A realidade das entidades científicas e a formação de professores de física: uma análise sociocultural

O objetivo da presente tese é realizar uma abordagem acerca da realidade das entidades científicas no contexto da formação de professores de física. A literatura em ensino de ciências destaca a importância do entendimento de aspectos da natureza da ciência por professores. Dentre esses aspectos, exploramos a questão da realidade das entidades inobserváveis descritas pelas teorias científicas, tratando sobretudo de critérios utilizados para a caracterização dessa realidade por licenciandos, bem como possíveis influências na constituição desses critérios. Consideramos que um professor de física, durante sua atuação profissional, precisará lidar com a questão da realidade de entidades não acessíveis aos sentidos, tendo talvez de explicar em que se baseia uma proposição sobre sua existência. No desenvolvimento do presente trabalho, trouxemos alguns elementos de uma discussão que se dá no âmbito filosófico a respeito do realismo científico e também abordamos formulações teóricas que tratam da questão da realidade em perspectivas que se referem ao campo cotidiano e ao senso comum. Como referencial mais geral, utilizamos uma abordagem sobre cultura, que aponta para a influência de diversas estruturas culturais nas formas de entendimento do mundo e permite conceber a ciência como uma dessas estruturas. Entre outras coisas, a aprendizagem da ciência envolveria a compreensão de suas formas específicas de atribuir realidade, em contraposição às formas de outras estruturas culturais. Foram desenvolvidos três estudos, com análises fundamentadas em metodologias qualitativas. No primeiro, investigamos critérios usados por licenciandos em física para definir a realidade de entidades da ciência e de entes relacionados a outros domínios; no segundo, analisamos formas pelas quais certas entidades científicas são caracterizadas e tomadas como reais em uma coleção de livros didáticos de física do ensino superior; e, por fim, o terceiro consistiu na construção e utilização de um heurístico, com o objetivo de proporcionar reflexões acerca de questões relacionadas ao conhecimento científico e a elementos de outras estruturas culturais e foram analisadas as entrevistas de quatro estudantes de licenciatura sobre o uso desse instrumento. Os resultados obtidos parecem mostrar que há influência de elementos vindos de fora da ciência nos critérios utilizados por estudantes para a definição da realidade das entidades. Além disso, mostram que esse tema não é comumente trazido à reflexão dos alunos, o que não contribui para a reelaboração dos critérios de realidade já trazidos por eles de outros campos que não o científico. O heurístico utilizado no terceiro estudo serviu para trazer à tona as bases do pensamento dos estudantes e lhes indicar certos elementos para reflexão; existiram diferenças nos tipos de reflexão suscitados pelo instrumento, o que consideramos ser uma espécie de \"contextualização cultural\" na maneira de compreender as questões trazidas por ele. O desenvolvimento dos três estudos nos permitiu compreender alguns aspectos relevantes sobre os modos de entendimento das entidades da ciência e pensar sobre suas formas de tratamento em um curso de física.

Processo de reflexão orientada na formação de professores dos anos iniciais: concepções e práticas sobre o ensino de ciências

Esta investigação, de natureza qualitativa, visou conhecer as concepções e práticas de professores dos anos iniciais sobre o ensino de ciências e promover reflexões sobre tal ensino. O trabalho teve como base o Processo de Reflexão Orientada (PRO), uma estratégia para o desenvolvimento profissional a partir do enfoque de questões da prática docente. As questões de investigação foram: Como professores dos anos iniciais concebem, refletem, planejam e realizam o ensino de Ciências? E como refletem e realizam o ensino de Ciências a partir de um Processo de Reflexão Orientado (PRO)? E, ainda, como, a partir de um Processo de Reflexão Orientado (PRO) para professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental avaliam o seu próprio desenvolvimento profissional? Os dados foram obtidos a partir de questionários, entrevistas, planejamentos escritos e de vídeogravações dos encontros e de aulas ministradas. A análise dos dados foi feita a partir da análise de conteúdo. As ideias manifestadas pelas professoras sobre ensino de ciências foram classificadas dentro de uma abordagem oscilando entre cognitivista e sócio-cultural. Seus modelos didáticos revelaram ideias pouco consistentes sobre o processo de ensino e aprendizagem, com pouca coerência em relação a modelos de orientação construtivista. Cada professora propôs uma sequência de ensino visando alcançar graus mais complexos. As sequências foram discutidas, novas reflexões foram realizadas e reelaborações foram propostas. As aulas desenvolvidas evidenciaram um progresso de Lívia com relação à participação dos alunos, com a proposição de uma situação-problema, da consideração das ideias prévias dos alunos, embora apresentasse ainda dificuldade de promover uma discussão orientada, que pudesse favorecer a argumentação dos alunos e a compreensão do fenômeno. Já, nas aulas de Roberta observaram-se atividades que privilegiaram a participação dos alunos. Nas aulas das duas professoras ficaram evidentes a proposição de um problema e a sistematização do conhecimento, a partir da elaboração de sínteses orais e escritas e da apresentação para outras classes. Embora as professoras valorizassem o ensino de ciências e a participação ativa das crianças, havia dificuldades para a realização de aulas de ciências por investigação, pois não consideravam a problematização, a exploração das ideias dos alunos, a sistematização do conhecimento e as explicações científicas. O processo de reflexão orientada (PRO) mostrou ser uma estratégia importante para o desenvolvimento profissional dessas professoras, possibilitando reflexões significativas sobre a própria prática, bem como a tomada de consciência de uma nova sistematização das ações docentes, com vistas a uma atuação mais eficaz para promover o ensino de Ciências por investigação.

Análise de produções didáticas de professores em formação inicial participantes do PIBID

As ferramentas visuais tem se mostrado eficazes no ensino de química. Essas ferramentas apresentam bases efetivas para a compreensão da química em seus três modos de representação (macroscópico, submicroscópico e simbólico). Apesar da importância da utilização destas ferramentas, muitos professores não estão preparados para sua utilização em sala de aula. Diante disso, surge a necessidade de formar professores com capacidades para criar metodologias que abordem as ferramentas visuais, pois estas podem facilitar o desenvolvimento da habilidade de interpretação de representações pelos estudantes. Esta pesquisa possui o objetivo de investigar se os bolsistas PIBID de química da USP, após atividades formativas, apresentaram em suas produções didáticas atividades que possuam indícios dos fatores que remetem ao desenvolvimento da habilidade representacional e se estas produções apresentam uma elevada exigência conceitual. A coleta de dados foi realizada por um acompanhamento da formação inicial a qual os bolsistas PIBID participaram. Após a formação os bolsistas acompanharam as aulas de química de uma escola da cidade de São Paulo. Durante este período os bolsistas planejaram aulas a serem aplicadas na escola. Ao final de todo o processo, os bolsistas PIBID redigiram um relatório contendo o que foi abordado, suas observações e avaliações das aulas. A análise do desenvolvimento da habilidade de interpretação de representações foi realizada através de uma metodologia qualitativa, na qual foram utilizados trechos dos relatórios que se enquadrassem ao modelo CRM, adaptado de Schonborn e Anderson (2009). Como foi observado que os bolsistas PIBID utilizaram diversos dos fatores do modelo CRM em suas produções didáticas, foi realizada uma análise para averiguar se estas produções também continham elevada exigência conceitual. O cálculo do nível de exigência conceitual foi realizado abordando uma metodologia mista, que envolve o método quantitativo e qualitativo. O cálculo mostrou que os relatórios apresentaram satisfatório nível de exigência conceitual. Com a análise foi possível concluir que esta pesquisa pode contribuir para a reflexão sobre a importância da formação de professores para o ensino de química/ciências, e ainda traz um modelo que pode servir como embasamento para que professores planejem suas aulas do modo a abordar a habilidade de interpretação de representações, que é fundamental para compreensão da química pelos estudantes.

O papel da formação continuada de física na relação de professores com as atividades experimentais

Esta pesquisa investiga dois professores de Física do ensino médio com grande experiência em sala de aula e frequentadores dos cursos de formação continuada da USP ministrado pelo Instituto de Física no período das férias. Estes professores participam ativamente das atividades mensais propostas pelo grupo de trabalho desses cursos e são profissionais de certo modo implicados com seu processo de aprendizagem e formação. Eles foram acompanhados em um curso ministrado durante o período de férias e em reuniões mensais no Instituto de Física da USP de São Paulo. Utilizamos a metodologia da pesquisa qualitativa, coletando os dados a partir de observações destes professores em diversos contextos e de entrevistas semiestruturadas baseadas em suas histórias de vida. Um dos objetivos da pesquisa foi, à luz da psicanálise, utilizando o autor Wilfred Ruprecht Bion como referencial teórico, compreender as relações que os professores estabelecem com as atividades experimentais e como lidam com as frustrações que estas atividades evocam. Compreendendo esta relação, investigamos qual seria o papel da formação continuada nesta relação dos professores com as atividades experimentais. Propusemos uma organização em categorias para descrever as trajetórias destes dois professores, mostrando de um modo geral como eles lidam com as frustrações, ora enfrentando-as, ora fugindo delas. A partir da observação e entrevistas em ambiente de formação continuada, nosso segundo objetivo foi fazer uma reflexão de como os cursos de formação continuada estão atuando para dar suporte ao professor que busca os cursos e que na maioria das vezes está em um estado de dependência ao invés de ter a autonomia pressuposta pelos formadores. Percebemos que os formadores de uma maneira geral não estão servindo de continentes para as frustrações e angústias provenientes das experiências emocionais dos professores que surgem do contato com as atividades experimentais. Desta forma concluímos que devemos repensar os cursos de formação continuada para que possam contemplar as subjetividades do professor.

As concepções de professores de química sobre a utilização de elementos da história e filosofia da ciência no ensino

Nas últimas décadas, investigações têm destacado o papel da história e filosofia da ciência (HFC) na educação científica. O reconhecimento da pluralidade e complexidade da ciência tem originado estudos, os quais apontam que o ensino sobre ciências deve levar em conta as diferenças entre as disciplinas científicas. Assim, tem-se discutido a importância da consideração de elementos da história e da filosofia da química no aprimoramento do processo de ensino e aprendizagem dessa ciência. Apesar disso, investigações têm constatado que pouco ou nada se discute acerca desses assuntos nas aulas de ciências. Diante disso, esta dissertação tem como intuito investigar a concepção de professores de química sobre a inclusão de elementos da HFC no ensino, com foco nas características inerentes às práticas e aos conhecimentos químicos. Foram investigadas as concepções de cinco professores de química, que atuam em diferentes escolas públicas da região metropolitana de São Paulo, acerca de cinco temas, elaborados com base em estudos da área de ensino de ciências e em diretrizes curriculares oficiais: relações com a sociedade, modelos e modelagem, experimentação, desenvolvimento histórico e reducionismo. Por meio da análise qualitativa dos dados, as concepções docentes, para cada tema, foram classificadas em dois subeixos temáticos: prática docente e relevância. Ademais, foram identificados fatores externos e internos que influenciam as práticas e concepções dos sujeitos concernentes a considerações filosóficas, históricas e sociológicas sobre a química. Os resultados evidenciam que, de modo geral, os sujeitos consideram relevantes determinados assuntos relacionados à natureza da química e, em certa medida, buscam inseri-los em suas práticas cotidianas. Contudo, mostraram também que os motivos pelos quais os docentes conferem importância a algumas discussões, e o modo como as desenvolvem, podem limitar a compreensão dos estudantes sobre a complexidade da construção do conhecimento científico. Além disso, foram raras as referências a aspectos específicos da química, à importância de evidenciar e discutir esses aspectos com os estudantes, assim como à preparação de situações didáticas próximas à prática química autêntica.

Formação inicial de professores de química: o processo de reflexão orientada visando o desenvolvimento de práticas educativas no ensino médio

O Processo de Reflexão Orientada apresenta-se como uma nova proposta formativa, a qual pode contribuir para a formação inicial professores. Nesse processo, o futuro professor, mediado por um professor mais experiente, tem a oportunidade de elaborar e avaliar suas ideias sobre o ensino e a aprendizagem, suas metodologias e suas práticas de ensino, podendo clarificar e confrontar suas teorias pessoais. Neste sentido, este trabalho investigou as contribuições do PRO na atuação pedagógica de licenciandos em Química, visando um ensino por investigação e para a promoção da alfabetização científica no Ensino Médio. Para isso, mediados pela pesquisadora, os três licenciandos participantes da pesquisa elaboraram uma sequência de aulas e a desenvolveram em sala de aula, refletindo sobre suas concepções e práticas durante todo o processo envolvido. Diversas propostas de uma mesma sequência de aulas, sobre um mesmo conteúdo químico, foram elaborados pelos licenciandos, de forma a contemplar uma sequência investigativa e para promoção da AC. A última proposta foi aplicada em sala de aula. Os licenciandos avaliaram e refletiram sobre a sua prática em sala de aula e sobre os planos desenvolvidos, utilizando referenciais teóricos sobre ensino por investigação, AC e exigência cognitiva das questões. Para compreender a evolução dos licenciandos durante o PRO, a pesquisadora analisou os níveis investigativos dos elementos pedagógicos presentes nos planos elaborados e nas aulas ministradas por eles; o nível de AC dos planos e das aulas ministradas, bem como, o nível cognitivo das questões propostas nos planos e nas aulas. O processo reflexivo sobre a prática dos licenciandos é evidenciado por meio de categorias de análise e exemplificadas por trechos das transcrições dos encontros reflexivos realizados entre eles e a pesquisadora. As contribuições do grupo durante o processo também foram avaliadas. Os resultados mostram que os planos desenvolvidos pelos três licenciandos apresentaram evoluções na maioria dos tópicos avaliados, o que pode ser justificado pelas reflexões proporcionadas pelos encontros individuais e em grupo. No entanto, algumas dificuldades foram evidenciadas quanto a proposição da questão problema e de materiais para o levantamento das ideias prévias dos estudantes. A análise das aulas evidencia algumas dificuldades vivenciadas pelos licenciandos durante suas regências, como a sustentação da questão problema, bem como, das interações dialógicas. As reflexões realizadas entre a pesquisadora e os licenciandos, durante os encontros individuais, evidenciam momentos relevantes para a formação inicial, visto que os futuros professores expunham suas concepções, anseios e dilemas. Os encontros reflexivos em grupo também evidenciam contribuições, o que possibilitou ao grupo socializar, confrontar e compartilhar suas ideias e experiências. Esta pesquisa também mostra a importância do papel do mediador, já que a confiança dos licenciandos pela pesquisadora parece ter contribuído para o comprometimento deles durante o processo. Assim, o PRO vivenciado pelos licenciandos parece ter contribuído para eles desenvolverem uma postura crítica com relação à prática docente. Ao elaborar os planejamentos e avaliar suas ações, baseados em referenciais teóricos, puderam construir novas ideias sobre o processo de ensino e de aprendizagem em Química.