CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GESTÃO SOCIAL, EDUCAÇÃO E DESENVOLVIMENTO LOCAL RÍVERES REIS DE ALMEIDA

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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GESTÃO SOCIAL, EDUCAÇÃO E DESENVOLVIMENTO LOCAL RÍVERES REIS DE ALMEIDA USO DE SOFTWARES NO ENSINO DE QUÍMICA: potencialidades pedagógicas em busca de um ensino inovador Belo Horizonte 2015

2 RÍVERES REIS DE ALMEIDA USO DE SOFTWARES NO ENSINO DE QUÍMICA: potencialidades pedagógicas em busca de um ensino inovador Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário UNA, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre. Área de concentração: Inovações sociais e desenvolvimento local. Linha de pesquisa: Educação e Desenvolvimento Local Orientadora: Prof.ª. Drª. Adilene Gonçalves Quaresma Belo Horizonte 2015

3 A447u Almeida, Ríveres Reis Uso de softwares no ensino de química: potencialidades pedagógicas em busca de um ensino inovador. / Ríveres Reis de Almeida f. Orientadora: Profa. Dra. Adilene Gonçalves Quaresma. Dissertação (Mestrado) Centro Universitário UNA, Programa de Pósgraduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local. Inclui bibliografia. 1. Química. 2. Tecnologia educacional. 3. Inovações educacionais. 4. Desenvolvimento social. I. Quaresma, Adilene Gonçalves. II. Centro Universitário UNA. III. Título. CDU: Ficha catalográfica desenvolvida pela Biblioteca UNA campus Guajajaras

4 CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA INSTITUTO DE EDUCAÇÃO CONTINUADA, PESQUISA E EXTENSÃO MESTRADO EM GESTÃO SOCIAL, EDUCAÇÃO E DESENVOLVIMENTO LOCAL Dissertação Intitulada USO DE SOFTWARES NO ENSINO DE QUÍMICA: potencialidades pedagógicas em busca de um ensino inovador de autoria do(a) mestrando(a) Ríveres Reis de Almeida, aprovada pela banca examinadora, constituída pelos seguintes professores: Prof.ª Dra. Adilene Gonçalves Quaresma (orientadora) UNA Prof. Dr. Cláudio Márcio Magalhães UNA Prof. Dr. Eduardo Fleury Mortimer UFMG Belo Horizonte, 21 de agosto de 2015

5 Onde quer que haja mulheres e homens, há sempre o que fazer, há sempre o que ensinar, há sempre o que aprender. (Paulo Freire)

6 DEDICATÓRIA À minha família e a todos que de alguma forma contribuíram para que este projeto se tornasse possível.

7 AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar, agradeço a Deus, que me deu forças todas as vezes que pedi. À minha esposa Nayra, que não só me incentivou e apoiou em todos os momentos, mas também me fez acreditar que seria possível a conclusão deste projeto. Aos meus pais, que sempre acreditaram em mim e me ajudaram em todos os momentos. Aos meus filhos Lucas e Thaís, que serviram de inspiração. Aos meus irmãos e amigos, que compreenderam a ausência em diversas ocasiões. À minha orientadora professora Drª. Adilene Quaresma, pela orientação, enorme paciência e os direcionamentos que possibilitaram a construção deste trabalho. Aos professores Drª Áurea Regina Guimarães Thomazi e Dr. Cláudio Márcio Magalhães, pelas valiosas contribuições no exame de qualificação. Aos colegas do Logosófico e do Gabriela, em especial às coordenações, que compreenderam algumas falhas e ausências nestes dois anos e meio. Aos colegas da GPLI, em especial ao Celso, pela ajuda no produto técnico e à Valentina, pelas dicas no preparo do projeto de Qualificação, e à nossa gerente Eleonora, que autorizou as férias prêmio em momento crucial desta reta final. A todos os professores e colegas do curso de Mestrado Profissional em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local, pelos momentos compartilhados com ricas trocas de informações e crescimento profissional, além das palavras de incentivo nos momentos de desânimo.

8 RESUMO A dissertação apresenta resultados da pesquisa sobre as potencialidades pedagógicas de softwares utilizados no ensino de Química, tendo em vista um ensino inovador. Por meio de uma pesquisa qualitativa descritiva, procura-se detectar quais são as teorias pedagógicas que embasaram a construção de um software destinado ao ensino de Química. No escopo da pesquisa, apontam-se os seguintes objetivos específicos: identificar e analisar a relação entre potencialidades pedagógicas de um software e a concepção de ensino-aprendizagem que orienta sua construção; analisar dez softwares mais utilizados sob a ótica da sua concepção didático-pedagógica; verificar se estes softwares contribuem para o desenvolvimento de atividades inovadoras no ensino de Química; propor um mecanismo de avaliação de Softwares, no que tange às suas potencialidades pedagógicas para a aprendizagem dos conteúdos de Química. Para a coleta de dados, foram analisados e testados 10 softwares utilizados no ensino de Química. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que muitos softwares ainda possuem uma concepção de ensino tradicional, em que o saber do aluno é pouco ou nada valorizado e, no processo de construção desses programas, não se levou em consideração como ocorre o aprendizado. Como produto técnico, atendendo à exigência do mestrado profissional, foi criada uma proposta de instrumento eletrônico de avaliação de softwares, utilizando-se, como critério de avaliação, algumas concepções de ensino-aprendizagem descritas nesta dissertação. Palavras-chave: Informática Educativa. Uso de Software no Ensino de Química. Educação e Desenvolvimento Local.

9 ABSTRACT The dissertation presents research findings on the pedagogical potential of software used in the teaching of chemistry, taking into consideration innovative education. Through a descriptive qualitative research, the dissertation aims to determine pedagogical theories that form the basis of software development for teaching Chemistry. The research addresses the following objectives: identify and analyze the relationship between potential pedagogies of a software and the teaching-learning process that guides its development; analyze the 10 most-used softwares in terms of their didactic and pedagogical concepts; verify that these softwares contribute to the development of innovative activities in teaching Chemistry; propose a mechanism for evaluating softwares, with respect to their potential pedagogies for learning Chemistry. For data collection, ten softwares used for teaching Chemistry were analyzed and tested. Based on the results found, it is possible to conclude that many softwares still follow a traditional teaching concept, in which student knowledge is little valued, and the learning process is not taken into consideration in the development of the softwares. As a technical product, given the requirement of professional master, an instrument to evaluate softwares was developed, using the above-mentioned teaching-learning concepts as criteria for evaluation. Keywords: Educational informatics; Use of software to teach Chemistry; Education and Local Development.

10 LISTA DE QUADROS Quadro 1: Tipos, nomes e denominações dos softwares analisados Quadro 2: Categorias, unidades de análise e questões elaboradas: análise dos softwares Quadro 3: Resultado da análise dos softwares Quadro 4: Nota recebida por cada software de acordo com as questões elaboradas na pesquisa e a respectiva nota final obtida utilizando-se o instrumento eletrônico para avaliação de softwares de Química

11 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Triângulo que representa os focos de interesse da Química Figura 2 Triângulo que representa os aspectos do conhecimento Químico Figura 3 Tela do programa QuipTabela Figura 4 Tela com informações de um dado elemento químico no programa QuipTabela Figura 5 Tela da tabela periódica disponível no programa Tabela Periódica Interativa 3.2a Figura 6 Tela da simulação Estados da Matéria Figura 7 Tela da simulação Reagentes, Produtos e Excesso Figura 8 Tela do programa ACD/ChemSketch Figura 9 Tela do programa ACD/ChemSketch em modo de visualização 3D Figura 10 Tela do programa Accelrys Draw Figura 11 Tela do Geekie Games Figura 12 Tela do Super Professor Lista de exercícios Figura 13 Tela do jogo Carbópolis Figura 14 Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado Figura 15 Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado com as mensagens de erro e acerto Figura 16 Tela dos softwares de tabela periódica analisados Figura 17 Tela das simulações analisadas Figura 18 Tela dos programas construtores de moléculas analisados Figura 19 Tela dos programas de perguntas e respostas analisados Figura 20 Tela dos jogos Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado Figura 21 Esquema de funcionamento do software Figura 22 Nota apresentada pelo software Figura 23 Tela do produto técnico instrumento de avaliação de software desenvolvido em formato de planilha eletrônica

12 LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES ABNT CAI CGI.br DEED GPLI LDB INEP IRCE MIT NCE NIED PHET PRONINFE PROINFO SEE SIM SMED TIC USP TOEFL TRI Associação Brasileira de Normas e Técnicas Instrução auxiliada pelo computador - Computer-Aided Instruction Comitê Gestor da Internet no Brasil Diretoria de estatísticas educacionais Gerência de Planejamento e Informação Lei de Diretrizes e Bases da Educação Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira Operação inversa, Negativa, Recíproca e Contrária Massachusetts Institute of Technology Núcleo de Computação Eletrônica Núcleo de Informática Aplicada à Educação Educational Technology in Physics Programa Nacional de Informática Educativa Programa Nacional de Informática na Educação Secretaria de Estado da Educação Sala de Informática Móvel Secretaria Municipal de Educação Tecnologia da Informação e Comunicação Universidade de São Paulo Teste de Inglês como uma Língua Estrangeira Teoria de Resposta ao Item

13 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO Plano de capítulos CAPÍTULO 1 USO DA INFORMÁTICA EM AULAS DE QUÍMICA: implicações para o processo de ensino-aprendizagem no Ensino Médio CAPÍTULO 2 USO DE SOFTWARES EM AULAS DE QUÍMICA: possibilidades e desafios em busca de um ensino inovador CAPÍTULO 3 PRODUTO TÉCNICO instrumento para avaliação de softwares utilizados no ensino de química CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS APÊNDICES Apêndice A Tela do produto técnico instrumento de avaliação de Software desenvolvido em formato de planilha eletrônica

14 14 1. INTRODUÇÃO Esta pesquisa teve como objeto de estudo as ações didático-pedagógicas possibilitadas pelo uso de softwares educacionais como ferramenta facilitadora no ensino de Química. O problema central desta pesquisa nasce no processo de construção de softwares utilizados por professores de Química em suas aulas. Nesse sentido, acredita-se que, na confecção e programação desses instrumentos, as teorias pedagógicas que subsidiam o entendimento dos processos de ensino-aprendizagem são pouco ou totalmente desconsideradas. Sendo assim, a questão central desta pesquisa pode ser assim formulada: os softwares de química disponíveis no mercado auxiliam os professores dessa disciplina no desenvolvimento de atividades didático-pedagógicas que contribuem para a aprendizagem significativa e em consonância com concepções inovadoras de ensinoaprendizagem? Para responder a essa questão, a pesquisa orientou-se pela seguinte hipótese: Os softwares educacionais baseiam-se em concepções tradicionais de ensino, contribuindo pouco para a inovação no processo de ensino-aprendizagem. A partir do problema e da hipótese apresentados, a pesquisa teve como objetivo geral identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e comercializados para uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento de contribuição técnica na área de educação voltada ao desenvolvimento local com características de inovação social. E, como objetivos específicos, pretendeu-se: a) identificar e analisar a relação entre potencialidades pedagógicas de um software e a concepção de ensino-aprendizagem que orienta sua construção; b) analisar dez softwares mais utilizados sob a ótica da sua concepção didáticopedagógica;

15 15 c) verificar se esses softwares contribuem para o desenvolvimento de atividades inovadoras no ensino de Química; d) propor um mecanismo de avaliação de Softwares, no que tange às suas potencialidades pedagógicas para a aprendizagem dos conteúdos de Química. Tendo em vista a experiência do proponente deste projeto como professor de Química desde 1997, em escolas públicas e particulares, observam-se as seguintes situações quanto ao uso de softwares no ensino dessa disciplina: - pouca inovação na construção de softwares destinados ao ensino de Química, contribuindo para a reprodução de práticas pedagógicas tradicionais; - pouca orientação para o professor utilizar softwares em suas aulas; - a priorização da utilização da tecnologia de forma demonstrativa ou ilustrativa, sem que o aluno tenha possibilidade de pensar o fenômeno abordado no software. De acordo com pesquisa realizada por Santos, Wartha e Filho (2010), a grande maioria (30,8%) dos softwares livres encontrados em sítios brasileiros de busca e download são exclusivos sobre o assunto tabela periódica e, dentre estes, as informações disponíveis, muitas vezes, são inúteis e pouco atraentes para os alunos, o que faz com que esses programas pouco difiram da tabela periódica tradicional impressa. Tal pesquisa mostrou ainda que poucos são os softwares na categoria jogo educacional (11,5%) e simulação de experimentos (17,4%). O aprendizado de Química, muitas vezes, está associado à memorização de fórmulas e conceitos, dificultando o entendimento de processos, fenômenos e suas explicações. A falta de atividades práticas experimentais nas aulas de Química é outro elemento dificultador na aprendizagem dessa disciplina. Nesse sentido, o uso de tecnologias da informática no processo pedagógico pode facilitar o aprendizado de modelos, teorias e fenômenos, além de possibilitar a simulação de experimentos que, por diversas razões, acabam não sendo realizados

16 16 na maioria das escolas. Tudo isso pode contribuir para que o aprendizado dessa disciplina seja mais prazeroso e aconteça de forma efetiva. O estudo de Química, às vezes, é visto por alunos como algo difícil de ser compreendido e, por professores, como algo difícil de ser ensinado. Isto se dá, na maioria das vezes, porque há uma priorização, por parte do professor, no ensino de classificações e memorizações de fórmulas e regras em detrimento de uma prática que permita ao aluno visualizar, entender e propor explicações para fenômenos que são próprios da Ciência. Isso tudo acaba contribuindo para que muitos alunos sintamse desinteressados e alguns professores desmotivados. Cardoso e Colinvaux (2000) realizaram uma pesquisa com 157 alunos do ensino médio e das séries finais do ensino fundamental, com o intuito de identificar os fatores que motivam estes alunos a estudarem Química. Tal pesquisa mostrou que dos alunos que responderam não gostar de estudar Química, a maioria (53%) apontou que o motivo é a quantidade excessiva de assuntos a serem estudados e memorizados, além de temas considerados abstratos ou ensinados de maneira superficial e confusa (CARDOSO; COLINVAUX, 2000, p.402). As práticas de muitos professores de Química têm origem no método tradicional de ensino, no qual o saber do aluno é pouco considerado, as aulas têm um enfoque nas explicações do professor e há uma carga excessiva de conteúdos e exercícios. Essa dinâmica pedagógica acaba contribuindo para o desinteresse do aluno e sua consequente dificuldade no entendimento de fenômenos importantes, que são próprios da ciência da natureza. Dessa forma, esta pesquisa foi relevante, pois o uso da informática e de softwares educacionais, como os de demonstração de moléculas em três dimensões, os jogos educativos envolvendo problemas ambientais, o laboratório virtual para demonstração de experimentos, dentre outros, pode facilitar o aprendizado de Química, tornando as aulas mais interessantes. Partindo do pressuposto de que o uso da informática e dos recursos digitais, em especial softwares educativos, contribui para a construção do conhecimento de forma

17 17 significativa, é importante analisar como esses recursos têm sido desenvolvidos e em quais concepções de aprendizagem apoiam-se. Dessa forma, é possível constatar que a análise de softwares utilizados no ensino de Química, visando compreender como seu uso pode ser melhor viabilizado no cotidiano escolar, contribui para uma melhoria no ensino dessa disciplina. A área de concentração do mestrado trata de inovações sociais e desenvolvimento local. Para Cloutier (2003), a inovação social refere-se a uma "nova solução" ou "novas respostas" a uma situação social considerada insatisfatória que ocorre em setores da sociedade, como a educação, por exemplo. Inovar em educação seria propor novas soluções para questões desafiadoras que se apresentam no cotiando escolar. O ensino de Química tem questões desafiadoras que lhe são inerentes, tais como: como garantir que os fenômenos e conceitos da Química sejam efetivamente compreendidos pelos alunos, de modo que eles possam relacioná-los com sua vida e com conceitos de outras áreas? Como tornar o aluno sujeito no processo de construção de seu aprendizado? Faz-se necessário procurar novas respostas para essas antigas questões. Nesse sentido, o uso de softwares educacionais em aulas dessa disciplina poderia ser uma nova solução e, portanto, uma inovação já que, se bem utilizados, podem facilitar a visualização e a compreensão de conceitos e fenômenos, além de contribuir para o ensino de forma interdisciplinar 1, pois, como destacam Gurski, Vosgerau e Matos (2008, p. 2236), o trabalho em sincronia e de forma interdisciplinar certamente irá provocar algo novo em relação à questão paradigmática, que provavelmente irá substituir o que está enraizado secularmente no meio educacional. Nesse contexto, destaca-se a importância de diferentes metodologias no processo ensino-aprendizagem, dentre elas o uso da informática. Segundo Tajra (2000, p. 66), (...) a importância da utilização da tecnologia computacional na área educacional é indiscutível e necessária, seja no sentido pedagógico, seja no sentido social. Não cabe mais à escola preparar o aluno apenas nas habilidades de linguística e lógico-matemáticas, apresentar o conhecimento 1 De acordo com Thiesen (2008), a interdisciplinaridade é um movimento contemporâneo que surge para superar a fragmentação do conhecimento e das ciências, tendo portanto, uma perspectiva de diálogo entre os diversos campos dos saberes.

18 18 dividido em partes, fazer do professor o grande detentor de todo o conhecimento e valorizar apenas a memorização. Hoje, com o novo conceito de inteligência, em que podemos desenvolver as pessoas em suas diversas habilidades, o computador aparece num momento bastante oportuno, inclusive para facilitar o desenvolvimento dessas habilidades lógicomatemática, linguística, interpessoal, intrapessoal, espacial, musical, corpocinestésica, naturista e pictórica. Contudo, é fundamental compreender sob quais concepções de aprendizagem esses softwares são desenvolvidos, para se avaliar se representarão ou não uma inovação nas aulas. E ainda, faz-se necessário considerar que a utilização desses softwares pressupõe conhecimentos básicos de informática por parte dos professores, o que não se confirma no dia a dia. Assim, a pesquisa proposta busca identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e comercializados para uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento de contribuição técnica na área de educação voltada ao desenvolvimento local com características de inovação social, com a intenção de produzir dados que possam ser utilizados por outros professores de forma a contribuir com sua prática educativa. No que se refere à área de concentração Inovação Social e Desenvolvimento Local e a linha de pesquisa Educação e Desenvolvimento Local disponibilizada pelo mestrado profissional em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local, do Centro Universitário UNA, a proposta da pesquisa concentra-se na linha educacional: Educação e Desenvolvimento Local. Do ponto de vista do desenvolvimento local, o uso de software no ensino de Química possibilita uma melhor compreensão dos fenômenos do cotidiano que são próprios dessa ciência, o que contribui para a formação de sujeitos cada vez mais engajados com temas relevantes da sociedade, como descarte de lixo, tratamento de água e esgoto, uso de materiais e combustíveis, poluição ambiental, dentre inúmeros outros. Nesse sentido, Dowbor (2006, p. 1) destaca que uma nova visão está entrando rapidamente no universo da educação, de que os alunos, além do currículo tradicional, devem conhecer e compreender a realidade onde vivem e onde serão chamados a participar como cidadãos e como profissionais. [...] A ideia da educação para o desenvolvimento local está diretamente vinculada à necessidade de se formar pessoas que amanhã

19 19 possam participar de forma ativa das iniciativas capazes de transformar o seu entorno, de gerar dinâmicas construtivas. Nessa visão, não cabe mais o ensino de ciências com enfoque somente na preparação para concursos ou na profissionalização. Esse autor ainda destaca que os estudantes podem e devem se apropriar, através de conhecimento organizado, do território onde são chamadas a viver, e que a educação tem um papel central a desempenhar neste plano (DOWBOR, 2006, p.1). É preciso pensar que sujeitos responsáveis por mudanças na sociedade deseja-se formar. Para Cox (2003, p. 20), cabe à educação escolar capacitar o indivíduo para a vida. A escola deve preparar o ser humano para a sobrevivência, para viver e trabalhar dignamente, tomar decisões fundamentadas e estar apto a aprender continuamente". Como o proponente desta pesquisa é professor de Química, atua na área e pretende continuar atuando, tal pesquisa contribuirá em sua formação, uma vez que, conhecendo melhor os softwares disponíveis no processo ensino-aprendizagem dessa disciplina, estará melhor preparado para usar outras ferramentas em sua prática diária, além disso haverá a satisfação de uma vontade pessoal em contribuir para o ensino de Química. A escassez de estudos sobre a questão investigada nesta pesquisa serviu de inspiração para a realização do trabalho que pretende contribuir para o avanço das pesquisas acadêmicas com relação ao uso de softwares educacionais no ensino de Química. Em breve pesquisa, foi encontrado no site Scielo Brasil 2 somente 1 (um) artigo sobre essa temática. Conforme Neves (1996) destacou, pesquisas que obtêm dados descritivos mediante contato interativo e direto do pesquisador com a situação objeto de estudo caracterizam-se como pesquisas qualitativas. Considerando o objetivo desta pesquisa, seu objeto de análise e a relação do pesquisador com o estudo, pode-se afirmar que a abordagem desta pesquisa terá caráter qualitativo. Desse modo, a pesquisa classifica-se como qualitativa descritiva, cuja metodologia adotada, por meio da revisão teórica e da análise de softwares, conhecerá de que maneira esses 2 Disponível em: < Acesso em: 22 de out

20 20 recursos tecnológicos estão, efetivamente, contribuindo para a inovação no ensino de Química. Além disso, pesquisar de que maneira os softwares auxiliam os professores de Química no desenvolvimento de atividades didático-pedagógicas inovadoras pressupõe uma metodologia que coloque como foco as relações que se estabelecem entre os professores e os recursos tecnológicos, em consonância com concepções inovadoras de ensino-aprendizagem. Assim, será necessário que o pesquisador, em contato direto com o objeto analisado, seja capaz de interpretar as informações de forma contextualizada e significativa. Essa ação é possibilitada, fundamentalmente, em uma pesquisa de abordagem qualitativa. Considerando o objeto estudado nesta pesquisa e a relação que se estabelecerá entre este e o pesquisador, optou-se por realizar um estudo de caráter exploratório e descritivo. Ao fazer esse delineamento, o pesquisador sinaliza a importância de se observar, analisar, classificar e interpretar os softwares selecionados à luz das teorias que subsidiarão a pesquisa. Isto porque, segundo Gil (2009), o estudo exploratório possibilita ao pesquisador familiarização com a temática por meio da revisão teórica, enquanto o estudo descritivo, por meio da observação, registro, análise, classificação e interpretação dos fatos, propicia a descrição das características de um evento ou população e descobre, com precisão, suas peculiaridades, natureza, relação e conexão com os outros. Os dados da pesquisa foram coletados por meio de revisão teórica e análise de softwares, que, segundo a ABNT, são documentos de acesso exclusivo em meio eletrônico. O pesquisador, na sua experiência como professor de Química e formador em tecnologias para uso de softwares livres no ensino, escolheu 10 softwares mais comumente utilizados no ensino dessa disciplina. Para facilitar a análise, estes foram divididos em 5 categorias, assim definidas:

21 21 Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a. Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes, Produtos e Excesso. Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e ACD/ChemSketch. Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios on-line do Super Professor Web. Jogos de Química: Carbópolis 3 e Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado 4. De forma a garantir que o registro e a análise dos softwares possibilitem a descrição de suas características, peculiaridades, subsidiando, assim, uma interpretação que leve o pesquisador a responder suas questões investigativas, foi elaborado um quadro com as categorias e unidades de análise, construído com base em referencial teórico, que, posteriormente, serviu de base para a análise dos softwares. Ao término da pesquisa, foram levantados dados que permitiram conhecer de que maneira softwares educativos para o ensino de Química colaboram para o desenvolvimento de ações didático-pedagógicas que, efetivamente, contribuam para o processo de ensino-aprendizagem. A partir disso e à luz das teorias pedagógicas descritas nesta dissertação, foi proposta uma solução técnica que permite que professores de Química possam avaliar, com base em parâmetros pré-estabelecidos, softwares. Além dos interesses de conhecimento do proponente, espera-se, também, que a revisão teórica, o conteúdo da pesquisa realizada e o produto técnico proposto possam ser divulgados, compartilhados e utilizados por outros professores de 3 Carbópolis é um programa de computador sobre poluição ambiental desenvolvido para alunos e professores dos diferentes níveis de ensino. O programa utiliza uma estratégia de solução de problemas e motivos lúdicos para abordar alguns conceitos da química e do meio ambiente relacionados à poluição do ar e à chuva ácida. Disponível em: < Acesso em: 31 out Disponível em: < Acesso em 18 nov

22 22 Química, que buscam, através do uso informática e de outros recursos digitais, aperfeiçoar suas práticas pedagógicas. A estrutura da dissertação consiste em dois capítulos e um artigo, atendendo à decisão do colegiado sobre a nova estrutura do trabalho de conclusão do curso. Desse modo, o primeiro capítulo apresenta uma revisão teórica sobre a concepção de ensino aprendizagem sob a ótica de alguns autores, um histórico sobre o uso da informática na educação escolar e uma discussão sobre o uso pedagógico do computador no ensino. Procurou-se elucidar de que forma esses autores compreendem a maneira pela qual se dá o processo de aquisição de conhecimento. O segundo capítulo expõe algumas características e potencialidades de dez softwares utilizados no ensino de Química. Por meio de uma pesquisa qualitativa descritiva, procurou-se detectar se, na construção desses softwares, concepções de ensinoaprendizagem de alguns teóricos foram levadas em consideração. O terceiro capítulo, em formato de artigo, apresenta uma proposta de solução técnica da pesquisa. A proposta é a construção de uma ferramenta que permita que o professor de Química possa avaliar a qualidade de um software sob a ótica de alguns parâmetros que incluem entendimentos de teóricos sobre o processo de aquisição do conhecimento, especialmente o de ciências, bem como concepções inovadoras no processo de ensino-aprendizagem.

23 23 2 USO DA INFORMÁTICA EM AULAS DE QUÍMICA: implicações para o processo de ensino-aprendizagem no Ensino Médio Este capítulo apresenta um breve histórico sobre o uso da informática na educação, bem como algumas teorias que fundamentam a concepção sobre como se dá o processo de aquisição do conhecimento, de modo que estas possam subsidiar teoricamente a pesquisa que será feita em forma de análise de softwares utilizados no ensino de Química, buscando conhecer se tais instrumentos contribuem para um ensino inovador dessa disciplina. Buscou-se ainda elucidar aspectos importantes do conhecimento químico e o processo de ensino-aprendizagem em Ciências, bem como as concepções de alguns autores sobre o uso pedagógico da informática na educação escolar. 2.1 BREVE HISTÓRICO SOBRE O USO DO COMPUTADOR NA EDUCAÇÃO O primeiro uso de computadores no ensino aconteceu nas Universidades. Nos Estados Unidos, a informática ligada à educação surge quando, em meados dos anos 50, diversos softwares de instrução programada foram criados para serem implementados no computador, concretizando a máquina de ensinar idealizada por Skinner 5, no início dos anos Era o início da instrução auxiliada pelo computador (Computer-Aided Instruction - CAI) criada por diversas empresas e utilizada principalmente nas Universidades (VALENTE, 1999). O surgimento de microcomputadores, principalmente o Apple, no início dos anos 1980, permitiu uma grande disseminação desses equipamentos nas escolas, o que, segundo Valente (1999, p. 3), "viria a estimular uma grande produção e diversificação de CAIs 6, como tutoriais, programas de demonstração, avaliação do aprendizado, jogos educacionais e simulação". 5 Adiante a teoria de Skinner será um pouco mais detalhada. Para saber mais sobre Burrhus Frederic Skinner: Disponível em: Acesso em 01 nov Instrução auxiliada pelo computador (Computer-Aided Instruction).

24 24 No Brasil, a Universidade Federal do Rio de Janeiro foi a pioneira na utilização do computador em atividades acadêmicas. Em 1966, nessa Universidade, foi criado o Núcleo de Computação Eletrônica, o NCE. Em 1973, nessa mesma Universidade, este e outros núcleos utilizaram a informática no desenvolvimento de simulações para alunos de Química. Nesse mesmo ano, a Universidade Federal do Rio Grande do Sul utilizava a informática para simulações nos cursos de graduação de Física. No início do ano de 1976, um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) visitou o MEDIA-Lab do Massachusetts Institute of Technology (MIT) e, a partir dessa visita, criou-se um grupo interdisciplinar, envolvendo especialistas de diversas áreas, como computação, linguística e psicologia educacional, dando origem aos primeiros estudos sobre o uso de computadores na educação, utilizando a linguagem Logo 7, desenvolvida por Papert. (MORAES, 1997). De acordo com Moraes (1997), no final da década de 1970 e início da década de 1980, novas experiências surgiram na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), apoiadas nas teorias de Piaget e nos estudos de Papert. Essas pesquisas exploravam principalmente a potencialidade do computador, usando a linguagem Logo. Em 1981, na Universidade de Brasília (Unb), foi realizado o primeiro Seminário Nacional de Informática na Educação. Esse encontro contou com a participação de especialistas nacionais e internacionais. De acordo com Valente (1999), tal fórum foi fundamental, porque destacou a importância de se pesquisar o uso do computador como ferramenta no processo de ensino-aprendizagem. Desse seminário, surgiriam importantes projetos-piloto, como o EDUCOM 8 em 1983, que, de acordo com Schnell (1999, p. 40), "visava à implementação de centros-piloto em universidades públicas no país com foco na pesquisa no uso da informática educacional, na capacitação de recursos humanos e na criação de subsídios para investimento no setor". Esse projeto, nos anos seguintes, deu origem ao PRONINFE 9 (1989) que serviu como base 7 A linguagem LOGO foi desenvolvida na década de 60 no MIT - Massachussets Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos - pelo matemático Seymour Papert. Em meados da década de 70, começou a ser testada fora dos laboratórios, e hoje é difundida em todo o mundo, e apontada por especialistas em educação como o melhor e mais importante software educacional. Disponível em: Acesso em: 01 nov O projeto Educom foi desenvolvido na década de 80 pelo Nied (Núcleo De Informática Aplicada à Educação) na Universidade de Campinas com o objetivo principal de estudar e executar o uso do computador no ensino. 9 O Programa Nacional de Informática Educativa - PRONINFE - foi instituído em outubro de 1989 pelo MEC e teve seu Regimento Interno aprovado em março de Esse programa possuía um modelo funcional e

25 25 para a criação do PROINFO (1997), outro programa do governo federal que tinha a intenção de formar 25 mil professores e atender a 6,5 milhões de estudantes, por meio da compra e distribuição de 100 mil computadores interligados à Internet. Nos últimos anos e atualmente, tem havido, por parte do governo federal, grandes investimentos na aquisição de equipamentos de informática e acesso à internet nas escolas, através de projetos, como programa de Inclusão Digital (2005), com investimento da ordem de R$ 500 milhões, programa Um Computador por Aluno (UCA), banda larga nas escolas, dentre outros 10. Em Minas Gerais, em 2004, o governo lançou o programa Escolas em Rede, que consiste basicamente na instalação de laboratórios de informática conectados à internet em todas as escolas da rede estadual. Segundo dados do próprio governo, houve a aquisição de cerca de 40 mil computadores e um investimento no projeto, de 2004 a 2009, da ordem de 113 milhões de reais 11. Em Belo Horizonte, de acordo com dados da GPLI-SMED 12, só no quinquênio , a prefeitura investiu cerca de 12 milhões de reais em informática para as escolas, sendo 7 milhões apenas em Atualmente, das 191 escolas municipais, 177 (92%) possuem 1 (uma) sala de informática e 51 possuem 2 (duas), sendo que em quase todas há um monitor que atua para auxiliar o professor a desenvolver atividades pedagógicas, utilizando-se o computador. Em 3 (três) escolas, as SIMs (salas de informática móvel) já foram implementadas e, para o biênio 2015/2016, outras 100 (cem) receberão esse projeto, que ainda se encontra na fase de edital para compra. geograficamente descentralizado, funcionando através de centros de informática na educação espalhados por todo o país. Esses centros contavam com apoio mútuo, divulgando e analisando projetos educacionais, seus objetivos e resultados. Um de seus objetivos principais era a formação de professores dos três graus (hoje fundamental, médio e superior), bem como na área de educação especial e em nível de pós-graduação. Também visava à pesquisa sobre a utilização da informática na educação, aproveitando a interatividade e a interconectividade que o computador possibilitava. Disponível em: < Acesso em: 31 out Disponível em: < Acesso em 22 de out Disponível em: < 20Rede_escolas_em_rede_Assessoria_final_alterado.pdf>. Acesso em 22 de out Dados fornecidos pela GPLI (Gerência de Planejamento e Informação) da SMED (Secretaria Municipal de Educação) no dia 24 abr

26 A informática na educação escolar O computador de forma simples pode ser visto, do ponto de vista funcional, como máquina de transformação e processamento, ou seja, é basicamente um processador de dados, uma vez que transforma dados em informações (COX, 2003). É inegável que o computador e os diversos equipamentos da informática já fazem parte da vida das pessoas, tanto no âmbito pessoal, quanto no profissional. É difícil imaginar hoje um escritório de engenharia ou de advocacia que não tenha o computador. O computador na indústria é responsável, por exemplo, pelo controle e gerenciamento de produções e, na vida diária, ele é usado, dentre outras ações, para que as pessoas comuniquem-se. Numa farmácia, numa loja de autopeças ou em um supermercado, ele pode fazer, de forma bastante eficaz, o controle de estoque e o gerenciamento de pessoal. No Brasil, existem escolas com o mais alto nível de informatização, com até mais de 1 (um) laboratório de informática e internet de fibra ótica de altíssima velocidade. Por outro lado, existem outras que sequer possuem carteiras escolares ou rede elétrica. De acordo com dados da pesquisa TIC Educação 13 (2013), realizada pelo CGI.br (Comitê Gestor da Internet no Brasil), 99% das escolas públicas em áreas urbanas possuem computador. Desse total, 73% possuem ao menos um computador portátil e 11% possuem tablet. Em escolas privadas, a presença de computadores é de 98% e as que possuem tablet são 13%. Sobre a utilização da informática, tendo em vista o processo de ensino e aprendizagem, dados do MEC/INEP 14 (2002) mostraram que apenas 34,8% das escolas públicas com computador possuíam internet e das privadas, 55,5%. Do total dessas escolas, 44,5% utilizam a informática com aplicação pedagógica; e, das 13 Disponível em: < Acesso em 01 mai Disponível em: < Acesso em 01 de mai

27 27 privadas, 70,8%, o que mostra que a existência do computador no ambiente escolar não garante que a informática esteja sendo utilizada com enfoque pedagógico. Essa mesma pesquisa mostrou que, muitas vezes, o computador é utilizado para trabalhos administrativos diversos, como os da secretaria, direção e coordenação ou para digitação de provas e trabalhos pelos professores que também o utilizam como fonte de consulta e pesquisa. Recentemente, coincide que, em muitas escolas, o computador chega na sala de aula acoplado a outros aparatos, como o data show e as lousas eletrônicas, e, logo, tornase um recurso indispensável, pois facilita o trabalho diário do professor e torna as aulas mais belas e coloridas, possibilitando projetar os mapas, os desenhos das células e das estruturas de moléculas, as obras de arte, enfim as diversas imagens que o professor não conseguiria utilizar se estivesse usando somente quadro e giz. Destaca-se ainda a redução no tempo necessário para realizar diversas atividades cotidianas de sala de aula. Agora o professor não precisa mais gastar um tempo enorme reproduzindo a matéria no quadro, basta colocar todas as informações em um software de apresentação e depois disponibilizar isto aos alunos. Assistir a qualquer vídeo ou a um filme nunca foi tão fácil. É possível levar o cinema para dentro da escola. Todas essas possibilidades e mudanças na forma de apresentação dos conteúdos causaram e continuam causando uma grande motivação e deslumbramento tanto nos alunos quanto nos professores que viram no computador um facilitador do seu trabalho. O uso de projetores e lousas eletrônicas é recente e coincide que, em muitas escolas, a informática chega na mesma época, havendo, dessa forma, uma subutilização do computador, reduzindo-o a um mero novo recurso audiovisual. Mas seria essa a única forma de utilização do computador no ambiente escolar? Essa nova ferramenta tem contribuído para uma aprendizagem significativa e um ensino inovador? Muito se discute sobre a utilização do computador como uma nova ferramenta no processo de ensino-aprendizagem e, como já foi dito, o uso dessa máquina na educação acontece desde meados do século passado. Segundo Cox (2003), é

28 28 necessário que que se tenha uma postura crítica com relação ao uso do computador no ambiente escolar para que não haja uma subutilização deste instrumento. Essa autora destaca ainda que "se houvesse algum método e/ou processo de ensinoaprendizagem unicamente aceito pelos agentes escolares e eficientemente comprovado, quão fácil seria programar os computadores para educar" (COX, 2003, p. 20). Nesse sentido, é preciso repensar a escola e o papel do professor no processo de ensino-aprendizagem, levando em consideração as novas ferramentas digitais disponíveis, como cita Haydt (1997, p. 269). É preciso adotar um posicionamento crítico face a qualquer inovação tecnológica, o que inclui o computador. O primeiro passo para isso é desmistificá-lo. Para acabar com o mito do computador, é preciso encará-lo como uma máquina semelhante a qualquer outra, criada e manipulada pelo homem e cuja influência sobre a sociedade requer uma análise crítica [...] O emprego do computador no processo, assim como o uso de qualquer tecnologia exige do educador uma reflexão crítica. É preciso deixar claro que usar o computador na educação não significa aprender a configurá-lo, usar todos os seus recursos ou programá-lo, mas sim explorar todas as suas potencialidades para se desenvolver uma pedagogia diferente. Vale destacar ainda que durante muito tempo houve um receio de que o uso de computadores no ensino pudesse fazer com que a educação perdesse seu caráter humano, já que o professor seria substituído por máquinas. Em uma educação conteudista de massa, esta é uma solução economicamente viável, porque permite a formação de um grande número de pessoas, inclusive em cursos não presenciais. Nesse sentido, Valente (1993) destaca que, dependendo do professor, o computador seria mais vantajoso. Em uma visão instrucionista, se o professor se colocar na posição de somente passar informação para o aluno, ele certamente corre o risco de ser substituído. E será. Existem aí vantagens econômicas que forçarão essa substituição (VALENTE, 1993, p ).

29 ALGUMAS CONCEPÇÕES DE ENSINO-APRENDIZAGEM O conhecimento do processo de ensino-aprendizagem é fundamental no desenvolvimento de qualquer disciplina escolar, pois subsidia a metodologia a ser adotada pelos professores, bem como a construção de recursos de aprendizagem. Como apontou Cox (2003), é preciso que se entendam métodos e processos da educação escolar para que o uso do computador não seja subutilizado. Nessa mesma linha, Nitzke et al. (2002, p. 14) destaca que para que a utilização destas novas tecnologias em um contexto educacional seja realmente efetiva, é fundamental que exista uma profunda ligação entre as bases epistemológicas da conduta educacional do professor e da abordagem pedagógica adotada no projeto do ambiente. Sem esta ligação, estaremos simplesmente fazendo uma pseudomodernização de uma prática educativa sem significado. Nesse sentido, é preciso compreender como as pessoas aprendem para que isso seja incluído no software educacional, o que justifica estudar as teorias de aprendizagem. Assim, no que se refere ao processo de aquisição do conhecimento, foram escolhidas as teorias de Piaget e Vygotsky para subsidiar teoricamente a análise de softwares destinados ao ensino de Química. Tais autores foram escolhidos, porque foram nomes influentes na pedagogia e na psicologia do aprendizado do século XX, além de terem trazido importantes estudos no campo da epistemologia. Dentre as várias publicações desses autores, escolheram-se aquelas que tratam especificamente de como se dá o processo de aprendizagem, para que, dessa forma, tenham-se elementos que subsidiem a análise dos softwares escolhidos. Também foi escolhida a teoria de Skinner, já que tal teórico é um dos pioneiros a utilizar as máquinas de ensinar. No que se refere ao ensino de Química, procurou-se elucidar brevemente as ideias de Driver et al. (1999) sobre aprendizagem em ciências, bem como alguns aspectos importantes do conhecimento químico, descritos por Mortimer, Romanelli e Machado (2000). Esses autores foram escolhidos, porque apresentam ideias para o ensino de Química diferentes daquelas positivistas tradicionais pautadas no excesso de memorização e classificação.

30 30 Segue, portanto, algumas teorias da aprendizagem desenvolvidas por Skinner (1972), Piaget (1985; 1993; 2013) e Vygotsky (2007) e algumas concepções de Driver et al. (1999), Mortimer, Romanelli e Machado (2000) sobre aprendizagem em Química Skinner Burrhus Frederic Skinner, nascido em 20 de março de 1904, na Pennsylvania, Estados Unidos, graduou-se em literatura inglesa e línguas românicas no ano de No ano de 1928, decidiu seguir os estudos na área de psicologia, na qual se pós-graduou em Psicologia Experimental na Harvard University. Em 1930 e 1931, respectivamente, obteve os títulos de Master e PhD (CUNHA; VERNEQUE, 2004). A partir de 1930, Skinner estudou o comportamento de organismos infra-humanos em comparação com o humano, relacionando-o com seu meio ambiente, e criou a metodologia denominada: Análise Experimental do Comportamento. Com base nesses estudos e classificações, Skinner procurou esclarecer as bases filosóficas e epistemológicas do Behaviorismo (CUNHA; VERNEQUE, 2004). Os principais influenciadores do pensamento de Skinner foram Ivan Petrovich Pavlov e John B. Watson, que encabeçaram uma primeira fase do behaviorismo, conhecida como behaviorismo metodológico. Skinner propôs alterações nessa filosofia, sugerindo uma nova reformulação que ficou conhecida como behaviorismo radical. Esse termo surge, segundo Matos (1995), devido ao fato de Skinner negar a existência de algo que escapa ao mundo físico e por radicalmente aceitar todos os fenômenos comportamentais. A partir de 1930, Skinner desenvolveu o conceito de Comportamento Operante que, em linhas gerais, segundo Ogasawara (2009), pode ser entendido como um processo no qual se pretende condicionar a resposta do indivíduo, tanto no sentido de aumentar a probabilidade de sua ocorrência como para extingui-la. No primeiro caso, são apresentados reforços toda vez que o sujeito apresenta a resposta adequada. Esses reforços podem ser positivos ou negativos, de modo que ambos têm como finalidade ensinar e reforçar um determinado comportamento. No reforço positivo,

31 31 quando um determinado comportamento que se deseja é alcançado, o indivíduo recebe uma recompensa. Por exemplo, se um determinado professor de informática, com o intuito de que os alunos façam as atividades propostas, permite que, nos 10 minutos finais da aula, eles utilizem jogos e/ou redes sociais, ele está promovendo um reforço positivo, já que o fato de oferecer um estímulo (deixar usar redes sociais e/ou jogos) fez com que os alunos realizassem as atividades propostas. Já se um pai proíbe o uso de vídeo game ou corta a mesada de um filho que apresenta notas baixas e este melhora suas notas a partir das proibições, diz-se que houve um reforço negativo. No caso da extinção, o que acontece é o contrário, um organismo é punido toda vez que apresentar a resposta que se pretende extinguir. Assim, diz-se que um organismo foi punido, se diminuiu a sua probabilidade de emissão (SKINNER, 1972). Vale ressaltar que Skinner fazia várias objeções com relação ao uso da punição em contextos escolares, uma vez que provocava efeitos colaterais nocivos nos indivíduos. Para Skinner (1972), aprendizagem é uma modificação na probabilidade da resposta, devendo especificar as condições sob as quais ela acontece. Segundo esse autor, é fundamental que se conheça a natureza de um determinado comportamento e seu processo de aquisição, uma vez que tal comportamento é importante no processo de aprendizagem, mas não fundamental. Tentando elucidar sua ideia, Skinner (1972, p. 4) expõe que três são as variáveis que compõem as chamadas contingências de reforço, sob as quais há aprendizagem: (1) a ocasião em que o comportamento ocorre; (2) o próprio comportamento; e (3) as consequências do comportamento. A aprendizagem ocorre por estímulo ou repressão de comportamentos, sejam eles desejáveis ou indesejáveis. Nesse sentido, o professor deve criar ou modificar comportamentos para que o aluno, que aprende passivamente o conteúdo, responda a determinados estímulos. É importante destacar que essa metodologia contribui para que o conhecimento seja adquirido de forma mecanizada.

32 32 Em suas ideias, Skinner acreditava que para reforçar determinado comportamento era importante que a consequência estivesse associada, em um breve tempo, com a resposta emitida pelo organismo (OGASAWARA, 2009). A partir disso, Skinner criou as máquinas de ensinar que consistem basicamente em aparatos nos quais professores podem planejar atividades personalizadas para seus alunos. Estes, por sua vez, deveriam responder às perguntas de múltipla escolha, encaixando o botão no espaço que corresponderia à resposta correta. Caso acertassem, poderiam seguir adiante. Para Skinner, o uso das máquinas de ensinar acabaria com o problema da contiguidade do reforço e permitiria que cada aluno tivesse o seu tempo respeitado, podendo cada criança ter um trabalho mais individualizado possível. Com essa proposta, Skinner acreditava que a máquina, se corretamente programada, poderia substituir o professor em algumas tarefas, como a de ficar respondendo se o aluno acertou ou não determinada atividade, sobrando assim mais tempo para questões interpessoais. Naturalmente, a professora tem uma tarefa mais importante do que a de dizer certo ou errado. As modificações propostas devem libertá-las para o exercício cabal daquela tarefa. Ficar corrigindo exercícios ou problemas de aritmética Certo, nove e seis são quinze; não, não, nove e sete não são dezoito - está abaixo da dignidade de qualquer pessoa inteligente. Há trabalho mais importante a ser feito, no qual as relações da professora com o aluno não podem ser duplicadas por um aparelho mecânico. Os recursos instrumentais só virão melhorar estas relações insubstituíveis. (SKINNER, 1972, p. 25) Nesse sentido, o papel do professor, segundo Skinner, está muito além do mero trabalho mecânico de ficar corrigindo atividades. Para ele, o professor deve fornecer situações, indicando o que deve ser observado ou adquirido na experiência, de modo que o sujeito possa emitir e/ou exercitar os comportamentos que se pretendem ser ensinados (OGASAWARA, 2009). Ainda, segundo Ogasawara (2009), faz-se necessário também que, após a aquisição de um comportamento, sejam feitos exercícios que repitam a sua emissão, para que assim seja possível ao aluno uma manutenção, bem como a sua fixação, enquanto ação para situações similares.

33 Jean Piaget Nascido na Suíça, em agosto de Desde muito cedo, Jean Piaget interessou-se pelo estudo das ciências. Ao trabalhar como voluntário no Museu de Ciências Naturais de Neuchâtel, sua cidade natal, ele estudou algumas espécies e publicou cerca de 20 artigos sobre moluscos e temas afins. Piaget ainda se interessou por áreas da biologia, da filosofia e da sociologia. Seu interesse especial pela biologia levou-o a acreditar que os processos de aprendizagem poderiam depender dos mecanismos de equilíbrio orgânico. Em Zurique, Piaget ainda estudou psicologia, em que se convenceu de que o estudo experimental dessa ciência poderia ser útil para formar sua base epistemológica. A partir de inúmeras pesquisas, ele percebeu que o caminho para conciliar psicologia e filosofia estava na experimentação. Diferentemente da psicologia behaviorista norte-americana, amplamente difundida por Skinner, que considera o homem como qualquer outro organismo vivo, Piaget não negligencia a capacidade de simbolização humana, como o comportamento emocional, intelectual, a capacidade linguística, entre outras. Na explicação sobre como o homem adquire conhecimento, os epistemólogos inatistas creem que a inteligência é algo advindo de uma carga genética, uma hereditariedade, isto é, algo que já está pré-determinado quando o indivíduo nasce. Por outro lado, os epistemólogos empiristas, contrariamente aos inatistas, acreditam que o conhecimento é resultante dos estímulos do meio em que a pessoa vive. Em outras palavras, eles acreditam que o sujeito é uma tábula rasa, pronto para receber passivamente toda e qualquer informação (RIBEIRO; GARCIA, 2012). Piaget enquadra-se numa terceira corrente, os interacionistas, que questiona as duas filosofias anteriores. De acordo com Ribeiro e Garcia (2012), inteligência para Piaget seria o produto das sucessivas e infinitas construções do sujeito sobre o ambiente, isto é, nem se trata de uma maturação ou desenvolvimento puros nem de uma aprendizagem dominante, mas de uma relação interdependente entre ambos desenvolvimento e aprendizagem. Aqui, tanto os aspectos

34 34 constitucionais dos sujeitos terão valor como o ambiente que envolve cada um de nós, mas sempre tendo em mente que cada sujeito dará sentido as suas experiências de modo único, construindo sua inteligência, a qual se mantem num processo dinâmico, aberto e próprio de cada indivíduo. (RIBEIRO; GARCIA, p. 17) Como se pode perceber, de acordo com a teoria Piagetiana, o desenvolvimento das estruturas de inteligência está relacionado com o contexto sócio-histórico em que o sujeito está inserido, bem como sua bagagem genética hereditária. Para esse autor, o comportamento dos seres vivos não é inato, tão pouco resultado de condicionamentos, mas sim construído em uma interação entre o indivíduo e o meio. Enquanto processo biológico, Piaget utiliza dois princípios básicos da biologia, estrutura e adaptação, para explicar a atividade mental e assim fornecer explicações sobre como ocorre o aprendizado. No que se refere à influência de fatores sociais no desenvolvimento intelectual, Piaget destaca que, desde o nascimento, o ser humano recebe influências tanto do meio físico como do social. Em suas palavras, A sociedade transforma o indivíduo em sua própria estrutura porque, além de obrigá-lo a reconhecer fatos, ela fornece-lhe um sistema já totalmente construído de signos que modificam seu pensamento, propõe-lhe novos valores e impõe lhe uma sequência indefinida de obrigações. (PIAGET, 2013, p. 221) Nesse sentido, é possível perceber que a sociedade é capaz de transformar a inteligência, mesmo sabendo que os intercâmbios entre o indivíduo e o meio social são de naturezas diversas. Ainda, de acordo com Piaget (1983), qualquer explicação psicológica acaba por apoiar-se, mais cedo ou mais tarde, na biologia ou na lógica. Isto significa que, para alguns autores, os fenômenos mentais tornam-se compreensíveis mediante sua vinculação a questões orgânicas, isto é, ao organismo. Por outro lado, há uma tendência que considera as relações lógicas e matemáticas como irredutíveis, de modo que essa relação é específica das funções intelectuais superiores. Seus trabalhos consideram, portanto, essa natureza biológica e lógica da inteligência.

35 35 Piaget, no final da década de 1930 e início da década de 1940, aborda maneiras de compreender como se dá a formação da inteligência infantil, o que culminou na formulação de sua epistemologia genética, que se propõe a explicar as raízes das diversas variedades do conhecimento, desde as suas fontes mais elementares, e seguir sua evolução nos níveis seguintes, até, inclusive, o pensamento científico. Nessa tentativa de compreender como ocorre o processo de aquisição de conhecimento, Piaget, do ponto de vista biológico, propõe que o aprendizado ocorre basicamente através dos processos de assimilação, acomodação e adaptação, como destaca Macedo (1983). Inteligência é adaptação e sua função é estruturar o universo, da mesma forma que o organismo estrutura o meio ambiente, não havendo diferenças essenciais entre os seres vivos, mas somente tipos específicos de problemas que implicam em níveis diversos de organização. As estruturas da inteligência mudam através da adaptação e situações novas têm dois componentes: assimilação e a acomodação. (MACEDO, 1983, p. XI) A assimilação consiste basicamente em utilizar as estruturas mentais que o indivíduo já possui na tentativa de incorporar elementos do meio externo. A assimilação mental é, portanto, segundo Piaget (2013, p.35), a incorporação dos objetos aos esquemas da conduta esquemas que nada são além do esboço das ações suscetíveis de serem repetidas ativamente. Em outras palavras, assimilação, para Piaget, é a ação do organismo sobre os objetos que estão à sua volta, no pressuposto de que essa ação dependa das condutas anteriores incidindo sobre os mesmos objetos ou outros análogos (PIAGET, 2013, p. 35). Já a ação inversa, isto é, aquela na qual o meio age sobre o organismo, modificando os esquemas de assimilação, é chamada por Piaget de acomodação. Nesse caso, ele deixa claro que o indivíduo não é totalmente passivo à reação dos corpos que estão a sua volta, mas que ela modifica simplesmente o ciclo assimilador ao acomodar o ser a esses corpos (PIAGET, 2013, p. 35). A adaptação, nesse contexto, é o balanço entre assimilação e acomodação, isto é, um equilíbrio entre as ações do organismo sobre o meio e as ações inversas. Para Piaget, quando assimilação e acomodação ocorrem simultaneamente, o sujeito está em equilíbrio, isto é, adaptado.

36 36 De acordo com Ribeiro e Garcia (2012, p ), assimilação e acomodação são, portanto, mecanismos complementares. A adaptação do sujeito ocorre através da equilibração entre esses dois mecanismos, não se tratando, porém, de um equilíbrio estático, mas sim essencialmente ativo e dinâmico. Em termos mais precisos, trata-se de sucessões de equilibração cada vez mais amplas, que possibilitam as modificações dos esquemas existentes, a fim de atender à ruptura de equilíbrio, representada pelas situações novas, para as quais não exista um esquema próprio. Diante do exposto, fica claro que, no processo de aquisição do conhecimento, a adaptação é fundamental e esta requer uma intensa atividade do sujeito, em um movimento ativo e dinâmico. Quando as estruturas mentais que o sujeito possui são insuficientes para explicar uma nova situação, o desequilíbrio acontece. Naturalmente, as estruturas mentais, na tentativa de se adaptar a essa nova situação, movimentam-se para um estado superior e mais complexo de equilíbrio. Esse processo é chamado por Piaget de equilibração majorante e, de acordo com Palangana (2001, p.16), é através desses processos intermináveis de desequilíbrios e novas equilibrações superiores que, no entender de Piaget, ocorre a construção e progressão do conhecimento. Para Piaget (1983), a inteligência não está pronta e o conhecimento não é dado como algo acabado, mas está em permanente construção, como se pode perceber nas palavras do próprio autor. O conhecimento não poderia ser concebido como algo predeterminado nas estruturas internas do indivíduo, pois que estas resultam de uma construção efetiva e contínua, nem nos caracteres preexistentes do objeto, pois estes só são conhecidos graças à mediação necessária destas estruturas. (PIAGET, 1983, p. 3). A epistemologia genética de Jean Piaget procura explicar a formação da inteligência por meio do estudo da passagem dos estados inferiores do conhecimento aos estados mais complexos ou rigorosos (PIAGET, 1993), por meio de fases específicas conhecidas como fases ou estágios do desenvolvimento. Para ele, a velocidade e o ritmo de aprendizado podem variar de um indivíduo para outro, mas a ordem de sucessão dos estágios pelos quais cada indivíduo passa não muda. Para Piaget

37 37 (1993), a passagem por esses estágios do desenvolvimento é fundamental no processo construtivista de aquisição do conhecimento. Os estágios propostos por esse autor, bem como a idade de ocorrência são resumidos a seguir: Estágio sensório-motor: do nascimento aos 2 anos de idade. Estágio pré-operatório: 2 a 7 anos de idade. Estágio operatório concreto: 7 a 11 anos de idade. Estágio da lógica formal ou operatório formal: acima dos 11 anos de idade. Esse estágio, por estar mais diretamente ligado ao objeto de estudo desta pesquisa, será tratado com mais detalhes adiante. Na concepção de Piaget (2013), a relação da idade com a fase do desenvolvimento não é algo rígido, uma vez que as diferenças individuais e a influência do meio podem alterar a idade em que cada pessoa atravessa uma determinada fase. De acordo com Piaget (1993), em linhas gerais, no primeiro estágio, o sensório-motor, o comportamento da criança, determinado hereditariamente, passa de esquemas reflexos (1º mês de idade) até uma mudança na qualidade da organização da inteligência, que, no final da fase (em torno dos 2 anos), passa a ser mental, isto é, representativo e interiorizado. Isto quer dizer que, de acordo com essa concepção, uma criança de 2 anos é capaz de interagir com objetos do meio externo para resolver novas situações. No estágio de preparação para as operações lógico-concretas, há o desenvolvimento da função simbólica ou semiótica, como a linguagem, o jogo simbólico (jogo do faz de conta em que a criança brinca com o imaginário), a imitação, etc. O grande diferencial dessa fase é que a criança, agora com a capacidade simbólica, poderá falar, desenhar, dar nome às coisas, imitar, etc. Todas essas manifestações são importantes no desenvolvimento cognitivo, porque possibilitam a comunicação com as pessoas e a internalização das palavras, fundamentais na socialização e no pensamento. Mesmo

38 38 dispondo desses esquemas, a criança, nessa fase, como destaca Palangana (2001, p. 17), ainda não dispõe de um fator essencial ao desenvolvimento cognitivo, que é a reversibilidade no pensamento: não consegue, assim, desfazer o raciocínio, no sentido de retornar do resultado ao ponto inicial, ou seja, uma criança saberá chegar em um determinado ponto, mas não saberá retornar dele. Nessa fase, a criança não tem noção de transitividade (Se A < B e B < C, então A < C) e de conservação, isto é, para uma criança, nesse estágio do desenvolvimento, se a forma de um determinado objeto altera-se, sua massa também se altera. É ainda, nesse estágio, que, em seus estudos com crianças, Piaget traz a noção de egocentrismo, conceito este fundamental para a construção das bases de sua epistemologia genética. Segundo esse autor, o egocentrismo na linguagem infantil implica a ausência da necessidade, por parte da criança, de explicar aquilo que diz, por ter certeza de estar sendo compreendida (PIAGET, 1993). Nas ideias contidas no egocentrismo, as crianças na segunda infância (3 a 5 anos) têm dificuldade de compreender por que outros indivíduos possuem pensamentos, opiniões e crenças diferentes dos seus. Para que uma criança saia dessa fase e alcance a posterior, Piaget propõe que é necessária a redução gradual do egocentrismo, conforme se pode notar no trecho a seguir. Notando as semelhanças entre os processos que condicionam a evolução lógica e a ideia de realidade plasmada pela criança, Piaget conclui que a construção do mundo objetivo e a elaboração do raciocínio lógico consistem na redução gradual do egocentrismo, em favor de uma socialização progressiva do pensamento; somente com essa descentralização das noções, a criança pode chegar ao estágio da lógica operacional. (MACEDO, 1983, p. X) No próximo estágio, aquele das operações concretas, entre os 7 e os 11 anos de idade, esse egocentrismo, dá lugar à capacidade de a criança estabelecer relações e coordenar diferentes pontos de vista, sejam eles seus ou de outra pessoa. É ainda, nesse estágio, que a lógica das operações reversíveis, até então impossível no estágio anterior, é possível e, a partir dessa nova estrutura, a criança é capaz de voltar ao início da operação, o que possibilitará o pensamento operatório.

39 39 De acordo com Piaget (1972, p.1), esse estágio se caracteriza pela formação de certo número de estruturas possíveis e coerentes, como um sistema de classificação, a construção dos números naturais, o conceito de linhas e superfícies, relações projetivas, certos tipos de causalidade, etc. Como as ações da criança buscam organizar o que está imediatamente presente, ela encontra-se presa à realidade concreta (PALANGANA, 2012). É nessa fase que as crianças, com base na vontade própria, são capazes de tomar suas próprias decisões, que, segundo Piaget (1993), equivale ao efetivo das operações da razão (RIBEIRO; GARCIA, 2012). Outro aspecto importante, nesse estágio, segundo Terra (2010), refere-se ao aparecimento da capacidade da criança de interiorizar as ações, ou seja, ela começa a realizar operações mentalmente e não mais apenas através de ações físicas típicas da inteligência sensório-motor (se lhe perguntarem, por exemplo, qual é a vareta maior, entre várias, ela será capaz de responder acertadamente comparando-as mediante a ação mental, ou seja, sem precisar medi-las usando a ação física). (TERRA, 2010, s.p) As operações que são possíveis, nesse estágio, ainda se diferem consideravelmente das possíveis de serem realizadas no estágio da lógica formal, uma vez que, nesse último, há uma distinção clara entre o real e o possível e a possibilidade de realização de hipóteses. No último estágio, o das operações formais, as operações concretas, que são características do estágio anterior, vão dar origem a um pensamento mais sistêmico, ao raciocínio em termos de hipóteses, no qual o sujeito será capaz de pensar de antemão se uma determinada hipótese é verdadeira ou falsa, antes mesmo de testála. Pode-se dizer que, nesse período, o pensamento é hipotético-dedutivo. Esta é a característica básica do método experimental na ciência. De acordo com Palangana (2001, p. 20), ao contrário do pensamento operatório-concreto, o lógico-formal, liberado das limitações impostas pelo mundo concreto, consegue operar com todos os possíveis, mesmo que isto contrarie o empírico. O adolescente é capaz de pensar em termos abstratos, de formular hipóteses e testá-las sistematicamente, independentemente da verdade factual. Nesse período, os esquemas de raciocínio, antes indutivos, sofrem importante evolução, manifestada na incorporação do modelo hipotético-dedutivo.

40 40 E, de acordo com Piaget (1983, p. 2), A principal novidade desse período é a capacidade para raciocinar em termos de hipóteses expressas verbalmente e não mais, meramente, em termos de objetos concretos e sua manipulação. Esse é um ponto crítico decisivo, porque pensar hipoteticamente e deduzir as consequências que as hipóteses necessariamente implicam (independente da verdade intrínseca ou falsidade das premissas) são processos de pensamento formal. Consequentemente, a criança pode atribuir um valor decisivo à forma lógica das deduções, o que não ocorria nos estágios anteriores Nesse estágio, segundo Macedo (1983, p. XI), a operatividade marca a possibilidade de a criança agir, consistentemente e logicamente, em função das implicações de suas ideias. Dispondo de um sistema de pensamento infinitamente mais complexo que nos estágios anteriores, como destaca Palangana (2001, p. 20), o pensamento do adolescente opera agora através de análise combinatória, da correlação e das formas de reversibilidade (inversão e reciprocidade). Essa habilidade combinatória generalizada é uma nova capacidade que permite ao adolescente fazer relação das relações (1 a 1, 2 a 2, 3 a 3, etc) e só se torna efetiva a partir do momento que ele é capaz de pensar de forma hipotética. No campo das ciências, a diferença de um adolescente de anos que opera seu pensamento de maneira lógica e formal é significativamente diferente de uma criança de 7-10 anos que ainda está na fase do concreto. Piaget (1993) destaca que, quando uma criança operando no concreto é colocada frente a uma situação experimental, ela age por tentativa e erro, sem levar em consideração os fatores envolvidos. Diferentemente disso, o adolescente na fase das operações formais, quando colocado a pensar frente ao mesmo experimento, é capaz de pensar nas hipóteses e só depois disso começar a testá-las, tentando progressivamente dissociar os fatores envolvidos, estudando cada um separadamente. Essa maneira de pensar os experimentos, a partir das hipóteses, para Piaget (1993), implicará na estrutura do pensamento combinatório, conforme se pode perceber no exemplo destacado por ele Quando uma criança é colocada em situação experimental na qual é necessário usar métodos combinatórios (por exemplo, dados 5 recipientes de líquido incolor e inodoro, 3 dos quais combinam-se para formar um líquido colorido, o quarto é um agente redutor e o quinto é água) a criança descobre

41 41 logo a lei depois de ter esgotado todas as combinações possíveis destes líquidos, neste caso particular. (PIAGET, 1993, p. 2-3) Piaget (1993) ainda destaca que esse sistema de pensamento combinatório, além de útil nas situações experimentais, é fundamental para que os sujeitos se tornem capazes de proposições combinatórias, conquista essencial do pensamento formal (PIAGET, 1993). Todo esse progresso levou Piaget a construir o INRC de quatro transformações (grupo de quaternalidade), maneira pela qual ele se utiliza para explicar como um indivíduo impõe a si mesmo uma lógica e descobre, por exemplo, uma lei física universal. Esse esquema INRC, composto por operações: inversa, negativa, reciproca e contrária, permite ao sujeito combinar, em uma operação, a negação e a recíproca, o que não era possível no nível das operações concretas. A lógica das operações formais, que incluem o pensamento combinatório, a lógica das proposições e o INRC constituem a parte final da epistemologia genética de Jean Piaget. No que se refere ao social, a passagem para o estágio das lógicas formais implica em grandes conquistas, uma vez que o pensamento em termos de hipóteses altera a natureza das argumentações, já que é possível adotar o ponto de vista do outro (mesmo sem concordar com ele) e retirar as consequências lógicas que isso implica (PIAGET, 1993). Na passagem para esse novo estágio do desenvolvimento, há um enorme ganho cognitivo no pensamento do adolescente, liberando-o do real, de modo que há o surgimento de um novo egocentrismo, chamado por Piaget de egocentrismo messiânico. O indivíduo acha-se capaz de resolver os problemas do mundo. Esse autor destaca que o indivíduo que se torna capaz de pensamento hipotético, por isto mesmo, interessar-se-á por problemas que vão além do seu campo imediato de experiências. Consequentemente, o adolescente está capacitado para compreender e até mesmo construir teorias e participar da sociedade e ideologias dos adultos. Essa capacidade é, claro, acompanhada, frequentemente, por um desejo de transformar a sociedade e, ainda, se necessário, destruí-la (em sua imaginação) para construir outra melhor. (PIAGET, 1993, p. 2)

42 42 Ainda no campo social, Ribeiro e Garcia (2012, p. 55) destacam que as mudanças no plano cognitivo favorecem uma nova organização afetiva e de valores e um novo posicionamento do adolescente frente a um grupo social. Isto significa que a reversibilidade cognitiva, muitas vezes, estende-se ao campo das relações interpessoais, na forma de relação de reciprocidade (RIBEIRO; GARCIA, 2012). Como se pode notar, nesse período, há uma evolução considerável na maneira pela qual o conhecimento é adquirido, uma vez que a capacidade de raciocinar a partir de hipóteses implica na capacidade de realização de tarefas mentais mais complexas, constitui a lógica dos adultos cultos e proporciona a base para as formas elementares do pensamento científico (PIAGET, 1993). Piaget (2013) destaca ainda que, assim como os fatores biológicos estão diretamente ligados ao desenvolvimento intelectual, os fatores sociais também estão, já que desde o nascimento o ser humano está contido em um meio social que age sobre ele. A sociedade transforma o indivíduo em sua própria estrutura porque, além de obriga-lo a reconhecer fatos, ela fornece-lhe um sistema já totalmente construído de signos que modificam seu pensamento, propõe-lhe novos valores e impõe-lhe uma sequência indefinida de obrigações. (PIAGET, 2013, p. 221) Vygotsky Lev Semenovich Vygotsky nasceu em 1896 na cidade de Orsha, Bielorússia, e teve uma carreira muito curta, vindo a falecer em 1934, com apenas 38 anos de idade, vítima de tuberculose. Na universidade de Moscou, estudou direito e filosofia. Posteriormente, estudou medicina, lecionou literatura e psicologia, sendo esta última a ciência para a qual ele trouxe enormes contribuições. Suas propostas teóricas inovadoras, nessa área, trouxeram vários estudos importantes, dentre os quais destacam-se a natureza do processo do desenvolvimento da criança e a relação entre pensamento e linguagem. No final do século XIX, havia uma divisão clara e irreconciliável da psicologia, em que os seguidores de John Locke, na Inglaterra, propunham uma explicação empiricista da mente, acreditando que as ideias tinham origem em um estímulo ambiental. Por outro lado, os seguidores de René Descartes e Immanuel Kant propunham que o nível

43 43 de consciência abstrata consiste na manifestação de faculdades espirituais que já existem no psiquismo humano. Ambas as crenças têm origem no estudo de René Descartes que preconiza que o estudo humano deveria restringir-se ao seu corpo físico e o estudo da alma estava designado à filosofia. Apesar de não serem considerados psicólogos, esses autores viriam a influenciar fortemente estudos posteriores nessa área (COLE; SCRIBNER apud VYGOTSKY, 2007). No início do século XX, a psicologia tomaria novos rumos e os psicólogos acabariam por fazer com que essa ciência dividisse-se em duas metades bem distintas, uma delas constituída por aqueles que concebem a psicologia como sendo uma ciência natural, que poderia explicar os esquemas sensoriais reflexos; e outra, que acredita que ela seria uma ciência mental, na qual as explicações são dadas a partir de sensações, que se manifestam no espírito e não possuem sentido fora dele. Vygotsky percebeu que a Psicologia encontrava-se em uma situação extremamente paradoxal 15. Para Vygotsky (2007), nenhuma dessas escolas de psicologia existentes era capaz de fornecer elementos que explicassem os processos psicológicos dos seres humanos, propondo a existência da crise da psicologia. Em seus estudos, ele procurou abordar o tema de forma mais abrangente, de modo que as funções psicológicas superiores pudessem ser explicadas pelas ciências naturais. Vygotsky (2007) teceu duras críticas a várias concepções sobre o processo de como se dá a formação das funções psicológicas superiores. Para ele, tal estágio não poderia ser alcançado pela ideia psicológica que acredita em leis do tipo estímuloresposta. Além disso, ele se opôs, ferrenhamente, àqueles que acreditavam que tais funções psicológicas fossem exclusivamente oriundas de um processo de maturação, isto é, já estariam pré-formadas na criança, aguardando o momento certo para se manifestarem. Em sua concepção, essas funções psicológicas são produto da atividade cerebral, isto é, possuem um caráter biológico e fundamentam-se nas relações sociais entre o 15 Apesar de ter sofrido modificação em sua natureza, com o surgimento de importantes trabalhos, como o de Darwin, ainda hoje esta questão é bastante discutida, não só na psicologia, como na ciência como um todo.

44 44 indivíduo e o mundo superior. Em seus trabalhos, Vygotsky (2007) propõe que todo esse entendimento deveria acontecer a partir da teoria marxista, que considera que mudanças históricas na sociedade e na vida material são capazes de provocar mudanças na natureza humana, conforme se pode perceber nas palavras de Oliveira (1995, p.23). (...) a abordagem que busca uma síntese para a psicologia integra, numa mesma perspectiva, o homem enquanto corpo e mente, enquanto ser biólogo e ser social, enquanto membro da espécie humana e participante de um processo histórico. Diferentemente de outros psicólogos 16 de sua época, Vygotsky (2007) acreditava que as ações inteligentes do ser humano estão diretamente ligadas à fala, sendo essas relações fundamentais na organização das funções psicológicas superiores. Algumas vezes, Vygotsky questionava essa separação entre fala e desenvolvimento e criticava o modo como a psicologia abordava o assunto. Assumia-se não somente que inteligência prática e fala tinham origens diferentes, como também se considerava a sua participação conjunta em operações comuns como não tendo importância psicológica básica. Mesmo quando o uso de instrumentos e a fala estavam intimamente ligados numa determinada operação, eles eram estudados como processos separados e pertencentes a duas classes completamente diferentes de fenômenos. Na melhor das hipóteses, a sua ocorrência simultânea era considerada como uma consequência de fatores externos fortuitos. (...) Tanto os estudiosos da inteligência prática como os estudiosos do desenvolvimento da fala frequentemente não reconhecem o embricamento entre essas duas funções. (VYGOTSKY, 2007, p. 11) Para Vygotsky (2007), o fato de considerarem fala e formação da inteligência como fenômenos paralelos fazia com que o comportamento adaptativo das crianças e o uso de signos fossem tratados de maneira separada. Esse autor acreditava que essa separação contribuiu para que Piaget propusesse o conceito de fala egocêntrica, em que ele minimiza o papel da fala na organização da atividade infantil, como também não destaca suas funções de comunicação (VYGOTSKY, 2007). 16 Muitos psicólogos, como W. Stern, comumente citado por Vygotsky em seus trabalhos, não considerava estudar o desenvolvimento da fala para explicar importantes desenvolvimentos em crianças. Eles acreditavam que tais desenvolvimentos estavam prontos no cérebro e emergiam em determinada fase da vida.

45 45 Ainda, com relação à fala e ao desenvolvimento, é possível notar outros trechos em que o autor destaca a importância de se considerar essa relação no desenvolvimento da inteligência. Embora a inteligência prática e o uso de signos possam operar independentemente em crianças pequenas, a unidade dialética desses sistemas no adulto humano constitui a verdadeira essência no comportamento humano complexo. Nossa análise atribui à atividade simbólica uma função organizadora específica que invade o processo do uso de instrumento e produz formas fundamentalmente novas de comportamento. (...) o momento de maior significado no curso do desenvolvimento intelectual, que dá origem às formas puramente humanas de inteligência prática e abstrata, acontece quando a fala e a atividade prática, então duas linhas completamente independentes de desenvolvimento, convergem. (VYGOTSY, 2007, p. 11) Na concepção de Vygotsky (2007), a capacidade de se comunicar através da linguagem é o que diferencia os seres humanos dos outros animais, por isso são a base de uma forma superior de atividade nas crianças. Essa capacidade de comunicação através da linguagem é o que permite com que crianças resolvam tarefas mais difíceis e constituem, acima de tudo, um meio de contato social com outras pessoas. Mais tarde, na vida das crianças, os mecanismos relacionados à fala adquirem uma nova função, chamada, por Vygotsky (2007), de percepção verbalizada. Nesse caso, Vygotsky (2007, p. 23) acredita que a fala adquire uma função sintetizadora, a qual, por sua vez, é instrumental para se atingirem formas mais complexas da percepção cognitiva, fenômeno este que diferencia os seres humanos de qualquer outro animal A relação entre aprendizado e desenvolvimento Para Vygotsky (2007), os problemas da psicologia do ensino somente poderão ser tratados se for considerada a relação fundamental entre aprendizado e desenvolvimento, especialmente em crianças em idade escolar. Ele destacou que existiam basicamente três concepções teóricas que abordavam a relação entre desenvolvimento e aprendizagem em crianças. Em linhas gerais, a primeira delas considera que os processos de desenvolvimento da criança são independentes do

46 46 aprendizado. Muitos teóricos dessa linha, especialmente Piaget, acreditavam que o desenvolvimento é pré-requisito para a aprendizagem. Em uma segunda linha teórica, considera-se que desenvolvimento é aprendizagem. Isto significa que, para esses psicólogos, o processo de desenvolvimento está completa e inseparavelmente misturado com o processo de desenvolvimento (VYGOTSKY, 2007, p. 89). Os psicólogos defensores do primeiro ponto de vista 17 acreditam que os ciclos do desenvolvimento ocorrem anteriormente aos ciclos de aprendizagem. Para eles, a maturação vem depois do aprendizado e o ensino deve seguir o crescimento mental. No caso dos que defendem o segundo ponto de vista, os dois processos, desenvolvimento e aprendizagem, ocorrem simultaneamente e coincidem em todos os pontos. A terceira linha de pensamento tenta combinar elementos das outras duas. Os psicólogos defensores dessa ideia propunham que, quando uma criança dava um passo no aprendizado, ela dava dois no desenvolvimento, mostrando que, dessa forma, aprendizado e desenvolvimento não coincidem (VYGOTSKY, 2007). Vygotsky (2007), em sua proposta, rejeita todas as três teorias descritas anteriormente. Um dos pontos fundamentais de sua ideia é que o aprendizado nas crianças ocorre muito antes que ela atinja a vida escolar. Ele considera que qualquer que seja o problema que a criança se defronte na escola, ela já passou por isso antes. Nesse contexto, ele tece duras críticas aos psicólogos que desconsideram esse fenômeno, dizendo que somente psicólogos míopes podem ignorá-lo. (VYGOTSKY, 2007, p. 94). Em sua concepção, o aprendizado que ocorre na escola está voltado para a assimilação de conhecimento científico, diferindo-se, portanto, daquele que ocorre na vida pré-escolar. Uma criança quando assimila o nome de alguns objetos e realiza perguntas está aprendendo algo. Desse modo, ele propõe que aprendizado e desenvolvimento estão interrelacionados desde o primeiro dia de vida. Vygotsky (2007) descreve que um fato empiricamente estabelecido deve combinar o aprendizado e o nível de desenvolvimento do indivíduo. De acordo com essa ideia, determinados conteúdos escolares devem ser ensinados em determinada faixa etária 17 Piaget é um dos adeptos dessa concepção. Ele acredita que os ciclos do desenvolvimento ocorrem antes dos ciclos de aprendizagem. Vygotsky critica o fato de Piaget estudar o desenvolvimento da criança de forma completamente independente da aprendizagem.

47 47 específica. Contrariamente a esse pensamento, ele propõe que não podemos nos limitar meramente à determinação de níveis de desenvolvimento, se o que queremos é descobrir as relações reais entre o processo de desenvolvimento e a capacidade de aprendizado (VYGOTSKY, 2007, p.95). A partir dessa premissa, ele propõe que deve ser determinado dois níveis de desenvolvimento, o primeiro seria o nível de desenvolvimento real, isto é, o nível de desenvolvimento das funções mentais da criança que se estabeleceram como resultado de certos ciclos de desenvolvimento já completados (VYGOTSKY, 2007, p. 96). Este é o nível que contempla se os conhecimentos que a criança já possui e as tarefas que ela consegue realizar são independentes da ajuda de um adulto, uma vez que as funções necessárias para realizar tal tarefa já estão maturadas. Quando se determina a idade mental de uma criança, está quase sempre se tratando do nível de desenvolvimento real. O segundo nível, chamado por Vygotsky de nível de desenvolvimento potencial, inclui aquelas tarefas que a criança consegue realizar com ajuda de pessoas mais experientes, como um colega, um adulto ou o professor. A distância entre o nível de desenvolvimento real e o nível de desenvolvimento potencial é um conceito chave na teoria de Vygotsky (2007), chamado de zona de desenvolvimento proximal e representam aquelas funções que ainda estão em processo de maturação. De acordo com as palavras do próprio autor, zona de desenvolvimento proximal é a distância entre o nível de desenvolvimento real, que se costuma determinar através da solução independente de problemas, e o nível de desenvolvimento potencial, determinado através da solução de problemas sob a orientação de um adulto ou em colaboração com companheiros mais capazes. (VYGOTSKY, 2007, p. 97) Quando uma criança atinge um estágio de maturação e consegue resolver determinada tarefa por si só, sendo que antes não conseguia, tal tarefa passa a atuar no nível de desenvolvimento real, isto é, o desenvolvimento proximal hoje será o desenvolvimento real de manhã. (...) aquilo que uma criança pode fazer com assistência hoje, ela será capaz de fazer sozinha amanhã (VYGOTSKY, 2007, p.98). Nesse sentido, Vygotsky (2007) mostra que, diferentemente de muitos pensadores de sua época, para se verificar o nível de desenvolvimento de uma criança é importante

48 48 verificar o que ela consegue resolver com a ajuda de um adulto e não aquela tarefa que ela consegue resolver sozinha. Ele demonstrou que a capacidade de duas crianças com a mesma idade mental pode variar de maneira bastante distinta, quando se considera o aspecto do desenvolvimento que ainda está por se contemplar. Uma causa para isso apontada por ele é o fato de as crianças terem se desenvolvido em diferentes contextos sociais, o que faz com que o ambiente promova aprendizagens diversas. Um motivo importante em se conhecer a zona de desenvolvimento proximal é o fato de que ela (...) permite-nos delinear o futuro imediato da criança e seu estado dinâmico de desenvolvimento, propiciando o acesso não somente ao que já foi atingido através do desenvolvimento, como também àquilo que está em processo de maturação. (VYGOTSKY, 2007, p. 98) Com tudo isso, Vygotsky acredita que o estado mental de uma criança só pode ser determinado se for conhecido o nível de desenvolvimento real e a zona de desenvolvimento proximal. Ele ainda destaca que esse duplo conhecimento é uma importante ferramenta na aplicação de métodos diagnósticos do desenvolvimento mental e na solução de problemas de aprendizagem. Em síntese, de acordo com a teoria de Vygotsky, a aprendizagem dos conhecimentos adquiridos pelo homem, ao longo da história, dá-se, sobretudo, pela linguagem, como destaca Palangana (2001) Interagindo com as pessoas que integram seu meio ambiente, a criança apreende seus significados linguísticos e, com eles, o conhecimento de sua cultura. O funcionamento mental mais complexo das crianças emerge graças às regulações verbais realizadas por outras pessoas, às quais vão sendo substituídas gradativamente por autoregulações, à medida que a fala vai sendo internalizada. O processo de apropriação do conhecimento se dá, portanto, no decurso do desenvolvimento de relações reais, efetivas, do sujeito com o mundo. (PALANGANA, 2001, p.108) Outro ponto importante é o seu pressuposto de que desenvolvimento e aprendizagem não coincidem. O processo de desenvolvimento segue o da aprendizagem, o que faz com que se crie a zona de desenvolvimento potencial. Nesse sentido, cada disciplina escolar tem uma relação própria com o curso do desenvolvimento da criança.

49 Aprendizagem em Química Caso se considere que a educação deve formar sujeitos críticos para a vida, o mundo do trabalho e a prática social, cumprindo o triplo papel: econômico, científico e cultural, pode-se concluir que a Química é parte fundamental nesse processo, como destacam os parâmetros curriculares nacionais (PCN+), ou seja, a Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade. (BRASIL, 2002, p.87) O ensino da Química, na maioria das escolas, é caracterizado pela memorização de fórmulas em detrimento ao entendimento de conceitos e fenômenos. Razões para isso são diversas. Está-se ainda colhendo os frutos da influência de uma pedagogia tradicional, na qual o professor é o detentor do saber e o aluno um mero receptor passivo de informações. Para mudar essa realidade, é preciso pensar em novas práticas pedagógicas, que priorizem o desenvolvimento de competências e habilidades, conforme sugere os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN's) e a matriz de competências e habilidades do novo Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM). Gabini e Diniz (2009, p. 2), destacam que ações didáticas diversificadas, dentre elas atividades experimentais bem desenvolvidas, a utilização da História da Ciência permeando o andamento das aulas, projetos interdisciplinares e o uso da informática podem, quando articulados, colaborar no propósito de contribuir para a formação de cidadãos comprometidos com sua comunidade A competência da área 7, que consta na matriz de referência de ciência da natureza e suas tecnologias para o ENEM, propõe que o aluno deve apropriar-se de conhecimentos da química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas (BRASIL, 2009, p.10). Com relação ao desafio de se ensinar Química a partir do desenvolvimento de competências e habilidades, Pessoa (2007, p. 14) destaca que estamos sempre buscando novas formas para melhor alcançar nossos objetivos por meio do uso de recursos

50 50 diferenciados e atualizados, que motivem o estudante a desenvolver suas capacidades e reforcem interesse pela área das ciências. Segundo Driver et al. 18 (1999), a aprendizagem de ciências depende de diversos fatores como a experiência particular do indivíduo, a linguagem e a socialização, fatores estes que se interrelacionam. Essa autora acredita que, no ensino de ciências, é fundamental considerar que o conhecimento científico é, ao mesmo tempo, simbólico por natureza e socialmente negociado. Ela destaca o papel importante exercido pelo professor nesse processo. O papel do professor de ciências, mais do que organizar o processo pelo qual os indivíduos geram significados sobre o mundo natural, é o de atuar como mediador entre o conhecimento científico e os aprendizes, ajudando-os a conferir sentido pessoal à maneira como as asserções do conhecimento são geradas e validadas. Portanto, essa perspectiva pedagógica difere fundamentalmente da perspectiva empirista. (Driver et al., 1999, p. 32) Driver et al. (1999, p. 33) destaca ainda que o enfoque central de grande parte de seu programa de pesquisa [Piaget] foi o modo como os indivíduos conferem significado ao mundo físico por meio do desenvolvimento de estruturas e operações lógicas independentes do conteúdo, conforme foi tratado anteriormente neste trabalho. Apesar de muitos pontos contrastantes, o trabalho dessa autora assemelhase ao de Piaget (1983), quando ambos vêem o significado como sendo construído pelos indivíduos. Desse modo, essa autora propõe importante aspecto que deve ser considerado no ensino de ciências. Esse processo (de reequilibração) requer uma atividade mental interna e tem como resultado a modificação de um esquema anterior de conhecimento. A aprendizagem é vista, portanto, como algo que envolve um processo de mudança conceitual. As abordagens do ensino de ciências baseadas nessa perspectiva concentram-se em fornecer às crianças experiências físicas que induzam ao conflito cognitivo e, assim, encorajam os aprendizes a desenvolver novos esquemas de conhecimento que são mais bem adaptados à experiência. (DRIVER et al., 1999, p. 33) 18 Rosalind Driver foi uma das figuras mais notórias em educação em ciências no século XX. De acordo com Mortimer (1999), seu trabalho publicado em 1978, com o título Pupils and paradigms: a review of literature related to concept development in adolescent science students foi considerado um marco na criação de pesquisas sobre concepções alternativas dos estudantes, que dominou a cena na educação em ciências nas últimas décadas do século passado. Suas ideias diferem consideravelmente das ideias de uma educação positivista, cuja ênfase está na racionalidade técnica e na apresentação descontextualizada do conhecimento a ser adquirido.

51 51 Em uma perspectiva socioconstrutivista descrita por Vygotsky e elucidada anteriormente neste trabalho, a aprendizagem envolve a introdução em um mundo simbólico de signos. A partir dessa perspectiva, como destacam Driver et al. (1999), o aprendizado e o entendimento da ciência são construídos das interações entre indivíduos, quando estes se engajam em tarefas comuns. Esses autores destacam ainda outro aspecto importante no que se refere ao aprendizado em ciências. Se a construção do conhecimento for vista apenas como processo individual, isso é semelhante ao que tem sido tradicionalmente identificado como aprendizagem por descoberta. Se, no entanto, os aprendizes tiverem que ter acesso aos sistemas de conhecimento da ciência, o processo de construção do conhecimento tem que ultrapassar a investigação empírica pessoal. Quem aprende precisa ter acesso não apenas às experiências físicas, mas também aos conceitos e modelos da ciência convencional. O desafio está em ajudar os aprendizes a se apropriarem desses modelos, a reconhecerem seus domínios de aplicabilidade e, dentro desses domínios, a serem capazes de usá-los. Se ensinar é levar os estudantes às ideias convencionais da ciência, então a intervenção do professor é essencial, tanto para fornecer evidências experimentais apropriadas como para disponibilizar para os alunos as ferramentas e convenções culturais da comunidade científica. (DRIVER et al.,1999, p. 34) Como se pode notar, para esses autores, o aprendizado em ciências não ocorre por descoberta, mas em um processo que chamam de enculturação, já que o estudo empírico dos fenômenos naturais do mundo não resultará em conhecimento científico, uma vez que este por natureza é discursivo. Eles destacam ainda que, no ensino de ciências, é fundamental considerar as concepções que os alunos possuem sobre os fenômenos. Tais concepções são construídas e desenvolvidas de acordo com a cultura em que eles vivem e, muitas vezes, diferem-se das explicações apresentadas pela comunidade científica (DRIVER et al., 1999). Nesse sentido, os autores propõem dois componentes importantes no papel do professor. O primeiro deles é introduzir novas ideias ou ferramentas culturais onde for necessário e fornecer apoio e orientação aos estudantes a fim de que eles próprios possam dar sentido a essas ideias. O outro é ouvir e diagnosticar as maneiras como as atividades instrucionais estão sendo interpretadas, a fim de subsidiar as próximas ações. (DRIVER et al., 1999, p. 39) A partir dessas ideias, o professor de Química, ao escolher e planejar uma determinada metodologia em sua prática escolar, sobretudo aquela que inclui o computador e o uso de softwares de aprendizagem, deve levar em consideração como se dá o aprendizado, especialmente aquele próprio das ciências.

52 52 Em linhas gerais, pode-se afirmar que a Química é uma ciência da natureza que tem como foco de interesse o estudo dos materiais, suas propriedades, sua constituição e transformações. Mortimer, Machado e Romanelli (2000) destacam que, nos currículos tradicionais, esses conteúdos são abordados em uma sequência linear. Para que se possa compreender efetivamente os vários assuntos da Química, é ideal, segundo estes autores, que se estabeleça uma interrelação entre esses aspectos, para que nenhum deles fique priorizado em detrimento dos demais, como mostra o triângulo a seguir. Figura 1: Triângulo que representa os focos de interesse da Química. Fonte: MINAS GERAIS, SEE-MG (1998). No que se refere aos aspectos do conhecimento químico, esses autores propõem um novo triângulo. Figura 2: Triângulo que representa os aspectos do conhecimento químico. Fonte: MINAS GERAIS, SEE-MG (1998). O aspecto fenomenológico refere-se aos fenômenos que são próprios da Química, como a mudança de estado físico de uma substância ou a solubilização de um material em outro. O aspecto teórico refere-se às explicações de natureza microscópica em nível atômico-molecular, a partir de modelos criados e adotados pela comunidade

53 53 científica, de natureza abstrata e que incluem entidades como átomos e moléculas. Os aspectos representacionais são os de natureza simbólica, como as equações, as fórmulas e os gráficos (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000). Com relação a esses aspectos, esses autores apontam que a maioria dos currículos tradicionais e livros didáticos enfatizam prioritariamente o aspecto representacional, em detrimento dos demais, o que cria um problema, pois os alunos podem tomar como real as inúmeras fórmulas e representações que aparecem nos livros ou nas aulas de Química (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000). Novamente, o ideal é que haja um equilíbrio entre os três vértices do triângulo. Formular e testar hipóteses, enxergando a Química como uma atividade hipotético-dedutiva, privilegia os aspectos apresentados no triângulo. Um software educacional, se pensado e desenvolvido a partir de concepções como esta, isto é, que interrelacionam os focos de interesse da Química e apresentam de maneira equitativa teoria, fenômeno e representação, tem grande chance de funcionar como um instrumento que contribui para um efetivo aprendizado em Química. Por fim, esses autores ainda destacam a importância de se trabalhar a Química através de atividades problematizadoras, como se pode ver. Estudos em sociologia da ciência revelam, no entanto, que o cerne da prática científica é a resolução de problemas abertos. Ao encaminhar a solução de determinada questão, o cientista vai deparando-se com uma série de outros problemas. Um problema aberto não tem uma solução única e demanda do cientista avaliações constantes de custo e benefício, de riscos e de escolha de caminhos alternativos. Na abordagem por resolução de problemas, a intuição desempenha um papel fundamental nas tomadas de decisão. Esse aspecto pode ser uma ferramenta importante para o aluno em todos os setores da atividade produtiva, e não apenas naqueles ligados à Química. (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000, p. 277) Se determinado software é pensado e construído a partir dessas ideias e o professor utiliza-o como uma ferramenta, levando em consideração as teorias de ensino e aprendizagem, bem como os aspectos importantes do ensino de ciências, é possível que essa ferramenta contribua para a formação de sujeitos que não saibam somente resolver uma equação ou fórmula, mas que também exerçam seu papel de cidadãos, críticos para a vida e engajados para as questões sociais, contribuindo para o desenvolvimento local.

54 INOVAÇÃO EDUCACIONAL E A INFORMÁTICA NO PROCESSO DE ENSINO- APRENDIZAGEM Atualmente, no Brasil, muito se tem discutido sobre inovação na Educação com o intuito de romper com práticas pedagógicas tradicionais, que priorizam o professor como detentor único do saber e o aluno um receptor passivo de informações. O debate sobre os impactos do uso de tecnologias da informática no processo educacional não é novo e tem influenciado consideravelmente a discussão de políticas voltadas para a área da educação. Durante certo período, os principais investimentos no setor eram voltados para a disponibilização de infraestrutura de informática, mas, hoje, há também uma preocupação com o uso pedagógico que será realizado por meio desses recursos. No que se refere à inovação educacional, Messina (2001) tem como fundamento a alteração de sentido a respeito da prática educacional com caráter intencional, sistemático e planejado, em oposição às mudanças espontâneas. Fullan (2000) diz que inovar é antes de tudo um processo e não um acontecimento. Mas, de fato, o que seria introduzir novidade na educação? Para Demo (2011), o conhecimento inovador é fundamental na formação da competência, como se pode ver a partir de suas palavras. Tomamos educação como o processo de formação da competência humana histórica. Entendemos por competência a condição de não apenas fazer, mas de saber fazer e, sobretudo, refazer permanentemente nossa relação com a sociedade e a natureza, usando como instrumentação crucial o conhecimento inovador. Mais que fazer oportunidade, trata-se de fazer-se oportunidade. (DEMO, 2011, p.13) De acordo com Hernandez et al. (2000), a inovação na educação deve surgir a partir da cultura em que se está inserida, pelo sujeito que a promove, de modo que haja um canal de comunicação entre quem planeja a educação e quem a exerce. Para esse autor, a inovação ocorre quando novos conhecimentos são introduzidos no que ensinar e práticas alternativas são inseridas às já existentes.

55 55 Fullan (2001) caracteriza a inovação em educação como um processo multidimensional e aberto. Para Carbonell (2002, p. 19), a inovação pode ser definida como um conjunto de intervenções, decisões e processos, com certo grau de intencionalidade e sistematização, que tratam de modificar atitudes, ideias, culturas, conteúdos, modelos e práticas pedagógicas. Segundo Santos (2005), o ensino de ciências deve ser mais próximo à realidade do estudante e não voltado para a formação de futuros cientistas ou apenas para a aprovação em testes e provas. Esse autor propõe aos educadores de ciência o abandono do ensino baseado em livros em favor da inclusão nas atividades escolares de modelos participativos, onde os alunos estejam engajados de forma colaborativa no processo de investigação científica (SANTOS, 2005, p. 55). Nesse sentido, o uso do computador e a inclusão de novas tecnologias podem contribuir para essa aprendizagem colaborativa, pois, como destaca Santos (2005), o uso do computador no ensino de ciências poderá provisionar informações que darão suporte ao processo de investigação; possibilitar, a partir de ferramentas de comunicação, a aprendizagem colaborativa dos estudantes; e, a partir de softwares de simulação, gerar a aprendizagem concreta de fenômenos. Galán e Santos (2012, p. 86) propõem que, ainda que não esteja bem caracterizada o que constitui uma inovação na educação, é importante ressaltar que o desejo de inovar tem relação com o suprimento de necessidades que exigem respostas novas. Hernández propõe algumas características de um sistema inovador na educação: Um sistema é inovador quando: surge dos professores; há um grupo que o impulsiona ou propõe; há vontades de mudanças nas concepções e nas atitudes, e não só na organização curricular; tem conexão com as expectativas das famílias e com as necessidades dos alunos; contribui para a satisfação profissional e pessoal dos professores e, indiretamente, introduzir mudanças no sistema escolar; está aberto ao contraste com os grupos de professores; considera-se que as contradições são parte do processo inovador; necessita de reflexão crítica para não se considerar uma prática rotineira. (HERNÁNDEZ, 2000 apud BRASÃO, 2013, p. 197) Ainda, segundo Gálan e Santos (2012, p. 99), "usar as tecnologias de forma criativa e independente de acordo com as necessidades de ensino e aprendizagem do tempo presente pode ser a resposta para como inovar em sala de aula".

56 56 Além disso, mesmo que possuam caráter de inovação, projetos e propostas que são pensados por especialistas e teóricos sem que o professor participe de sua construção, podem contribuir para um desestímulo por parte de quem vai executar. O uso no processo de ensino-aprendizagem de softwares educacionais traz a impressão de que as aulas tornar-se-ão mais atraentes a ponto de motivar o aluno e prender sua atenção. Mas somente a introdução desses recursos garante que haja uma inovação no processo educacional? Nas escolas, a busca pela inovação, muitas vezes, está associada à aquisição de modernos equipamentos de informática, dentre os quais se podem destacar computadores, tablets, lousas eletrônicas e projetores. Com tudo isso, o professor, direta ou indiretamente, é pressionado a utilizar todo esse aparato e modernizar suas aulas, mesmo que, muitas vezes, não tenha recebido formação básica para a utilização de tais equipamentos, os quais, nesse caso, acabam sendo subutilizados ou não utilizados como uma importante ferramenta no processo de ensinoaprendizagem. Em linhas gerais, como destaca Valente (1993), o computador na educação pode ser utilizado basicamente como máquina de ensinar ou como ferramenta. Como máquina de ensinar, ele pode ser programado com uma série de informações e conteúdos para que estes sejam passados aos alunos em forma de tutoriais, vídeos aula, e-aula ou através de programas do tipo exercício e prática, entre outros. Isto seria informatizar os métodos tradicionais de ensino. Muitos, erroneamente, acreditam que é possível utilizar essa abordagem de forma construtivista, no sentido piagetiano, em que o computador, como destaca Valente (1993, p. 39), propiciaria a construção de conhecimento na cabeça do aluno. Como se os conhecimentos fossem tijolos que devem ser justapostos e sobrepostos na construção de uma parede. Nesse caso, o computador tem a finalidade de facilitar a construção dessa "parede", fornecendo "tijolos" do tamanho mais adequado, em pequenas doses e de acordo com a capacidade individual de cada aluno. Como foi destacado anteriormente neste trabalho, Piaget propõe que a construção do conhecimento na criança ocorre porque ela interage com os objetos do seu mundo e a partir daí ela desenvolve esquemas mentais e, consequentemente, o aprendizado.

57 57 Esse desenvolvimento ocorre em função do trabalho mental da criança e não por meio de um processo de transmissão de informação. Ao contrário disso, se o computador for utilizado como uma ferramenta de inovação pedagógica, poderá certamente provocar as mudanças que se espera na educação ao promover a aprendizagem. Nesse caso, ao invés de transferir conhecimento ao aluno, o computador seria uma ferramenta de promoção de construção do conhecimento pelo próprio aluno. A partir de pesquisa realizada pelo CGI.br na edição de 2012, Gonsales (2014, p. 57) destaca que os educadores pouco inovam em propostas metodológicas colaborativas com recursos digitais (29%), apesar de já serem usuários de internet em suas próprias residências (92%). Essa autora ainda aponta que o contexto atual, não só no Brasil, mas em todo o mundo, envolve o desafio de integrar ou mais efetivamente, impregnar as TIC ao currículo de forma qualitativa e trazer de fato a cultura digital para a escola e demais espaços de aprendizagem (sejam eles formais ou informais). Desafio esse que passa, em primeira instância, pela formação inicial e continuada de docentes e, simultaneamente, pela incorporação de tendências que já fazem parte do cotidiano da sociedade conectada, tais como: personalização de uso, práticas colaborativas em redes digitais, adoção crescente de celulares e computadores móveis, e preferência por software livre e conteúdo aberto. (GONSALES, 2014, p. 57) É claro que não é a tecnologia computacional ou qualquer outra que irá resolver o problema educacional brasileiro, mas, se utilizada adequadamente, poderá melhorar substancialmente o aprendizado dos estudantes. Masetto (2000) destaca que não basta que se substituam técnicas tradicionais de ensino, nas quais se usam o quadro negro e o giz, por aulas modernas, com modernos recursos audiovisuais, em que o tradicional ainda prevalece. Esse autor afirma também que as técnicas devem ser escolhidas de acordo com o que se pretende que os alunos aprendam. Em sua visão, é importante que não se pense em apenas uma técnica computacional isolada e, com relação ao uso dessas técnicas, ele propõe o seguinte: requerem um planejamento detalhado, de tal forma que as várias atividades integrem-se em busca de objetivos pretendidos e que as várias técnicas sejam escolhidas, planejadas e integradas de modo a colaborar para que as

58 58 atividades sejam bem realizadas e a aprendizagem aconteça. Uma técnica se liga a outra, e a integração de várias técnicas é que dará consistência ao processo de educação. Não acreditamos em uma aprendizagem à distância ou mesmo presencial utilizando as novas tecnologias, porém, de modo esparso, de quando em quando, e sempre da mesma maneira. (MASETTO, 2000, p.155) Dentre as inúmeras possibilidades, é inegável que as tecnologias computacionais e as mídias digitais em diversos contextos, especialmente o escolar, possibilitam mudança de atitude no meio educacional. Moraes (1997, p. 6) acredita que o computador deve ser utilizado como catalisador de mudança do modelo educacional vigente. Nessa mesma linha, Gatti (1993, p. 23 apud COX, 2003, p. 56) acredita que (...) a introdução de microcomputadores pode representar, sim, uma possibilidade de lidar melhor e mais eficientemente com alguns tópicos do ensino; que o enriquecimento constante desta tecnologia talvez permita ampliar e flexibilizar possibilidades enquanto instrumentos auxiliar no processo de escolarização; que através de atividade com microcomputadores o professor pode fazer modificações importantes e interessantes em sua didática, de forma a alterar o próprio processo de aprendizagem. Como se pode ver, a utilização de recursos computacionais pode potencializar o ensino e torná-lo mais atraente. O uso desses recursos torna possível o acesso às mais recentes informações quase que em tempo real de notícias ou pesquisas que são realizadas em todo o mundo, o que faz com que o mecanismo de divulgação científica seja mais simples. Isso significa que tanto aluno como professor podem pesquisar qualquer assunto de qualquer área com uma velocidade incrível. É possível realizar ou oferecer cursos à distância ou semipresenciais; explorar o uso de imagem, som e movimento, tudo ao mesmo tempo; explorar a comunicação entre professor e aprendiz e destes entre si em diversos processos, como na aprendizagem colaborativa, na pesquisa de informações básicas e complexas e na formação permanente. Cox (2003, p. 59) aponta que a melhoria da linguagem e da escrita pode surgir em resposta ao desenvolvimento de práticas de produção de texto pelo educando, então mais estimulados pelos ambientes computacionais mais ricos em recursos e facilidades. O uso de programas de edição de texto, como destaca essa autora, pode agir como um estímulo ao aluno, uma vez que, ao final de sua produção, ele contará com um trabalho limpo e organizado. Os recursos de edição apresentados por esses programas permitem que o aluno faça trabalhos cada vez mais aperfeiçoados, já que

59 59 essa prática acaba por se tornar mais atraente em função da vasta quantidade de recursos e ferramentas. Com relação a essas ideias, Moraes (1997, p. 8) afirma que pesquisas sobre o uso dos computadores no processo de ensino e aprendizagem da língua materna e estrangeiras vêm aumentando nos últimos anos, tanto no Brasil quanto no exterior. Estas atividades apontam uma série de evidências reforçando melhorias na habilidade de escrita de alunos trabalhando em ambientes informatizados. No que se refere à interdisciplinaridade, o computador pode contribuir para que os projetos de diversas áreas saiam do papel e tornem-se realidade na escola, como destaca Moraes (1997, p.10). (...) ambientes computacionais utilizando ferramentas adequadas criam todo um espaço para o desenvolvimento interdisciplinar, mediante o desenvolvimento de projetos e atividades integrando várias disciplinas. O computador, neste contexto, é visto como um objeto para a expressão da criatividade e uma ferramenta para a integração e organização de conteúdos socialmente relevantes e interdisciplinares. Em uma educação diferente daquela em que o aluno é um receptor passivo de informações, é preciso que este esteja inserido no processo de produção de seu próprio conhecimento, deixando de ser apenas consumidor da informação para ser autor. Há uma concordância sobre esta questão em Valente (1999, p. 29) que diz que "a mudança pedagógica que todos almejam é a passagem de uma educação totalmente baseada na transmissão da informação, na instrução, para a criação de ambientes de aprendizagem nos quais o aluno realiza atividades e constrói o seu conhecimento". Este é um trabalho complexo e precisa de uma nova postura de toda a equipe escolar, especialmente dos professores. Com relação a isso, Valente destaca que [...] é preciso que se tenham professores melhor qualificados, não para empurrar a informação ao aluno, mas para saber criar situações onde o aluno puxa a informação. Mais ainda, somente ter a informação, não implica em ter conhecimento. O conhecimento deverá ser fruto do processamento dessa informação, aplicação dessa informação processada na resolução de problemas significativos e reflexão sobre os resultados obtidos. Isso exigirá do aluno a compreensão do que está fazendo para saber tomar decisões, atuar e realizar tarefas. Portanto, a educação não pode ser mais baseada em um fazer descompromissado, de realizar tarefas e chegar a um resultado igual à resposta que se encontra no final do livro texto, mas do fazer que leva ao compreender. (VALENTE, 1999, p. 24)

60 60 Mas o que será que falta para que o uso da informática no ensino traga uma inovação e uma aprendizagem efetiva? O professor está preparado para essa prática? O investimento de grandes recursos em infraestrutura de informática, além da presença de diversos tipos de aparelhos conectados à internet em todos os espaços sociais, inclusive no dos alunos, poderá contribuir para que, mais cedo ou mais tarde, o professor sinta-se pressionado a utilizar recursos modernos em suas aulas. Muitas famílias e a sociedade como um todo têm pressionado a escola para que esta se modernize. Os proprietários de escolas privadas e os administradores públicos têm respondido a essa pressão aumentando a infraestrutura, adquirindo equipamentos e construindo laboratórios, de modo que fique subentendida a ideia: pronto professor, os recursos estão aí, agora basta que você os utilize. Todo esse investimento garante que o professor utilizará o computador em favor de um benefício pedagógico? No que se refere à infraestrutura, é claro que é imprescindível que professores e alunos tenham acesso a computadores conectados à internet de alta velocidade em casa e na escola. As políticas públicas devem caminhar neste sentido. Moran (2000, p. 51) aponta que as escolas públicas e as comunidades carentes precisam ter acesso garantido para não ficarem condenadas à segregação definitiva, ao analfabetismo tecnológico, ao ensino de quinta classe. A pesquisa TIC educação aponta que, para além das questões de infraestrutura, a capacitação dos professores ainda é uma enorme barreira para o uso pedagógico dos recursos digitais. Nessa edição da pesquisa, apenas 46% dos professores declararam utilizar o computador e a internet em sala de aula com os alunos. Masetto (2000, p. 134) destaca que, nas Universidades, o professor é formado para valorizar conteúdos e ensinamentos acima de tudo, e privilegiar a técnica da aula expositiva para transmitir esses ensinamentos (...). Esse mesmo autor critica a formação dada nos cursos de licenciatura nas Universidades, apontando que o uso de tecnologia adequada ao processo de aprendizagem e variada para motivar o aluno 19 Disponível em: < Acesso em 2 jun

61 61 não é tão comum, o que contribui consideravelmente para que professores de ensino fundamental e médio não estejam preparados para lidar com a informática em suas aulas. Nesse quesito, Almeida e Franco (2013, p. 50) afirmam que (...) muitos dos professores do Ensino Superior desconhecem o universo curricular que envolve a temática das tecnologias. A maioria as usa no seu cotidiano, mas a utilização com finalidade educacional ainda é bastante restrita ao Ensino Superior, ressaltando-se como exceção os cursos oferecidos a distância. Ainda, segundo Almeida e Franco (2013, p. 49), a democratização da apropriação das TIC pelos professores em escolas públicas passa por quatro aspectos básicos: (...) a disponibilização de infraestrutura adequada; a oferta de programas de formação de professores; a inclusão nas diretrizes curriculares e na base curricular comum de referenciais que permitam a inserção de educadores e educandos na cultura digital; e a disponibilização de conteúdos educativos alinhados aos mesmos referenciais. Com relação ao segundo aspecto, isto é, àquele que se refere à formação do professor, dados da pesquisa TIC educação 2013 mostram que somente 52% dos professores realizaram formação específica em TIC e, destes, 73% custearam essa formação com recursos próprios. O governo e as secretarias de educação custearam somente 22% dessas formações. A partir desses números, Padilha (2013) aponta que atualmente não é mais possível afirmar que a resistência docente é um empecilho relevante para que se utilizem as ferramentas de informática nas aulas. Essa autora destaca que (...) não bastará continuarmos oferecendo mais e melhores formações nos mesmos modelos que já vimos fazendo. Faz-se necessário criar desenhos disruptivos de formação para que docentes e escolas incorporem uma verdadeira mudança de cultura, de modelo mental, incorporando e ampliando características que já se observam de forma incipiente nas práticas espontâneas dos professores apontadas nos dados da pesquisa TIC Educação. Do contrário, a predisposição verificada entre docentes para a adoção das tecnologias não será revertida em melhoria da qualidade educativa. (PADILHA, 2013, p. 84) Já Prado e Martins (1998, p.1) destacam que é preciso pensar numa formação sistêmica para o professor. [...] a formação do professor em informática na educação precisa ser vista além do espaço/tempo do curso, contemplando nesse processo a dimensão do contexto do dia a dia do professor. Nesse enfoque a preparação do

62 62 professor envolve muito mais do que ele aprender a lidar com as ferramentas computacionais. O professor também precisa aprender a recontextualizar o uso do computador, integrando-o às suas atividades pedagógicas. Isto significa que o processo de formação deve propiciar ao professor construir novos conhecimentos, relacionar diferentes conteúdos e reconstruir um novo referencial pedagógico. Assim, pode-se concluir que não é a inclusão do computador na escola e o oferecimento de formação para o professor nos moldes tradicionais que garantirá que o computador será utilizado como ferramenta de inovação pedagógica. É preciso reinventar o ensino e, nesse sentido, a informática e as tecnologias digitais podem ser uma grande aliada. Quanto ao professor, agente fundamental nesse processo, não é necessário que tenha conhecimentos técnicos de informática ou programação. O domínio dos recursos computacionais deve ser no sentido de integrá-los à sua disciplina. Nos últimos anos houve, tanto no setor público quanto no privado, investimentos de grandes quantidades de recursos na aquisição de equipamentos de informática para as escolas. Muito além de meros reprodutores audiovisuais ou ferramenta de trabalho administrativo, esses equipamentos, se bem utilizados, podem contribuir para uma aprendizagem significativa e um ensino inovador. É inegável que a chegada dos recursos computacionais trouxe algo novo para a sala de aula. É possível ganhar tempo e tornar as aulas mais atraentes e interessantes. Mas tudo isso será de pouco valor se não for para um ganho pedagógico e uma melhoria no ensino, principalmente, em estabelecer relação entre o que se aprende na sala de aula e a realidade, entre teoria-fenômeno e representação. Os softwares, ou qualquer outra ferramenta de aprendizagem, e sua metodologia de utilização, ao serem construídos precisam levar em consideração como se dá o processo de aquisição do conhecimento. Nesse sentido, é fundamental que os desenvolvedores de conteúdos computacionais, objetos digitais de aprendizagem, softwares, jogos educacionais, entre outros, conheçam como ocorre esse processo para que o material produzido seja efetivamente capaz de contribuir na aprendizagem. Se for pensada a educação como um processo contínuo, cabendo a ela formar sujeitos conscientes, com valores éticos e morais, participativos, preocupados com as

63 63 questões sociais, deve-se saber que, dificilmente, se conseguirá isso com um ensino livresco tradicional que valoriza, sobretudo, conteúdos desconexos com o cotidiano do aprendiz e memorizações. É claro que não cabe à informática, ou a qualquer outra técnica isolada, resolver os problemas da educação ou das dificuldades de aprendizagem, mas, se bem utilizadas, podem ser uma excelente ferramenta. Aos professores, além de conhecerem como se dá a aquisição do conhecimento, é preciso que tenham objetivos claros do que se deseja ao utilizar uma ou mais ferramentas computacionais em suas aulas, para que, desse modo, não acabem repetindo antigas práticas educacionais.

64 64 3 USO DE SOFTWARES EM AULAS DE QUÍMICA: possibilidades e desafios em busca de um ensino inovador Este capítulo apresenta os resultados da pesquisa desenvolvida no Programa de Pósgraduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local sobre o uso de softwares no ensino de Química. Por meio de uma pesquisa qualitativa descritiva, procurou-se identificar de que maneira softwares utilizados por professores em sala de aula podem contribuir para um ensino inovador. Para a pesquisa empírica, realizouse a análise de 10 softwares mais comumente utilizados por professores de Química no ensino médio, de acordo com critérios, que levaram em consideração as concepções de ensino-aprendizagem, implícitos em tais softwares. A estrutura do capítulo compreende a apresentação dos softwares analisados, os resultados levantados e, em seguida, a análise dos dados obtidos. O estudo permite considerar o uso da informática no ensino de Química como ferramenta necessária para promover um ensino inovador e a formação integral de sujeitos capazes de interpretar e intervir na realidade em que vivem. A partir dessa análise, espera-se a elaboração de metodologias inovadoras que contribuam para um aprendizado efetivo em ciências da natureza, especialmente a Química. 1. INTRODUÇÃO Esta pesquisa teve como objeto de estudo as ações didático-pedagógicas possibilitadas pelo uso de softwares educacionais como ferramenta facilitadora no ensino de Química. Em termos de definição, software ou programa é uma sentença escrita em uma linguagem computável, para a qual existe uma máquina (computável) capaz de interpretá-la. A sentença (o software) é composta por uma sequência de instruções (comandos) e declarações de dados, armazenável em meio digital. Ao interpretar o software, a máquina computável é direcionada à realização de tarefas especificamente planejadas, para as quais o software foi projetado. (FERNANDES, 2002, s.p.) Em outras palavras, programa ou softwares são os aplicativos presentes nos mais diversos sistemas operacionais dos computadores e que, universalmente, são

65 65 utilizados para processamento de textos, imagens, vídeos, planilhas eletrônicas, entre outros. Na década de 1950, diversos softwares de instrução programada foram criados para serem implementados no computador, marcando o início do uso de softwares no ensino. Em muitas escolas, as práticas de professores de Química têm origem no método tradicional de ensino, no qual os alunos recebem passivamente as informações dos professores que as transmitem. Nesse caso, há uma supervalorização no ensino de classificações, fórmulas e memorizações que acabam contribuindo para um aprendizado de conteúdos que possuem pouca relação com outros saberes e com o cotidiano do aluno. Mesmo em um ensino de Química que prioriza saberes fundamentais para a formação de sujeitos críticos para a vida, prontos para o mundo do trabalho e a prática social, capazes de interpretar e intervir na realidade em que vivem, a explicação de fenômenos e o aprendizado de alguns conceitos abstratos, mesmo que considerados difíceis, podem ser prazerosos e se tornarem mais fáceis, quando se utilizam ferramentas que auxiliem nesse processo, em especial o computador. Nesse sentido, há uma grande variedade de softwares, com diferentes objetivos, que foram construídos com o intuito de facilitar o aprendizado de Química. A pesquisa realizada teve como objetivo geral identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e comercializados para o uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento de contribuição técnica na área de educação voltada para o desenvolvimento local com características de inovação social. Para responder tal questionamento, realizou-se uma pesquisa qualitativa, cuja metodologia adotada, por meio da revisão teórica e da análise de softwares, visou identificar em que medida esses recursos tecnológicos estão, efetivamente, contribuindo para a inovação no ensino de Química. Quanto ao tipo de estudo, este foi de caráter exploratório e descritivo.

66 66 Ao fazer esse delineamento, o pesquisador sinaliza a importância de se observarem, analisarem, classificarem e interpretarem os softwares selecionados à luz das teorias que subsidiarão a pesquisa. Isto porque, segundo Gil (2009), o estudo exploratório possibilita ao pesquisador familiarização com a temática por meio da revisão teórica; enquanto o estudo descritivo, por meio da observação, registro, análise, classificação e interpretação dos fatos, propicia a descrição das características de um evento ou população e descobre, com precisão, suas peculiaridades, natureza, relação e conexão com os outros. Realizou-se a análise de 10 softwares amplamente utilizados por professores de Química no ensino médio, de acordo com critérios que levaram em consideração concepções de ensino-aprendizagem que nortearam a construção desses programas. A estrutura do capítulo compreende a apresentação dos softwares analisados, os resultados levantados e, em seguida, a análise dos dados obtidos. O estudo permite considerar o uso da informática no ensino de Química como ferramenta necessária para promover um ensino inovador e a formação integral de sujeitos críticos e conscientes da sua atuação na sociedade em que vivem. 2. OS SOFTWARES ANALISADOS Foram selecionados 10 softwares comumente utilizados no ensino dessa disciplina. Para orientar a análise, estes foram divididos em 5 categorias: Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a O estudo da tabela periódica é de fundamental importância para a compreensão e a explicação de uma série de fenômenos e conceitos que são próprios da ciência da natureza, em especial a Química. Esse assunto é um desafio, pois os alunos acreditam que o melhor caminho para se compreenderem as propriedades periódicas e aperiódicas dos elementos é decorando essas informações. O ensino praticado em muitas escolas privilegia aspectos teóricos de forma tão complexa que o assunto acaba tornando-se muito abstrato para os alunos, provocando um desinteresse e uma desconexão com a sua vida.

67 67 Tradicionalmente, a ferramenta mais comumente utilizada para se ensinar esse assunto é o livro didático, sendo que muitos destes, nos dias de hoje, possuem uma tabela periódica anexa. Na internet, é possível encontrar diversos softwares de tabela periódica que podem ser instalados em computadores, smartphones ou tablets. Há ainda aqueles que funcionam diretamente via Web. Para essa pesquisa, foram escolhidos os dois softwares gratuitos que possuem o maior número de downloads no sítio baixaki 20, o QuipTabela 4.01 e otabela Periódica Interativa 3.2a. O QuipTabela 4.01 possui uma interface gráfica simples e não é possível maximizar a sua janela. Dentre as várias opções de exibição, é possível escolher que tipo de classificação se quer mostrar dos elementos (FIG. 3). Figura 3 Tela do programa QuipTabela 4.01 Fonte: QuipTabela Ao clicar em um dado elemento, é apresentada uma série de informações sobre ele, como constantes físicas, número atômico, massa atômica, breve histórico, fontes de obtenção e algumas aplicações (FIG. 4). 20 Dados obtidos no dia 22/05/2015.

68 68 Figura 4 Tela com informações de um dado elemento químico no programa QuipTabela 4.01 Fonte: QuipTabela Além disso, o programa ainda possui uma breve biografia de alguns cientistas, algumas curiosidades químicas em forma de você sabia que..., uma tabela bastante completa de potências de redução e uma ferramenta que pode ser utilizada para se compararem as propriedades de dois elementos químicos. O software Tabela Periódica Interativa 3.2a possui funcionalidades muito semelhantes ao QuipTabela 4.01 em relação às informações dos elementos, isto é, ao clicar em um dado elemento, é apresentada sobre ele uma série de informações como propriedades, curiosidades, disponibilidade, produção, entre outro. Além de possuir uma interface gráfica mais simples, ele é executado a partir de um navegador off-line de internet e, por isso, pode ser maximizado e trabalhado em modo de tela inteira. Ele ainda oferece a opção de se trabalhar com uma tabela periódica interativa simples ou mais completa. Em ambos os casos, as legendas e cores utilizadas para diferenciar as classificações são muito confusas e exigem um maior conhecimento de quem as interpreta.

69 69 Figura 5 Tela da tabela periódica completa disponível no programa Tabela Periódica Interativa 3.2a Fonte: Tabela Periódica Interativa 3.2a. Vale destacar, ainda, que ambos softwares, por não conterem uma versão mais atualizada, não possuem alguns elementos que já foram aceitos e incluídos na tabela periódica da IUPAC 21. Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes, Produtos e Excesso Os simuladores são programas que fornecem modelos de um sistema, fenômeno ou processo, podendo ser desde uma simples representação de fórmula até a demonstração completa de um experimento. Eles são capazes de reproduzir e simular o comportamento de um determinado sistema. No mercado, existem diversos tipos de simuladores, que, por razões diversas, são úteis em diversos contextos, como no 21 União Internacional de Química Pura e Aplicada. Disponível em: < Acesso em 22 mai

70 70 treinamento de: policiais em situações de guerra ou terrorismo; pilotos de avião; operadores de máquinas; profissionais da saúde em aplicações de injeções e vacinas; médicos em cirurgia; entre outros. No que se refere ao ensino de Química, os simuladores possuem um papel de destaque. O ensino de muitos fenômenos próprios dessa disciplina envolve o entendimento de conceitos que, muitas vezes, são bastante abstratos e operam no senso comum e nas concepções prévias do aluno. Levá-lo, a partir de suas próprias ideias, a compreender a proposta e a linguagem própria da ciência de um determinado fenômeno pode ser uma tarefa difícil. Nesse sentido, os simuladores podem, dentre outras coisas: simular experimentos em escolas que não possuem laboratório ou que, por ventura, envolvam reações com reagentes caros e/ou perigosos; reproduzir desenhos, inclusive em 3 dimensões, de átomos e moléculas, de acordo com a concepção da ciência, o que muitas vezes seria impossível, utilizando-se somente o livro didático; reproduzir em nível atômico molecular reações químicas e outros fenômenos; trazer para a realidade do aluno situações e fenômenos que ele provavelmente não vai viver em seu cotidiano, como os que acontecem em uma usina nuclear ou no espaço. De acordo com Melo, E. S. N. e Melo, J, R. F. (2005, p. 61), [...] os softwares de simulação têm surgido como uma nova opção no ensino da química, visando substituir as representações pictóricas, esquemáticas e os modelos estáticos anteriormente utilizados por ferramentas que proporcionam visualização de representações de modelos dinâmicos, proporcionando condições aos alunos de desenvolverem a compreensão conceitual dos estudos, sem que haja apenas o uso mecânico dos conceitos que envolvem os fenômenos estudados. Esses autores ainda destacam que em uma simulação, o comportamento deve representar o funcionamento do sistema real, de acordo com as teorias ou modelos que o descrevem, ou seja, são representações de um sistema que a teoria supõe ser real, que possibilitam interações sem as limitações ou perigos que o sistema real possa ter. (MELO, E. S. N; MELO, J. R. F, 2005, p. 55) Outros autores que destacam o papel da simulação no ensino de Química são Eichler e Del Pino (2000). Esses autores apontam que as simulações são ferramentas úteis para a aprendizagem de conceitos científicos. As suas vantagens estão relacionadas com os modos de construção do conhecimento, pois as simulações oferecem um ambiente interativo para o

71 71 aluno manipular variáveis e observar resultados imediatos, decorrentes da modificação de situações e condições. (EICHLER; DEL PINO, 2000, p ) Em pesquisa na internet, encontrou-se uma série de sítios que dispõem de animações/simulações, dentre os quais se pode destacar o Banco Internacional de Objetos Educacionais 22 do MEC que, dentre os mais de objetos de aprendizagens, possui, somente em Química, uma reunião de animações/simulações produzidas em projetos desenvolvidos pelo próprio MEC ou disponibilizadas por outras instituições nesse portal para fins educacionais. Para esta pesquisa, foram escolhidas 2 das 39 simulações de Química que constam no sítio da PhET 24, um projeto da Universidade do Colorado (EUA) criado e concebido para desenvolver simulações de alta qualidade em diversas áreas da ciência. Idealizado por Carl Weieman, prêmio Nobel de Física de 2001, esse projeto apresenta simulações gratuitas interativas desenvolvidas em java, flash ou html5, todas de código fonte aberto, que podem ser utilizadas on-line ou baixadas para um computador. De acordo com experiência do pesquisador, estas são as simulações que os professores de Química mais utilizam em suas aulas. As duas simulações escolhidas foram Estados da Matéria e Reagentes, Produtos e Excesso, ambas traduzidas para a língua portuguesa. A primeira foi selecionada por ser um assunto que envolve representação de moléculas e transformações da matéria que o livro didático por si só não seria capaz de representar, além de ser um tema que pode ser tratado em qualquer série do ensino médio, inclusive em outras disciplinas; e a segunda porque historicamente o assunto estequiometria, tratado na simulação, é visto como difícil pelos alunos e professores. Na simulação Estados da Matéria, é possível visualizar a organização das partículas para o neônio, o argônio, o oxigênio e a água em qualquer dos três estados físicos. É possível ainda aumentar ou diminuir a temperatura para visualizar como ocorre a mudança de fase. Em outra aplicação dessa mesma simulação, é possível ainda 22 Disponível em: < Acesso em 22 mai Contagem realizada no dia 22 mai Disponível em: < Acesso em 22 mai

72 72 aumentar ou diminuir a pressão, aumentar ou diminuir a temperatura e inserir mais partículas da substância dentro do recipiente; e um mecanismo do software calcula, automaticamente, valores de pressão e temperatura, quando uma dessas grandezas é alterada. Ao lado da tela em que ocorre a simulação, é possível visualizar o gráfico de energia potencial em função da distância entre as partículas, bem como o diagrama de fases de pressão em função da temperatura para a substância em questão, sendo que, nesse último, de acordo com o valor de pressão e temperatura, um ponto vermelho move-se sobre a curva do diagrama. Em uma terceira aplicação dessa mesma simulação, é possível combinar átomos de diferentes tamanhos e com diferentes forças de atração na visualização do diagrama de energia potencial em função da distância interatômica. Figura 6 Tela da simulação Estados da Matéria Fonte: Estados da Matéria. Na simulação Reagentes, Produtos e Excesso, há três aplicações: loja de sanduíches, reações reais e jogar. Na primeira aplicação, loja de sanduíches, o desenvolvedor propõe uma analogia, preparo de sanduíches, para dar a ideia de que da mesma forma que o preparo de um sanduíche envolve proporção entre os

73 73 ingredientes, nas reações Químicas as substâncias reagem de acordo com determinadas proporções, que se não forem respeitadas, haverá excesso. Na segunda aplicação, reações reais, é possível selecionar as quantidades iniciais de reagentes para três reações diferentes: produção de água, produção de amônia e queima do metano, para verificar, em seguida, quais as quantidades formadas de produto(s) e de excesso, considerando-se as quantidades iniciais escolhidas. Na última aplicação, jogar, o usuário deve descobrir qual a quantidade de cada reagente é necessária para se formar o total de produtos e o excesso (quando há) apresentados em uma situação final de uma reação química. Em outro nível de dificuldade desse mesmo jogo, deve-se descobrir a quantidade de produtos e excesso a partir de certa quantidade inicial de reagente apresentada. Figura 7 Tela da simulação Reagentes, Produtos e Excesso Fonte: Reagentes, Produtos e Excesso. Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e ACD/ChemSketch Os softwares construtores de moléculas são úteis na criação de moléculas orgânicas e inorgânicas que, posteriormente, podem ser exportadas para diversos programas, como os editores de texto, de imagem e de internet. Muitos professores utilizam esses

74 74 programas na elaboração de materiais didáticos diversos, como exercícios, provas, apresentações, trabalhos, entre outros, e acabam não utilizando ou subutilizando-os como ferramenta de ensino. Com essa última finalidade, esses programas podem contribuir para que o aluno visualize melhor a estrutura e a geometria de moléculas, inclusive em três dimensões, o que, utilizando-se somente o livro didático, seria impossível. Além disso, se o aluno é convidado a utilizar o programa, é possível que ele exercite ou aprofunde seus conhecimentos em ligações químicas, uma vez que, ao se combinar os átomos, o programa impede que ligações impossíveis sejam estabelecidas. Esses programas ainda permitem explorar diversos conteúdos da Química, dentre os quais podem-se destacar: as diferentes maneiras de se representar uma molécula; o tamanho relativo dos átomos; isomeria; identificação de funções orgânicas; nomenclatura de compostos orgânicos, entre outros. Apesar de só existirem versões desses programas na língua inglesa, eles foram escolhidos porque são gratuitos 25 e contêm uma série de recursos e aplicações, além de possuírem interface compatível com editores de texto e, de acordo com experiência do pesquisador, são os que professores de Química mais utilizam. O programa ACD/ChemSketch possui uma tabela periódica embutida que pode ser acessada a qualquer hora por meio do clique do mouse em um ícone específico. O programa também permite que o usuário escolha as cores dos átomos e ligações, além de já possuir uma infinidade de estruturas pré-prontas. Possui ainda um mecanismo que nomeia as estruturas a partir das regras IUPAC 26 e destaca-se na possibilidade de rotação das estruturas em qualquer ângulo, bem como a visualização das mesmas em três dimensões. Em trabalho apresentado na 29ª reunião anual da sociedade Brasileira de Química 27 sobre a utilização desse software como recurso multimídia alternativo no ensino de Química Orgânica, Flores e Mól (2006) apontaram que este consiste em uma boa ferramenta na construção do conhecimento de Química Orgânica, já que 25 Basta que se faça um cadastro simples no sítio do desenvolvedor. 26 Somente na língua inglesa. 27 Disponível em: < Acesso em 04 jul

75 75 conforme comentário dos alunos e resultados das avaliações formais, a utilização do programa facilitou o processo de ensino-aprendizagem, aperfeiçoando a compreensão conceitual e permitindo também a identificação de dificuldades na compreensão no nível molecular com maior facilidade. (FLORES; MOL, 2006, s.p.) Figura 8 Tela do programa ACD/ChemSketch Fonte: ACD/ChemSketch. Figura 9 Tela do programa ACD/ChemSketch em modo de visualização 3D Fonte: ACD/ChemSketch.

76 76 O programa Accelrys Draw 4.2 possui uma usabilidade simples e também é bastante intuitivo. Ele, dentre as várias ferramentas, possui: opção de o usuário usar diferentes cores para representar átomos e ligações; uma calculadora de massa molar; um mecanismo de nomenclatura IUPAC 28 ; algumas ferramentas de desenho; uma tabela periódica com informações básicas; um banco de dados com estruturas pré-prontas. Figura 10 Tela do programa Accelrys Draw 4.2 Fonte: Accelrys Draw 4.2. Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios on-line do Super Professor Web Os softwares do tipo exercício de perguntas e respostas são ferramentas digitais utilizadas com a finalidade de exercitar, aprofundar e avaliar o conhecimento por meio de questões objetivas, sendo que a grande maioria possui funcionamento on-line. Pode-se dizer que são a versão mais aprimorada das máquinas de ensinar idealizadas por Skinner. 28 Somente na língua inglesa.

77 77 Algumas dessas ferramentas, amplamente disponíveis na internet, possuem perguntas pré-prontas que o professor pode selecionar, utilizar e disponibilizar aos alunos que deverão assinalar a resposta correta; outras possuem a possibilidade de se criar a questão objetiva e suas alternativas. No mercado, existem empresas que comercializam sistemas de votação interativa em que o aluno, por meio de um aparelho sem fio conectado a um receptor instalado a um computador com o programa, escolhe uma determinada alternativa para uma questão apresentada na lousa digital e/ou data show. Imediatamente o professor sabe a quantidade de acertos e erros e, ao final, recebe uma planilha eletrônica com o resultado por aluno, contendo inclusive informações percentuais de alternativas assinaladas. O programa Geekie Games foi escolhido, porque é uma ferramenta gratuita que pode ser utilizada por qualquer pessoa mediante um simples cadastro e por ser a primeira plataforma de ensino adaptativo do Brasil com credenciamento no MEC. A plataforma Geekie utiliza de testes diagnósticos para oferecer uma solução personalizada a cada aluno com base em sistemas algoritmos de inteligência artificial. Nesse caso, o sistema identifica, a partir dos testes diagnósticos, as lacunas no aprendizado e oferece planos de estudos individualizados que podem conter textos, áudios, simulações, vídeos e vídeos-aula. Em seguida, o aluno refaz alguns testes para verificar seu conhecimento e novas questões acima do seu nível de aprendizado são oferecidas. Além disso, a plataforma ainda possui a opção de se realizar simulados, de modo que os alunos, os professores e a equipe pedagógica poderão comparar os resultados daqueles com de outros alunos de todo o Brasil, levando-se em consideração a teoria de resposta ao item - TRI 29. A plataforma Geekie possui várias soluções de aprendizado, algumas destas apenas para instituições que adquire(m) a(s) ferramenta(s). 29 A TRI, teoria de resposta ao item, é uma ferramenta estatística complexa e avançada que qualifica um determinado item não somente de acordo com a quantidade de acertos e erros, mas também apresenta o poder de discriminação, que é a capacidade de um item distinguir os estudantes que têm a proficiência requisitada daqueles que não a têm. Além disso, pode apresentar o real grau de dificuldade de um item, bem como a possibilidade de acertos ao acaso (chute). Tal ferramenta é utilizada em exames como o TOEFL (teste de inglês como uma língua estrangeira) e Enem (exame nacional do ensino médio) (MEC, 2011).

78 78 Dentre as várias ferramentas disponíveis na plataforma Geekie, escolheu-se para esta pesquisa aquela que é gratuita para qualquer usuário, a Geekie Games, sendo que a análise será feita apenas com as ferramentas que se referem à Química. Figura 11 Tela do Geekie Games Fonte: Geekie Games. A lista de exercícios on-line é uma ferramenta disponível no portal do Super Professor Web, uma ferramenta comercializada desde 1994, anteriormente em CD e agora somente via web, que foi concebida inicialmente para que professores, a partir de um vasto banco de dados e um poderoso filtro, pudessem criar provas e listas de exercícios para depois exportá-los para editores de texto. Atualmente, além dessa ferramenta de criação de provas, o sistema conta com a opção de gerar uma ou mais listas de exercícios on-line, para que sejam disponibilizadas para os alunos. Esse

79 79 sistema conta com um banco de dados, contendo mais de questões, dentre objetivas e discursivas, sendo que, destas, são de Química 30. Ao utilizar a lista de exercícios on-line, o professor tem a opção de criar uma biblioteca de arquivos, contendo imagens, arquivos de texto, apresentações, arquivos pdf, vídeos e links externos às questões da lista. Além disso, ao configurar a lista de exercícios, ele poderá escolher: se ela será pontuada; se o aluno visualizará a resolução comentada, somente o gabarito ou apenas seu resultado percentual; se o aluno terá a opção de imprimir; se haverá tempo para a resolução das questões; dentre outros recursos. Quando todos os alunos de uma determinada turma, previamente cadastrada, resolverem uma determinada lista, o professor terá acesso a uma série de informações, como resultado por aluno; resultado comparativo entre alunos e turmas; gráficos de resultados; percentual de alunos bons, ótimos e regulares; e porcentagem de alunos que assinalaram cada alternativa de resposta. Tal ferramenta, mesmo não sendo gratuita, foi escolhida, porque é uma das mais antigas do mercado, além de possuir um dos maiores bancos de dados e uma vasta funcionalidade. Figura 12 Tela do Super Professor Lista de exercícios 30 Contagem realizada no dia 29 mai

80 80 Fonte: Super Professor Web. Jogos de Química: Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado A falta de incentivo é apontada por muitos como uma das principais causas de desinteresse dos aprendizes em sala de aula, o que traz, como consequência, lacunas no aprendizado. O jogo, como recurso pedagógico, pode ser uma boa ferramenta para se trazer novas práticas pedagógicas para a escola com grandes ganhos no aprendizado, uma vez que pode provocar um maior incentivo no aprendiz. Por meio de atividades lúdicas, como destaca Fialho (2008, p ), o professor pode colaborar com a elaboração de conceitos; reforçar conteúdos; promover a sociabilidade entre os alunos; trabalhar a criatividade, o espírito de competição e cooperação. Vygotsky (2007) destaca a importância do brinquedo no desenvolvimento de uma criança, uma vez que este potencializa uma zona de desenvolvimento proximal, como se pode notar a partir das palavras do próprio autor. No brinquedo, a criança sempre se comporta além do comportamento habitual de sua idade, além de seu comportamento diário; no brinquedo é como se ela fosse maior do que é na realidade. Como no foco de uma lente de aumento, o brinquedo contém todas as tendências do desenvolvimento sob forma condensada, sendo, ele mesmo, uma grande fonte de desenvolvimento. (VYGOTSKY, 2007, p. 122) Esse autor ainda destaca que a relação do brinquedo com o desenvolvimento pode ser comparada à relação instrução e desenvolvimento, já que o brinquedo fornece estrutura básica para a mudança da necessidade e da consciência (VYGOTSKY, 2007). Valentim (2005) aponta que brinquedo, nesse sentido, não pode ser reduzido a um mero suporte de brincadeira. Na visão dessa autora, significa a ação que a criança desempenha ao concretizar as regras do jogo, ao mergulhar na ação lúdica (VALENTIM, 2005, s.p.). Em sua teoria sobre os processos de assimilação e acomodação, fundamentais no desenvolvimento do indivíduo, Piaget (1985) destaca a importância do jogo no processo de assimilação. Para ele, a criança que joga

81 81 [...] desenvolve suas percepções, sua inteligência, suas tendências à experimentação, seus instintos sociais etc. É pelo fato do jogo ser um meio tão poderoso para a aprendizagem das crianças, que em todo lugar onde se consegue transformar em jogo a iniciação à leitura, ao cálculo, ou à ortografia, observa-se que as crianças se apaixonam por essas ocupações comumente tidas como maçantes. (PIAGET, 1985, p ) No que se refere ao ensino de ciências, especialmente Química, o jogo pode contribuir para que o aluno participe da resolução de problemas que envolvem questões ambientais, de consumo, uso consciente de materiais, descarte correto de lixo, entre outros. Além disso, pode despertar o interesse para o aprendizado dessa disciplina que, muitas vezes, é vista como difícil. Pode ainda facilitar o entendimento e a assimilação de fenômenos, suas representações e as teorias que subsidiam a explicação destes. O jogo Carbópolis foi desenvolvido pelo grupo de educação em Química, com auxílio do núcleo de informática, ambos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). É um tipo de jogo que envolve a temática da poluição ambiental e o aluno é convidado a resolver questões relacionadas à poluição do ar e à chuva ácida. Figura 13 Tela do jogo Carbópolis Fonte: Carbópolis.

82 82 O jogo traz uma abordagem lúdica sobre uma temática referente a uma possível poluição ambiental em uma cidade fictícia chamada Carbópolis, que recebeu esse nome por possuir uma importante indústria de carvão que é uma importante atividade econômica na região. O problema apresentado no jogo consiste na diminuição da produção agropecuária em um local próximo a uma usina termelétrica. O jogador é um personagem convidado pela agência de proteção ambiental dessa cidade e, a partir de entrevistas com vários atores e dados coletados sobre a poluição em pontos da cidade, ele deverá emitir um relatório de impacto ambiental. Para realizar essa tarefa, o usuário terá disponível algumas ferramentas que permitem conhecer a situação da região, como analisadores de amostras de água e chuva, depoimento de várias pessoas da cidade e uma biblioteca, contendo hipertextos sobre o assunto. O jogo permite que algumas soluções sejam tomadas, como instalação de equipamentos antipoluentes, mas isso só será possível após o jogador fazer as análises e demonstrar que a instalação de tais equipamentos é mesmo necessária. Vale destacar que cada jogador possui um nome de usuário e uma senha para entrar no programa para que, dessa forma, o jogo torne-se individualizado, e cada um desenvolva as estratégias de acordo com seu próprio ritmo. Outro aspecto importante a ser destacado é o processo de instalação do programa. O sítio do desenvolvedor possui informações detalhadas sobre como proceder a instalação, mas, se o usuário não possui certo conhecimento em informática, certamente ele terá dificuldades, uma vez que envolve instalação de programa auxiliar, ativação desse programa e cópia de biblioteca de dados de um programa para outro. Esse jogo foi escolhido por ter sido desenvolvido em uma Universidade por professores que atuam na área de educação Química e o seu principal objetivo consiste em desenvolver estratégias para se resolver uma determinada situaçãoproblema. O jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado só funciona a partir de conexão com a internet, uma vez que é on-line. Ele possui duas funções, uma utilizada para identificar as funções orgânicas (função 1); e outra para determinar a nomenclatura desses compostos (função 2). O jogo mostra um carrinho de supermercado, percorrendo a prateleira e uma mensagem na tela solicita ao jogador

83 83 que, dentre os produtos apresentados na prateleira, ele escolha aquele correspondente à função ou à nomenclatura do composto em questão. A cada resposta correta, o jogador ganha 10 pontos e, a cada erro, ele perde 5, sendo que o tempo de jogo é cronometrado. Figura 14 Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado Fonte: Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado. Este jogo foi escolhido por também ser disponibilizado em um centro de ensino e apresentar um conteúdo que, da maneira como é abordado no ensino tradicional, exige memorização do aluno. 3. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS DA PESQUISA Como explicitado anteriormente, os dados da pesquisa foram coletados por meio de revisão teórica e análise de softwares, que, segundo a ABNT, são documentos de acesso exclusivo em meio eletrônico. Para isso, com relação a cada software, foram analisadas suas ferramentas, opções e funcionalidades.

84 84 Os dados obtidos foram analisados a partir da organização em categorias, geradas com base em referencial teórico previamente construído, com o objetivo de orientar as discussões e conclusões (OLIVEIRA, 2007). Para orientar a análise e facilitar a discussão dos resultados, os softwares foram denominados de acordo com as siglas apresentadas no QUADRO 1, a seguir. Quadro 1: Tipos, nomes e denominações dos softwares analisados Tipo de software Nome do software Denominação Tabela Periódica Simuladores de experimentos e modelos Construção de moléculas QuipTabela 4.01 Tabela Periódica Interativa 3.2a Estados da Matéria Reagentes, Produtos e Excesso Accelrys Draw 4.2 ACD/ChemSketch TP1 TP2 S1 S2 CM1 CM2 Perguntas e respostas Geekie Games Lista de exercícios on-line do Super Professor Web Carbópolis Jogos de Química Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado Fonte: Dados organizados pelo autor. PR1 PR2 JQ1 JQ2 O QUADRO 2 apresenta as categorias, unidades de análise e questões que nortearam a pesquisa e o QUADRO 3 os resultados da análise dos softwares, que serão discutidos em seguida.

85 85 Quadro 2: Categorias, unidades de análise e questões elaboradas: análise dos softwares Categoria Unidades de análise Questão elaborada (C1) Categoria 1: Concepções de ensino-aprendizagem (C2) Categoria 2: Interdisciplinaridade (C3) Categoria 3: Apresentação do conteúdo Químico (UN1) Unidade 1: Substituição do professor em algumas tarefas (UN2) Unidade 2: Uso de assimilação/acomodação (UN3) Unidade 3: Pensamento hipotéticodedutivo (UN4) Unidade 4: Atividades e recursos dentro da zona de desenvolvimento proximal (UN5) Unidade 5: Conteúdo químico como fator importante para intervir na realidade (UN6) Unidade 6: Forma de apresentação do conteúdo químico (UN7) Unidade 7: Interação entre indivíduos na realização de tarefas comuns (UN8) Unidade 8: Equilíbrio entre fenômeno, teoria e representação (UN9) Unidade 9: Atividades em forma de situação-problema (UN10) Unidade 10: Alunos como sujeitos construtores do seu próprio conhecimento (UN11) Unidade 11: Manual e/ou orientação didática (UN12) Unidade 12: Possibilidade de interdisciplinaridade (UN13) Unidade 13: Coerência na apresentação do conteúdo Químico Q1 São capazes de substituir o professor em algumas tarefas, como a de responder certo ou errado, sobrando mais tempo para outras questões, como as relações interpessoais, destacadas por Skinner (1972)? Q2- Colocam o indivíduo frente a conflitos cognitivos que o impulsiona a resolvê-los por meio das estruturas de assimilação e acomodação, de acordo com a teoria de Piaget (1974), apontada posteriormente por Driver et al (1999)? Q3 - Estimulam o pensamento hipotéticodedutivo, característico do estágio da lógica formal proposto por Piaget (1993)? Q4 - Oferecem atividades e apresentam recursos dentro da zona de desenvolvimento proximal proposta por Vygotsky (2007)? Q5 - Apresentam o conteúdo químico como uma ferramenta de interpretar o mundo e intervir na realidade, condição importante na formação humana, segundo o PCN+ (2002)? Q6 Apresentam o conteúdo químico de forma criativa utilizando recursos exclusivos do ambiente digital, difíceis ou impossíveis de serem feitos em um livro didático tradicional? Q7 - Estimulam a interação entre indivíduos na realização de tarefas comuns, condição importante no aprendizado de ciências, como apontaram Driver et al (1999)? Q8 - Apresentam um equilíbrio entre fenômeno, teoria e representação de acordo com Mortimer, Machado e Romanelli (2000)? Q9 - Apresentam o conteúdo químico em forma de situações problematizadoras, condição importante na formação de cidadãos como destacam Mortimer, Machado e Romanelli (2000)? Q10 - Permitem interatividade, de modo a potencializar a participação do aluno na construção de seu conhecimento? Q11 - Possuem manual e/ou orientação didática que efetivamente contribuam para que o professor possa utilizá-los? Q12 - Apresenta a possibilidade de se trabalhar de forma interdisciplinar? Q13 - Apresenta o conteúdo químico, como modelos, fenômenos e conceitos de forma correta e atualizada? Fonte: Dados organizados pelo autor.

86 86 Quadro 3: Resultado da análise dos softwares QUESTÕES ELABORADAS C1 C2 C3 Software Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 31 Q9 Q10 Q11 32 Q12 Q13 TP1 N N N NA EP EP N R N N T/A N N TP2 N N N NA EP EP N R N N N N N S1 N N S NA EP S N T/F/R N EP D/A N S S2 N S S NA EP S N F/R N S D/A N S CM1 N N S NA EP N N R/T N EP T N S CM2 N N S NA EP N N R/T N EP T N S PR1 S S EP S EP S N NA EP N T N NA PR2 S S EP EP EP N N NA EP N T N NA JQ1 S S S NA S S N T/F S S T S S JQ2 S N N NA EP N N R N N T N N Sim Não Em parte Não se aplica Sim: S Teórico: T Manual técnico: T Legenda: Não: N Em parte: EP Fenomenológico: F Representacional: R Manual didático: D Sugestões de atividades: A Não se aplica: NA Não se aplica: NA Não possui: N 31 Na unidade de análise Q8, objetivou-se verificar se os softwares analisados apresentam um equilíbrio entre 3 (três) aspectos importantes do conhecimento químico, o teórico, o fenomenológico e o representacional, como destacam Mortimer, Machado e Romanelli (2000). Como nenhum deles apresenta um equilíbrio entre esses três aspectos, optou-se por analisar qual aspecto predomina nesses softwares. 32 Nessa unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que apresentam manual técnico, manual didático e/ou sugestão de atividades.

87 87 Categoria 1: Concepções de ensino-aprendizagem Unidade 1: Substituição do professor em algumas tarefas Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que são capazes de substituir o professor em algumas tarefas, como as de ficar respondendo certo ou errado. Skinner (1972) destacou que as máquinas, se corretamente programadas, poderiam substituir o professor em certos tipos de tarefas, sobrando assim mais tempo para relações interpessoais, destacadas por ele como insubstituíveis, sobretudo por um aparelho mecânico, como se pode notar a partir das palavras do próprio autor. Naturalmente, a professora tem uma tarefa mais importante do que a de dizer certo ou errado. As modificações propostas devem libertá-las para o exercício cabal daquela tarefa. Ficar corrigindo exercícios ou problemas de aritmética Certo, nove e seis são quinze; não, não, nove e sete não são dezoito - está abaixo da dignidade de qualquer pessoa inteligente. Há trabalho mais importante a ser feito, no qual as relações da professora com o aluno não podem ser duplicadas por um aparelho mecânico. Os recursos instrumentais só virão melhorar estas relações insubstituíveis. (SKINNER, 1972, p. 25) Do total de 10 (dez) softwares analisados, apenas 4 (quatro) cumprem essa função. Os softwares PR1 e PR2, que são do tipo perguntas e respostas, foram desenvolvidos para que o aluno possa trabalhar de maneira autônoma. Ambos são uma ferramenta eletrônica na qual os exercícios e atividades são propostos ao aluno de modo que não é necessário que o professor fique respondendo certo ou errado, uma vez que o próprio software encarrega-se dessa função. Além disso, a resposta é dada de forma rápida, o que faz com que o aluno não precise esperar um longo tempo para saber se errou ou acertou, o que, de acordo com Skinner (1972), faz com que o estudante esteja livre da indecisão ou ansiedade sobre seu sucesso ou falha. No caso ainda do software PR1, ele possui uma ferramenta diagnóstica que detecta algumas lacunas no aprendizado e, em função disso, apresenta algumas aulas em forma de vídeo, textos, resumos, esquemas para que o aluno possa estudar alguns conteúdos de forma autônoma. O software JQ1, no que se refere à possibilidade de estudos autônomos, em certa parte, também libera o professor de algumas tarefas, uma vez que apresenta uma biblioteca com hipertextos do conteúdo relacionado ao problema que está sendo

88 88 investigado no jogo. Como o objetivo deste é elaborar um relatório final, o usuário precisará coletar dados, fazer entrevistas e fazer pesquisas para atingir tal objetivo. O software JQ2, por ser um jogo que apresenta perguntas e automaticamente identifica o erro ou o acerto, também cumpre a função de liberar o professor de responder certo ou errado. Caso o jogador erre, o programa apresenta uma mensagem de erro e, caso acerte, ele passará para a fase seguinte. Figura 15 Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado com as mensagens de erro e acerto Fonte: Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado. Unidade 2: Uso de assimilação e acomodação Nesta unidade de análise, procurou-se verificar os softwares que colocam o indivíduo frente a conflitos cognitivos, de modo que demande esforços na tentativa de superálos. Nesse contexto, Piaget (2013) destaca que, quando o indivíduo utiliza as estruturais mentais que já possui na tentativa de resolver alguns problemas, isso consiste em assimilação. Se, por outro lado, na tentativa de resolver uma determinada situação nova, o indivíduo modifica os sistemas que já possui e constrói novas maneiras de agir sobre o problema, já que os conhecimentos antigos não são suficientes para resolvê-los, isso consiste em acomodação.

89 89 Dos softwares analisados, apenas 4 (quatro) cumprem esse papel. O software S2 apresenta situações de reações Químicas e o usuário tem a possibilidade de modificar as quantidades de determinados reagentes para saber qual será a quantidade do produto formado e do excesso. Na opção jogar, o usuário é colocado em uma situação em que ele deve descobrir, utilizando relações estequiométricas, a quantidade de determinado reagente ou produto. Em ambos os casos, ele deve utilizar esquemas de assimilação e acomodação para resolver tais problemas propostos. Os softwares PR1 e PR2, por se tratarem de softwares do tipo pergunta e resposta, podem conter uma série de problemas que cumprem o papel de colocar o indivíduo em situações de conflitos cognitivos, já que podem inclusive ser programados de maneira personalizada para cada indivíduo. O software JQ1, por apresentar uma situação-problema em forma de jogo de estratégia, possui a ideia do conflito cognitivo já embutida, uma vez que o usuário precisa realizar uma série de experimentos e pesquisas para resolver o problema ambiental da cidade apresentada no jogo, de modo que, a partir dos dados levantados, ele precisará tomar decisões, utilizando o conhecimento que já possui ou adquirido durante o jogo. Unidade 3: Pensamento hipotético-dedutivo Piaget (1993), na tentativa de explicar como ocorre o processo de formação da inteligência, propõe o estudo da passagem de estágios inferiores do desenvolvimento aos estágios mais complexos, por meio de fases específicas, chamadas de fases ou estágios do desenvolvimento. Um desses estágios é o da lógica formal, que vai da adolescência (12 anos aproximadamente) até a idade adulta. Nessa fase, o indivíduo é capaz de raciocinar de forma mais sistêmica e pensar em termos de hipóteses, sendo o pensamento, nesse estágio, portanto, hipotético-dedutivo. Nesse estágio, o aluno não mais raciocinará em termos de tentativa e erro, mas sim em termos de hipóteses que podem ser pensadas de antemão como verdadeiras ou falsas antes mesmo de serem testadas. Esta é a característica básica do método experimental na ciência. Nessa mesma linha, Mortimer, Machado e Romanelli (2000) apontam que

90 90 conceber a Química como atividade hipotético-dedutiva privilegia um equilíbrio entre teoria, fenômeno e representação, aspectos importantes do conhecimento químico. Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que podem estimular o pensamento hipotético-dedutivo, característico do estágio da lógica formal, como proposto por Piaget (1993). Dos softwares analisados, 5 (cinco) estimulam e 2 (dois) estimulam em parte. Os softwares de simulação S1 e S2 apresentam, em nível microscópico, simulação de fenômenos, sendo que em ambos o usuário possui o controle de algumas variáveis, como a temperatura, a pressão, a quantidade de substâncias, o que dá a ele a possibilidade de raciocinar previamente para, em seguida, testar suas hipóteses. Por esses motivos, é possível utilizar tais simulações para estimular um raciocínio lógico sistêmico e testar as hipóteses dos alunos levantadas previamente sem a utilização do software. Dentre as várias funções que os softwares de construção de moléculas CM1 e CM2 apresentam, algumas, como o reconhecimento da quantidade de ligações químicas permitidas, a conformação de algumas moléculas e a possibilidade de se nomear um composto, podem potencializar o pensamento hipotético-dedutivo. Isso significa que, ao construir uma molécula, o usuário poderá testar suas hipóteses em relação à quantidade de ligações que um elemento faz, bem como a conformação da molécula obtida. No caso do CM2, é possível criar modelos microscópicos em 3D, utilizando-se diferentes formas de representação, o que permite avaliar hipóteses que seriam difíceis de serem testadas, somente com o livro didático tradicional. Os softwares PR1 e PR2 foram classificados como em parte, porque, como são do tipo de perguntas e respostas, podem conter questões que exigem um pensamento abstrato, um raciocínio sistêmico, a resolução de problemas por meio do teste de hipóteses e combinações, como também podem conter aquelas que são do tipo memorização e contribuem pouco para isso. O jogo JQ1 é de estratégia e sua proposta é que o usuário, após a realização de pesquisas, entrevistas e testes, tome algumas decisões que certamente exigirão uma

91 91 série de operações mentais complexas, já que ele precisará sintetizar o resultado de seu trabalho em um relatório. Unidade 4: Atividades e recursos dentro da zona de desenvolvimento proximal Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que oferecem atividades e/ou apresentam recursos dentro da zona de desenvolvimento proximal (ZDP). Um dos conceitos mais importantes da teoria de Vygotsky é o da zona de desenvolvimento proximal, que consiste basicamente na distância entre as atividades que o sujeito consegue realizar sozinho (zona de desenvolvimento real) e as que ele consegue realizar com ajuda de outro mais experiente (zona de desenvolvimento potencial). Nesse sentido, Vygotsky (2013) destaca que é mais importante verificar as tarefas que o aluno é capaz de realizar com a ajuda de alguém mais experiente do que aquelas que ele é capaz de realizar sozinho, uma vez que as atividades oferecidas aos estudantes devem ser de nível além das que ele já consegue fazer, mas dentro dos limites da zona de desenvolvimento potencial. Nessa mesma linha, em relação ao ensino de ciências, Driver et al. (1999, p. 38) apontam que o processo pelo qual os alunos desenvolvem novas maneiras de explicar podem envolver interações dialógicas entre professor e alunos ou entre pequenos grupos de alunos. Nessas interações, o adulto (ou um colega mais competente) fornece aquilo que Bruner (1986) chamou de andaime (scaffolding) para a aprendizagem dos alunos enquanto eles constroem novos significados para si mesmos. Dos softwares analisados, apenas 1 (um), o PR1, consegue oferecer recursos e atividade dentro da zona de desenvolvimento proximal; 1 (um) consegue em parte, o PR2; e, para os outros 8 (oito), tal análise não se aplica, uma vez que, para se avaliar se as atividades e os recursos apresentados pelo software estão dentro dessa zona, seriam necessários realizar testes prévios com o usuário do software na tentativa de detectar sua zona de desenvolvimento real e potencial. O software de perguntas e respostas PR1, como explicitado anteriormente, possui um mecanismo que consegue identificar, a partir de testes diagnósticos, exercícios que o aluno não consegue resolver sozinho. De acordo com a resposta assinalada em cada exercício de uma série, um sistema de inteligência artificial identifica as lacunas no

92 92 aprendizado e oferece planos de estudos individualizados. Em seguida, o sistema oferece novas questões com grau de dificuldade acima das anteriores. O software PR2, por sua vez, por conter um enorme banco de questões, pode oferecer diversos tipos de exercícios, inclusive na zona de desenvolvimento proximal, mas para isso o professor precisa conhecer essa zona antes de selecionar as questões. Unidade 5: Conteúdo químico como fator importante para intervir na realidade Nesta unidade de análise, objetivou-se identificar os softwares que apresentam o conteúdo químico como uma ferramenta de interpretar o mundo e intervir na realidade, condição importante na formação humana, segundo o PCN+ (2002), (...) a Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade. (BRASIL, 2002, p. 87) Tal concepção contribui para a formação de sujeitos críticos para a vida e engajados com os problemas da sociedade. Dos softwares analisados, 9 (nove) podem contribuir para isso, desde que seu uso não seja como meros reprodutores de antigas práticas pedagógicas que valorizam o ensino conteudista de fórmulas e equações desconexas com a realidade do aluno. De um modo geral, todos os softwares apresentam recursos e conteúdos importantes para o bom entendimento da Química, mas sua forma de utilização é que poderá contribuir para a formação de sujeitos críticos para a vida ou passivos diante dos problemas da sociedade. O software JQ1 apresenta um problema ambiental, muito comum em grandes centros urbanos, que exigirá do jogador uma série de estratégias e conhecimentos préexistentes, ou adquiridos durante o jogo, na tomada de decisões para se resolver o problema em questão. O ambiente é fictício, mas os dados que originaram o programa, segundo seus desenvolvedores, são baseados em informações reais. Esta é uma situação em que o indivíduo deve utilizar os conhecimentos próprios da Química para intervir na realidade e resolver um problema.

93 93 Unidade 6: Forma de apresentação do conteúdo químico Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que possuem maneiras de apresentar o conteúdo químico de modo criativo e com recursos, como movimento e interatividade, que seriam impossíveis de serem feitos, utilizando-se somente o livro didático tradicional. Dos softwares analisados, 4 (quatro) atendem a esse critério e 2 (dois) atendem em parte. O software S1 apresenta movimento das partículas e fenômenos importantes como a mudança de estado físico, sendo que o usuário pode interagir com o sistema e modificar condições de temperatura e pressão para verificar, microscopicamente, o que acontecerá. O software S2, por sua vez, possui um mecanismo de cálculo que leva em consideração a estequiometria de algumas reações para apresentar a quantidade de produtos e excesso depois de uma reação química. No caso do programa PR1, um mecanismo identifica a partir de questões testes algumas dificuldades que o aluno apresenta e propõe planos de estudos, contendo aulas, vídeos, esquemas, de acordo com a dificuldade apresentada. O aluno poderá escolher, em qualquer tempo, a que aulas quer assistir ou que conteúdos quer estudar. Já o jogo JQ1, por ser de estratégia, possui embutido a ideia de interatividade, isto é, o jogador pode se utilizar de entrevistas, dados coletados, hipertextos e tomar decisões no sentido de resolver o problema apresentado. Os softwares de tabela periódica, TP1 e TP2, possuem um vasto banco de dados, contendo uma série de informações e classificações acerca dos elementos químicos e sua organização na tabela periódica. Todas essas informações podem ser acessadas com poucos cliques do mouse em formato de link ou hiperlink e seria possível que estivessem compiladas em um livro impresso, sendo que, nesse caso, a quantidade de páginas seria enorme. Em outras palavras, os softwares de tabela periódica conseguem apresentar, sob a forma de link, utilizando poucos megabytes de um disco rígido, o que um livro didático tradicional teria dificuldade de apresentar, utilizando-se inúmeras páginas impressas.

94 94 Unidade 7: Interação entre indivíduos na realização de tarefas comuns Driver et al. (1999) apontam que o aprendizado, inclusive o científico, ocorre quando os sujeitos estão engajados na realização de tarefas comuns, como se pode notar a partir das palavras da própria autora, o conhecimento e o entendimento, inclusive o entendimento científico, são construídos quando os indivíduos se engajam socialmente em conversações e atividades sobre problemas e tarefas comuns. Conferir significado é, portanto, um processo dialógico que envolve pessoas em conversação e a aprendizagem é vista como o processo pelo qual os indivíduos são introduzidos em uma cultura por seus membros mais experientes. (DRIVER, et al., 1999, p. 34) Dos softwares analisados, nenhum possui, implícita ou explicitamente, uma proposta para se trabalhar em grupos na realização de tarefas comuns. No caso do jogo JQ1, desenvolvido para ser jogado por apenas 1 jogador, o usuário deve propor uma solução para o problema apresentado no início do programa. Nesse caso, há uma excelente oportunidade de se explorar o trabalho em grupo, mas como o software exige um login e uma senha para iniciar o jogo, tal proposta fica inviabilizada. Unidade 8: Equilíbrio entre fenômeno, teoria e representação Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar se os softwares analisados apresentam um equilíbrio entre 3 (três) aspectos importantes do conhecimento químico, o teórico, o fenomenológico e o representacional, de acordo com Mortimer, Machado e Romanelli (2000). Dos softwares analisados, nenhum apresenta um equilíbrio entre teoria, fenômeno e representação. Sendo assim, optou-se por analisar qual desses aspectos predomina em cada um desses softwares. Os softwares de tabela periódica, TP1 e TP2, não apresentam nenhum aspecto fenomenológico ou teórico e pouco representacional, como algumas fórmulas e gráficos. Esses programas valorizam sobretudo o aspecto classificatório, muito comum nos currículos tradicionais de Química.

95 95 O software de simulação S1 apresenta os aspectos fenomenológico, teórico e representacional, já que possui modelos com movimentos para algumas transformações, como a mudança de estado físico e o comportamento das partículas frente a uma mudança de temperatura, pressão ou acréscimo de matéria. Apresenta também o aspecto representacional, uma vez que, juntamente com os modelos, são apresentados gráficos, como o de potencial de interação e o diagrama de fases. O software S2, por sua vez, possui modelos, envolvendo quantidades estequiométricas de reações que possuem reagente(s) em excesso, apresentando, desse modo, uma predominância do aspecto representacional, sendo que os outros dois aspectos não foram identificados. Os softwares CM1 e CM2 são construtores de moléculas, por isso oferecem a possibilidade de representar equações e inúmeras fórmulas de diferentes formas, apresentando, fundamentalmente, os aspectos representacional e teórico em sua concepção. O aspecto fenomenológico não foi observado. Os softwares PR1 e PR2, por serem do tipo perguntas e respostas, apresentam questões de diferentes tipos que podem incluir qualquer um dos aspectos em questão. De acordo com experiência do pesquisador, a maioria dos exercícios de Química mais cobrados nos vestibulares e que constam nesses programas apresentam uma priorização do aspecto representacional e classificatório. O jogo JQ1 apresenta o aspecto fenomenológico, quando expõe problemas ambientais que envolvem processos como o da chuva ácida. O aspecto teórico também está presente, já que o jogador possui ao seu dispor uma vasta biblioteca com diversos hipertextos. O aspecto representacional não está evidente, já que poderá ser utilizado, dependendo da proposta do jogador, ao preencher o relatório final. O jogo JQ2 não apresenta o aspecto teórico e o fenomenológico, predominando, nesse caso, o representacional e o classificatório, já que as opções do jogador são restritas a identificar funções orgânicas e nomear compostos.

96 96 Unidade 9: Atividades em forma de situação problema Na perspectiva de que a Química possa contribuir na formação de cidadãos e não minicientistas, é importante priorizar metodologias e ferramentas que considerem a resolução de problemas abertos, "nos quais o aluno deverá considerar não só aspectos técnicos como também sociais, políticos, econômicos e ambientais, o que resulta numa demanda por abordagens interdisciplinares no Ensino Médio (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000, p. 277). Nessa perspectiva, esses autores destacam que a Química pode fornecer ao estudante instrumentos de interpretar o mundo, concomitantemente, desenvolver habilidades fundamentais na convivência em sociedade. Nesta unidade de análise, objetivou-se identificar os softwares que apresentam o conteúdo químico em forma de situações-problema, sendo que do total de 10 (dez) analisados, apenas o JQ1 atende a esse critério. Como já foi explicitado anteriormente, esse jogo consiste em propor uma solução para um problema simulado em uma cidade fictícia. Ao longo do jogo, o usuário, por exemplo, o aluno, deverá considerar uma série de fatores como os técnicos e os econômicos na resolução do problema. Após a análise dos softwares PR1 e PR2, foi detectado que, em seus bancos de questões, há aquelas em forma de situação-problema, como também existem as do tipo classificação e memorização, por isso, nesse critério, esses softwares foram classificados como em parte. Unidade 10: Alunos como sujeitos construtores do seu próprio conhecimento Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que permitem a interatividade, de modo que o aluno possa participar da construção do seu próprio conhecimento. Nesse caso, o computador e seus recursos devem ser concebidos como uma ferramenta e não como outra forma de apresentar o conteúdo aos estudantes que o recebem passivamente. Nessa linha, Pessoa (2007, p. 26) afirma que

97 97 Quando o computador é utilizado como uma ferramenta educacional, observa-se uma transferência de controle do processo de ensinoaprendizagem para o próprio aprendiz, onde ele dita o seu tempo e seu caminho para o desenvolvimento de sua aprendizagem, tendo à sua disposição uma quantidade de recursos que, apesar de limitada, fornece diversos caminhos para o mesmo fim. Estes caminhos é que são construídos ao longo do processo, onde o estudante pode verificar, quase que instantaneamente, o resultado de sua ação e depurá-la caso seja necessário ou conveniente. Ainda de acordo com esse aspecto, Valente (1999, p. 2) aponta que Quando o aluno usa o computador para construir o seu conhecimento, o computador passa a ser uma máquina para ser ensinada, propiciando condições para o aluno descrever a resolução de problemas, usando linguagens de programação, refletir sobre os resultados obtidos e depurar suas ideias por intermédio da busca de novos conteúdos e novas estratégias. (...) A construção do conhecimento advém do fato de o aluno ter que buscar novos conteúdos e estratégias para incrementar o nível de conhecimento que já dispõe sobre o assunto que está sendo tratado via computador. Dos softwares analisados, 2 (dois), o S2 e o JQ1, permitem que o usuário interaja com o programa e tome decisões e 3 (três) permitem em parte. No caso do S2, o usuário pode escolher a reação química a ser estudada e a quantidade de reagente ou produto para verificar suas hipóteses acerca das quantidades estequiométricas dessa reação. O software S1, por sua vez, permite em parte a interatividade, quando possibilita que o usuário modifique algumas variáveis para observar microscopicamente um determinado fenômeno, mas, para que essa interação fosse completa, o programa deveria possuir um mecanismo de o aluno construir seus próprios modelos. Esse software de simulação é do tipo fechado. Valente (1999, p. 95) afirma que, nesse caso, o fenômeno é previamente implementado no computador e os valores de alguns parâmetros são passíveis de serem alterados pelo aprendiz. Uma vez isso feito, o aprendiz assiste, na tela do computador, ao desenrolar desse fenômeno e, nesse sentido, a sua ação é muito semelhante ao que acontece quando usa um tutorial. O aprendiz pode ser muito pouco desafiado ou encorajado a desenvolver hipóteses, testá-las, analisar resultados e refinar os conceitos. Os softwares CM1 e CM2 possibilitam que o usuário construa suas próprias moléculas e estruturas, utilizando diferentes formas de representação, propiciando, dessa forma, que o aluno represente suas ideias no computador. O programa possui recursos que conseguem verificar alguns erros, como número incorreto de ligações, permitindo, assim, que o aluno reflita sobre esse erro e altere seu desenho.

98 98 Por último, o software JQ1 foi desenvolvido com a concepção de que o jogador possa tomar decisões e interferir de diferentes maneiras na tentativa de solucionar o problema ambiental apresentado no jogo. Ao fazer entrevistas, analisar resultados, consultar hipertextos, o usuário, no caso, o aluno, estará participando efetivamente da construção de seu próprio conhecimento. Unidade 11: Manual e/ou orientação didática É inegável que o uso do computador como ferramenta de ensino-aprendizagem pode contribuir para uma aprendizagem efetiva, como destaca Gatti (1993, p. 23 apud COX, 2003, p. 56) [...] a introdução de microcomputadores pode representar, sim, uma possibilidade de lidar melhor e mais eficientemente com alguns tópicos do ensino; que o enriquecimento constante desta tecnologia talvez permita ampliar e flexibilizar possibilidades enquanto instrumentos auxiliar no processo de escolarização; que através de atividade com microcomputadores o professor pode fazer modificações importantes e interessantes em sua didática, de forma a alterar o próprio processo de aprendizagem. Uma barreira para isso é a carência de formação do professor em utilizar as tecnologias da informática. Nessa linha, Masetto (2000, p. 134) destaca que, nas Universidades, o professor é formado para valorizar conteúdos e ensinamentos acima de tudo, e privilegiar a técnica da aula expositiva para transmitir esses ensinamentos. Esse autor critica ainda a formação dada nos cursos de licenciatura nas Universidades, apontando que o uso de tecnologia adequada ao processo de aprendizagem e variada para motivar o aluno não é tão comum, o que contribui consideravelmente para que professores de ensino fundamental e médio não estejam preparados para lidar com a informática em suas aulas. Nesse sentido, softwares que possuem manuais técnicos e/ou didáticos podem ser melhor utilizados pelos professores. É claro que a presença de manual técnico, didático ou orientação metodológica não é o que vai garantir que o professor utilize os recursos da informática em suas aulas, mas a presença desses manuais pode contribuir para isso. Nessa unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que apresentam manual técnico, manual didático e/ou sugestão de atividades.

99 99 Dos softwares analisados, o TP1 possui manual técnico, no menu ajuda, e 2 (duas) sugestões de atividades no sítio do desenvolvedor. Os softwares S1 e S2 possuem orientações didáticas e sugestões de atividades no sítio do desenvolvedor, entretanto não foram traduzidas ainda para a língua portuguesa, o que poderia ser um dificultador para o professor que deseja utilizá-las. Os softwares CM1 e CM2 possuem manual técnico embutido no próprio programa, no menu ajuda, e, assim como o programa, está na língua inglesa. Os softwares PR1 e PR2 possuem tutoriais em vídeo sobre como utilizar o programa. Ambos possuem um canal de comunicação direta com o desenvolvedor na seção fale conosco. O jogo JQ1 possui ajuda para o usuário sobre como realizar a tarefa e o funcionamento do programa. Tais ferramentas podem ser acessadas a qualquer momento pelo menu ajuda. O jogo JQ2 possui uma única instrução sobre cada função do jogo. Categoria 2: Interdisciplinaridade Unidade 12: Possibilidade de interdisciplinaridade Thiesen (2008) afirma que o mundo está cada vez mais interdisciplinarizado e complexo e cabe à escola acompanhar o ritmo dessas mudanças. Para esse autor um processo educativo desenvolvido na perspectiva interdisciplinar possibilita o aprofundamento da compreensão da relação entre teoria e prática, contribui para uma formação mais crítica, criativa e responsável e coloca escola e educadores diante de novos desafios tanto no plano ontológico quanto no plano epistemológico. (THIESEN, 2008, p. 551) Nesse sentido, o uso de tecnologias da informática no processo de ensinoaprendizagem pode ser um ótimo recurso para que os professores e a comunidade escolar percebam, na interdisciplinaridade, uma maneira de se inovar na educação. Nessa mesma linha, Moraes (1997, p.10) destaca que (...) ambientes computacionais utilizando ferramentas adequadas criam todo um espaço para o desenvolvimento interdisciplinar, mediante o desenvolvimento de projetos e atividades, integrando várias disciplinas. O computador, neste contexto, é visto como um objeto para a expressão da criatividade e uma ferramenta para a integração e organização de conteúdos socialmente relevantes e interdisciplinares.

100 100 Nessa unidade de análise, o objetivo foi verificar os softwares que podem contribuir para um trabalho interdisciplinar. Dos softwares analisados, apenas 1 (um), foi construído sob a concepção de uma metodologia que envolva a interdisciplinaridade, podendo contribuir para uma aprendizagem que integra conhecimentos de várias áreas. O software JQ1 foi desenvolvido sob a ótica da interdisciplinaridade. O usuário na tentativa de resolver o problema apresentado deverá utilizar conceitos não só das ciências da natureza (química, física e biologia) como de economia, história, meio ambiente, entre outros. Como já foi explicitado anteriormente, se o jogo oferecesse a possibilidade de se trabalhar em grupo, a interdisciplinaridade poderia ser melhor explorada e estaria mais evidente. Categoria 3: Apresentação do conteúdo químico Unidade 13: Coerência na apresentação do conteúdo químico O objetivo desta unidade de análise, foi verificar se o conteúdo químico, como modelos, fenômenos e conceitos, está sendo apresentado de forma correta e atualizada. Os softwares TP1 e TP2, por não possuírem uma versão mais atualizada do programa, apresentam o símbolo desatualizado para os elementos copernício e fleróvio, além de não apresentam o símbolo do elemento livermório. Os softwares S1 e S2, no que se refere à nomenclatura dos compostos, mesmo que esta esteja na língua inglesa, estão atualizados, segundo as regras da IUPAC. O software JQ2 apresenta a nomenclatura desatualizada dos compostos orgânicos, segundo a IUPAC.

101 101 4.CONSIDERAÇÕES FINAIS Por meio do estudo realizado nesta pesquisa, objetivou-se identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e comercializados para uso no ensino de Química. Para isso, foi realizado um estudo teórico e uma análise da concepção de ensino-aprendizagem que orientou a construção desses programas. Os resultados apontam que muitos desses softwares são construídos de forma a apresentar o conteúdo pronto, acabado e com pouca possibilidade de interatividade, o que corrobora o processo tradicional de ensino, em que o saber do aluno não é valorizado e este recebe passivamente os conteúdos propostos. A análise dos softwares de tabela periódica mostrou que os mesmos apresentam um vasto banco de dados com uma série de informações acerca dos elementos químicos que servem principalmente como uma fonte de consulta, mas pouco oferecem como possibilidade de inovação. Elementos importantes sobre o processo pelo qual o ser humano adquire conhecimento, especialmente aqueles relacionados à ciência da natureza, não foram levados em consideração na construção desses softwares, que apresentam as informações acabadas e não oferecem a possibilidade de interatividade com o aprendiz. Em nenhuma questão elaborada estes softwares se mostraram satisfatórios, em 8 (oito) questões se mostraram insatisfatórios e em apenas 2 (duas) eles atendem em parte. Os softwares de simulação analisados não apresentam o conteúdo químico sobre a forma de problemas abertos, o que pode contribuir para que o aluno não enxergue a relação daquilo que está sendo estudado com a sua vida. Por outro lado, alguns softwares desse tipo oferecem a possibilidade de o usuário, no caso, o aluno, interagir no controle de algumas variáveis e, com isso, o sistema comporta-se de acordo com essa interferência, o que permite que ele reflita, teste suas hipóteses e execute novas ações. Nesse sentido, é fundamental o papel do professor que pode, utilizando esses softwares como ferramenta, provocar desequilíbrios que levem o estudante a utilizar e reutilizar esses programas, reavaliar suas hipóteses e tirar conclusões. Outro aspecto importante a ser considerado nesses softwares é a forma de apresentação

102 102 do aspecto fenomenológico, teórico e representacional com possibilidade de visualização de fenômenos microscópicos em forma de animação, o que contribui para que o aluno compreenda melhor a proposta da ciência para tais fenômenos. Vale a pena destacar que nenhum dos softwares permite que o aluno construa seus próprios modelos. O software S1 se mostrou satisfatório em 3 (três) questões e insatisfatório em 5 (cinco). Já o S2 apresentou resultado positivo em 5 (cinco) questões elaboradas e negativo em 4 (quatro), sendo que ambos atenderam em parte a questão Q5. Os softwares de construção de moléculas analisados não possuem explicitamente questões importantes relacionadas ao processo de ensino-aprendizagem, destacadas neste trabalho, como o estímulo do pensamento hipotético-dedutivo, atividades na zona de desenvolvimento proximal, entre outras. Entretanto, possuem uma série de recursos e ferramentas que permitem ser explorados em vários contextos, como na apresentação de trabalhos, por exemplo. Ambos se mostraram satisfatórios em 2 (duas) unidades de análise, insatisfatórios em 6 (seis) e atenderam em parte 2 (duas) unidades de análise. Os softwares de pergunta e resposta analisados são modernas maneiras de se utilizar as listas de exercícios que o professor já utilizava de maneira impressa. Como possuem um vasto banco de questões, tais softwares podem conter questões problematizadoras e contextualizadas, como também aquelas que valorizam especialmente a memorização e a classificação. No entanto, é importante destacar que tais softwares apresentam ferramentas importantes de análises quantitativas acerca do desempenho dos alunos, o que facilita o trabalho do professor. Alguns desses softwares, como o PR1, possuem um sistema de inteligência artificial que, a partir de testes diagnósticos, identificam lacunas no aprendizado e, a partir delas, propõem planos de estudos individualizados, contendo vídeo-aula, esquemas, textos, resumos, mapas conceituais, entre outros. Nesse sentido, esse software mostra-se uma boa ferramenta para estudos autônomos. Contudo, esta pesquisa mostrou, por meio de referencial teórico, que o verdadeiro aprendizado em ciências ocorre quando alunos estão reunidos em grupos na resolução de tarefas comuns, em atividades problematizadoras que colocam o indivíduo em conflito cognitivo,

103 103 estimulando-o a apresentar sua maneira de pensar, testando hipóteses, intervindo no mundo e na realidade em que vivem, enfim utilizando o conhecimento químico na resolução de problemas da vida cotidiana e, nesse caso, o papel do professor é essencial para garantir tudo isso e, em hipótese alguma, pode ser substituído por uma máquina. Além disso, esses softwares pouco inovam na mudança de concepção de um ensino baseado na transmissão da informação para aquele em que o aluno é sujeito do seu próprio desenvolvimento, isto é, o computador foi utilizado para informatizar os processos de ensino já existentes. O software PR1 se mostrou satisfatório em 4 (quatro) questões, insatisfatório em apenas 2 (duas) e atendeu em parte a 3 (três). Já o PR2, apresentou um resultado positivo em apenas 2 (duas) questões, negativo em 4 (quatro) e atendeu em parte 4 (quatro). Por fim, a análise dos jogos educacionais mostrou dois aspectos diferentes. Existem aqueles, como o JQ1, que são construídos para que o aluno jogador estabeleça estratégias na resolução de problemas, sendo que para isso ele deva estudar, pesquisar, analisar, refletir e tirar conclusões. Tal maneira de abordar o conteúdo coloca o estudante como sujeito na construção de seu conhecimento e o faz pensar e refletir sobre a importância do conhecimento químico na resolução de problemas. Esse jogo atendeu satisfatoriamente quase todos os critérios de análise, mostrandose ineficiente somente naquele que se refere ao trabalho em grupo. Por outro lado, existem jogos do tipo JQ2 que apresentam conceitos triviais, classificatórios e desconexos com a realidade do estudante. Tal jogo mostrou-se insatisfatório em 8 (oito) questões elaboradas e satisfatório em apenas 1 (uma). O estudo realizado permite construir um instrumento de análise de softwares utilizados por professores no ensino de Química, com o objetivo de contribuir para que estes possam conhecer tal instrumento antes de sua utilização, podendo, assim, estabelecer as melhores estratégias na utilização desses programas. Como resultado da pesquisa, tal instrumento foi utilizado para avaliar os softwares analisados nesta pesquisa e o resultado será apresentado a seguir.

104 104 4 ARTIGO: PRODUTO TÉCNICO INSTRUMENTO PARA AVALIAÇÃO DE SOFTWARES UTILIZADOS NO ENSINO DE QUÍMICA ALMEIDA, Ríveres Reis de 33 QUARESMA, Adilene Gonçalves 34 RESUMO Este artigo apresenta o produto técnico da pesquisa realizada no programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário uma, que teve como investigação a análise de softwares utilizados no ensino de Química sob a ótica da concepção de ensino-aprendizagem que orientou sua construção. Objetivou-se construir um instrumento técnico-pedagógico que permite que professores de Química avaliem um software a partir de critérios construídos com base em referencial teórico que apresenta algumas teorias de como se dá o aprendizado. O uso de softwares no ensino de Química pode contribuir para que o aprendizado ocorra de maneira efetiva, pois o computador, se corretamente programado, e entendido como uma ferramenta e não uma máquina de transmitir o conteúdo, pode possibilitar uma inovação na educação. O instrumento para avaliação de softwares utilizados no ensino de Química está subdividido em: fundamentação teórica e contextualização; exposição sobre o uso da informática no ensino; breve descrição dos softwares analisados e, por fim, as orientações necessárias para a construção da ferramenta eletrônica de avaliação de software. Considera-se que esse instrumento contribuirá para o desenvolvimento local já que possibilitará ao professor avaliar softwares de Química, tendo a oportunidade de refletir sobre o uso da informática como valiosa ferramenta de construção do conhecimento. Palavras-chave: Avaliação de software. Ensino de Química. Desenvolvimento local. ABSTRACT This article presents technical research developed during the Post-Graduate Program in Social Management, Education and Local Development in the University Center UNA. The research analyzes sofware used for teaching chemistry from the perspective of the teaching-learning process. The objective of the research was to develop a technical and pedagogical instrument to be used by Chemistry teachers in evaluating softwares using theoretical reference criteria based on various learning methods. The use of software in teaching Chemistry can contribute to a more effective learning process, if the computer is properly programmed and understood as a tool and not just a machine to transmit content. The proposed instrument for evaluating softwares used to teach chemistry takes into consideration the following aspects: theoretical background and context; the use of information technology in education; a brief description of the softwares analyzed; and the necessary guidelines to develop an electronic instrument to evaluate softwares. It is expected that this instrument will contribute to local development as it enables the teacher to evaluate Chemistry software and thus understand the value of information technology as a knowledge-building tool. Keywords: Evaluation of software; Teaching Chemistry; Local Development 33 Mestrando do Programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário UNA riveresalmeida@gmail.com 34 Orientadora e Professora Doutora do Programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário UNA adilene.quaresma@prof.una.br

105 INTRODUÇÃO Nos dias de hoje, não cabe mais à escola o papel de transmitir conteúdos descontextualizados, somente na forma de aulas expositivas, exigindo dos alunos o excesso de memorizações e classificações que, posteriormente, serão cobrados em provas formais e testes e depois, provavelmente, serão esquecidos. Ao contrário disso, espera-se que a educação contribua na formação de indivíduos cada vez mais críticos e com capacidade de compreenderem o mundo e a sociedade, podendo, dessa forma, intervir na realidade e contribuir na resolução de problemas de forma ética, valorizando e respeitando o meio ambiente, aptos a trabalhar em grupo, abertos às mudanças e com a capacidade e a visão de sempre estar melhorando a si próprios e à sociedade. A formação desse indivíduo não será possível nos moldes da educação tradicional que se tem hoje, já que esse conhecimento não é transmitido, mas construído pelo próprio sujeito. Assim, é preciso pensar outros rumos para a educação. Essa mudança de paradigma não é fácil, mas é necessária, caso se deseje pensar em uma educação com o papel de capacitar o indivíduo para a vida. Cox (2003, p. 20) aponta que a escola deve preparar o ser humano para a sobrevivência, para viver e trabalhar dignamente, tomar decisões fundamentadas e estar apto a aprender continuamente". Nessa mesma linha, Dowbor (2006, p.1) aponta que (...) uma nova visão está entrando rapidamente no universo da educação, de que os alunos, além do currículo tradicional, devem conhecer e compreender a realidade onde vivem e onde serão chamados a participar como cidadãos e como profissionais. Nesse contexto, é importante destacar o uso de diferentes metodologias no processo de ensino-aprendizagem, sobretudo aquelas que valorizam o uso da informática. Segundo Tajra (2000), é fundamental que se utilize a tecnologia computacional na educação com o objetivo de facilitar o desenvolvimento de novas habilidades além daquelas que valorizam, sobretudo, a memorização. Não diferente, o ensino de química, na maioria das escolas, valoriza, principalmente, habilidades de memorização e classificação. Os conteúdos, na maioria das vezes, não

106 106 possuem relação com a vida do aluno e os professores, formados em cursos de licenciatura nos moldes tradicionais que valorizam especialmente o domínio de conteúdos, acabam reproduzindo em sua prática as aulas tradicionais que tiveram na faculdade. Com isso, a compreensão da Química é tida como algo difícil pelos alunos, que são obrigados a aprender algo que provavelmente não utilizarão depois da prova. O uso de tecnologias da informática nas aulas pode contribuir para a mudança do cenário apontado acima. Partindo desse pressuposto, é importante analisar como os recursos computacionais utilizados no ensino de Química têm sido desenvolvidos. Assim, esta pesquisa teve como objetivo geral identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e comercializados para uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento de contribuição técnica na área de educação voltada para o desenvolvimento local com características de inovação social. 2. DISCUSSÃO TEÓRICA Muitas foram as inquietações do ser humano que provocaram mudanças na sociedade. O desenvolvimento de técnicas, artefatos e uma série de objetos e ferramentas possibilitou ao homem realizar uma série de trabalhos de forma mais simples e rápida do que utilizando o seu próprio corpo. A criação do computador, por exemplo, permitiu o processamento de milhares de informações em frações de segundo, além de ter possibilitado o armazenamento de uma enorme quantidade dessas informações de forma simples em dispositivos cada vez menores. É inegável que isto tudo trouxe mudanças significativas em toda a sociedade, que agora, conectada por esses aparelhos, é capaz de produzir, processar e compartilhar informações em tempo nunca visto antes, facilitando, dessa forma, diversos processos e tarefas que antes eram realizados sem o uso dessas máquinas. No ensino, o uso dos computadores aconteceu primeiramente nas universidades, em meados da década de 1950, nas quais esses equipamentos de enorme tamanho eram programados para, dentre outros fins, auxiliar no ensino. Nos dias de hoje, a

107 107 miniaturização dessas máquinas, bem como sua produção em grande escala, possibilitou que inúmeras instituições de ensino adquirissem tais equipamentos. De acordo com dados da pesquisa TIC Educação , realizada pelo CGI.br (Comitê Gestor da Internet no Brasil), 99% das escolas públicas em áreas urbanas possuem computador. Desse total, 73% possuem, ao menos, um computador portátil e 11% possuem tablet. Em escolas privadas a presença de computadores é de 98% e as que possuem tablet são 13%. Para se ter uma ideia, somente em Belo Horizonte, no quinquênio , a prefeitura investiu 36 cerca de 12 milhões de reais em informática para as escolas. Mas será que a chegada desses equipamentos tem contribuído para uma aprendizagem significativa e um ensino diferente daquele tradicional comumente praticado na maioria das escolas? Assim como na vida cotidiana, o computador no contexto escolar, o que inclui o trabalho diário do professor, trouxe inúmeros benefícios e tornou mais fácil e rápida a realização de inúmeras tarefas. O professor pode utilizar diversos softwares como os editores de texto, apresentação, desenho, imagens, planilhas eletrônicas para produzir materiais didáticos, aulas, e gerenciar o trabalho acadêmico diário de forma simples e rápida. Todo seu trabalho pode ser armazenado em pequenos dispositivos e compartilhá-los nunca foi tão fácil. Além disso, o computador acoplado a lousas eletrônicas e projetores modernos permite que desenhos, imagens, esquemas, vídeos, simulações e fórmulas, produzidos a partir dos mais modernos softwares, sejam exibidos de maneira que não se conseguiria, utilizando-se somente o quadro tradicional. Não se pode negar que todo esse avanço trouxe uma facilidade enorme para as tarefas diárias do professor, além de ter possibilitado apresentar o conteúdo de forma muito mais clara e organizada. Entretanto, se estas forem as únicas formas de utilização do computador no ambiente escolar, sem que ele seja pensado como uma real ferramenta de aprendizagem, toda sua capacidade estará sendo subutilizada. É claro que para a utilização desses recursos, é preciso que o professor tenha conhecimentos básicos 35 Disponível em: < Acesso em 01 mai Dados fornecidos pela GPLI (Gerência de Planejamento e Informação) da SMED (Secretaria Municipal de Educação) no dia 24 abr

108 108 de informática, adquiridos de maneira autônoma ou por meio de cursos de capacitação. Posto isso, é possível notar que o computador no ambiente escolar pode assumir diferentes enfoques, desde serviços administrativos diversos a instrumento de ensino. Nesse último caso, ele pode ser programado para transmitir o conteúdo ao aluno, funcionando de maneira semelhante às máquinas de ensinar, idealizadas por Skinner 37, no início da década de Assim, o computador é utilizado para informatizar os processos de ensino já existentes, assumindo o lugar do professor no papel de repassar o conteúdo aos alunos que se comportam como meros receptores passivos, sem capacidade crítica e com uma visão de mundo restrita e limitada ao que lhes foi transmitido (VALENTE, 1999). Nessa visão, o equipamento assume a função instrucionista e continua repetindo metodologias tradicionais de ensino. Os softwares, nessa abordagem, são construídos por especialistas em determinado assunto que propõem a apresentação do conteúdo em pequenas doses em programas do tipo tutorial, de perguntas e respostas, jogos, entre outros. De acordo com Valente (1993), é muito comum encontrar essa abordagem sendo usada erroneamente no sentido piagetiano como construtivista. Porém, na abordagem tradicional, o computador é utilizado para depositar o conhecimento na cabeça do aluno. Como se os conhecimentos fossem tijolos que devem ser justapostos e sobrepostos na construção de uma parede. Nesse caso, o computador tem a finalidade de facilitar a construção dessa "parede", fornecendo "tijolos" do tamanho mais adequado, em pequenas doses e de acordo com a capacidade individual de cada aluno. (VALENTE, 1993, p. 11) Piaget propõe que o indivíduo adquire conhecimento, quando interage com os objetos do seu meio em construções sucessivas e elaborações constantes de novas estruturas mentais a partir dessas interações. Isto nada tem a ver com a transmissão de conteúdos, seja ela de forma direta ou em pequenas doses. Valente (1993, p.12) 37 Burrhus Frederic Skinner dedicou-se a estudar e ensinar o behaviorismo. Ele desenvolveu inúmeros estudos científicos sobre o comportamento e criou máquinas de ensinar. Estas eram aparatos que para ele deveriam ser utilizados em sala de aula para auxiliar o professor no ensino dos conteúdos. As máquinas eram programadas com perguntas de múltipla escolha e o aluno teria que colocar o botão correspondente na casa que correspondesse à resposta correta, caso errasse, o aluno não conseguiria passar para a pergunta seguinte. Para saber mais: Acesso em 01 nov

109 109 aponta que esse desenvolvimento é fruto do trabalho mental da criança e não de um processo de ensino ou transmissão de informação, como se essa informação fosse um "tijolo" que se agrega a outros, contribuindo para a construção de uma noção maior. Nessa concepção, ainda tradicional, o computador é fácil de ser implantado nas escolas, pois não altera a dinâmica tradicional existente e não exige grande investimento na formação do professor. Nesse sentido, Valente (1999, p. 2) salienta ainda que Para ser capaz de usar o computador nessa abordagem, basta ser capaz de inserir o disquete ou, quando muito, ser treinado nas técnicas de uso de cada software. No entanto, os resultados em termos da adequação dessa abordagem no preparo de cidadãos capazes de enfrentar as mudanças que a sociedade está passando, são questionáveis. Tanto o ensino tradicional, quanto sua informatização preparam um profissional obsoleto. Por outro lado, em uma visão diferente, o computador pode ser utilizado como uma ferramenta de construção do conhecimento, assumindo um papel principal de desenvolver a aprendizagem e não somente repassar o conteúdo. Nesse caso, esses equipamentos podem criar situações em que o aluno deve buscar novos conteúdos e informações para adotar estratégias viáveis na resolução de problemas reais, possibilitando, dessa forma, uma verdadeira inovação na educação. Nessa abordagem da informática no ensino, Valente (1999) aponta que cabe ao professor conhecimentos que vão além de operar o computador, isto é, conhecimentos sobre os potenciais educacionais do computador e ser capaz de alternar adequadamente atividades tradicionais de ensino-aprendizagem e atividades que usam o computador (VALENTE, 1999, p. 1). Com esse enfoque, o computador deixa de assumir o papel de ensinar para ser ensinado pelo estudante. Softwares com essa abordagem oferecem condições para o aluno resolver problemas ou realizar tarefas e desenvolver assim seu conhecimento. Eichler e Del Pino (2000, p. 835) ressaltam que o sucesso de um software em promover a aprendizagem depende de sua integração ao currículo e às atividades da sala de aula. A implantação da informática com esse enfoque requer grandes desafios que vão muito além de adquirir equipamentos e montar laboratórios de informática. É preciso

110 110 pensar no que significa ensinar e aprender, bem como o papel da escola, do professor e da comunidade escolar na educação. De acordo com Benite, A. M. C. e Benite, C. R. M. (2009), na Química, o computador foi utilizado primeiramente em meados da década de 1940 para cálculos quânticos. Esses equipamentos eram grandes máquinas que consumiam enorme quantidade de energia e possuíam custo elevado. No ensino propriamente dito, no final da década de 1960, foi desenvolvido um projeto na Universidade do Texas com o intuito de avaliar simulações de experimentos químicos. Posteriormente, com a miniaturização dessas máquinas, a facilidade de acesso e a criação de sistemas operacionais com interfaces amigáveis com ícones e janelas, foram possíveis a criação e a disseminação de uma variedade de programas com características diversas. Em pesquisa realizada por Santos, Wartha e Filho (2010), foram encontrados, em sítios da internet, 52 softwares gratuitos de diversos tipos para o ensino de Química. Em outra pesquisa realizada no Banco Internacional de Objetos Educacionais 38 do sítio do MEC, verificou-se que, dentre os mais de objetos de aprendizagens, há, somente em Química, uma reunião de animações/simulações produzidas em projetos desenvolvidos pelo próprio MEC ou disponibilizados por outras instituições nesse portal para fins educacionais. Com relação ao ensino de ciências, Santos (2005) destaca que o uso do computador poderá provisionar informações que darão suporte ao processo de investigação; possibilitará, a partir de ferramentas de comunicação, a aprendizagem colaborativa dos estudantes; e, a partir de softwares de simulação, possibilitará a aprendizagem concreta de fenômenos. De acordo com o exposto anteriormente, é possível concluir que o uso da informática e dos recursos digitais, em especial softwares educativos, contribui para a construção do conhecimento de forma significativa. Assim, esta pesquisa propôs-se a analisar 38 Disponível em: < Acesso em 22 mai Contagem realizada no dia 22 mai

111 111 como esses recursos têm sido desenvolvidos e em quais concepções de aprendizagem apóiam-se. Posto isso, analisar softwares utilizados no ensino de Química, visando compreender como seu uso pode ser melhor viabilizado no cotidiano escolar, contribui para uma melhoria no ensino dessa disciplina. 2.1 Os softwares analisados A pesquisa consistiu na análise de 10 softwares amplamente utilizados por professores de Química no ensino médio a partir de critérios que consideram a concepção de ensino e aprendizagem que nortearam a sua construção. Para facilitar a análise e a categorização dos dados, os softwares foram divididos em 5 categorias, mostradas a seguir. (1) Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a (2) Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes, Produtos e Excesso (3) Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e ACD/ChemSketch (4) Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios on-line do Super Professor Web (5) Jogos de Química: Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado (1) Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a Os softwares de tabela periódica analisados possuem funcionalidades muito semelhantes, isto é, com uma interface gráfica rica em recursos, eles fornecem, a partir de um simples clique do mouse, uma série de informações sobre um dado elemento, sendo que a maioria dessas informações são pouco úteis no cotidiano escolar. Além disso, os desenvolvedores utilizaram de soluções avançadas em

112 112 computação gráfica para explorar cores e apresentar diferentes formas de classificação dos elementos. Vale ressaltar que essas classificações são desvinculadas de qualquer propriedade que aquele grupo de elementos apresenta. Ambos softwares são boas fontes de consulta. O software QuipTabela 4.01 permite que o usuário diferencie, utilizando cores préestabelecidas no programa, metais, ametais e gases nobres; elementos representativos e de transição; as diversas famílias; os estados físicos e os períodos. Além disso, o programa possui outras funcionalidades, como uma tabela de potenciais de redução, um esquema contendo biografia de alguns importantes cientistas e uma ferramenta que permite plotar diferentes gráficos de propriedades periódicas. O outro software, o Tabela Periódica 3.2a, é executado a partir de um navegador de internet, o que facilita sua utilização em qualquer sistema operacional de qualquer versão. De forma semelhante ao outro programa, ele também possui um mecanismo que apresenta uma série de informações sobre um dado elemento a partir de um simples clique do mouse. Acontece que, diferentemente do outro, esse software apresenta as cores de fundo dos elementos já estabelecidas e não há possibilidades de interação. Ele também apresenta um resumo sobre a variação das propriedades periódicas. Figura 16 Tela dos softwares de tabela periódica analisados Fonte: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a.

113 113 (2) Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes, Produtos e Excesso Os softwares de simulação analisados apresentam, em nível microscópico, a representação de um fenômeno. Eichler e Del Pino (2000) destacam que as vantagens de se utilizar softwares de simulação no ensino estão relacionadas com os modos de construção do conhecimento, já que as simulações oferecem um ambiente interativo para o auno manipular variáveis e observar resultados imediatos, decorrentes da modificação de situações e condições (EICHLER; DEL PINO, 2000, p ). A simulação Estados da Matéria possui um modelo pronto para neônio, argônio, oxigênio e água nos três estados físicos. É possível aquecer e resfriar essas substâncias para visualizar, microscopicamente, como as partículas desses materiais comportam-se durante a mudança de fase. Em outra aplicação dessa simulação, é possível variar, em um sistema fechado, a quantidade de partículas, a temperatura ou a pressão das substâncias mencionadas anteriormente e, novamente, visualizar, microscopicamente, o comportamento do sistema. Um medidor de pressão e um termômetro monitoram a pressão e a temperatura durante todo o processo. Além disso, é possível visualizar o fenômeno em um diagrama de fases (pressão x temperatura). Na última aplicação desse programa, é possível visualizar em um diagrama de energia potencial, em função da distância interatômica, a força de atração entre átomos de neônio ou argônio. É possível ainda ajustar a atração para visualizar como esses átomos se comportam. Na outra simulação analisada, Reagentes, Produtos e Excesso, é possível, por meio de uma analogia com sanduíches, ou empregando-se reações reais, ou ainda utilizando-se a opção jogar, alterar a quantidade de reagentes de uma determinada reação química para verificar a quantidade de produto obtido. Ambas as simulações são gratuitas e fazem parte de um projeto idealizado pelo prêmio Nobel de Física (2011), Carl Weieman, e desenvolvido na Universidade do

114 114 Colorado (EUA) 40. Tal projeto foi criado e concebido para desenvolver simulações de alta qualidade em diversas áreas da ciência e contêm simulações gratuitas interativas desenvolvidas em java, flash ou html5, todas de código fonte aberto, que podem ser utilizadas gratuitamente on-line ou baixadas para um computador. Figura 17 Tela das simulações analisadas Fonte: Estados da matéria e Reagentes, Produtos e Excesso. (3) Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e ACD/ChemSketch Os softwares que possibilitam a construção de moléculas são ferramentas de desenhos vetoriais que possuem algumas estruturas prontas e permitem a construção de outras de maneira simples. Possuem uma série de ferramentas que possibilitam ao usuário configurar uma série de parâmetros na construção das estruturas, como espessura, cor, tamanho e tipo do traço. São ferramentas bastante utilizadas por professores na elaboração de materiais didáticos diversos, mas, como apontam Flores e Mól (2006), podem ser utilizadas para auxiliar na construção do conhecimento em Química Orgânica. 40 Disponível em: < Acesso em 22 mai

115 115 Ambos os softwares analisados possuem um mecanismo que propõe o nome da substância, segundo as regras da IUPAC 4142, uma tabela periódica embutida, uma calculadora de massa molar e um mecanismo que propõe a fórmula molecular a partir da estrutura representada. O software ACD/ChemSketch possui ainda uma poderosa ferramenta que possibilita a visualização de qualquer molécula em várias representações em três dimensões, sendo que o usuário pode interagir com essas moléculas, rotacionando-as em qualquer ângulo. Tais representações facilitam o estudo de muitos conteúdos químicos, como os de geometria molecular e ligações químicas. Figura 18 Tela dos programas construtores de moléculas analisados Fonte: Accelrys Draw 4.2 e ACD/ChemSketch. (4) Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios on-line do Super Professor Web Os softwares do tipo perguntas e repostas são maneiras informatizadas de apresentar um conjunto de exercícios para o aluno responder, de maneira bem semelhante ao livro didático, com um diferencial, no caso do uso do computador, tais listas fornecem 41 União Internacional de Química Pura e Aplicada. 42 Somente na língua Inglesa.

116 116 uma análise quantitativa do desempenho dos estudantes de modo mais simples do que se fosse impressa. A empresa Geekie, dentre as várias soluções de aprendizagem, possui a Geekie Games que é gratuito para qualquer usuário mediante um simples cadastro. Tal recurso oferece ao estudante uma bateria de exercícios que permite que o sistema identifique lacunas no aprendizado e ofereça planos de estudos individualizados. Esses planos de estudos são conteúdos em forma de vídeos, textos, esquemas, entre outros. São, na verdade, uma maneira informatizada de se transmitir o conteúdo a estudantes, cuja interação com o sistema limita-se a escolher o conteúdo que quer estudar, com um detalhe: na plataforma, não há a figura humana do professor, indispensável ao desenvolvimento do estudante em todas as suas plenitudes. Além desse recurso, é possível ainda realizar simulados que comparam a nota do usuário estudante com a de outros de todo o país com base na TRI 43. A aplicação da lista de exercícios on-line da plataforma Super Professor Web consiste em um vasto banco de dados, contendo milhares de questões, em sua grande maioria, objetivas, de vários vestibulares, incluindo o Enem. Após o aluno responder tais questões on-line, o professor terá uma análise quantitativa do resultado. Como as questões possuem autorias diversas, é possível encontrar aquelas que valorizam sobremaneira a memorização e a classificação, como aquelas que utilizam de situações-problema e exigem do aluno operações mentais complexas na busca de diferentes estratégias para resolvê-las. 43 A TRI, teoria de resposta ao item, é uma ferramenta estatística, complexa e avançada que qualifica um determinado item não somente de acordo com a quantidade de acertos e erros, mas também apresenta o poder de discriminação, que é a capacidade de um item distinguir os estudantes que têm a proficiência requisitada daqueles que não a têm. Além disso, pode apresentar o real grau de dificuldade de um item, bem como a possibilidade de acertos ao acaso (chute). Tal ferramenta é utilizada em exames como o TOEFL (teste de inglês como uma língua estrangeira) e Enem (exame nacional do ensino médio) (MEC, 2011).

117 117 Figura 19 Tela dos programas de perguntas e respostas analisados Fonte: Geekie Games e Superpro Web. (5) Jogos de Química: Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado De acordo com Godoi, Oliveira e Codognoto (2010), um jogo educativo deve possuir duas funções básicas, a lúdica, que está ligada ao divertimento; e a educativa, cujo objetivo é a ampliação do conhecimento. Vygotsky (2007) aponta a importância do brinquedo no desenvolvimento da criança, já que este pode potencializar uma zona de desenvolvimento proximal, além de fornecer estrutura básica para a mudança de comportamento. Piaget (1985) apontou que o jogo é um meio poderoso para a aprendizagem e destacou sua importância no processo de assimilação. O jogo Carbópolis traz uma abordagem lúdica de uma possível poluição ambiental em uma cidade que possui uma indústria de carvão, que é uma importante atividade econômica dessa cidade. A situação-problema colocada deverá ser pesquisada e resolvida pelo usuário, que é um personagem convidado de uma agência de proteção ambiental. Para tal, o jogador terá à sua disposição algumas ferramentas que lhe permitirão estudar o problema, como fazer entrevistas com vários atores envolvidos,

118 118 instrumentos para fazer a análise da qualidade do ar e da água da chuva e uma biblioteca, contendo hipertextos do assunto em questão. Caso julgue necessário, após realizar a pesquisa, o jogador poderá propor a instalação de equipamentos antipoluentes e, em seguida, instalar e verificar novamente a qualidade do ar e da água da chuva para verificar se sua hipótese era verdadeira. Apesar de possuir um sistema inicial de login e senha que permite que cada usuário tenha seu tempo respeitado, tal mecanismo dificulta a realização de trabalhos em grupo. O jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado consiste em um carrinho de supermercado percorrendo as prateleiras. À direita da tela, aparece o nome de uma função orgânica ou de um composto orgânico e na prateleira várias opções que o jogador deve clicar, escolhendo a que corresponde à resposta da pergunta em questão. O jogo possui uma interface gráfica simples e só pode ser executado a partir de um navegador conectado na internet. Figura 20 Tela dos jogos Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado Fonte: Carbópolis e Comprando compostos orgânicos no supermercado. 3. APRESENTAÇÃO DO PRODUTO TÉCNICO Este trabalho teve como objetivo identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientaram a construção de alguns softwares utilizados no ensino

119 119 de Química. As categorias e unidades de análise foram definidas com base em referencial teórico previamente construído. A pesquisa permitiu identificar nos softwares aspectos que contribuem para que se continue praticando uma pedagogia, que valoriza sobremaneira a transmissão de conteúdo, na qual o aluno possua pouca ou nenhuma participação no processo de construção de seu conhecimento. Por outro lado, observou-se, também, a partir da pesquisa, que alguns softwares apresentam alguns aspectos de inovação em que as questões pertinentes do conteúdo químico são apresentadas em forma de situaçãoproblema ou ainda aqueles que valorizam o pensamento hipotético-dedutivo e/ou o trabalho em grupo. Tendo em vista a necessidade de contribuir para a melhoria das aulas de Química, faz-se necessário criar um instrumento que seja capaz de avaliar softwares destinados ao ensino dessa disciplina. Assim, apresenta-se o produto técnico derivado da dissertação: Instrumento eletrônico para avaliação de softwares de Química. Os critérios de avaliação foram definidos a partir da revisão teórica e da pesquisa realizadas neste trabalho e estão apresentados a seguir. Além disso, utilizou-se este instrumento para avaliar os softwares analisados na pesquisa. O instrumento consiste em orientações que nortearão a construção de software (instalável ou on-line 44 ), aplicativo para smartphones e tablets ou, até mesmo, uma planilha eletrônica (APÊNDICE A). A partir dos critérios descritos a seguir, o professor avaliador deverá indicar uma nota em uma escala de 0 a 5, em que 0 (zero) significa Não e 5 (cinco) Totalmente para o software a ser analisado. Será disponibilizada também a opção Não se aplica, como exemplificado a seguir para o primeiro critério estabelecido. 44 Disponível em: < Acesso em: 28 jul

120 120 Figura 21 Esquema de funcionamento do software Fonte: Elaborado pelo autor. Ao final, quando o professor sugerir uma nota para todos os critérios, o programa apresentará uma média das notas dadas, como mostrado abaixo, sempre desconsiderando a escolha Não se aplica. Figura 22 Nota apresentada pelo Software Fonte: Elaborado pelo autor.

121 121 Critérios de avaliação do software (1) Libera o professor de algumas atividades, como a de ficar respondendo certo ou errado? Descrição (texto de ajuda): Para Skinner (1972), as máquinas, se corretamente programadas, poderiam substituir o professor em certos tipos de tarefas, sobrando assim mais tempo para relações interpessoais, destacadas por ele como insubstituíveis. Nesse critério, deve ser avaliada a capacidade do software em liberar o professor. (2) Coloca o indivíduo frente a conflitos de modo que demande esforços na tentativa de superá-los? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software estimula o uso de assimilação e acomodação na resolução de problemas. Piaget (2013) destaca que, quando o indivíduo utiliza as estruturais mentais que já possui na tentativa de resolver alguns problemas, isso consiste em assimilação. Se, por outro lado, na tentativa de resolver uma determinada situação nova, o indivíduo modifica os sistemas que já possui e constrói novas maneiras de agir sobre o problema, já que os conhecimentos antigos não são suficientes para resolvê-los, isso consiste em acomodação. (3) Estimula o pensamento hipotético-dedutivo? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software estimula o pensamento hipotético-dedutivo, característico do estágio da lógica formal proposto por Piaget (1993). Tal pensamento caracteriza-se por estabelecer hipóteses e deduzir as consequências que estas implicam, de maneira semelhante ao que ocorre no método científico experimental. (4) Oferecem atividades dentro da zona de desenvolvimento proximal? Descrição (texto de ajuda): Um dos conceitos mais importantes da teoria de Vygotsky (2007) é o da zona de desenvolvimento proximal, que consiste

122 122 basicamente na distância entre as atividades que o sujeito consegue realizar sozinho (zona de desenvolvimento real) e as que ele consegue realizar com ajuda de outro mais experiente (zona de desenvolvimento potencial). Nesse critério, deve-se analisar se o software oferece (ou tem condições de oferecer) atividades dentro da zona de desenvolvimento proximal. (5) Apresenta o conteúdo químico como uma ferramenta para interpretar o mundo e intervir na realidade? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software, de acordo com o PCN+, apresenta o conteúdo químico considerando que a Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico é promovido como um dos meios para interpretar o mundo e intervir na realidade, se é apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade (BRASIL, 2002, p. 87). (6) Apresenta o conteúdo de modo criativo e com recursos que seriam impossíveis de serem feitos utilizando-se o livro didático tradicional? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério deve-se analisar se o software possui recursos próprios da informática, como movimento e interatividade, que são impossíveis de serem feitos a partir de um livro didático tradicional. (7) Estimula a interação entre indivíduos na realização de tarefas comuns? Descrição (texto de ajuda): Driver (1999) aponta que, quando os alunos estão envolvidos na realização de tarefas comuns, os conhecimentos, inclusive os científicos, são construídos. Nesse critério, deve-se analisar se o software estimula o trabalho em grupo na realização de tarefas comuns. (8) Apresenta um equilíbrio entre fenômeno, teoria e representação?

123 123 Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software possui um equilíbrio entre teoria, fenômeno e representação, três aspectos importantes do conhecimento químico, como destacam Mortimer, Machado e Romanelli (2000). De acordo com esses autores, o aspecto teórico refere-se a explicações de natureza atômico-molecular; o representacional, aspectos simbólicos, como as equações e fórmulas; e o fenomenológico refere-se aos fenômenos de interesse da Química. (9) Apresenta o conteúdo químico em forma de situação-problema? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software apresenta o conteúdo químico em forma de situação-problema, o que, conforme Mortimer, Machado e Romanelli (2000), resulta em uma demanda por abordagens interdisciplinares, contribuindo assim na formação de cidadãos. (10) Permite interatividade, de modo que o aluno possa participar da construção do seu próprio conhecimento? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software apresenta aspectos, como o da interatividade, por exemplo, que contribuem para que o aluno participe da construção de seu próprio conhecimento. (11) Apresenta manual e/ou orientação didática que efetivamente contribui para que o professor possa utilizá-lo? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software possui manual técnico e/ou orientação didática que facilita o seu uso. (12) Contribui para um trabalho interdisciplinar? Descrição (texto de ajuda): Thiesen (2008) afirma que o mundo está cada vez mais interdisciplinarizado e complexo e cabe à escola acompanhar o ritmo dessas mudanças. Nesse critério, deve-se analisar se o software apresenta aspectos que contribuem para um trabalho interdisciplinar.

124 124 (13) Apresenta o conteúdo químico de forma correta e atualizada? Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software apresenta os conceitos, a representação de fenômenos, os modelos, as classificações de forma correta e atualizada. O QUADRO 4 a seguir apresenta os resultados da análise dos softwares utilizados nesta pesquisa utilizando-se o instrumento eletrônico para avaliação de softwares. Quadro 4: Nota recebida por cada software de acordo com as questões elaboradas na pesquisa e a respectiva nota final obtida utilizando-se o instrumento eletrônico para avaliação de softwares de Química. Software Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Nota 45 TP NA ,2 TP NA ,8 S NA ,0 S NA ,6 CM NA ,6 CM NA ,6 PR NA 5,0 PR NA 4,6 JQ NA ,0 JQ NA ,4 45 Conforme explicitada na descrição do produto técnico, a nota final foi obtida calculando-se a média das notas obtidas, excluindo-se as opções NA. O resultado obtido foi multiplicado por 2 para se obter a nota em 10 pontos.

125 CONSIDERAÇÕES FINAIS Com a proposta de um instrumento eletrônico para avaliação de softwares, busca-se possibilitar que professores de Química possam avaliar softwares dessa disciplina ao utilizá-los e, a partir dessa avaliação, fazer uma reflexão dos aspectos pedagógicos explícitos ou implícitos no software e, assim, escolher uma metodologia que seja adequada para sua utilização. Com isso, contribui-se com o ensino dessa disciplina que, historicamente, é vista como abstrata e difícil de ser compreendida pelos estudantes. Por meio dos critérios descritos, nesse instrumento, procura-se promover uma reflexão sobre os principais objetivos de se usar o computador no ensino, já que, quando utilizado como uma ferramenta de construção do conhecimento, ele assume o papel principal de desenvolver a aprendizagem, caracterizando, dessa forma, uma pedagogia que coloque o indivíduo sujeito da construção de seu conhecimento, diferentemente da visão tradicional, que enxerga, no computador, uma maneira mais moderna de repassar o conteúdo para sujeitos passivos, como acontece ainda hoje em um grande número de escolas. A partir da utilização desse instrumento, construído a partir de critérios estabelecidos com base em referencial teórico, professores de Química poderão não somente avaliar um software, mas ter a oportunidade de refletir sobre metodologias inovadoras de ensino-aprendizagem que promovam a formação de sujeitos críticos, capazes de compreender o mundo e a sociedade em que vivem, contribuindo desta forma para a qualidade da educação e o desenvolvimento local. Além disso, este instrumento eletrônico de avaliação de softwares permitiu avaliar, a partir das unidades de análise construídas nesta pesquisa, os softwares analisados neste trabalho, de modo que um professor de Química conhecendo as potencialidades e deficiências de cada um destes programas, terá a oportunidade de integrar melhor um ou mais destes recursos aos seus objetivos.

126 REFERÊNCIAS ACCELRYS DRAW. Version 4.2: Accelrys, Inc, Disponível em: < Acesso em 27 mai ACD/CHEMSKETCH. Freeware Version: Advanced Chemistry Development, Inc, Disponível em: < Acesso em: 28 jul BENITE, Anna Maria Canavarro; BENITE, Claudio Roberto Machado. O computador no ensino de química: Impressões versus realidade. Em Foco as escolas públicas da Baixada Fluminense. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 10, n. 2, p , BRASIL. Ministério da educação (MEC), Secretaria de Educação Média e Tecnológica (Semtec). PCN+ Ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/Semtec, CARBÓPOLIS. Versão Java 2.0. Rio Grande do Sul: UFRGS, Disponível em: < Acesso em: 28 jul COMPRANDO COMPOSTOS ORGÂNICOS NO SUPERMERCADO. Disponível em: < Acesso em: 28 jul COX, Kenia Kodel. Informática na educação escolar. Campinas: Autores associados, DOWBOR, Ladislau. Educação e desenvolvimento local Disponível em: < Acesso em 04 out DRIVER, Rosalind; ASOKO, Hilary; LEACH, John; MORTIMER, Eduardo; SCOTT, Phillip. Construindo o conhecimento científico na sala de aula. Química Nova na Escola. n. 9, p , São Paulo: SBQ, EICHLER, Marcelo Leandro; DEL PINO, J. C. Computadores em Educação Química: Estrutura Atômica e Tabela Periódica. Química Nova, São Paulo, v. 23, n. 6, p , ESTADOS DA MATÉRIA. Versão Colorado. UNIVERSITY OF COLORADO, Disponível em: < Aceso em: 28 jul FLORES, Kellen Kris Alves; MÓL, Gerson de Souza. O uso do Software Educacional ACD/ChemSketch como ferramenta dinâmica no Ensino de Química Orgânica. 29ª REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA, 29, Anais...Águas de

127 127 Lindóia, Disponível em: < Acesso em 04 jul GEEKIE GAMES. Geekie, Inc, Disponível em: < Acesso em: 28 jul GODOI, Thiago Andrade de Faria; OLIVEIRA, Hueder Paulo Moisés de; CODOGNOTO, Lúcia. Tabela Periódica Um Super trunfo para Alunos do Ensino Fundamental e Médio. Química Nova na escola. São Paulo, v 32, n. 1, p , fev., MORTIMER, Eduardo Fleury; MACHADO, Andréa Horta; ROMANELLI, Lilavete Izapovitz. A proposta curricular de Química do estado de Minas Gerais: fundamentos e pressupostos. Química Nova, v. 23, n.2, p , Disponível em < Acesso em: 28 out PIAGET, Jean. A Evolução Intelectual da Adolescência à Vida Adulta. Trad. Fernando Becker; Tania B.I. Marques. Porto Alegre: Faculdade de Educação, Disponível em: < Acesso em 22 abr PIAGET, Jean. A psicologia da Inteligência. Trad. Guilherme João de Freitas Teixeira. Petrópolis: Editora Vozes, p. PIAGET, Jean. Psicologia e pedagogia. Trad. Dirceu A. Lindoso; Rosa M.R. da Silva. Rio de Janeiro: Ed. Forense Universitária, p. QUIPTABELA. Versão Belo Horizonte: UFMG, Disponível em: < Acesso em: 28 jul REAGENTES, PRODUTOS E EXCESSO. Versão Colorado. UNIVERSITY OF COLORADO, Disponível em: < Aceso em: 28 jul SANTOS, A. M. P.. Inovações no ensino de ciências e na educação em saúde: um estudo a partir do Projeto Finlay. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências). Faculdade de Educação - Universidade de São Paulo, SANTOS, Danilo Oliveira; WARTHA, Edson José; SILVA FILHO, Juvenal Carolino da. Softwares educativos livre para o ensino de química: análise e categorização. XV ENEQ-ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA, v. 15, SKINNER, Burrrhus Frederic. Tecnologia do ensino. Trad. Rodolpho Azzi, Trad. São Paulo: Herder/ Ed. da Universidade São Paulo, SUPERPRO WEB. Colibri Informática Ltda, Disponível em: < Acesso em: 28 jul

128 128 TABELA PERIÓDICA INTERATIVA. Versão 3.2a. Porto Alegre. Disponível em: < Acesso em 28 jul TAJRA, S. F. Informática na Educação: Novas Ferramentas Pedagógicas para o professor da atualidade.são Paulo: Ed. Erica, VALENTE, José Armando (org.). O computador na sociedade do conhecimento. Campinas: UNICAMP/NIED, p. VALENTE, José A.. Porque o computador na Educação. Computadores e conhecimento - repensando a Educação. Campinas: Unicamp/Nied, THIESEN, Juares da Silva. A interdisciplinaridade como um movimento articulador no processo ensino-aprendizagem. Revista Brasileira de Educação, v. 13, n. 39, p. 545, VYGOTSKY. L.S. A formação social da mente: o desenvolvimento de processos psicológicos superiores. (Org.) Michael Cole...[et al.]. Trad. José Cipolla Neto; Luís Silveira Menna Barreto; Solange Astro Afeche. 7 ed., São Paulo: Editora Martins Fontes, 2007.

129 129 5.CONSIDERAÇÕES FINAIS A pesquisa realizada buscou identificar e analisar as concepções de aprendizagem que sustentam a construção de softwares utilizados no ensino de Química, tendo em vista desenvolver uma contribuição técnica que permite avaliar softwares dessa disciplina, colaborando, dessa forma, para o ensino e o desenvolvimento local. A revisão de literatura mostrou que muitas escolas já possuem um alto grau de informatização. Apesar disso, os computadores ainda estão sendo pouco utilizados com uma abordagem pedagógica que, efetivamente, promova o aprendizado. Em outras palavras, a escola modernizou-se com a compra de equipamentos, mas a forma de apresentação dos conteúdos é bem semelhante à metodologia tradicionalmente praticada há décadas, na qual o saber do aluno é pouco valorizado e este recebe, passivamente, as informações. Além disso, a literatura também mostrou que um ponto chave na utilização da informática como ferramenta de inovação pedagógica e promoção da aprendizagem é a formação do professor, já que este pouco tem inovado em sua prática diária, especialmente com relação ao uso do computador. Essa formação não consiste somente em prover o professor com conhecimentos técnicos de informática, mas capacitá-los a enxergar no computador uma importante ferramenta para o desenvolvimento de habilidades e uma mudança de cultura. A implantação da informática com esse enfoque requer grandes desafios que vão muito além de adquirir equipamentos e montar laboratórios de informática. É preciso pensar no que significa ensinar e aprender, bem como o papel da escola, do professor e da comunidade escolar na educação. A pesquisa investigou se aspectos importantes do processo de ensino-aprendizagem estão implícitos ou explícitos em softwares utilizados no ensino de Química. Os resultados desta pesquisa apontaram que muitos aspectos importantes de como se dá a aquisição do conhecimento são pouco ou totalmente desconsiderados no processo de construção desses softwares, que, muitas vezes, apresentam o conteúdo pronto, acabado, desvinculado da realidade e com pouca possibilidade de interação.

130 130 Ademais diversos não possuem manuais didáticos ou orientações metodológicas, o que dificulta a utilização de tais instrumentos, sobretudo por aqueles professores com pouca familiaridade com a tecnologia computacional. Por meio da pesquisa realizada foi possível construir um produto técnico que consiste em um instrumento eletrônico capaz de avaliar softwares utilizados no ensino de Química, a partir de critérios construídos com base na pesquisa.

131 REFERÊNCIAS ACCELRYS DRAW. Version 4.2: Accelrys, Inc, Disponível em: < Acesso em 27 mai ACD/CHEMSKETCH. Freeware Version: Advanced Chemistry Development, Inc, Disponível em: < Acesso em: 28 jul ALMEIDA, Fernando José de; FRANCO, Monica G.. Pesquisa sobre o uso das tecnologias de informação e comunicação nas escolas brasileiras: TIC Educação 2013 [livro eletrônico] 1. ed., São Paulo Comitê Gestor da Internet no Brasil, Disponível em: < pdf>. Acesso em 06 mai BENITE, Anna Maria Canavarro; BENITE, Claudio Roberto Machado. O computador no ensino de química: Impressões versus realidade. Em Foco as escolas públicas da Baixada Fluminense. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 10, n. 2, p , BRASIL. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO (MEC), Secretaria de Educação Média e Tecnológica (Semtec). PCN+ Ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/Semtec, BRASIL. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. Matriz de Referência para o ENEM Brasília, p. BRASÃO, Maurício dos Reis. Políticas de formação para o programa um computador por aluno-prouca. Encontro de Pesquisa em Educação, v. 1, n. 1, p , BRUNER, J.. Actual minds, possible worlds. Cambridge: Harvard Univ. Press, CARBONELL, Jaume. A arte de inovar: a mudança na escola. Porto Alegre: Artmed Editora, p. CARBÓPOLIS. Versão Java 2.0. Rio Grande do Sul: UFRGS, Disponível em: < Acesso em: 28 jul CARDOSO, Sheila Pressentin; COLINVAUX, Dominique. Explorando a motivação para estudar química. Química Nova, v. 23, n. 3, p , Disponível em: < Acesso em: 28 set CLOUTIER, J. Qu est-ce que l innovation sociale?crises, ET0314, Disponível em: < Acesso em 29 out COLE, M.; SCRIBNER, S. Introdução. In. VYGOTSKY, L. S..A formação social da mente: o desenvolvimento de processos psicológicos superiores. Org.: Michael

132 132 Cole...[et al.].trad. José Cipolla Neto; Luís Silveira Menna Barreto; Solange Astro Afeche. 7 ed., São Paulo: Editora Martins Fontes, COMPRANDO COMPOSTOS ORGÂNICOS NO SUPERMERCADO. Disponível em: < Acesso em: 28 jul COX, Kenia Kodel. Informática na educação escolar. Campinas: Autores associados, CUNHA, R. N. da; VERNEQUE, L. P. S.. Notícia: Centenário de B. F. Skinner ( ): uma ciência do comportamento humano para o futuro do mundo e da humanidade. Psic.: Teor. e Pesq., Brasília, v. 20, n. 1, abr., Disponível em < Acesso em 17 abr DEMO, Pedro. Educar pela pesquisa. 8. ed., Campinas: Ed. Autores associados, DOWBOR, Ladislau. Educação e desenvolvimento local Disponível em: < Acesso em: 04 out DRIVER, Rosalind; ASOKO, Hilary; LEACH, John; MORTIMER, Eduardo; SCOTT, Phillip. Construindo o conhecimento científico na sala de aula. Química Nova na Escola. São Paulo, n. 9, p , mai., EICHLER, Marcelo Leandro ; DEL PINO, J. C.. Computadores em Educação Química: Estrutura Atômica e Tabela Periódica.. Química Nova, São Paulo, v. 23, n. 6, p , ESTADOS DA MATÉRIA. Versão Colorado. UNIVERSITY OF COLORADO, Disponível em: < Aceso em: 28 jul FERNANDES, Jorge. O que é um Programa (Software)? Brasília, Disponível em: < Acesso em 19 mai FIALHO, Neusa Nogueira. Os jogos pedagógicos como ferramentas de ensino. CONGRESSO NACIONAL DE EDUCAÇÃO p FLORES, Kellen Kris Alves; MÓL, Gerson de Souza. O uso do Software Educacional ACD/Chemsketch como ferramenta dinâmica no Ensino de Química Orgânica. 29ª REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA, 29, Anais...Águas de Lindóia, Disponível em: < Acesso em 04 jul FULLAN, M.; HARGREAVES, A.. La Escuela que queremos. México: SEP/ Amorrortu, 1999.

133 133 GABINI, Wanderlei Sebastião; DINIZ, Renato Eugênio da Silva. A experiência de um grupo de professores envolvendo ensino de química e informática. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 9, n. 1, GALÁN, José Gómez; SANTOS, Gilberto Lacerda. Informática e Telemática na Educação, vol. I e II, Brasília: Liber Livros, GATTI, Bernadete A.. Os agentes escolares e o computador no ensino. Revista de Educação e Informática, São Paulo, dez., GEEKIE GAMES. Geekie, Inc, Disponível em: < Acesso em: 28 jul GIL, Antônio Carlos. Como elaborar projetos de pesquisa. 4ed., São Paulo: Atlas, GODOI, Thiago Andrade de Faria; OLIVEIRA, Hueder Paulo Moisés de; CODOGNOTO, Lúcia. Tabela Periódica Um Super trunfo para Alunos do Ensino Fundamental e Médio. Química Nova na escola. São Paulo, v 32, n. 1, p , fev., GONSALES, Priscila. Pesquisa sobre o uso das tecnologias de informação e comunicação nas escolas brasileiras: TIC Educação 2013 [livro eletrônico] 1. ed., São Paulo Comitê Gestor da Internet no Brasil, Disponível em: < Acesso em 06 mai GURSKI, Clara; VOSGERAU, Dilmeire Sant'Anna Ramos; MATOS, Elizete Lúcia. As TIC como aliadas da proposta de trabalho interdisciplinar. CONGRESSO NACIONAL DE EDUCAÇÃO DA PUCPR (EDUCERE) EDIÇÃO INTERNACIONAL, 8.; CONGRESSO IBERO-AMERICANO SOBRE VIOLÊNCIA NAS ESCOLAS (CIAVE), 3., Curitiba: PUC - PR, Disponível em: < Acesso em 01 jul HAYDT, R. C. C.. Curso de didática geral. 3. ed., São Paulo, Ática, HERNÁNDEZ, Fernando; SANCHO, Juana Maria; CARBONELL, Jaume; TORT, Antoni; SIMÓ, Nuria; SÁNCHEZ-CORTÉS, Emília. Aprendendo com as inovações nas escolas. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, p. MACEDO, Rosa Marta Stefanini. Piaget: vida e obra. In: PIAGET, Jean. A epistemologia genética; Sabedoria e ilusões da filosofia; Problemas da psicologia genética. 2. ed., São Paulo: Abril Cultural, MASETTO, Marcos T.. Mediação pedagógica e o uso da tecnologia, In: MORAN, José Manuel; MASETTO, Marcos T; BEHRENS, Marilda Aparecida. Novas tecnologias e mediação pedagógica. Campinas: Ed. Papirus, 2000.

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136 136 SANTOS, Danilo Oliveira; WARTHA, Edson José; FILHO, Juvenal Carolino da Silva. Softwares educativos livre para o ensino de química: análise e categorização. XV ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA (XV ENEQ). Brasília, v. 15, SKINNER, Burrrhus Frederic. Tecnologia do ensino. Trad. Rodolpho Azzi, São Paulo: Herder/ Ed. da universidade São Paulo, SCHNELL, Roberta F.. Formação de professores para o uso das tecnologias digitais: um estudo junto aos núcleos de tecnologia educacional do estado Santa Catarina. Dissertação (Mestrado), UDESC Disponível em: Acesso em 02 nov SUPERPRO WEB. Colibri Informática Ltda, Disponível em: < Acesso em: 28 jul TABELA PERIÓDICA INTERATIVA. Versão 3.2a. Porto Alegre. Disponível em: < Acesso em 28 jul TAJRA, S. F. Informática na Educação: Novas Ferramentas Pedagógicas para o professor da atualidade, 4. ed., São Paulo: Erica, TERRA, Márcia Regina. O desenvolvimento humano na teoria de Piaget. Disponível em: < unicamp. br/iel/site/alunos/publicacoes/textos/d00005.htm> [2005 jul 15], Acesso em 11 abr THIESEN, Juares da Silva. A interdisciplinaridade como um movimento articulador no processo ensino-aprendizagem. Revista Brasileira de Educação, v. 13, n. 39, p. 545, VALENTE, José Armando (org.). O computador na sociedade do conhecimento. Campinas: UNICAMP/NIED, p. VALENTE, José A.. Porque o computador na Educação. Computadores e conhecimento - repensando a Educação. Campinas: Unicamp/Nied, VALENTIM, M. O. S. V.. Brincadeiras infantis: importância para o desenvolvimento neuropsicológico Disponível em: < Acesso em 31 mai VYGOTSKY. L.S..A formação social da mente: o desenvolvimento de processos psicológicos superiores. (Org.) Michael Cole...[et al.]. Trad. José Cipolla Neto; Luís Silveira Menna Barreto; Solange Astro Afeche. 7 ed., São Paulo: Editora Martins Fontes, VYGOTSKY, L. S.; LURIA, A. R.; LEONTIEV, A. N.. Linguagem, Desenvolvimento e Aprendizagem. Trad. Maria da Pena Villalobos. 12 ed. São Paulo: Editora Ícone, 2014.

137 137

138 APÊNDICES 7.1 Apêndice A Figura 23: Tela do produto técnico instrumento de avaliação de Software desenvolvido em formato de planilha eletrônica Fonte: Elaborado pelo autor.

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