimensão dialógica entre abordagens de pesquisa metodológica quali/quantitativa. Adotou-se como estratégia o Estudo de Caso associado a uma observação participante que nos pareceu ser uma etapa essencial na realização do trabalho de campo, de tal modo que permitisse uma apreensão da realidade ao mesmo tempo em que foram coletados dados de modo a possibilitar uma análise estatística dos resultados. Tal opção prevaleceu por ser o estudo de caso uma forma de pesquisa que, segundo Yin (2001, p. 21), permite uma investigação para se preservar as características holísticas e significativas dos eventos da vida real. Ao definir estudo de caso, Yin toma por base não apenas as peculiaridades do fenômeno estudado, mas também todo um conjunto de características associadas ao processo de coleta e estratégias de análise de dados. Desta forma, seguimos a proposta de Yin (2001, p. 32), uma vez que o estudo de caso visa pesquisar investigando um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto [...] possibilitando assim, dentro de nossos objetivos específicos, desenvolvermos formas variadas de utilização dos Mapas Conceituais em sala de aula. E, enquanto buscávamos investigar se tal recurso pedagógico permitia alterações significativas no conhecimento dos alunos, testávamos sua prática como estratégia motivadora. A pesquisa participante permitiu-nos, como afirma Severino (2010, p. 120) compartilhar a vivência dos sujeitos pesquisados possibilitando uma interação capaz de gerar maior observação das atividades e ações práticas por parte do pesquisador. Deste modo, observando as manifestações dos sujeitos e as situações vividas, vai registrando descritivamente todos os elementos observados bem como as análises e considerações que fizer ao longo dessa participação (SEVERINO, 2010, p. 120). Para a conjunção das abordagens de pesquisa quali-quantitativa, visando alcançar resultados de modo a permitir um aprofundamento das análises aqui pretendidas, foram utilizados como instrumentos de coleta de dados questionários semi-estruturados e a

27 27 observação participante durante todo o processo de aplicação das atividades/estratégias de utilização dos mapas conceituais gerando, desta forma, anotações reflexivas capazes de espelhar a investigação. 2.1 CAMPO DE OBSERVAÇÃO Para a concretização dos objetivos propostos, optou-se por selecionar, como campo de investigação em torno de 12 alunos do CEDERJ (Modalidade de Ensino a Distância). O CEDERJ é um Consórcio criado em 1999, através de uma parceria entre o Governo do Estado do Rio de Janeiro e suas seis Universidades Públicas (UERJ, UENF, UNIRIO, UFRJ, UFF e UFRRJ) cuja proposta foi implementar ensino superior de qualidade em todo o estado. Importante ressaltar que esta modalidade de ensino efetuada pelo CEDERJ é semipresencial tendo como característica principal a não obrigatoriedade de freqüência dos estudantes nas aulas, que no caso em tela, passam a ser chamadas de tutorias. Estas por sua vez, apresentam dia e horários regulares semanais para que os licenciandos tirem suas dúvidas sendo, portanto, um momento de debate e troca de informações, onde o tutor atua como um mediador do aprendizado, provocando troca de idéias e fornecendo elementos para a aprendizagem ao mesmo tempo em que visa contribuir para a autonomia dos alunos, enquanto construtores do próprio conhecimento. Assim, a pesquisa foi desenvolvida tendo como sujeitos, Licenciandos de Ciências Biológicas do CEDERJ/UFRJ, matriculados no 2º período, turma de ELECO 2010/02 (Elementos de Ecologia e Conservação) do Pólo de Volta Redonda. A escolha deste grupo de estudo foi efetuada a partir do fato de que eram alunos de disciplina anterior e com presença freqüente nas tutorias da pesquisadora pelo segundo semestre consecutivo, o que gerou um grau de intimidade e um nível de respeito mútuo que permitiria extrema lisura por parte dos pesquisados ao mesmo tempo em que favoreceria a participação de todos por mais uma hora em sala de tutoria para a aplicação das estratégias com mapas conceituais, uma vez que a freqüência nesta modalidade de ensino não é obrigatória. No início da pesquisa foram cadastrados 17 alunos no Pólo de Volta Redonda, como sujeitos incluídos na pesquisa, mas como a frequência não é obrigatória, este grupo

28 28 foi flutuante, permanecendo entre 09 a 12 alunos por semana participando efetivamente das estratégias propostas e respondendo os questionários apresentados. A idéia inicial era que, após as duas horas de tutoria (momento em que os alunos tiram dúvidas sobre os conteúdos previstos para a semana) da disciplina, permanecêssemos mais uma hora para o desenvolvimento da pesquisa, mas os licenciandos ficaram tão empolgados com a ferramenta que solicitaram a junção do horário da tutoria (2h) e da pesquisa (1h). Deste modo, a partir da Oficina efetuada, todas as tutorias passaram a ser realizadas através da utilização dos mapas conceituais num total de três horas semanais com a concordância direta do coordenador da biologia e da direção do Pólo, bem como com a autorização da professora coordenadora da disciplina. 2.2 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS Inicialmente realizamos uma breve revisão da literatura de modo a apresentar os fundamentos e referenciais teóricos utilizados como base para a idealização dos Mapas Conceituais bem como os passos necessários para a construção dos mesmos na forma de uma oficina que durou cerca de 3 horas com a prática de uma primeira estratégia de utilização dos Mapas Conceituais. Esta primeira estratégia (Apêndice A) realizada durante a oficina utilizou um conjunto de conceitos sobre o tema Recursos Naturais (que seria a aula a ser trabalhada na tutoria daquela semana). Foi solicitado aos alunos que, através da montagem de um mapa conceitual, demonstrassem as ligações que eles percebiam existir entre os conceitos listados (Apêndice A Tarefa 01). Depois foi executada uma segunda tarefa (Apêndice A Tarefa 02) consistindo na busca de palavras-chave a partir da leitura do texto Recursos Naturais Renováveis e Não- Renováveis (SILVA, 2004, p. 59), seguida da identificação de como estas palavras se relacionariam com a representação destas relações através de um mapa conceitual. Finalizamos a oficina (Apêndice A Tarefa 03) com a comparação entre os mapas conceituais que os alunos elaboraram na tarefa 01 e na tarefa 02 verificando que modificações poderiam ser percebidas na construção do conhecimento adquirido.

29 29 Posteriormente, foram efetuadas mais quatro estratégias diversificadas, sendo uma em cada semana, o que permitiu testar um conjunto de cinco estratégias diferentes de uso dos Mapas Conceituais como recurso facilitador da aprendizagem. Todas as estratégias utilizaram como conteúdo, o material a ser desenvolvido pela tutoria durante cada semana. Na primeira atividade (Estratégia/Atividade 01 Apêndice B) intitulada Usando Mapas Conceituais Para Construir Textos, apresentamos aos alunos um mapa conceitual já construído e solicitamos que, a partir da leitura deste mapa, eles construíssem um texto sobre o tema, usando exclusivamente os conceitos e relações apresentados. Nesta mesma atividade, realizamos a apresentação dos textos para que fossem percebidas as semelhanças e as diferenças entre eles e sugerimos que os alunos construíssem um novo mapa conceitual tendo como base os textos redigidos por eles. Finalizamos esta atividade com a apresentação e reflexão do material construído. Na semana seguinte, realizamos uma estratégia (Estratégia/Atividade 02 Apêndice C) cuja finalidade era usar mapas conceituais para ancorar novos conhecimentos adquiridos. Neste momento seria necessário que o aluno hierarquizasse conceitos com Mapas Conceituais, ancorando novos conhecimentos e buscando perceber a existência de ligações cruzadas entre os conceitos. Para esta atividade foram solicitadas aos alunos, a partir de uma lista de conceitos fornecidos, as seguintes tarefas: a construção um mapa conceitual hierarquizando os conceitos apresentados; a elaboração de uma questão de foco a ser respondida pelos mapas. Em seguida foi feita uma leitura no caderno didático sobre o tema, Novas Tecnologias e Meio Ambiente (SILVA, p ), de modo a ampliar o conhecimento dos alunos. A partir da leitura do texto solicitamos que fossem acrescentados ao mapa inicial os novos conhecimentos adquiridos, as possíveis relações surgidas entre eles e os anteriormente listados e, a identificação das ligações cruzadas, entre conceitos existentes em setores diferentes do mapa. A estratégia utilizada na tutoria seguinte (Estratégia/Atividade 03 Apêndice D) intitulada Revendo Conceitos e Ligações com Mapas Conceituais como Mecanismo de Revisão de Conteúdo utilizou uma lista de conceitos apresentados na Atividade 02 sobre novas tecnologias e meio ambiente. Solicitamos aos alunos que reorganizassem a lista de modo hierarquizado. Posteriormente, apresentamos aos alunos uma lista previamente hierarquizada pela

30 30 pesquisadora e um mapa conceitual refletindo esta hierarquia. Realizamos um debate a respeito das semelhanças e diferenças encontradas entre as hierarquizações realizadas pelos alunos e a apresentada pela pesquisadora. Diante das dificuldades apresentadas pelos alunos a respeito da questão de foco ensinada na oficina e trabalhada na estratégia anterior, buscamos que os alunos elaborassem uma questão de foco a ser respondida pelos mapas e realizamos novo ciclo de debates sobre a temática, ampliando a revisão do conteúdo. Na quarta e última semana (Estratégia/Atividade 04 Apêndice D) utilizamos uma estratégia sugerida por Souza (2006, p.13-16) cuja proposta foi buscar referências cruzadas no Mapa Conceitual, ou seja, a existência de crosslinks. Para isso, realizamos uma revisão das etapas de construção dos mapas conceituais solicitando aos alunos que identificassem o foco do material a ser mapeado e os conceitoschave; classificassem os conceitos dos mais gerais, no topo do mapa, para os mais específicos, na base do mapa e realizassem a conexão dos conceitos através das frases de ligação. Os alunos foram instigados a realizar um aprimoramento dos mapas construídos adicionando, removendo ou mudando conceitos para que, em seguida, procurasse por referências cruzadas no mapa (crosslinks), entre conceitos em diferentes seções do mapa. Como instrumentos para a coleta de dados foram utilizados a narrativa obtida através da observação participante da pesquisadora descrevendo suas percepções em um diário de campo e a realização, após a utilização de cada estratégia, de questionários semiestruturados, contendo diversas perguntas fechadas e abertas. Os questionários foram em número de quatro, um para cada estratégia apresentada. O conjunto de perguntas da estratégia 01 (Apêndice F Q1), respondido por dez (10) alunos, apresentou doze perguntas sendo que, sete eram fechadas e cinco eram abertas. Para as estratégias 02 e 03 (Apêndices G e H Q2 e Q3) formulamos sete perguntas das quais apenas duas eram qualitativas, sendo que, para estas estratégias, foram respondidos dez (10) e oitos (08) questionários, respectivamente. O questionário relacionado à última estratégia, a quarta (Apêndice I Q4), foram estabelecidas quatorze questões das quais quatro foram questões abertas e as restantes, questões fechadas, respondido por dez (10) alunos. Sendo assim, a pesquisa gerou um total de 38 questionários coletados ao longo das atividades realizadas.