Exemplo de Vê Epistemológico. O uso de analogias para gerar mudanças conceituais 1. Leonardo Sartori Porto

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1 Exemplo de Vê Epistemológico O uso de analogias para gerar mudanças conceituais 1 Leonardo Sartori Porto Nosso projeto de pesquisa visa investigar se o uso de analogias no ensino de ciências pode facilitar a compreensão dos conceitos científicos, visto que, embora o uso de analogias seja um lugar comum na comunicação humana, vários estudos sugerem que elas não são muito efetivas na sala de aula. Segundo o artigo de Champagne et alii (1985), o uso acrítico de analogias pode gerar versões incorretas, especialmente quando atributos não compartilhados são tratados como válidos (Cosgrove and Osborne, 1985), ou quando os estudantes desconhecem os elementos constitutivos das analogias (Nagel, 1961). Outras pesquisas, contudo, revelam que a efetividade da educação por analogia pode ser garantida ao se treinar os estudantes no raciocínio analógico (Friedel et alii, 1990), e que as analogias geram a compreensão de conceitos científicos específicos (Cosgrove, 1991). A teoria que guiará nossa investigação é o construtivismo. De acordo com o construtivismo, os alunos constróem seu conhecimento usando o conhecimento que já possuem para desenvolver uma visão de mundo coerente e útil (Tobin, 1990, von Glasersfeld, 1992). Neste processo, os alunos desenvolvem padrões de comportamento que se manifestam como concepções alternativas sobre ciência que são resistentes às mudanças quando se utiliza os métodos convencionais de ensino. Em vista disto, o ensino não deve apenas se dedicar a apenas oferecer novo conhecimento, mas também deve mudar as concepções que os estudantes já possuem. Um modelo de mudança conceitual desenvolvido por Posner et alii (1982) descreve a aprendizagem como um processo que envolve a interação entre as concepções que já se possui com novas concepções, sendo o resultado dependente d natureza desta interação. Os alunos usam o conhecimento que já possuem para determinar se uma nova concepção é inteligível, plausível e fértil, ou seja, o que a nova concepção é, se se pode acreditar nela e se ela pode ser útil para resolver problemas. Em nossa investigação, usaremos uma analogia para explicar a refração da luz, fenômeno que ocorre quando a luz atravessa um pedaço de vidro e, devido a diferença da velocidade de propagação da luz no vidro e no ar, a trajetória da luz é modificada: 1 Texto fictício baseado no artigo "Using an analogical teaching approach to engender conceptual change", David F. Treagust et alii; International Journal of Science Education, V. 18, nº 2, p , 1996.

2 A analogia para explicar o que ocorre com a luz consiste em um pequeno eixo com duas rodas que será impulsionado, de maneira oblíqua, sobre uma superfície cuja metade será feita de papel, e a outra metade, de tapete, de tal modo que a primeira que passa do papel para o tapete tem a sua velocidade diminuída, tendo como efeito a mudança de direção do eixo: Usaremos a analogia para explicar a refração da luz em cinco turmas do ensino médio, e em outras cinco turmas, será ensinado o mesmo conceito sem a utilização de qualquer analogia. Elaboramos um questionário baseado em atividades para avaliar o resultado da aprendizagem em todas as 10 turmas, entrevistando um terço dos alunos de cada turma (escolhidos aleatoriamente), que será aplicado três meses após o experimento, para avaliar o que ficou retido das aulas sofre a refração da luz. Na primeira atividade, mostraremos ao aluno um garfo mergulhado num copo d'água e pediremos para que ele explique porque o garfo parece estar quebrado. Também pediremos que ele redija um pequeno texto onde deve explicar o fenômeno para um amigo. A primeira atividade servirá para avaliar se o aluno consegue utilizar o recém adquirido o conceito de refração da luz para resolver um problema (explicar a ilusão do garfo quebrado no copo d'água); já a segunda atividade visa medir o quanto o aluno entendeu o conceito de "refração da luz". A fim de saber se este conceito é tido como plausível pelo aluno, iremos perguntar ao aluno se ele julga que o conceito de refração da luz implica satisfatoriamente o que a ilusão do garfo quebrado ou se ele conhece uma outra explicação para este fenômeno corriqueiro. Os dados obtidos através do questionário serão analisados à luz dos três critérios mencionados mais acima: o conceito de "refração da luz" 1) foi compreendido pelos estudantes, 2) foi tido como plausível, 3) é fértil (ajuda a resolver novos problemas); sendo os resultados

3 obtidos com as turmas que usaram a analogia comparados com aqueles obtidos das turmas que não usaram a analogia. Bibliografia CHAMPAGNE, J et alii, "Instructional consequences of students' knowledge about physical phenomena". In: Cognitive Structure and Conceptual Change (L.H.T West and A. L. Pines, eds), Orlando: Academic Press, 1985; pp COSGROVE, M., "Learning science - a place for learners' analogies". Artigo apresentado no Annual Meeting of the Australasian Society for Educational Research, Brisbane, Australia, COSGROVE, M. e OSBORNE, R., "A teaching sequence on eletric current". In: Learning in science: the implications of children's science, Auckland: Hienemann, FRIEDEL et alii, "Using analogs for chemistry problem solving: does it increase understanding?". School Science and Mathematics, 90, 1990, pp NAGEL, E., The Structure of Science. London: Routledge & Kegan Paul, POSNER, G. J. et alii, "Accommodation of a scientific conception: towards a theory of conceptual change". Science Education, 66(2), 1982, pp TOBIN, K. "Social constructivist perspectives on the reform os science education". Australian Science Teachers Journal, 36 (4), 1990, p von GLASERSFELD, E. "A constructivist's view of learning and teaching". In: Research in physics learning: theoretical issues and empirical studies, Proceedings of an International Workshop held at the University of Bremen, Kiel, IPN, * * * Questão central: Analogias podem tornar o ensino de conceitos científicos mais efetivos? Justificativa: Existem dúvidas quanto a eficácia do uso de analogias no ensino de ciências, como as analogias podem ser um valioso instrumento de ensino, é importante investigar a sua real eficácia. Teoria: Construtivismo: é a teoria que sustenta que os alunos constroem seu conhecimento usando o conhecimento que já possuem para desenvolver uma visão de mundo coerente e útil. Neste processo, os alunos desenvolvem padrões de comportamento que se manifestam como concepções alternativas sobre ciência que são resistentes às mudanças quando se utiliza os métodos convencionais de ensino. Em vista disto, o ensino não deve apenas se dedicar a apenas oferecer novo conhecimento, mas também deve mudar as concepções que os estudantes já possuem. Também usaremos a teoria de "mudança conceitual", que concebe a aprendizagem como um processo que envolve a interação entre as concepções que já se possui com novas concepções, sendo o resultado dependente d natureza desta interação. Os alunos usam o conhecimento que já possuem para determinar se uma nova concepção é inteligível, plausível e fértil, ou seja, o que a nova concepção é, se se pode acreditar nela e se ela pode ser útil para resolver problemas.

4 Textos que se referem ao construtivismo: TOBIN, K. Social constructivist perspectives on the reform science education. Australian Science Teachers Journal, 36 (4), 1990, p von GLASERSFELD, E. Constructivist's view of learning and teaching. In: Research in physics learning: theoretical issues and empirical studies, Proceedings of an International Workshop held at the University of Bremen, Kiel, IPN, Textos que se referem à "mudança conceitual" POSNER, G. J. et alii, Accommodation of a scientific conception: towards a theory of conceptual change. Science Education, 66(2), 1982, pp Textos que se referem ao uso de analogias no ensino de ciências: CHAMPAGNE, J. et alii, Instructional consequences of students' knowledge about physical phenomena. In: Cognitive Structure and Conceptual Change (L.H.T West and A. L. Pines, eds), Orlando: Academic Press, 1985; pp COSGROVE, M., Learning science - a place for learners' analogies. Artigo apresentado no Annual Meeting of the Australasian Society for Educational Research, Brisbane, Australia, COSGROVE, M. e OSBORNE, R., A teaching sequence on eletric current. In: Learning in science: the implications of children's science. Auckland: Hienemann, FRIEDEL et alii. Using analogs for chemistry problem solving: does it increase understanding?. School Science and Mathematics, 90, 1990, pp NAGEL, E., The Structure of Science. London: Routledge & Kegan Paul, Conceitos Analogia - Construtivismo - Aprendizagem - Ensino - Conceitos científicos - Inteligível - Plausível - Fértil - Refração da luz. Análise Os dados obtidos através do questionário serão analisados à luz dos três critérios mencionados mais acima: o conceito de "refração da luz" 1) foi compreendido pelos estudantes, 2) foi tido como plausível, 3) é fértil (ajuda a resolver novos problemas); sendo os resultados obtidos com as turmas que usaram a analogia comparados com aqueles obtidos das turmas que não usaram a analogia. Coleta de dados Os dados serão obtidos através de: 1. O uso de uma analogia para explicar o conceito de REFRAÇÃO DA LUZ em cinco turmas do Ensino Médio; 2. Mais o ensino do referido conceito sem utilizar nenhuma analogia em outras cinco turmas do Ensino Médio.

5 3. Passados três meses do ensino do referido conceito, um terço dos alunos de cada turma, escolhidos aleatoriamente, serão entrevistados através do uso de atividades e de um questionário, descritos a seguir: Elaboramos um questionário baseado em atividades para avaliar o resultado da aprendizagem em todas as 10 turmas, entrevistando um terço dos alunos de cada turma (escolhidos aleatoriamente), que será aplicado três meses após o experimento, para avaliar o que ficou retido das aulas sofre a refração da luz. Na primeira atividade, mostraremos ao aluno um garfo mergulhado num copo d'água e pediremos para que ele explique porque o garfo parece estar quebrado. Também pediremos que ele redija um pequeno texto onde deve explicar o fenômeno para um amigo. A primeira atividade servirá para avaliar se o aluno consegue utilizar o recém adquirido o conceito de refração da luz para resolver um problema(explicar a ilusão do garfo quebrado no copo d'água); já a segunda atividade visa medir o quanto o aluno entendeu o conceito de "refração da luz". A fim de saber se este conceito é tido como plausível pelo aluno, iremos perguntar ao aluno se ele julga que o conceito de refração da luz implica satisfatoriamente o que a ilusão do garfo quebrado ou se ele conhece uma outra explicação para este fenômeno corriqueiro. Evento O uso de uma analogia para ensinar a refração da luz.

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