Um estudo da capacidade de pensamento lógico nos calouros dos cursos de ciências

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1 Um estudo da capacidade de pensamento lógico nos calouros dos cursos de ciências ARE COLLEGES CONCERNED WITH INTELECTUAL DEVELOPMENT? Joe W. McKinnon e John W. Renner (Universidade de Oklahoma) American Journal of Physics Volume 39/9 09/1971 Objetivos Conhecer a capacidade do pensamento lógico de estudantes universitários calouros. Estudo comparativo do efeito de métodos ativos versus métodos tradicionais nas disciplinas científicas. SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ1 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005 Encorajar o pensamento criativo entre os estudantes é o grande objetivo dos educadores de ciências. O problema que se apresenta é como motivar a aprendizagem de conceitos científicos. Quando as crianças as são curiosas elas desejam ir além m da superfície aparente dos eventos e aprendem sobre as propriedades menos óbvias da matéria. Espera-se se que à medida que explorem mais profundamente explicações e relações, as crianças as aprendam habilidades analíticas e críticas para aplicá-las las criativamente a novos eventos com que elas se defrontam na escola e...fora..fora dela. SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ2 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

2 Importância do estudo Primeiro estudo que analisa o problema do currículo oferecido e o raciocínio lógico do aluno universitário. Evidencia a falta de generalização dos alunos no uso de princípios básicos científico em contextos diferentes. Correlaciona o desempenho dos alunos nas provas de ingresso universitário com desempenho nos testes piagetianos. Efeito de métodos m ativos: o laboratório aberto de física contribui para o desenvolvimento de raciocínio formal. SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ3 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005 Desempenho dos estudantes (n=131) nos testes piagetianos específicos Lógica proposicional 17 % não conserva quantidades físicas: massa, volume 50 % Implicação recíproca: não elimina contradição na ação de uma variável potencial (massa do pêndulo simples), ângulos de incidência e reflexão espelho Estruturas operacionais da lógica l formal 33% não elimina variáveis irrelevantes no pêndulo simples 33% não controla variáveis (pêndulo simples) Estes resultados indicam que ~50% ~ dos alunos testados utilizam raciocínios concretos quando chegam à universidade SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ4 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

3 A pesquisa original de Piaget utilizou fenômenos naturais e esquemas matemáticos ticos para conhecer estabelecer as estruturas que identificam estágios de raciocínio Formação de sombras Pêndulo Combinações químicas Flutuação Conservação de massa, volume, número Movimento em planos inclinados Probabilidades SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ5 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005 Os estágios (níveis) piagetianos são seqüênciados e irreversíveis veis Sensório motor - 0 a 2 anos Apreensão do mundo exterior através da açãoa Ações do sujeito sobre objetos Interação Pré-Operacional 2-7 anos (conserva e não conserva) Complexo e Caracterizado por desequilíbrios Linguagens e tentativas de mecanismos de explanaçao Desenvolvimento de estruturas (regras, jogos) Operatório rio anos Experiência direta com o mundo físico externo Utiliza estruturas estáveis: conservação, classificação, correspondência, seriação Manipulação do real utilizando os princípios básicos dos quais depende abstração Reversibilidade Conceitos concretos formam subconjuntos Operatório rio formal >12?? Trabalha com esquemas e proposições mentais Usa pensamento hipotético dedutivo Controle de variáveis, probabilidades, combinatórias Conceitos universais generalizados SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

4 As operações (...) são as ações escolhidas entre as mais gerais (...) interiorizáveis e reversíveis. Nunca isoladas, porém coordenáveis em sistemas de conjunto. Também não são próprias deste ou daquele indivíduo, são comuns a todos os indivíduos do mesmo nível mental e intervém não apenas nos raciocínios privados, senão também nas trocas cognitivas, visto que estas constituem ainda em reunir informações, colocá-las em relação ou correspondência, introduzir reciprocidade, o que volta a construir operações isomorfas às das que se serve cada indivíduo para si mesmo" (Piaget, Inhelder, 1989: 82). Teste escrito : Controle de Variáveis Problema das Varetas Um conjunto de seis varetas diferentes será utilizado para estudar a deflexão D produzida por uma carga M de 500 g colocada numa das extremidades como mostra afigura abaixo. D M SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ8 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

5 Exercício cio Problema das Varetas N o Vareta Material Forma da Seção Espessura (aresta ou diâmetro) Compri mento 1 Plástico Quadrada 2 mm 20 cm 2 Plástico Circular 4 mm 10 cm 3 Metal Quadrada 2 mm 20 cm 4 Metal Quadrada 4 mm 20 cm 5 Plástico Quadrada 2 mm 10 cm Metal Circular 2 mm 10 cm SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ9 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005 Problema das Varetas Dentre essas seis varetas e supondo a carga M constante: a) Quais você utilizaria para verificar se D depende do comprimento? b) Quais você utilizaria para verificar se D depende do material? c) Quais você utilizaria para verificar se D depende da espessura da vareta? d) Quais você utilizaria para verificar se D depende da forma da seção? e) Você acha possível que as varetas 2 e da figura possam defletir igualmente quando submetidas à mesma carga M? Sim Não Justifique SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ10 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

6 Estágios Piagetianos dos calouros de cursos de ciências Nível operacional PIAGETIANO 131 estudantes calouros de disciplinas científicas Nível raciocínio Homens Mulheres % nível Formal (abstrato) Pós Score Piagetiano Médio 12,82 9,45 SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ11 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005 Dados experimentais com cursos centrados em investigação Comparação entre o desenvolvimento do raciocínio lógico do grupo experimental (curso de laboratório) e grupo controle GRUPO ESTÁGIO PRÉ-TESTE PÓS-TESTE Mulheres Homens Mulheres Homens Formal Experimental Pós Formal Controle Pós SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ12 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

7 Para pensar mais anos depois Estamos AINDA falando dos mesmos problemas levantados em 1971?? As recomendações desse estudo apontam para: 1. Repensar a formação universitária do professor. 2. Currículos que levem a repensar a problemática do desenvolvimento cognitivo, métodos de ensino experimental e inclusão de ensino de ciências para futuros professores do ensino básico. 3. Revisão dos métodos e currículo do 2o grau da escola básica (fundamental e média). SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ13 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005 Exercício cio Questões educacionais que emergem do conteúdo cotidiano da experiência das crianças na escola e podem ser interpretadas num contexto piagetiano Vamos a interpretar o que diz Vygotsky (1987) no contexto de sua sala de aula?...os conceitos científicos se desenvolvem para baixo em direção aos conceitos concretos, e os conceitos espontâneos sobem em direção aos conceitos abstratos... SEE-RJ / CCMN / IF-UFRJ14 Fundamentos de Psicodidática 27 de Julho de 2005

8 Arons, P.1 - Cap. 12 Desenvolver uma alfabetização científica mais ampla (LETRAMENTO, CULTURA CIENTÍFICA) Indicadores da alfabetizaçao científica Conceitos científicos (força, carga elétrica,energia, velocidade,etc) inventados pela mente humana (imaginação e inteligência). e que esses termos requerem definições operacionais Distinção entre inferência e observação e saber discriminá-los em. Contexto Distinguir entre descoberta acidental e estratégias de formar e testar hipóteses Compreende o significado da palavra teoria no domínio científico Discriminar entre fatos verificados e não verificados resultados modelos, conclusões, reconhecer suas bases e origens (como sabemos?, porque acreditamos?. Compreender as limitações e a necessidade de possíveis modificações das teorias científicas (não são imutáveis nem definitivas jamais) Desenvolver bastante conhecimento fundamental em alguma(s) área(s) de interesse para poder ampliar conhecimento sem ensino formal INDEPENDÊNCIA) Perceber as relações de impacto da ciência sobre a história intelectual, visão da natureza do Universo e o ser humano nesse contexto] Perceber algumas das implicações da interação entre ciência e sociedade sobre aspectos morais, éticos e sociológicos Perceber que a modelização da ciência extensiva a outras áreas de conhecimento> história, economia,ciência política,etc.