Ensinar ciências com orientações CTS: um estudo com alunos do 1º e 2º ciclo do ensino básico

Ensinar ciências com orientações CTS: um estudo com alunos do 1º e 2º Ciclo do Ensino Básico Universidade do Minho Instituto de Educação Tânia Maria da Costa Rodrigues maio de 2021 Ensinar ciências com orientações CTS: um estudo com alunos do 1º e 2º Ciclo do Ensino Básico Tânia Maria da Costa Rodrigues UMinho|2021 Tânia Maria da Costa Rodrigues maio de 2021 Ensinar ciências com orientações CTS: um estudo com alunos do 1º e 2º Ciclo do Ensino Básico Trabalho efetuado sob a orientação da Professora Doutora Ana Sofia Afonso Relatório de estágio Mestrado em Ensino do 1.º ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências Naturais no 2.º Ciclo do Ensino Básico Universidade do Minho Instituto de Educação ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho. Atribuição-Não-Comercial-SemDerivações CC BY-NC-ND https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ iii Agradecimentos No final desta caminha, gostaria de expressar os meus agradecimentos a todos aqueles que, diretamente ou indiretamente, acompanharam, colaboraram, apoiaram e contribuíram para a realização deste relatório, bem como favoreceram o meu desenvolvimento pessoal e profissional Agradeço, em primeiro lugar, à Doutora Ana Sofia Afonso, pelo grande apoio e tempo despendido, pela dedicação e partilha de conhecimentos e conselhos sábios no decorrer de todo o processo. Obrigada por toda a paciência e pelo incentivo para fazer sempre o melhor. Às professoras cooperantes, Susana Silva, Ana Nogueira e Nídia Ferreira, pela imensa abertura e estímulo em garantir que este processo fosse fácil e possível, mas também pelo interesse manifestado e pelas ideias, sugestões, conhecimentos e conselhos transmitidos. Aos alunos das turmas de intervenção que aceitaram carinhosamente participar neste projeto e, ainda, por todo o empenho e motivação em todas as atividades propostas. Aos meus familiares, que são um importante pilar em todas as fases da minha, mas sobretudo, tenho de agradecer aos meus pais, que apostaram na minha formação e que foram incansáveis neste percurso. O seu apoio, incentivo, carinho e paciência foram fundamentais. Um enorme obrigada pela compreensão e preocupação e por estarem sempre do meu lado. Ao meu irmão e à Sofia, pela compreensão, apoio e carinho transmitido ao longo desta etapa. Ao Zé, que foi incansável nesta caminhada, que esteve sempre do meu lado e nunca me deixou baixar os braços nos momentos de desânimo. Obrigada pelo incentivo, amor, apoio e pela paciência. À minha amiga e colega de estágio, Ana Isabel, pela amizade e companheirismo, pela partilha de ideias e experiências, mas sobretudo pelo apoio e incentivo demonstrado em todo o percurso. A todos os meus amigos e colegas que me acompanharam e me apoiaram. A todos aqueles que não referi, mas que estiveram sempre presentes e demonstraram o seu apoio e amizade ao longo desta caminhada. iv DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho. v Ensinar ciências com orientações CTS: um estudo com alunos do 1.º e 2.º Ciclo do Ensino Básico Resumo A ciência e a tecnologia têm uma função importantíssima no desenvolvimento da sociedade e esta têm contribuído para o progresso da ciência e da tecnologia. Assim, é fundamental formar cidadãos cientificamente cultos, responsáveis e capazes de tomar decisões sobre questões científicas e tecnológicas que afetam as suas vidas. Um ensino com orientações Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) contribui para este fim e, por esse motivo, encontra-se presente nas orientações curriculares para o ensino das ciências. Para além disso, um ensino com orientações CTS possibilita o desenvolvimento de um maior interesse pela área das ciências, o qual é essencial para a aprendizagem das ciências ao longo da vida. O presente relatório descreve duas intervenções pedagógicas, com alunos do 4.º e 6.º anos de escolaridade, nas quais se desenvolveram intervenções pedagógicas tendo em conta um ensino das ciências com orientações CTS. Os conteúdos programáticos escolhidos têm um enfoque social/sociológico e foram: “plásticos” (4.º ano), em Estudo do Meio, e “microrganismos” (6.º ano), em Ciências Naturais. A avaliação desta intervenção focou-se na evolução das ideias dos alunos sobre a interligação entre o conhecimento científico e a sociedade. Para tal, foram aplicados um pré-teste e um pós-teste. Com os dados recolhidos, no pré-teste e no pós-teste, analisaram-se as ideias dos alunos sobre as ciências, o interesse dos alunos em aprender ciências e o interesse dos alunos em relação a algumas atividades nas aulas de ciências. A análise sugere que apesar de a intervenção pedagógica ser direcionada por um ensino das ciências com orientações CTS, os alunos demonstram dificuldade na associação das ciências aos binómios Ciência-Tecnologia e Ciência-Sociedade. Para além disso, denota-se que as atitudes perante as ciências são positivas, mas constata-se que a intervenção pedagógica não favoreceu uma mudança significativa das suas ideias relativamente ao interesse pela aprendizagem desta área do saber e por algumas atividades de ciências. Palavras Chave: Ciências Naturais, Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS), Estudo do Meio, Microrganismos, Plásticos. vi Teaching sciences with CTS guidance: a study with first and second degree from basic school Abstract Science and technology have a very important function on the development of the society and this has contributed to the progress of science and technology. So, it is essential to teach citizens who are scientifically educated, responsible and capable of making decisions about scientific and technological issues that affect their lives. Teaching with Science-Technology-Society (CTS) guidance contributes to this matter and, for this reason, is present in the curriculum guidelines for science teaching. In addition, teaching with CTS guidance makes it possible to develop a greater interest in science, which is essential for its lifelong learning. This report describes two pedagogical interventions, with students from the 4th and 6th, in which pedagogical interventions were developed taking into account science teaching with CTS guidance. The contents chosen have a social/sociological focus and were: "plastics" (4th year), in environment study, and "microorganisms" (6th year), in Natural Sciences. The evaluation of this intervention had a focus on evolution of student’s ideas about the interconnection between scientific knowledge and society. For this, a pre-exam and a post exam were applied. With the data collected, in the pre-exam and in the post exam, student’s ideas about science were analyzed, student’s interest in learning science and student’s interest in some activities in science classes. The analysis suggests that although the pedagogical intervention is guided by science teaching with CTS guidance, students demonstrate difficulty in associating science with the Science-Technology and Science-Society differences. In addition, it is remarkable that attitudes towards science are positive, but it appears that the pedagogical intervention didn’t captivate a significant change in their ideas regarding its interest in learning on this area of knowledge and in some science activities. Key words: Microorganisms, Natural Sciences, Plastics, Science-Technology-Society (CTS), Study of the Environment. vii Índice DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS ...... ii Agradecimentos .............................................................................................................. iii DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE ....................................................................................... iv Resumo ............................................................................................................................. v Abstract ............................................................................................................................ vi Índice .............................................................................................................................. vii Lista de quadros ............................................................................................................... ix Lista de tabelas ................................................................................................................ ix Capítulo I – Introdução ..................................................................................................... 1 1.1. Contextualização do estudo ................................................................................................. 1 1.2. Os documentos oficiais portugueses e o ensino com orientação CTS.................................... 3 1.3. Estrutura do relatório ........................................................................................................... 4 Capítulo II – Contexto da Intervenção Pedagógica ........................................................... 5 2.1. Caraterização do Contexto Educativo ....................................................................................... 5 2.2. Caraterização da turma do 1.º Ciclo do Ensino Básico.............................................................. 6 2.3. Caraterização da turma do 2.º Ciclo do Ensino Básico.............................................................. 7 Capítulo III – Revisão da Literatura .................................................................................. 9 3.1. O movimento CTS e o ensino das ciências com orientações CTS: um caminho para a promoção da literacia científica. ...................................................................................................................... 9 3.2. Atitudes dos alunos face às ciências ...................................................................................... 13 3.3. Atitudes dos alunos face a problemáticas ambientais: o caso da poluição dos plásticos ......... 15 3.4. Atitudes dos alunos face aos microrganismos ....................................................................... 16 Capítulo IV – Metodologia de Intervenção e Investigação ............................................... 18 4.1. Metodologia de intervenção no 1.º Ciclo do Ensino Básico ...................................................... 18 4.1.1. Os plásticos no 1.º ciclo: para um ensino com orientação CTS ........................................ 18 4.1.2. Objetivos da intervenção no 1.º Ciclo do Ensino Básico ................................................... 20 4.1.3. Descrição da Intervenção Pedagógica no 1.º Ciclo do Ensino Básico ................................ 21 4.2. Metodologia de intervenção no 2.º Ciclo do Ensino Básico ...................................................... 28 4.2.1. O tema escolhido e os objetivos da intervenção pedagógica ............................................. 28 4.2.2. Descrição da Intervenção Pedagógica no 2.º Ciclo do Ensino Básico ................................ 29 4 1.3. Estrutura do relatório O presente relatório encontra-se estruturado em seis capítulos. No primeiro capítulo – Introdução – elaborou-se uma breve contextualização do estudo desenvolvido, exibindo inclusive a sua relevância. No segundo capítulo – Contexto da Intervenção Pedagógica – é realizada uma caraterização do contexto educativo e das respetivas turmas nas quais se implementou a intervenção pedagógica. No terceiro capítulo – Revisão de Literatura – é exposto um suporte teórico que sustenta e se relaciona com as temáticas em que incidiu a intervenção pedagógica. O quarto capítulo – Metodologia de Intervenção e Investigação – tal como o nome indica, encontra-se dividido em duas partes: Metodologia de Ensino e Metodologia de Investigação. Na Metodologia de Ensino é descrita a estratégia da intervenção pedagógica realizada em cada turma, sendo ainda apresentado o respetivo tema e objetivos. Já na Metodologia de Investigação é divulgado as opções metodológicas de investigação, mais concretamente as questões de investigação, o instrumento de recolha de dados usado e os processos de análise empregues. No quinto capítulo – Avaliação da Intervenção Pedagógica – é apresentado os resultados obtidos, antes (mediante um pré-teste) e depois (mediante um pós-teste) da implementação do projeto de intervenção, mas também é efetuada uma análise da evolução observada do pré-teste para o pós-teste. Além do mais, os resultados obtidos serão discutidos tendo em vista o objetivo do estudo e o suporte teórico. Por fim, no sexto capítulo – Conclusões, limitações e recomendações – exibe-se as conclusões atingidas neste estudo, tendo por base a análise de dados realizada no capítulo antecedente. Também são indicadas as limitações que de certa forma afetaram a investigação e são apresentadas sugestões para futura lecionação dos temas e para investigações relativas à temática do presente estudo. 5 Capítulo II – Contexto da Intervenção Pedagógica 2.1. Caraterização do Contexto Educativo A Intervenção Pedagógica realizada no 1.º Ciclo e no 2.º Ciclo do Ensino Básico, decorreu em uma escola privada situada no distrito de Braga, numa zona rural, no ano letivo 2019/2020. A oferta educativa é diversificada – abrange do pré-escolar ao ensino secundário, passando pelos cursos profissionais – sendo que a oferta do 1.º Ciclo do Ensino Básico apenas existe desde o ano 2018. O projeto educativo do colégio centra-se numa pedagogia direcionada para realização pessoal e comunitária dos alunos, tendo em consideração o desenvolvimento pleno da personalidade, da formação do caráter e da cidadania e assenta numa ideologia socio-construtivista. Em termos mais específicos, no 1.º Ciclo valoriza-se, ainda, a integração dos alunos no colégio, o fortalecimento das suas capacidades sensoriais e motoras, através da liberdade e do tempo fornecido para experimentar, comparar, construir e conhecer-se a si mesmos. Quanto ao 2.º Ciclo, valoriza-se o desenvolvimento do currículo, bem como das competências transversais dos alunos. Este projeto educativo encontra-se apoiado, fundamentalmente, em quatro aprendizagens: “aprender a conhecer”, “aprender a fazer”, “aprender a ser” e “aprender a viver juntos”. Nesta linha de ação, e no que diz respeito à formação dos alunos, o colégio tem vários projetos de educação e formação. De entre estes projetos e com relevância para o projeto de estágio é de referir: no caso do 1.º Ciclo, a sala do futuro inovadora de aprendizagem, com 6 áreas diferentes de aprendizagem (partilha, criar, interagir, apresentar, desenvolver e investigar); no 2.º Ciclo destaca-se as metodologias de trabalho de projeto, focalizadas no ensino das Ciências. Contudo, apesar dos princípios educacionais subjacentes ao projeto pedagógico do colégio, a organização do espaço de sala de aula no 1.º Ciclo e no 2.º Ciclo não parecia favorecer a implementação de um ensino de cariz socio-construtivista defendido, uma vez que as salas de aula se encontravam organizadas de modo tradicional, ou seja, as mesas estavam dispostas em filas, sem grande espaço de circulação e a mesa da professora titular encontrava-se no canto direito da sala. Para além disso, embora o colégio tivesse boas instalações para o ensino das ciências, pois possui sete laboratórios para as ciências experimentais e um laboratório de controlo e processamento da qualidade alimentar, estas raramente eram usadas para alunos destes dois ciclos. É de realçar, que as aulas deixaram se ser lecionadas no colégio em meados de março de 2020, visto que nesta altura foi decretado, em todo o país, o encerramento do ensino presencial para fazer 6 face à pandemia COVID-19. Consequentemente, neste colégio, as aulas passaram a ser lecionadas em salas virtuais a partir da plataforma Microsoft Teams. A maior parte dos alunos tinha acesso a recursos digitais para assistir a estas aulas. No que concerne ao tempo da aula virtual, este era igual ao tempo em sala de aula, porém as aulas eram assentes numa perspetiva de ensino aprendizagem tradicional, pois o recurso mais utilizado era o manual escolar e as aulas consistiam na leitura do mesmo e, por vezes, eram expostos PowerPoints e vídeos educativos. Para além disso, o manual escolar adotado apresenta poucos traços CTS. Em apenas numa das páginas do manual é feita uma referência direta à interação entre a Ciência e a Tecnologia (sistema tecnocientífico), através do seguinte título: “Qual é a importância da ciência e da tecnologia na conservação dos alimentos?”. 2.2. Caraterização da turma do 1.º Ciclo do Ensino Básico A intervenção pedagógica no 1.º Ciclo do Ensino Básico realizou-se numa turma de 4.º ano de escolaridade, à qual foi atribuída o nome de “Engenhocas”. Esta designação foi atribuída pela professora titular, em concordância com os alunos. A mesma descrevia a turma, pois segundo a professora titular, os alunos realizavam tarefas de natureza diversificada e eram muito curiosos. Aquando da implementação deste projeto de intervenção, o público-alvo era composto por 21 alunos, dos quais onze eram raparigas e dez eram rapazes. As idades destes alunos estavam compreendidas entre os oito e os dez anos. Destes 21 alunos, dez eram provenientes da mesma turma do 3.º ano e os restantes ingressaram no colégio pela primeira vez no ano letivo 2019/2020 para frequentar o 4.º ano de escolaridade. A turma continha três alunos com dificuldades de aprendizagem específica (défice de atenção com hiperatividade e grau 1 de asperger, dislexia e sobredotação). Nove alunos possuíam nacionalidade estrangeira (quatro brasileiros, uma angolana, uma francesa, um norueguês, uma espanhola e um russo) e quatro destes alunos não tinham o português como língua não materna e, por isso, necessitavam de constantes apoios a nível da língua portuguesa. Para além disto, duas alunas encontravam-se a repetir o 4.º ano de escolaridade. A tabela 1 apresenta uma síntese das caraterísticas dos alunos da turma do 1.º Ciclo do Ensino Básico na qual se implementou o projeto de estágio. 7 Tabela 1 – Caraterísticas dos alunos da turma do 1.º Ciclo do Ensino Básico (N=21) Caraterísticas Número de alunos 8 anos Idade 9 anos 10 anos 2 14 5 Género Masculino Feminino 10 11 Nacionalidade Portuguesa Nacionalidade Estrangeira 12 9 Retenções 2 Alunos com dificuldades de aprendizagem específicas 3 Em relação ao gosto dos alunos pelas diferentes áreas do currículo deste ciclo, nesta turma era notório que o português era a área menos preferida, sendo que esse pouco favoritismo advinha das dificuldades sentidas na mesma, pela generalidade dos alunos. O Estudo do Meio era a área que os alunos mais apreciavam e simpatizavam, sobretudo no domínio das Ciências. Acresce ainda que, a partir do questionário, aplicado antes da implementação da intervenção, verificou-se que de maneira geral os alunos tinham interesse em aprender ciências. Contudo, cerca de 23% dos alunos considerou que as ciências e o dia-a-dia não se interligam, pois julgam que é impossível ou difícil aplicar no quotidiano o que se aprende sobre ciências em contexto escolar e que as ciências possam ser fundamentais para o dia-a-dia. Assim, o ponto de partida seria desmitificar esta ideia. No que se refere à situação social e económica das famílias desta turma, estas apresentavam um nível socioeconómico médio/alto. De acordo com a professora titular, nenhum dos pais destes alunos se encontrava desempregado e a grande maioria possuía habilitações superiores. É de salientar que os progenitores acompanhavam e participavam com entusiasmo na vida escolar dos seus filhos. Contudo, o questionário inicial revelou que cerca de 32% dos alunos conversava sobre ciências fora do ambiente escolar. 2.3. Caraterização da turma do 2.º Ciclo do Ensino Básico No que diz respeito à implementação do projeto de investigação no 2.º Ciclo do Ensino Básico, este foi implementado numa turma de 6.º ano de escolaridade. Esta turma era constituída por 22 alunos, com idades compreendidas entre os 11 anos e os 12 anos, apresentando uma média de idades de 11,4. Dos 22 alunos, 13 alunos eram do sexo masculino e nove eram do sexo feminino. Na 8 turma em questão, havia dois alunos que possuíam nacionalidade brasileira, um aluno com uma retenção no 1.º Ciclo, um outro com uma retenção no 5.º ano de escolaridade e três beneficiavam de medidas de suporte à aprendizagem e inclusão, ao abrigo do Decreto Lei n.º 54/2018 de 6 de julho (Medidas Universais e Adaptações ao Processo de Avaliação). A tabela 2 mostra algumas caraterísticas da turma do 2.º Ciclo do Ensino Básico na qual foi desenvolvida a intervenção pedagógica deste ciclo. Tabela 2 – Caraterísticas dos alunos da turma do 2.º Ciclo do Ensino Básico (N=22) Caraterísticas Número de alunos Idade 11 anos 12 anos 16 6 Género Masculino Feminino 13 9 Nacionalidade Portuguesa Nacionalidade Estrangeira 20 2 Retenções 2 Alunos que beneficiam de Medidas Universais e Adaptações ao Processo de Avaliação 3 A análise do questionário que serviu para detetar quais as perceções dos alunos relativamente às ciências e às suas interações com o dia a dia, implementado na turma antes de realizar a intervenção, permitiu constatar que a maioria dos alunos se sentia reticente em relação ao interesse em aprender ciências e em ter mais aulas de ciências; que os alunos raramente conversavam sobre ciências fora da escola. Como resultado, inferiu-se que uma grande parte da turma não compreendia a relevância das ciências escolares para o seu dia a dia e que esta turma apresentava uma baixa motivação para estudar temas de ciências. De acordo com os dados fornecidos pela diretora de turma, as famílias dos alunos desta turma potenciam um nível médio/alto. Apenas um dos encarregados de educação se encontrava desempregado. Quanto às habilitações académicas, nove encarregados de educação frequentaram e/ou completaram o ensino superior. Todavia, o pré-teste revelou que apenas cerca de 32% dos alunos conversava sobre ciências fora da escola. 9 Capítulo III – Revisão da Literatura 3.1. O movimento CTS e o ensino das ciências com orientações CTS: um caminho para a promoção da literacia científica. O movimento educativo CTS surgiu nos anos 60 e 70, nos Estados Unidos da América, em resposta ao insucesso sentido nos currículos de ciências. Um dos acontecimentos sociais mais marcantes do século passado e que despoletou transformações no ensino das Ciências foi o lançamento da nave espacial Sputnik , em 1957, pela comunidade russa. Este feito foi inesperado para os norte-americanos, porque estavam habituados a serem superiores a nível espacial e, por isso, para não ficarem atrás, a comunidade científica e a classe política iniciaram uma reflexão, no sentido de reformaram o Ensino das Ciências, nos anos 60 (Foster & Shiel-Rolle, 2011). A ideia era evoluir para uma educação que permitisse a formação de cientistas, para desta forma, reinstaurar a supremacia espacial dos Estados Unidos. Estas propostas curriculares estenderam-se para diversos países ocidentais. Todavia, nos finais da década de 70 e no início da década de 80, surgiram reações negativas perante esta reforma de ensino (Bybee et al., 1980, citados por Ibáñez, 2003), pois segundo algumas investigações, apenas 20% dos alunos conseguia obter uma apropriada formação científica, enquanto que os restantes revelavam uma deceção perante esta forma de ensino (Fensham., 1985, citados por Ibáñez, 2003). Quer isto dizer, que os alunos evidenciaram dificuldades em empregar noutros contextos o conhecimento adquirido nas aulas e também no uso de processos científicos treinados e aprendidos nos laboratórios escolares (Canavarro, 1999). Estas adversidades sentidas foram o ponto de partida para a emergência de um ensino das ciências com orientação CTS nos Estados Unidos. Martins (2016) menciona outros motivos que revelam a necessidade de promover na escola um ensino com orientação CTS. Um dos motivos é o facto, ao contrário do ensino das ciências tradicionais, os modelos de ensino de ciências com orientações CTS facilitam a compreensão da não neutralidade e factualidade da ciência. Uma outra razão prende-se pelo facto de as ciências e a tecnologia influenciarem no quotidiano das pessoas, sendo necessário os regimes democráticos possibilitarem a todos os cidadãos debates sobre problemas sóciocientíficos. Para isso, é necessário que os currículos e o ensino das ciências assentem sejam capazes de promover nos alunos a capacidade de estabelecerem uma maior conexão entre os conceitos chave abordados, que os alunos compreendam a sua utilidade em diferentes contextos, possibilite um acréscimo de motivação dos alunos pelas ciências e o desenvolvimento do pensamento crítico e de argumentação (Gilbert, 2006). 10 É a partir da década de 70, que o movimento CTS começa a ganhar destaque (Membiela 2001) e, consequentemente, nos anos 80 foram criados novos objetivos e novas propostas curriculares, tendo emergido a necessidade de um ensino com orientações Ciência, Tecnologia, Sociedade (CTS) com a finalidade de promover, segundo Membiela (2001): “ a alfabetização científica em ciência e tecnologia, para que os cidadãos possam participar no processo democrático de tomada de decisões e assim promover a ação cidadã na resolução de problemas relacionados com a ciência, a tecnologia na nossa sociedade.” (p.11) Numa sociedade cada vez mais vincada pelas ciências e pela tecnologia, o ensino das ciências com orientação CTS possibilita o desenvolvimento da literacia científica. Muitos especialistas em educação em ciências não estão em concordância relativamente à definição de literacia científica e, por isso mesmo, existe uma grande diversidade de significados relativos a este conceito (Singh & Singh, 2016). Recentemente, segundo a OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico), nos resultados de 2015 do programa PISA (Programme for International Student Assessement), a literacia científica define-se como “a capacidade de um indivíduo se envolver em questões relacionadas com a ciência, e com as ideias da ciência, enquanto cidadão reflexivo.” (OCDE, 2016, p. 50). A literacia científica não constitui um atributo que o aluno tem ou não, contrariamente, é algo que se desenvolve e que depende do conhecimento sobre as ciências e das atitudes manifestadas pelas mesmas (OCDE, 2016). Martins & Mendes (2017), referem ainda que o grau de literacia difere de pessoa para pessoa, mas é fulcral continuar no caminho de promover a literacia científica dos cidadãos para que estes estejam preparados para um futuro com rápidas e constantes mudanças (Snow e Dibner, 2016). Um ensino das ciências com orientações CTS contribui para a promoção da literacia científica dos alunos, podendo ser vários os seus enfoques na inter-relação entre as ciências, a tecnologia e a sociedade. Com base no trabalho de Ziman (1980) e de Solomon (1998), Vieira, Tenreiro-Vieira e Martins (2011) diferenciam seis tipos de abordagens CTS para a educação em ciências: histórica, filosófica/epistemológica, social/sociológica, política, económica, cultural/humanista. O quadro 1, expõe as diferentes abordagens CTS e vários focos possíveis para cada uma no que diz respeito às inter-relações que se estabelecem entre a ciência, a tecnologia e a sociedade (Vieira, Tenreiro-Vieira e Martins, 2011, p.18). 11 Quadro 1: Abordagem CTS na educação em ciências (Vieira, Tenreiro-Vieira e Martins, 2011, p.18) Abordagem Foco(s) Histórica Evolução da ciência e da tecnologia com a evolução da sociedade: influência da atividade científica e tecnológica na história da humanidade; e a influência de acontecimentos históricos no desenvolvimento da ciência e da tecnologia. Filosófica/ Epistemológica Aspetos éticos do trabalho do cientista e responsabilidade social dos cientistas no exercício da atividade científica. Natureza do conhecimento científico, seus limites e validade com os seus enunciados. Social/Sociológica A ciência e a tecnologia como empreendimentos sociais. Influência da ciência e da tecnologia na sociedade e influência da sociedade no progresso científico e tecnológico. Limitações e possibilidades do contributo da ciência e da tecnologia para resolver ou minorar problemas que afetam a sociedade. Política Relações entre a ciência e a tecnologia e os sistemas políticos (o uso da ciência e da tecnologia, tomada de decisão sobre a ciência e tecnologia…) Económica Influência das condições económicas na ciência e na tecnologia. Influência da ciência e da tecnologia no desenvolvimento económico (indústria, emprego, consumo (…). Humanista/Cultural A ciência como cultura Valores acerca da ciência e da tecnologia. A abordagem filosófica/epistemológica nem sempre é tarefa fácil. Muitos alunos são possuidores de uma imagem deformada das ciências e, por isso, abarcam um conjunto de mitos relativos à natureza das ciências e às relações vigentes entre as ciências, a tecnologia e a sociedade. McComas (1998) enumera alguns mitos que os alunos possuem nas suas mentes acerca das ciências: as leis científicas são absolutas, indícios acumulados propiciam um conhecimento invulnerado, as experiências são o percurso basilar para se obter conhecimento, há um método científico, geral e universal, que viabiliza verdades e concede a resposta a todas as questões, as ciências são mais procedimentais do que criativas, as ciências são um empreendimento solidário, os cientistas são objetivos nas suas intervenções, o consentimento sobre um novo conhecimento científico é algo linear. Santos (2001), refere ainda um outro mito: fatores externos à comunidade, como as pressões a nível social e político, não influenciam no desenvolvimento tecnológico. Neste trabalho valorizou-se principalmente uma abordagem social/sociológica. Esta abordagem não é simples para os alunos, pois no que concerne às interligações explícitas no trinómio CTS, os alunos exteriorizam pensamentos ingénuos, tais como: a ciência e a tecnologia são palavras sinónimas (McComas, 1998); as consequências da ciência e da tecnologia não são analisadas em termos de riscos (Zuin, 2008); a Ciência e a Tecnologia têm o compromisso de melhorar as condições de vida e a 12 Ciência tem obrigação de comunicar a forma de resolver os problemas sócio-científicos causados pela tecnologia e acerca dos seus trabalhos de pesquisa (Fleming, 1987). Assim, um dos motivos pelo qual os alunos têm dificuldades em perceber as interações existentes entre a Ciência e a tecnologia, deve-se ao facto de eles não compreenderem que se tratam de duas áreas do saber com caraterísticas próprias, ou seja, cada um tem os seus objetivos, as suas finalidades, os seus discursos e as suas práticas (Moreira, 2004). Tal como menciona Santos (2001), a Ciência e a Tecnologia não são o mesmo conceito, contudo apresentam conexões. Segundo a autora, atualmente, prefere-se uma visão interacionista entre a Ciência e a Tecnologia, ou seja, as duas áreas apoiam-se uma na outra (Sparkes, 1992). Outro aspeto de difícil compreensão para os alunos são as interações tecnocientíficas, pois estas são complexas e dependentes de fatores externos, isto é, a interpretação dessas interações implica a compreensão de contextos políticos, económicos, culturais, sociais, psicológicos e religiosos, uma vez que têm influência nas relações entre as duas áreas (Morin, 1999). Ensinar ciências com orientações CTS requer a transcendência da finalidade de aprendizagem de conceitos (Santos, 1999), tendo como foco a educação para cidadania, para que assim se formem futuros cidadãos capazes de tomarem decisões responsáveis. Martins, Tenreiro-Vieira e Vieira (2011, p.16) listam um conjunto de caraterísticas que um ensino com orientação CTS deve cumprir, nomeadamente: - “Selecionar temas de relevância social que envolvam as Ciências e a Tecnologia (demonstrando a importância dos mesmos no dia-a-dia do aluno) […]; - Identificar, explorar e resolver problemas, situações-problema ou questões, com interesse/impacto pessoal, local e global, que suscitem curiosidade e o interesse e a necessidade de (re)construir conhecimento, desenvolver capacidade de atitudes e esclarecer processos da Ciência e da Tecnologia, bem como das suas inter-relações com a Sociedade […]; - Envolver ativamente os alunos na procura de informação que pode ser na resolução do problema, não descurando os recursos locais (materiais e humanos) para obter informação; - Abordar problemas, situações ou questões num contexto interdisciplinar e no contexto de perspetivas pessoais e sociais (problemas de relevância social que envolvam a Ciência e a Tecnologia) […]; - Enfatizar uma tomada de consciência global (reconhecer que tudo está ligado), ou seja, conhecer a Terra como sistema global, assim como a mudança de qualquer aspeto e o papel que as Ciências pode desempenhar na sociedade […];” 13 3.2. Atitudes dos alunos face às ciências De acordo com a OCED (2016), a atitude dos alunos face às Ciências constitui um dos domínios que possibilita o desenvolvimento da literacia científica num indivíduo. Assim, de modo a facilitar esse desenvolvimento, torna-se fundamental conhecer as atitudes dos alunos em relação a esta área, pois só desta forma se consegue idealizar um conjunto de estratégias significativas para um determinado perfil de alunos (Cazorla, Silva, Vendramini & Brito, 1999). À vista disto, é crucial definir “atitude”. Neste trabalho, atitude é “a tendência de pensar ou agir, positivamente ou negativamente, em relação a objetos do nosso ambiente.” (Salta & Tzougraki, 2004, p.535). Na verdade, existem dois fatores que influenciam as atitudes de uma pessoa: o comportamento e as preferências. Consequentemente, estes fatores interferem nas suas inclinações ou gostos em relação a objetos, a pessoas, a determinados assuntos, entre outras situações (Heng & Karpudewan, 2015). Assim, uma atitude pode albergar a forma como um indivíduo pensa, age e se comporta. Se uma atitude transportar positividade há a tendência para se aproximar dela e defendê-la, mas se pelo contrário transportar negatividade há uma inclinação para a evitar. Os conteúdos científicos devem ser adequados aos interesses dos alunos, desenvolve-se uma maior motivação pela aprendizagem da Ciência e, além do mais, possibilita-se o aumento de autoconfiança dos alunos nas suas capacidades (Hassan 2008). Os fatores que têm intervenção direta nas atitudes de um indivíduo face às ciências são: o enaltecer de abordagens e ideias científicas; as atitudes face aos cientistas e às carreiras de cariz científico; atitudes de atribuição de responsabilidade social à ciência, como meio de consciencialização de adversidades ambientais (Araújo 2020). De facto, as atitudes face às Ciências têm um papel crucial na vida dos alunos, pois intervêm no seu interesse, na sua motivação face a esta área e na sua participação em atividades de ciências (OCED, 2016) e são a ponte para despertar a seleção de carreiras científicas no âmbito das ciências (George, 2006). Neste sentido, a estimulação de um interesse pela aprendizagem da Ciência deverá começar no início da vida escolar, pois é neste período que a curiosidade está bastante patente. Para além disso, é nesta fase que existe também uma maior propensão para o desabrochar de atitudes (Pereira et al, 2020). Segundo algumas pesquisas, as atitudes em relação às ciências têm tendência a descender entre os 9 e os 14 anos (Wang & Berlin, 2010). Por isso, a escola deve estar atenta ao desenvolvimento das atitudes dos alunos, pois é nesta faixa etária que normalmente se expressa com mais facilidade as atitudes e há uma maior perceção das capacidades e preferências de cada um (Araújo & Taveira, 2009). Vários são os fatores que suscitam o aparecimento e a conceção de atitudes 20 possibilita também atender aos objetivos: “Enumerar possíveis soluções” e “Identificar e participar em formas de promoção de ambiente”, pois a ciência e a tecnologia têm vindo a encontrar propostas para minimizar a poluição dos plásticos, nomeadamente pela criação de plástico biodegradável. Estes são intitulados de “novos polímeros ecológicos” (Oliveira, 2013), que podem ser decompostos após a sua utilização. O plástico PLA é um exemplo de plástico biodegradável que resulta da fermentação da matéria-prima naturais, como por exemplo o açúcar ou o milho. Este é um material versátil, compostável e reciclável, que tem vindo a ser estudado com o intuito de substituir materiais sintéticos na indústria alimentar, local onde esses materiais têm um tempo de vida reduzido (Oliveira, 2013). Em suma, este tema permite não só abordar um problema social atual, a poluição, como também compreender a interação entre a ciência, a tecnologia e a sociedade, essencial para a gestão desta problemática. Uma outra razão para abordar este tema no contexto escolar prende-se pelo facto do plástico fazer parte do seu quotidiano dos alunos, nomeadamente na sala de aula. As mesas e as cadeiras dos alunos eram feitas de plástico, a maior parte da comida que levavam para a escola era envolvida em plástico de consumo único (ex: pacotes de bolacha, pacotes de sumo, papel de alumínio, etc..). Para além disso, era dada pouca importância à reciclagem. Em relação a este último aspeto, é importante referir que, apesar de as salas possuírem recipientes para fazer a reciclagem, os alunos colocavam usualmente o plástico descartável no lixo comum. Como resultado, o volume de plástico descartado por semana na escola era enorme. No entanto, há que ressalvar que alguns alunos levavam a comida em tupperwares de plástico e a maioria fazia uso de garrafas de água de plástico reutilizável. Por último, o tema “Plásticos” permitiu selecionar um conjunto de conhecimentos substantivos de programa para serem desenvolvidos e discutidos, designadamente poluição e poluente, eletricidade (ex: circuitos elétricos simples e condutividade elétrica), flutuação, mecânica (ex: propriedades e resistência dos materiais), calor (ex: condutividade térmica). O modo como foram operacionalizados encontra-se descrito na secção 4.1.3 (Descrição da Intervenção Pedagógica no 1.º Ciclo do Ensino Básico). 4.1.2. Objetivos da intervenção no 1.º Ciclo do Ensino Básico Tendo em conta o conteúdo programático escolhido para o 1.º Ciclo do Ensino Básico e o objetivo de intervenção geral deste trabalho - “Idealizar, conceber e implementar uma intervenção pedagógica com traços CTS e com um enfoque em aspetos sociais/sociológicos.” -, definiram-se os 21 seguintes objetivos específicos para a intervenção pedagógica neste ciclo, centrada no tema “Os plásticos”:  Caraterizar o plástico como um produto resultante da investigação científica e tecnológica;  Compreender as propriedades do plástico e o seu papel na sociedade atual;  Consciencializar os alunos para os efeitos dos plásticos na degradação do meio próximo;  Compreender o papel dos plásticos na sociedade atual;  Encorajar os alunos a discutir e encontrar soluções para diminuir a utilização excessiva do plástico;  Compreender as limitações e potencialidades da Ciência e da Tecnologia na resolução do problema dos “plásticos”;  Desenvolver atitudes positivas dos alunos face à Ciência. 4.1.3. Descrição da Intervenção Pedagógica no 1.º Ciclo do Ensino Básico Tendo em conta os objetivos do projeto de intervenção e o tema escolhido, a intervenção pedagógica decorreu na turma do 4.º ano do 1.º Ciclo do Ensino Básico, tendo sido desenvolvida durante cinco sessões com a duração total de 7 horas e 45 minutos. O quadro 2 expõe o plano geral da intervenção pedagógica neste ciclo, sendo exibidos os vários momentos de aprendizagem, uma breve descrição das tarefas realizadas e os assuntos que se pretendiam abordar. Faz-se ainda referência ao modo de resolução e do tempo despendido. No que se refere aos momentos de aprendizagem, tomou-se como referência o trabalho de Gilbert e colaboradores (Gilbert et al, 2007), os quais consideram que a apresentação de uma explicação para um dado assunto deve compreender uma: contextualização (apresentar fenómeno/evento em estudo), explicação intencional (apresentação das razões para o estudo dos fenómenos), explicação descritiva (descrição de fenómenos ou eventos a estudar), explicação causal (apresentação das causas do fenómeno) e explicação preditiva (descrição de como o fenómeno ou evento se comportaria quando se alteram algumas condições) (Gilbert et al, 2007). É de denotar que as explicações preditivas não constituíram por si só um grande momento, mas foram pontualmente inseridas em atividades relacionadas com a descrição de fenómenos/eventos. Na verdade, como refere Gilbert e colaboradores (Gilbert et al, 2007), estas podem ser consideradas um tipo de explicações descritivas. Na intervenção pedagógica do 1.º Ciclo, não houve espaço para explicações causais, uma vez que, como afirma Gilbert e colaboradores (2007), estas são mais adequadas para níveis mais elevados nos quais se apresentam modelos científicos. 22 Quadro 2 – Plano Geral da intervenção pedagógica no 1.º Ciclo do Ensino Básico Momentos de aprendizagem Breve descrição Assunto Modo de resolução Tempo 1. Contextualização do assunto Analisar e discutir a capa do livro “Plasticus Maritimus, uma espécie invasora” (Anexo 2) - Poluição e poluente. - Os plásticos como poluente. GrupoTurma 1.º sessão (105 min) 2. Explicações Intencionais Leitura do texto “Com tantos problemas no mar, porquê o plástico?” (Anexo 3) - Microplásticos. - Microplásticos e suas consequências no ambiente. Consciencializar para o uso do plástico no dia a dia (sala de aula e em casa) (Anexo 4 e 5) - Utilização de materiais de plásticos no dia a dia. 3. Explicações descritivas Conhecer os diferentes tipos de plástico e sua identificação em objetos do dia a dia. Identificar os símbolos. - Concetualizar o “plástico”: os diferentes tipos de plástico. Individual Grupo-turma Atividades experimentais para discussão das propriedades físicas do plástico (flutuação, condutividade térmica e elétrica). (Anexo 6 e 8) - Propriedades físicas do plástico (flutuação, condutividade térmica e elétrica). GrupoTurma 2.º sessão (60 min) 3.º sessão (90 min) Leitura da história do plástico e preenchimento do friso cronológico sobre o plástico. (Anexo 9 e 10) - Marcos históricos do desenvolvimento do plástico e seu impacto na sociedade. GrupoTurma 4.º sessão (105 min) 4. Reflexão e tomada de decisões Leitura dos textos “Quando o plástico é bom” e “Quando o plástico é mau”. (Anexo 11 e 12) - Vantagens e desvantagens do plástico. Individual Grupo-turma Leitura do texto “Quanto tempo demora o plástico a degradar-se?” (Anexo 13) - Degradação do plástico na natureza. GrupoTurma Gravação de um vídeo sobre o plástico no ambiente. (Anexo 14) - Alternativas ao uso do plástico no quotidiano. - Síntese dos conteúdos abordados na intervenção. Trios Individual 6.º sessão (105 min) 1.º Momento - Contextualização do assunto O primeiro momento da intervenção pedagógica decorreu durante os primeiros 20 minutos da primeira sessão. Este momento serviu para contextualizar o assunto que viria a ser estudado, a poluição dos plásticos. Assim, como contexto escolheu-se o lixo marinho causado pelos plásticos, pois este constitui cerca de 80% dos resíduos marinhos existente em ambientes marinhos (Hidalg-Ruz & Thiel, 2013) e, ainda, por ser um problema que afeta toda a humanidade. 23 Para isso, os alunos observaram e analisaram a capa do livro “Plasticus Maritimus, uma espécie invasora” da bióloga Ana Pêgo (Anexo 2). Câmara (2014) declara que: “as capas dos livros – incluindo todos os elementos que as compõem: título, subtítulo, ilustrações, orelhas, quarta capa (…) alimentam as expetativas dos leitores em relação ao texto base.” (p.1) Assim, de forma a que os alunos identificassem o assunto deste livro estabeleceu-se um diálogo em relação à capa do mesmo, colocando-se diversas perguntas com base num guião construído para orientar o questionamento na aula: Os elementos paratextuais servem de “porta de entrada para que os leitores mergulhem no conteúdo considerado «propriamente dito».” (Câmara, 2014, p.2). Pode-se então dizer que esta análise e observação da capa, mais concretamente do título e das ilustrações, teve como intuito contextualizar o assunto a abordar. Aproveitou-se também para clarificar o significado dos termos poluição e poluente e classificar o plástico como um poluente. 2.º Momento – Explicações intencionais Num segundo momento, procurou-se discutir a importância do tema da intervenção pedagógica, surgindo, desta forma, o momento das “explicações intencionais”. Assim partindo do livro de Ana Pêgo, os alunos foram questionados sobre os possíveis motivos da bióloga para se preocupar com este assunto e não com outro. As ideias dos alunos foram registadas e confrontadas com a opinião da autora sobre a pertinência do tema. Para tal, efetuou-se a leitura do texto “Com tantos problemas no mar, porquê os plásticos?”, presente no livro anteriormente referido (Anexo 3). Foi necessário efetuar a desconstrução da linguagem usada no texto, designadamente o conceito microplástico. Como este conceito não era conhecido de muitos alunos, foi essencial informar quais as Guião de Exploração  Qual é o título deste livro?  Qual será o assunto do livro?  A autora compara o plástico a quê?  Porque será que a autora refere que o Plasticus Maritimus é uma espécie invasora? - O que é uma espécie invasora? - Qual o significado de “espécie invasora” neste contexto?  Porquê é o plástico é um poluente? - O que é um poluente?  O que é a poluição? 24 dimensões de um plástico para ser considerado um microplástico (i.e., uma dimensão inferior a 5 mm). Atendendo à idade dos alunos e tendo presente que, segundo Piaget (1998), o aluno ao manusear o material, constrói o seu próprio conhecimento, pediu-se aos alunos que com o auxílio das suas réguas indicassem possíveis dimensões de um microplástico. Para além disso, após a leitura do texto e com base num guião de exploração, os alunos foram guiados na desconstrução do mesmo: De seguida, de modo a que os alunos tomassem consciência da forma como o plástico invade as nossas vidas e não apenas os oceanos, foram dinamizadas atividades para que os alunos detetassem a vasta utilização de plásticos no dia a dia, tanto no meio escolar como em casa. Assim, primeiramente, solicitou-se aos alunos que identificassem objetos/materiais de plástico que se encontravam na sala de aula e, posteriormente, em suas casas (Anexo 4). Pediu-se também, que fizessem uma lista onde identificassem o número de itens de plástico descartável que deitavam para o lixo num fim de semana (Anexo 5). A análise dos dados recolhidos por cada aluno na tarefa de casa foi exposta à turma, tendo se efetuado uma estimativa e posterior reflexão da quantidade de plástico descartado pela turma num fim de semana, ao fim de um mês e de um ano. 3.º Momento – Explicações descritivas Neste momento, os alunos foram incentivados a apresentarem uma definição do termo plástico e depois, questionou-se se o plástico é todo do mesmo tipo. As ideias dos alunos foram registadas e serviram de base para o desenrolar da aula, uma vez que alguns mencionaram que “uns são mais duros que outros” ou que nos objetos existem “diferentes símbolos para identificar os mais diversos materiais de plástico”. Foram, então, mostrados os diferentes símbolos que aparecem nos objetos de plástico e o seu significado e, posteriormente, distribui-se materiais do quotidiano, para que os alunos identificassem o tipo de plástico de que eram feitos os mais diversos objetos. Guião de Exploração  Porque será que a autora se preocupou em escrever um livro sobre plástico?  No texto é referido o termo microplástico, o que será um microplástico?  Que outros problemas relacionados com o mar se encontram mencionados no texto?  Porque será que a poluição de plástico tem vindo a aumentar nos últimos anos?  Costumam ir à praia? - Quando vão à praia costumam a encontrar plástico na areia? 25 De seguida, realizaram-se várias atividades experimentais que tinham como finalidade analisar as propriedades dos diferentes tipos de plástico (Protocolos 1 a 3 – Anexos 6 a 8). Assim, foram selecionadas as seguintes propriedades: flutuação, resistência dos materiais, condutividade elétrica e condutividade térmica. Neste sentido, a primeira atividade experimental tinha como objetivo compreender se o plástico afunda ou flutua em diferentes reservas de água (água do rio, água de um estuário e água do mar). Quanto à segunda atividade experimental, a finalidade era compreender de que forma o plástico apresenta condutividade térmica. Por fim, a última atividade experimental consistiu em compreender de que forma o plástico apresenta condutividade elétrica. Os protocolos apresentados eram do tipo Prevê-Observa-Explica-Reflete e tinham estrutura semelhante. Durante as atividades experimentais, em grupo-turma, os alunos observaram, registaram e discutiram os resultados obtidos. Para finalizar, refletiam sobre vantagens e desvantagens que os plásticos podem acarretar em diversas situações do dia a dia. Por exemplo, no protocolo experimental 3 refletiu-se sobre o porquê de se revestir os fios condutores de eletricidade com plástico (Anexo 8). No decorrer das atividades experimentais, colocou-se diversas perguntas, que tiveram por base guiões de exploração. Por exemplo, para a primeira atividade experimental, utilizou-se o seguinte guião: Uma vez exploradas as versatilidades do plástico, de modo a que os alunos pudessem conhecer como este tem vindo a ser usado ao longo dos tempos, apresentando a história deste material e o seu impacto em termos sociais, tendo alguns desses momentos, através dos avanços da ciência e da tecnologia, contribuído para a melhoria da qualidade de vida, como é o caso do surgimento dos primeiros carros com interior de plástico (1916), dos discos de vinil e a sua capacidade de armazenamento de áudio (1948), dos primeiros telemóveis feitos de plástico (1979), dos primeiros plásticos que emitem luz (1989), do primeiro plástico biodegradável (1990). Desta forma, contribui-se Guião de Exploração  Que reservas de água conhecem?  O que acham que acontece quando diferentes tipos de plástico são lançados nas reservas de água? - O que significa flutuar? - O que significa afundar? - Quando um objeto fica no meio do líquido, como lhe chamamos?  Que conclusões podem tirar desta atividade experimental?  Como se explica que o plástico que encontramos na costa portuguesa possa ser originário de outro país? 26 para dar expressão à aprendizagem essencial: “Reconhecer o contributo da ciência para o progresso tecnológico e para a melhoria da qualidade de vida”. A análise e discussão da história do plástico e o seu impacto na sociedade partiu da desconstrução do excerto do “Plasticus Maritimus, uma espécie invasora” intitulado de “Brevíssima História do Plástico” (Anexo 9), o qual foi explorado com base num guião de exploração para a aula: A sistematização dos principais marcos na história do plástico foi efetuada a partir da construção de um friso cronológico sobre a história do plástico (Anexo 10). Neste ano de escolaridade, os frisos cronológicos estão bastantes presentes no Estudo do Meio, mais concretamente no domínio da história, uma vez que é neste ano que se aborda factos e datas relevantes da História de Portugal (DGE, 2018). Optou-se pela elaboração pelos alunos de um friso cronológico porque, segundo Félix (1998), os frisos cronológicos são “materiais para aprender o «saber-fazer»”. Quer isto dizer que estes possibilitam uma melhor interpretação da passagem do tempo através da observação e contextualização cronológica/temporal de determinados factos (João, 2015). Guião de Exploração  Há quanto acham que surgiu o Plástico?  O que significa plástico semi - sintético?  Porquê que a autora disse “Sorte a dos elefantes”?  O que é um plástico sintético?  O primeiro plástico sintético surgiu em 1907. Quantos anos já passaram?  Antes de aparecerem os carros com interiores em plástico, qual seria o material usado na sua construção?  Qual será a vantagem de usar plástico no interior dos carros?  A autora diz que “o plástico é um material-maravilha”. Concordas com esta afirmação?  Nos anos 50 começou-se a produzir objetos e eletrodomésticos em plástico. Que benefícios trará esta produção para as pessoas?  Analisa a afirmação da autora quanto à importância do plástico em termos sociais: “Consequência: pessoas que até então, por razões económicas, não tinham acesso a produtos passam a poder comprá-los porque passam a ser mais baratos (…) Tem início a corrida às lojas e ao plástico!” (p.165).  O que é o consumo descartável?  Qual será a vantagem de usar plástico nos telemóveis?  Como é produzido o plástico?  O que é um plástico biodegradável?  Como e porque surgiu o plástico biodegradável? 27 4.º Momento – Reflexão e tomada de decisões Uma vez concetualizada a noção de plástico, as suas propriedades versáteis, o modo como os indivíduos o descartam e as suas consequências para o ambiente, tornou-se fulcral refletir sobre as vantagens e desvantagens do plástico, de modo a sistematizar as ideias abordadas, pensar em possíveis tomada de decisões e de comunicar a problemática à comunidade escolar. Assim, após refletirem sobre as vantagens e desvantagens do plástico e de anotar as ideias dos alunos, estas foram confrontadas com as apresentadas em dois excertos do livro “Miúdos contra o plástico” de Martin Dorey, tendo eles os seguintes títulos: “Quando o plástico é bom” e “Quando o plástico é mau” (Anexo 11). Durante a leitura individual, os alunos tinham a tarefa de sublinhar a verde as vantagens e a vermelho as desvantagens, por fim, preencher uma ficha de trabalho (Anexo 12). No final, tiveram de confrontar as ideias que tinham mencionado, tendo sido necessário desconstruir algumas ideias do texto, como por exemplo, a baixa degradabilidade do plástico sintético. Uma das desvantagens mencionadas relacionava-se com a sua baixa degradabilidade e, por isso, foi essencial discutir esta grandeza em termos quantitativos, uma vez que para os alunos a baixa degradabilidade correspondia a períodos diversos: “1 semana”, “1 mês”, “6 meses”, “1 ano”, “50 anos”, “100 anos”, “450 anos”. No seguimento desta discussão, tornou-se relevante debater se o tempo de degradação seria igual ou diferente para os diferentes tipos de plástico e se existem fatores que permitem que o tempo de degradação varie. Uma vez ouvidas as suas ideias, foi-lhes pedido que analisassem as mesmas usando como recurso o excerto do livro da bióloga Ana Pêgo, que tem por título “Quanto tempo demora o plástico a degradar-se?” (Anexo 13). Para pensar sobre potenciais tomadas de decisão face ao plástico, solicitou-se aos alunos que expressassem a sua opinião quanto aos comportamentos individuais e coletivos que podem ser adotados em relação ao uso deste material e que persuadissem os outros quanto ao consumo moderado do mesmo. Para isso, considerou-se que o mais estimulante para os alunos seria a realização de um vídeo com o objetivo de divulgação à comunidade educativa. Assim, para a idealização e conceção do vídeo, primeiramente foi apresentando um guião com questões que estimulassem o pensamento dos alunos, mas também havia momentos com preenchimento de lacunas. Essas partes do guião, foram realizadas de forma coletiva, tendo sido devidamente discutidas e corrigidas. A versão final serviu de apoio para a sessão seguinte, que consistia na gravação do vídeo (Anexo 14). Após a versão final do guião, foi atribuída uma parte do mesmo a cada aluno, de modo a preparam a sua fala no vídeo, tendo sido disponibilizado cinco dias de preparação. Na sétima sessão, que demorou cerca de 105 minutos, efetuou-se a gravação da parte do guião de cada aluno. Três 28 alunos de cada vez dirigiram-se para o centro de multimédia da escola de forma a gravar a sua parte. A gravação e edição contou com o apoio dos alunos do 12.º ano do curso profissional de multimédia. Depois de editado pediu-se autorização aos pais e à escola para publicar na rede social Facebook da mesma, de modo a mostrar à comunidade educativa e escolar, toda a aprendizagem e dedicação destes alunos em abordar um dos problemas que a sociedade enfrenta atualmente. 4.2. Metodologia de intervenção no 2.º Ciclo do Ensino Básico 4.2.1. O tema escolhido e os objetivos da intervenção pedagógica Em relação aos conteúdos programáticos a selecionar no 2.º Ciclo do Ensino Básico, também se teve em conta que se pretendia ensinar ciências com orientações CTS com um enfoque social/sociológico (Vieira, Tenreiro-Vieira e Martins, 2011). Visto que existem diversas formas de integração da perspetiva CTS no ensino das Ciências, neste ciclo, a integração do tema “Os microrganismos” num ensino com orientação CTS assemelha-se, segundo Membiela & Padilla (2005), a uma integração de referências CTS nos currículos tradicionais. Embora esta não seja a integração mais desejável (Membiela & Padilla, 2005), não foi possível nas situações em que a intervenção foi implementada, à distância, proceder de outro modo. De facto, após a interrupção do estágio, devido à situação pandémica COVID-19, não se sabia qual seria a unidade a lecionar ou se se poderia lecionar alguma unidade. Com a retoma do 3.º período, ficou decidido com a professora cooperante que poderia abordar o assunto dos “Microrganismos”. Este tema foi considerado apropriado para o projeto inicialmente concebido, uma vez que permite relacionar a microbiologia com a sociedade. Para além disso, ao abordar este tema podia-se relacionar com o contexto da situação pandémica do vírus SARSCOV-2, situação que a sociedade enfrentava na altura da intervenção pedagógica, permitindo então explorar interações da tecnologia com a microbiologia e destas com a sociedade. Contudo, era importante que este não fosse o único contexto para se abordar os microrganismos até porque os alunos têm um “um conhecimento vago da existência destes seres e ligado a uma conotação negativa.” (Mafra, 2012, p.2). Os aspetos abordados no tema “Microrganismos” foram os presentes no documento Metas Curriculares de Ciências Naturais do Ensino Básico , integrando-se no domínio “Agressões do Meio e Integridade do Organismo”. Os descritores presentes no documento das Metas Curriculares, foram tidos em consideração para desenvolver a intervenção pedagógica a qual tinha como objetivo geral: “Idealizar, conceber e implementar uma intervenção pedagógica com traços CTS e 29 com um enfoque em aspetos sociais/sociológicos.”. Assim, a intervenção pedagógica teve como principais objetivos específicos:  Estabelecer inter-relações entre a Microbiologia, a Tecnologia e a Sociedade;  Promover a evolução concetual dos alunos sobre aspetos da microbiologia presentes no programa do 6.º ano  Desenvolver atitudes positivas dos alunos face à microbiologia e às vacinas.  Desenvolver atitudes positivas dos alunos face à Ciência. 4.2.2. Descrição da Intervenção Pedagógica no 2.º Ciclo do Ensino Básico  O ambiente de aprendizagem Como já referido, esta intervenção foi desenvolvida num formato de ensino virtual, face à situação pandémica que o país estava a atravessar. Por isso, mediante este cenário, e de modo a facilitar a aprendizagem dos alunos e o acompanhamento dos pais para a mesma, foi-me solicitado que utiliza-se os seguintes recursos: PowerPoint e Manual Escolar. É de referir ainda que, tal como no 1.º Ciclo, os momentos de aprendizagem seguiram as orientações de trabalho de Gilbert e seus colaboradores (2007). Todavia, o ambiente de sala de aula virtual constituiu um obstáculo a um ensino com orientação CTS, defendido por Membiela & Padilla (2005), uma vez que se tornou impraticável envolver os alunos em atividades de aprendizagem cooperativas na plataforma usada. Assim, muitos dos momentos de aprendizagem tiveram de ser desenvolvidos de forma tradicional. Para além disso, tal como referido, no capítulo 2, o manual escolar ganhou ainda mais destaque nesta situação.  A intervenção pedagógica No 2.º Ciclo do Ensino Básico, o projeto de intervenção pedagógica teve lugar numa turma do 6.º ano, tal como referido anteriormente. Este foi desenvolvido durante quatro sessões tendo sido destinadas 5 horas e 30 minutos para a sua implementação. A intervenção pedagógica neste ciclo dividiu-se em três contextos: 1) a situação pandémica em Portugal: causas, propagação e medidas para a sua prevenção; 2) as vacinas e a prevenção de doenças; 3) os microrganismos não patogénicos (ver quadros 3, 4 e 5 com sistematização dos vários momentos de aprendizagem para cada contexto). Tal como no 1.º CEB, os momentos de aprendizagem seguiram as orientações de trabalho de Gilbert e seus colaboradores (2007). 36 Quadro 4 – Plano Geral da intervenção pedagógica no 2.º Ciclo do Ensino Básico (Contexto 2) Momentos de aprendizagem Breve descrição Assunto Modo de resolução Tempo 1. Contextualizaçã o do assunto Analisar a corrida ao desenvolvimento de uma vacina para prevenir a doença COVID19 - Uma forma de prevenção da doença COVID-19: a vacina. GrupoTurma 3.º sessão (110 min) 2. Explicações intencionais Explicações descritivas Reconhecer a importância das vacinas - Discutir a importância das vacinas. Indicar para que servem as vacinas? - Função das vacinas. 3. Explicações causais Descrever o mecanismo de funcionamento das vacinas, tendo em conta os mecanismos de defesa do organismo humano: defesas externas e internas (resposta inflamatória e anticorpos) (Anexo 20 e 21) - Descrever como funciona uma vacina. - Mecanismos de defesa do organismo humano. 4. Explicações descritivas Identificar outras doenças provocadas por microrganismos e que podem ser prevenidas através das vacinas? Analisar o caso das bactérias e Robert Koch - Microrganismos patogénicos. - Doenças infeciosas. 1.º momento: Contextualização do assunto Para introduzir o assunto das vacinas colocou-se a seguinte questão: “Qual será o meio mais eficaz para prevenir uma doença infeciosa que afeta um grande número de pessoas?”. A maioria dos alunos referiu que seria a vacina. Assim, de modo a discutir o facto de várias farmacêuticas estarem numa corrida para encontrar uma vacina que previna a COVID-19, visionou-se uma notícia em formato de vídeo da SIC Notícias, intitulada “Continua a corrida por uma vacina contra a COVID-19”, de 2 de maio de 2020 (https://sicnoticias.pt/especiais/coronavirus/2020-05-02-Continua-a-corrida-por-umavacina-contra-a-Covid-19) e leu-se uma notícia do Jornal Expresso, disponível online, de 17 de abril de 2020, cujo título era “A corrida à cura: os fármacos e vacinas que estão mais perto de bater a COVID19”(https://expresso.pt/coronavirus/2020-04-17-A-corrida-a-cura-os-farmacos-e-vacinas-que-estao-mais-pertode-bater-a-covid-19). De forma, a analisar estes dois recursos, utilizou-se um guião de exploração: 37 2.º momento: Explicações intencionais e Explicações descritivas Face a esta maratona das farmacêuticas para encontrar uma vacina que ajude a prevenir a doença COVID-19, tornou-se importante discutir a importância da mesma e de estender o assunto para compreender a importância das vacinas e do cumprimento do Programa Nacional de Vacinação. Esta discussão assume cada vez mais um papel relevante atendendo à escalada dos movimentos Antivacinação. Em 2019, Organização Mundial de Saúde considera que o movimento anti vacina é um dos dez maiores riscos à saúde mundial (Sousa et al, 2019). Estando os alunos conscientes do facto de a vacina ser o meio mais eficaz para combater o vírus SARS-COV-2, aspeto discutido no 1.º momento, foi solicitado aos alunos que, com base em dois sites do SNS 24 (https://www.sns24.gov.pt/guia/programa-nacional-vacinacao/#subthemes-tree e https://www.sns24.gov.pt/guia/vacinas/) explicassem a importância de cumprir o Programa Nacional de Vacinação e que elaborassem algumas questões que gostassem de ver respondidas sobre este programa. É de referir que o primeiro site explorado apresentava as vacinas incluídas no Programa Nacional de Vacinação e a respetiva idade de cada toma. Já o segundo site, incluía diversos aspetos relacionados com este assunto, mas apenas se leu e explorou algumas partes que se consideravam importantes: “O que é uma vacina?”, “Como são produzidas as vacinas?”, “As vacinas são seguras?”, “Como são autorizadas as vacinas?”, “Porque me devo vacinar?”, “A vacinação pode ajudar a evitar doenças?” e “O que é o Programa Nacional de Vacinação?”. As informações recolhidas pelos alunos durante essas pesquisas e os registos da mesma, permitiram apresentar outros assuntos, nomeadamente: “O que é uma vacina?” e “Para que servem?”. Guião de Exploração  Qual é o assunto das duas notícias?  Porque será que há tantas indústrias farmacêuticas focadas em encontrar uma vacina para prevenir a doença COVID-19?  Porque será que a comunidade científica alerta cautela perante os anúncios feitos em relação à corrida das farmacêuticas por uma vacina?  O que significa ser imune ao coronavírus?  Se esta pandemia tivesse acontecido no século XIX, será que conseguiríamos produzir uma vacina em tempo recorde? 38 3.º momento: Explicações causais Neste último momento foram surgindo ainda “explicações causais” relativamente ao mecanismo de funcionamento das vacinas, efetuando-se uma associação com os mecanismos de defesa humano, tanto internos como externos. Assim, antes de explicar como funciona uma vacina, explorou-se esses mecanismos (Anexo 20). Primeiramente, realizou-se uma chuva de ideias acerca de mecanismos de defesa do nosso corpo. As ideias dos alunos foram anotadas num diapositivo PowerPoint. Várias ideias foram manifestadas: “pele”, “pelos”, “ar inspirado”, “lágrimas”, “vitaminas”, “cabelo”, “suco pancreático”, “saliva”, “pálpebras”, “leucócitos”, “cílios”, “pestanas”, “unhas” e “pelos dos ouvidos”. Após a apresentação das duas categorias de mecanismos de defesa (mecanismos de defesa internos e mecanismos de defesa externos), pediu-se aos alunos que identificassem na chuva de ideias os mecanismos que consideravam ser de defesa externa e os de defesa interna. Os mecanismos de defesa externa foram apresentados através de imagens, tendo os alunos a função de explicar de que forma cada mecanismo combatia a entrada de microrganismos invasores. Para além disto, incentivou-se a que dividissem esses mecanismos em barreiras químicas e físicas. No final, perguntou-se se algum dos mecanismos de defesa externos referidos estariam a ajudar no combate à passagem do vírus SARS-CoV-2 para o interior do organismo. Relativamente aos mecanismos de defesa internos, estes foram explorados através de esquemas. Os alunos observaram esquemas sobre a resposta inflamatória e a produção de anticorpos e, depois, tiveram de explicar o seu funcionamento a partir daquilo que tinham compreendido do esquema. Através desta contextualização, já seria possível passar para o funcionamento de uma vacina. Assim, pediu-se aos alunos que observassem uma imagem esquemática do manual (Anexo 21), que apresentava o funcionamento deste meio de prevenção de doenças, sendo que mais uma vez solicitouse que desvendassem aquilo que perceberam. Ao longo deste momento, de aula as imagens foram recursos para a aprendizagem e, conforme Duborgel (1992), a imagem pode ser uma ferramenta de comunicação, de informação e de conhecimento, mas também é um elemento de motivação de discurso, de ensinamento, meio de ilustração da aula, utensílio de memorização e de observação do real. 39 4.º momento: Explicações descritivas Para iniciar este momento, fez-se as seguintes questões: “Que outras doenças, provocadas por microrganismos, podem ser prevenidas através das vacinas?”. A partir daquilo que tinham visto anteriormente no site de SNS 24 os alunos referiram algumas dessas doenças: “Sarampo”, “Hepatite B”, “Varíola”, “Poliomielite” e “Tétano”, “Difteria”. De seguida, fez-se mais uma pergunta: “Quem terá percebido pela primeira vez que alguns microrganismos provocam doenças?”. Consequentemente, de forma a responder a esta última questão, os alunos visionaram um vídeo, da plataforma Youtube, chamado “Como foram descobertos os microrganismos patogénicos?”, que aborda a descoberta de Robert Koch, cientista que demonstrou pela primeira vez que uma bactéria pode provocar uma doença. De modo a discutir o que observaram no vídeo, levantou-se algumas questões: Para além disso, realizou-se uma chuva de ideias acerca de outras doenças infeciosas que a turma conhecia. Surgiram doenças como: “Gripe”, “Tuberculose”, “Dengue”, “Mononucleose”, “Peste Negra”, “Sarampo”, “Cólera” e “Malária”. Esta atividade tinha como intuito auxiliar no desafio que viria a ser lançado como trabalho de casa. Este consisti em elaborar uma pesquisa sobre uma doença infeciosa, tendo como recomendações principais colocar o agente causador e indicar se existe uma vacina para controlar a respetiva doença escolhida. Para apoiar a pesquisa, forneceu-se o site da SNS 24 na secção doenças infeciosas, onde contempla um conjunto de doenças provocadas por microrganismos. A informação recolhida teria de ser organizada num PowerPoint, para posteriormente os colegas terem acesso ao seu trabalho final, uma vez que este seria colocado na plataforma Teams no seu grupo turma. Com esta tarefa os alunos puseram em prática uma das áreas de competência que deve ser adquirida ao final da escolaridade obrigatória: Informação e Comunicação (DGE, 2017). Guião de Exploração • O que fez este médico alemão para demonstrar que um microrganismo pode provocar uma doença? • Qual é o agente responsável pela doença nos ratinhos? • O que tentou o cientista comprovar com esta experiência? • Qual foi o microscópio usado pelo cientista? • Que importância teve o desenvolvimento do microscópio ótico na compreensão das doenças? 40 Contexto 3: Os microrganismos não patogénicos Para finalizar a intervenção pedagógica, explorou-se um tema 3: os microrganismos não patogénicos. O documento Aprendizagens essenciais de Ciências Naturais de 6.º ano, refere que o aluno deve ser capaz de “Distinguir microrganismos patogénicos e microrganismos úteis ao ser humano, partido de exemplos familiares aos alunos” (DGE, 2018, p. 11). O quadro 5 revela o plano da intervenção pedagógica relativo ao contexto 3: Quadro 5 - Plano Geral da intervenção pedagógica no 2.º Ciclo do Ensino Básico (Contexto 3) Momentos de aprendizagem Breve descrição Assunto Modo de resolução Tempo 1. Contextualizaçã o do assunto e explicações intencionais Serão todos os microrganismos patogénicos? - Microrganismos não patogénicos. GrupoTurma 4.º sessão (55 min) 2. Explicações descritivas Analisar o processo da fermentação do pão (Anexo 22) Analisar o processo de produção de cerveja - Exemplos de situações familiares onde há a presença de microrganismos não patogénicos. 1.º momento: Contextualização do assunto e Explicações Intencionais As crianças facilmente associam os microrganismos a doenças, por interferência dos media e do ambiente social em que estão inseridas (Mafra, 2012). Todavia, de acordo com Mafra (2012), é relevante que as crianças conheçam o outro lado dos microrganismos, isto é, que reconheçam “a importância de alguns papéis desempenhados por estes seres vivos na sua vida e no planeta em geral…” (p.2). Este autor refere ainda que “evidenciar o papel dos microrganismos é essencial para que as crianças compreendam a sua importância vital, tanto nos sistemas biológicos, como no seu uso crescente nas novas tecnologias, mais especificamente na biotecnologia.” (p.3). Assim, para contextualizar o assunto deste tema, começou-se por perguntar: “Serão todos os microrganismos patogénicos?” e “O que são microrganismos não patogénicos?” 2.º momento: Explicações descritivas Neste momento, foram fornecidas “explicações descritivas” em relação ao contexto 3, que diz respeito aos microrganismos patogénicos. 41 Inicialmente, usaram-se duas afirmações pronunciadas pelos alunos durante a intervenção pedagógica, “Há bons e maus” e “Alguns estão dentro do nosso organismo”, com o intuito de discutir a veracidade das mesmas e introduzir o assunto dos microrganismos úteis. Posto isto, perguntou-se se conheciam alguma situação em que os microrganismos eram benéficos. Uma das primeiras ideias referidas foi à produção do pão. Visto que esta é uma situação familiar aos alunos, iniciou-se a exploração dos microrganismos úteis com a fermentação do pão. A maioria dos alunos tinha conhecimento que as leveduras faziam parte deste processo e que estas são microrganismos, mas foi necessário explicar em que consistia o processo de fermentação. Para isso, os alunos observaram o desenrolar de uma atividade experimental que revelava o que acontece na fermentação do pão. A atividade e a sua exploração seguiram a ficha de trabalho apresentada no (Anexo 22). De forma a discutir e a refletir sobre os resultados obtidos na experiência, colocou-se algumas perguntas que tiveram por base o seguinte guião de exploração: Ainda no âmbito da indústria alimentar, apresentou-se outro processo que necessita de microrganismos, mais concretamente das leveduras: a produção de cerveja. A compreensão deste assunto foi efetuada com o auxílio de uma visita de estudo virtual a uma fábrica de cerveja, através do seguinte link: https://www.youtube.com/watch?v=rkPQkI21j3c. A exploração deste recurso foi efetuada com recurso a um guião. Este era composto por três momentos: antes, durante e após a visita virtual: Guião de Exploração  Em qual das garrafas terá ocorrido o processo de fermentação? Porquê?  Dos materiais usados qual será o contém a levedura?  Qual é a fonte de alimento da levedura?  Que gás terá permitido que o balão se enchesse?  Que outro gás foi produzido na garrafa 3? 42 As ideias dadas em relação às perguntas elaboradas antes da visita virtual foram anotadas num diapositivo PowerPoint. Durante a visita virtual os alunos tiveram de apontar no seu caderno os aspetos referentes às afirmações colocadas. Após a visita virtual colocou-se mais perguntas, de modo a despertar o pensamento e a reflexão por parte da turma. Segundo Jonassen et al. (2003), as visitas de estudo virtuais despertam a imaginação dos alunos, para que estes possam conceber relações entre os seus conhecimentos prévios e nova informação que vão adquirindo. É de salientar que esta turma já era detentora de algum conhecimento acerca deste assunto, visto que no ano anterior, um grupo de alunos, realizou um trabalho de projeto sobre o mesmo. Para finalizar a intervenção pedagógica, foi proposta uma tarefa individual que consistia na elaboração de um mapa-de-conceitos, a partir do fornecimento de um conjunto de palavras (Anexo 23) que possibilitavam a sistematização e organização de toda a informação recebida até ao momento. Sampaio (2012), refere que os mapas de conceitos são um instrumento “que quando usado pelo aluno no processo de ensino e aprendizagem melhora substancialmente o seu desempenho na assimilação de novos conhecimentos.” (p.4). Guião de Exploração Antes da visita virtual  Qual será o microrganismo que participará na produção de cerveja?  Que matérias-primas serão utilizadas na produção de cerveja?  Tipo de fermentação se realiza na produção de cerveja? Durante a visita virtual  Nome e Número de fases para produzir a cerveja.  Matérias primas utilizadas para a produção de cerveja.  Microrganismo adicionado na produção de cerveja.  Que tipo de fermentação se realiza na produção de cerveja? Após a visita virtual  Função da levedura neste processo.  Descrição do que acontece na produção de cerveja quando se adiciona a levedura.  Papel do dióxido de carbono neste processo.  Tipo de fermentação se realiza na produção de cerveja. 43 4.3. Avaliação da Investigação no 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico 4.3.1. Questões de investigação no 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico Tal como já mencionado, o projeto de intervenção pedagógica teve como finalidade ensinar ciências tendo por base um ensino com orientação CTS no 1.º e 2.º Ciclos do Ensino Básico. Por conseguinte, em termos investigativos, o enfoque da avaliação da intervenção, em ambos os ciclos, teve como objetivos:  averiguar a perceção dos alunos sobre as ciências, com destaque para as relações que estabelecem com a sociedade;  averiguar o interesse dos alunos pela aprendizagem das ciências;  averiguar as opiniões dos alunos sobre o que torna as aulas de ciências interessantes. 4.3.2. Instrumento de recolha de dados utilizados no 1.º e 2.º ciclo De modo avaliar o resultado da implementação do projeto de intervenção pedagógica nos 1.º CEB e 2.º CEB utilizou-se um questionário, aplicado em cada ciclo em dois momentos: antes e depois de realizar a intervenção pedagógica. Optou-se por recolher os dados através de um questionário, porque este é um procedimento que não é dispendioso em termos de tempo, é cómodo, é económico e respeita o anonimato de quem está a ser inquirido, não sendo influenciado pelo investigador (Hill & Hill, 2008). Contudo, também apresenta algumas desvantagens, que segundo Quivy & Campenhoudt (1998) são: a presença de superficialidade de respostas, que consequentemente não permite que haja uma análise mais profunda; e o facto de o inquirido ser visto como um ser individualizado, não se tendo em conta o seu meio e as suas relações sociais. No que se refere à estrutura do questionário, este instrumento é igual para ambos os ciclos, sendo este adaptado do estudo de Silva (2013) que tinha como finalidade avaliar as perceções de alunos do 11.º ano sobre a importância da química. Para além de se adaptar as questões do questionário ao nível etário dos alunos e à área da Ciência, uma vez que o questionário em questão se direcionava para a área da química, fez-se ainda outros ajustes. O questionário usado no estudo de Silva (2013), era totalmente de natureza fechada, contudo considerou-se que era pertinente colocar uma questão de resposta aberta, para de certa forma recolher informação mais relevante que permitisse enriquecer o estudo, uma vez que os alunos podiam exibir a sua opinião por palavras suas. Para além disso, a escala usada nas perguntas de natureza fechada, apresentavam cinco níveis. No 44 questionário elaborado apenas se colocou três níveis, tendo em conta o nível etário em que se iria aplicar o questionário e para que as respostas não fossem tão abrangentes. De acordo com Hill & Hill (2008), um questionário pode apresentar questões de três tipos de natureza: natureza fechada, natureza aberta e natureza mista. Deste modo, a natureza de cada tipo de pergunta varia consoante o grau de liberdade que se pretende dar a uma resposta. O questionário elaborado contemplou questões de natureza aberta e de natureza fechada. Segundo Hill & Hill (2008), um questionário que se enquadra nestes dois tipos de perguntas revela-se mais vantajoso quando o intuito for adquirir informação qualitativa que complete e contextualize a informação quantitativa obtida. Conforme alguns autores, nos questionários as perguntas abertas e perguntas fechadas apresentam vantagens e desvantagens. A nível de vantagens, Hill & Hill (2008), revelam que as perguntas de natureza aberta fornecem mais informação e, na sua maioria é mais significativa, especificada e inesperada. Outra vantagem referida por Moreira (2009), prende-se pelo facto de proporcionar que os inquiridos se manifestem através das suas palavras. Já o outro tipo de perguntas facilita o tratamento dos resultados (Moreira 2009) e, além disso, possibilita que a análise de dados seja mais sofisticada (Hill & Hill 2008). Quanto aos pontos negativos de cada tipo de perguntas, estes autores mostram que o primeiro tipo de perguntas complica a codificação, bem como a interpretação das respostas, e desta forma, dificulta a análise das respostas de maneira sofisticada e ainda exige muito tempo para realizar a análise (Moreira 2009, Hill & Hill 2008). As perguntas de natureza fechada, por vezes, fornecem informação pouco relevante e as respostas dirigem para uma conclusão mais simplistas (Moreira 2009, Hill & Hill 2008). Desta forma, para a elaboração deste questionário o ponto de partida foi a construção de uma matriz (Quadro 6), que apresenta os objetivos de cada parte do questionário, bem como a modalidade. Quadro 6 - Matriz do questionário Parte Objetivo Modalidade Primeira Averiguar as ideias que dos alunos sobre a Ciência. Aberta Segunda Averiguar qual o interesse dos alunos para aprender Ciência. Fechada Terceira Averiguar a opinião dos alunos sobre o que torna as aulas de Ciências interessantes. Fechada A primeira parte do questionário contemplava uma questão de resposta aberta. A questão era a seguinte: “Quando pensas na palavra Ciência, que ideias te aparecem na mente?”. Para responder à 45 pergunta, os alunos tinham oito espaços em forma de nuvem de pensamento para escreverem oito palavras diferentes com ideias/pensamentos que tinham em relação à Ciência. A segunda parte apresentava onze afirmações que tinham como objetivo averiguar o nível de interesse dos alunos pelas Ciências. Assim, a questão geral desta parte era: “Até que ponto estás interessado em aprender Ciências?”. Nesta parte, os alunos tinham de assinalar o seu grau de concordância e discordância para cada afirmação, sendo, portanto, de natureza fechada. Deste modo, para medir a intensidade das respostas dos alunos aplicou-se a Escala de Likert, usando-se três níveis: Não concordo; Nem concordo, nem discordo; Concordo. Por fim, a terceira parte apresentava dezoito afirmações, no qual se pretendia analisar quais os aspetos que os alunos julgavam ser mais benéficos para tornar as aulas de Ciências interessantes. Assim, a questão geral era a seguinte: “O que torna as minhas aulas de Ciências mais interessantes?”. Também, esta parte era de natureza fechada, tendo por isso, os mesmos moldes que a parte anterior. No 1.º Ciclo, a aplicação do pré-teste aconteceu uma semana antes de se iniciarem as intervenções e a aplicação do pós-teste ocorreu no último dia de estágio. No 2.º Ciclo, o pré-teste foi empregue um mês antes da intervenção, por parte da professora orientadora, uma vez que o estágio teria sido interrompido nessa semana, face à crise pandémica criada pela doença COVID-19. O pósteste neste ciclo desenvolveu-se noutros moldes, pois os alunos estavam sujeitos a um ensino à distância e, por isso, este foi realizado de forma virtual, através da plataforma Google Forms, numa aula seguinte após o término das intervenções. Em relação ao tratamento e à análise dos dados, foram realizadas análises qualitativas e quantitativas. Na primeira parte do questionário, criou-se categorias para agrupar as ideias dos alunos, tendo sido calculada a frequência para categoria de resposta. Para além disso, calculou-se também dentro de cada categoria a frequência das palavras escritas. Quanto, à segunda e terceira parte apresentou-se a frequência de cada afirmação, de modo a perceber como progrediram as perceções dos alunos em termos da inter-relação entre o conhecimento científico e a sociedade. 52 das ciências a atitudes positivas do que negativas. No entanto, verificou-se um decréscimo acentuado no uso de palavras relacionadas com atitudes positivas face às ciências depois da intervenção. As palavras “interessante”, “divertida”, “emocionante”, “curiosidade”, “motivar” e “futuro” evidenciam atitudes positivas em relação às ciências. Enquanto que as palavras “perigo”, “medo” e “destruir” revelam atitudes negativas em relação às ciências. O facto de a intervenção pedagógica se abordar a temática do plástico, com destaque para o lixo marinho, poderá explicar em parte esta diferença entre o pré-teste e o pós-teste. Este resultado sugere a necessidade de em futuras intervenções procurar introduzir atividades que, de modo mais vincado, abordem as alternativas que as ciências têm apresentado para o plástico, designadamente, o plástico biodegradável PLA. Tabela 13 – Frequência de palavras na categoria “Atitudes” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Negativas 3 3 0 Positivas 10 3 - 7 Em relação à categoria “Escola”, mencionou-se anteriormente que a frequência de respostas do pós-teste para o pré-teste decresceu, o que sugere que alguns alunos deixaram de associar as ciências à escola. É de destacar que após a intervenção as ciências, todas as subcategorias de resposta sofreram uma diminuição, deixando as ciências de ser associadas à subcategoria professor. Tabela 14 – Frequência de palavras na categoria “Escola” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Espaço físico e recursos 3 2 - 1 Professor (a) 2 0 - 2 Conteúdos 5 2 - 3 Tarefas de aprendizagem 7 3 - 4 5.1.2. Opinião dos alunos do 4.º ano sobre o seu interesse em aprender ciências A Tabela 15 apresenta os resultados obtidos no pré-teste e no pós-teste relativamente à opinião dos alunos do 4.º ano sobre o seu interesse em aprender ciências. A partir da análise tabela 15, pode constatar-se que a intervenção pedagógica não contribuiu de modo acentuado para que os alunos alterassem as suas ideias em relação às afirmações com que foram confrontados. No entanto, verificase alguns aspetos interessantes nos resultados. De um modo geral, cerca de metade dos alunos não 53 conversa sobre ciências fora da escola, o que sugere a necessidade de promover o contacto destas crianças com cientistas e outros profissionais ligados à área das ciências, de forma a contribuir para expansão da sua literacia científica. Constata-se ainda que houve um decréscimo no número de alunos que consideram as ciências como interessantes, mas também alguns alunos deixaram de concordar com o facto de que poderiam aplicar o que aprendem nas aulas de ciências no seu quotidiano. Finalmente, observa-se que a intervenção contribuiu para que mais alunos compreendessem que as ciências são essenciais para o seu dia a dia e, apesar de poucos, mais dois alunos referiram que gostam de aprender ciências e mais outros dois mencionaram que gostavam de exercer futuramente uma profissão relacionada com as ciências. Tabela 15– Opinião dos alunos do 4.º ano sobre o seu interesse em aprender ciências Afirmações Pré-teste Pós-teste NC NCND C NC NCND C Comparando com outros assuntos, sinto prazer em estudar ciência. 1 2 18 0 2 19 Toda a gente devia aprender ciências. 3 5 13 1 7 13 Posso aplicar na vida real o que aprendo nas aulas de ciência. 2 3 16 3 4 14 As ciências são essenciais para o meu dia a dia (ex.: escolher os meus alimentos, fazer desporto, proteger o ambiente, etc…) 2 3 16 1 0 20 Sinto-me muito curioso com assuntos de ciências 1 3 17 1 2 18 Não consigo entender como é que as pessoas dedicam a sua vida a estudar ciências. 10 6 5 12 3 6 Gosto de aprender assuntos de ciências. 1 1 19 0 0 21 No futuro, gostava de ter um trabalho relacionado com as ciências. 4 7 10 5 4 12 As ciências são interessantes. 0 0 21 0 3 18 Gostava de ter mais aulas de ciências. 0 1 20 1 1 19 Quando não estou na escola, costumo falar sobre ciências com outras pessoas 10 6 5 9 6 6 Legenda : NC – Não concordo; NCND – Nem concordo nem discordo; C – Concordo Os resultados obtidos quer antes quer depois da intervenção pedagógica foram similares, o que já era esperado pois as atitudes demoram a mudar (Araújo, 2020). Além do mais, é de salientar, que 54 algumas atitudes demonstradas foram positivas, o que para além de estar de acordo com o interesse pelas ciências de alunos desta faixa etária (Pereira et al, 2020), também poderá ter resultado do facto de a escola em que estes alunos se encontram, valorizar as ciências, tal como mencionado no capítulo II. 5.1.3. Opinião dos alunos do 4.º ano sobre o seu interesse em algumas atividades nas aulas de ciências A Tabela 16 apresenta os resultados obtidos no pré-teste e no pós-teste relativamente à opinião dos alunos do 4.º ano sobre as atividades que consideram ser mais interessantes para as aulas de ciências. A partir da análise da tabela 16, constata-se que não houve grandes alterações, entre os resultados do pré e do pós-teste. Contudo, alguns resultados merecem ser destacados. Assim, quer antes quer após a intervenção, há um enfoque na realização de fichas de trabalho que preparem para os testes em detrimento das discussões dos assuntos com o professor; a aprendizagem com os pares é valorizada, seja pela discussão de ideias, seja pela apresentação de trabalhos ou realização de experiências; há uma melhor compreensão, após o ensino, acerca da importância da leitura na aprendizagem, a qual passou a ser tão valorizada como a observação de vídeos. Assim, parece relevante, continuar a proporcionar momentos de leitura diretamente relacionados com as ciências nesta turma, criar mais oportunidades de discussão de assuntos de ciências tanto com a professora, como com os colegas de turma. Em relação a este aspeto, seria relevante repensar a organização do espaço de sala de aula de modo a que o trabalho em grupos colaborativos fosse facilitado (Moreira, 2004). Para além disso, estes resultados parecem evidenciar a necessidade de se repensar o papel que a avaliação dos alunos tem vindo a ser assumida pelos mesmos. 55 Tabela 16 – Opinião dos alunos do 4.º ano sobre o seu interesse de algumas atividades nas aulas de ciências Afirmações Pré-teste Pós-teste NC NCND C NC NCND C A discussão de assuntos de ciências com a minha professora. 4 3 14 5 5 11 A discussão de assuntos de ciências com o resto da turma. 2 3 16 3 2 16 Apresentar o que aprendi aos meus colegas. 2 3 16 2 2 17 Ler sobre ciências 1 7 13 0 5 17 Realizar experiências. 0 0 21 0 3 18 Fazer esquemas com ideias científicas. 1 2 18 1 4 16 Fazer fichas que me preparam para os testes. 1 1 19 1 3 17 Perceber para que serve o assunto de ciências que estou a estudar. 1 3 17 0 3 18 Se tenho de pensar sobre os assuntos de ciências 2 3 16 1 2 18 Aprender informação que seja relevante para mim. 1 1 19 0 0 21 Ver vídeos. 1 2 18 2 0 19 Trabalhar em pequenos grupos com os meus colegas. 0 3 18 0 0 21 Legenda : NC – Não concordo; NCND – Nem concordo nem discordo; C – Concordo Para concluir, os resultados obtidos quer antes quer depois da intervenção foram bastante análogos. Todavia, o tempo para a intervenção foi curto para provocar mudanças de atitudes e uma evolução mais extensa das ideias dos alunos sobre as ciências. Globalmente os resultados do 1.º Ciclo revelam que após a intervenção pedagógica os alunos associam as ciências a “materiais” e a “experiências e material de laboratório”. A associação a materiais, designadamente, o plástico, parece estar intrinsecamente relacionada com a intervenção pedagógica na qual se realizaram várias experiências para estudar as suas propriedades. Por outro lado, sendo a intervenção orientada para as inter-relações CTS seria de esperar uma maior associação entre a palavra ciências e tecnologia, aspeto que não se observou. Também se constatou que após a intervenção, poucos foram os alunos que associaram as ciências ao seu processo de construção e que as relacionassem com o binómio Ciência-Sociedade, enfoque da intervenção. Para além disso, poucos alunos associaram espontaneamente a diferentes áreas de saber ou aos responsáveis pela sua construção, isto é, os cientistas. Quanto às atitudes face às ciências, observa-se que estas foram pouco verbalizadas depois da intervenção pedagógica. Finalmente, após a intervenção, continua-se a verificar que a maioria das atividades expostas no questionário estimulam o interesse dos alunos pelas aulas de 56 ciências. Ainda assim, se sente uma relutância na discussão dos assuntos com a professora, mas denota-se que há um maior gosto pela leitura de assuntos relacionados com as ciências. 5.2. Avaliação da intervenção pedagógica desenvolvida na turma de 2.º Ciclo do Ensino Básico 5.2.1 Visão global das ideias dos alunos do 6.º ano sobre as ciências A análise de respostas revela que emergiram 71 palavras diferentes no pré-teste e 74 palavras diferentes no pós-teste, sendo que no pré-teste a diversidade de palavras repetidas foi de 26 palavras e no pós-teste de 20 palavras. Assim, a Tabela 17 mostra a frequência de palavras em cada categoria. Tabela 17– Visão global das ideias dos alunos do 6.º ano sobre as ciências Associação das ciências a Pré-teste Pós-teste Diferença entre pósteste e pré-teste Organismos 5 11 + 6 Experiências e material de laboratório 18 20 + 2 Processo 15 16 + 1 Tecnologia 1 1 0 Atitudes e comportamentos 16 15 - 1 Fenómenos 7 5 - 2 Escola 8 5 - 3 Cientistas 10 7 - 3 Saúde 5 2 - 3 Áreas Disciplinares 4 1 - 3 Materiais 9 3 - 6 Estruturas e Modelos 17 11 - 6 Natureza 29 23 - 6 Outras 11 8 - 3 Confrontando de modo global os resultados obtidos antes e depois da intervenção pedagógica a partir da Tabela 17, observa-se que as três categorias com maior frequência no pré-teste foram: “natureza”, “experiências e material de laboratório” e “estruturas e modelos”. Após a intervenção, constata-se que as duas primeiras categorias com maior frequência no pré-teste se mantiveram, porém, a terceira categoria com maior frequência foi “processo”. Porém é na categoria “organismos” que se verifica um maior aumento do número de respostas no pós-teste. Nas categorias “natureza”, “estruturas” e “materiais” ocorreu uma maior diminuição na frequência de palavras mencionadas 57 depois da intervenção pedagógica. Para além disso, quer antes quer após a intervenção, constata-se que os alunos raramente associam as ciências à “tecnologia”, à “saúde” ou a “áreas disciplinares”. No que diz respeito da categoria “Organismos” , verifica-se que no pré-teste os alunos associaram as ciências mais ao “ser humano”, tendo esta resposta diminuído depois da intervenção. Já no pós-teste a maior associação foi a “microrganismos”. Esse aumento eventualmente aconteceu, uma vez que o tema da intervenção pedagógica estava relacionado com os microrganismos. É de referir que no pré-teste, as palavras mencionadas nesta subcategoria foram apenas “bactérias” e “vírus”. Na altura da aplicação do pré-teste, o assunto COVID-19 já estava bastante presente na vida dos alunos, por isso, é que eventualmente a palavra vírus surgiu antes da intervenção. Contudo, depois da intervenção, os alunos referiram outros grupos de microrganismos como “fungos” e “protozoários”. Ainda assim, esperava-se um maior aumento nesta subcategoria. Por fim, constata-se que surgiram novas palavras depois da intervenção, tais como: “organismos” e “seres vivos”. Tabela 18 – Frequência de palavras na categoria “Organismos” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Microrganismos 2 9 + 7 Seres vivos 0 1 + 1 Ser humano 3 1 - 2 No que concerne da categoria “Experiências e material de laboratório”, observa-se que os alunos associaram as ciências a três subcategorias: “experiências”, “instrumentos” e “laboratório”, sendo esta associação semelhante antes e após a intervenção. No entanto, das três categorias, constata-se que as ciências são mais associadas às “experiências”. Este resultado era expectável, pois como referido as crianças tendem a associar as ciências a “experiências” (Leite & Silva, 2003). Quanto à subcategoria “instrumentos”, o único instrumento mencionado foi o “microscópio”. Embora alguns alunos refiram os “laboratórios” como palavra associada às ciências, quer antes quer após a intervenção. Tabela 19 – Frequência de palavras na categoria “Experiências e material de laboratório” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Experiências 14 16 + 2 Instrumentos 1 2 + 1 Laboratório(s) 3 2 - 1 58 As palavras que se encontram na tabela 20, sugerem que antes e após o ensino as ciências são vistas como um processo mental. No pré-teste, surgiram palavras como: “compreender”, “observar”, “pesquisar”, “teorias” “investigar”. Depois do ensino, esta subcategoria sofreu um ligeiro aumento, sendo esse processo mental inferido pelas palavras: “pesquisar”, “investigar”, “compreender”, “pensar”, “teorias”, “perceber” e “estudar”. Os dados também indicam que para alguns alunos as ciências, são vistas como tendo uma evolução linear, aspeto descrito na literatura (ex.: McComas, 1998). Após o pós-teste, as palavras desta subcategoria são menos verbalizadas, preferindo os alunos associar as ciências a um processo de trabalho, a um processo de descoberta ou a um processo mental. Tabela 20 – Frequência de palavras na categoria “Processo” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Descoberta 2 5 + 3 Trabalhar 0 2 + 2 Mental 7 8 + 1 Linear 5 1 - 4 A inter-relação entre a tecnologia e a ciência é praticamente inexistente, não existindo subcategorias de resposta. No que se refere à categoria “Atitudes e comportamentos” e de acordo com a tabela 21, antes e após a intervenção, foram manifestadas diversas atitudes positivas relacionados com as ciências, sendo o número de respostas quase semelhante no pré-teste e no pós-teste. No pré-teste, as palavras que revelam atitudes positivas que emergiram foram: “interessante”, “motivar”, “divertida”, “curiosidade”, “aventura”, “fascinante” e “incrível”. Já no pós-teste foram: “divertido”, “impressionante”, “incrível”, “fascinante”, “felicidade”, “interessante” e “curiosidade”. Importa referir que, quer antes quer após a intervenção, foram referidas palavras aliadas a comportamentos cívicos, como “não poluir” e “reciclar”. Tabela 21 – Frequência de palavras na categoria “Atitudes e comportamentos” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Atitudes positivas 12 13 + 1 Comportamentos cívicos 4 2 - 2 59 Conforme a tabela 22, os alunos do contexto de intervenção do 2.º ciclo associam as ciências sobretudo a fenómenos geológicos, fenómenos ambientais e fenómenos químicos. Tanto no pré-teste, como no pós-teste, os fenómenos com frequência mais expressiva foram os fenómenos químicos, mais concretamente as “explosões”. Todavia, constata-se uma diminuição dessa palavra, depois da intervenção. Além do mais, antes da intervenção, surge uma palavra relacionada com os fenómenos ambientais, nomeadamente a “poluição”, mas esta desaparece no pós-teste. Contrariamente, aparece um novo fenómeno, um fenómeno geológico, após a intervenção, sendo ele o “vulcão”. Tabela 22 – Frequência de palavras na categoria “Fenómenos” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Geológicos 0 1 + 1 Ambiental 1 0 - 1 Química 6 4 - 2 Quanto à categoria “Escola”, denota-se que os alunos quer antes, quer depois da intervenção associam as ciências ao estudo, referindo alguns alunos a um estudo disciplinado. Após intervenção as ciências deixaram de ser associadas a “Testes” e passaram a estar também associadas a atividades de aula e a professores. Tabela 23 – Frequência de palavras na categoria “Escola” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Aula 0 2 + 2 Professores 0 1 + 1 Testes 2 0 - 2 Estudar 6 2 - 4 A partir da tabela 24, constata-se que alguns alunos no pré-teste associam o cientista a um “Químico”, mas poucos o consideram como “Maluco”. No pós-teste, a associação das ciências ao cientista “Químico” é reduzida. Tabela 24 – Frequência de palavras na categoria “Cientista” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Cientista (s) 4 5 +1 Cientistas malucos 1 1 0 Químico 5 1 - 4 60 Relativamente à categoria “Saúde”, no pré-teste e no pós-teste, observa-se o aparecimento de aspetos que tornam uma vida saudável, como é o caso da “alimentação saudável”, que obteve maior frequência antes da intervenção, e de “desporto”. Além do mais, antes da intervenção, houve a associação das ciências a questões negativas da Saúde, como as “doenças”. Tabela 25 – Frequência de palavras na categoria “Saúde” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Desporto 1 1 0 Alimentação Saudável 2 1 - 1 Doenças 2 0 - 2 De acordo com a tabela 26, os alunos da turma do 2.º CEB praticamente não relacionam espontaneamente as ciências com as “áreas disciplinares”, sendo esta relação menos evidente após a intervenção, visto que só aparece a área da Medicina. É de realçar que em nenhum dos momentos surgiram a área afins da “Biologia”, área que inclui os conteúdos científicos abordados na intervenção. Tabela 26 – Frequência de palavras na categoria “Áreas disciplinares” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Medicina 0 1 + 1 Físico-química 1 0 - 1 Meteorologia 1 0 - 1 Química 2 0 - 2 A tabela 27 permite constatar que após a intervenção os alunos deixam de efetuar uma associação das ciências a “poções” e, que existe ainda, um decréscimo do número de associações das ciências a materiais do dia a dia. Tabela 27 – Frequência de palavras na categoria “Materiais” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Poções 3 0 - 3 Materiais do dia a dia 6 3 - 3 Na categoria “estruturas e modelos”, quer antes, quer depois da intervenção, a subcategoria mais referenciada foi o “corpo humano e seus sistemas”, talvez porque no 6.º ano se abordam os sistemas do corpo humano (DGE, 2018). Todavia, depois da intervenção, observa-se um decréscimo 61 significativo dessa categoria. Depois da intervenção, também se identificaram novas subcategorias, tais como: “elementos químicos”, “células”, “átomos”, algumas das quais não foram formalmente abordadas com os alunos. Por outro lado, a subcategoria “célula”, referida várias vezes ao longo da intervenção, não foi associada às ciências por um número elevado de alunos. Tabela 28 – Frequência de palavras na categoria “Estruturas e Modelos” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Universo 1 3 + 2 Elementos químicos 0 1 + 1 Células 0 1 + 1 Atmosfera 1 1 0 Átomos 1 0 - 1 Corpo Humano 14 5 - 9 No que se refere da categoria “Natureza”, constata-se que tanto no pré-teste como no pós-teste a subcategoria “animais” obteve o maior número de respostas. Após o ensino a frequência de resposta diminui nas subcategorias “ar”, “animais” e “plantas” e aumentou a frequência nas subcategorias “ecossistemas”, “florestas” e “biodiversidade”, sendo que as duas últimas apenas surgiram depois da intervenção. Tabela 29 – Frequência de palavras na categoria “Natureza” Subcategorias Pré-teste Pós-teste Diferença entre pós-teste e pré-teste Ecossistemas 8 10 + 2 Florestas 0 2 + 2 Biodiversidade 0 1 + 1 Ar 1 0 - 1 Animais 13 8 - 5 Plantas 7 2 - 5 5.2.2. Opinião dos alunos do 6.º ano sobre o seu interesse em aprender ciências A Tabela 30 apresenta os resultados obtidos no pré-teste e no pós-teste relativamente à opinião dos alunos do 6.º ano sobre o seu interesse em aprender ciências. De acordo com a mesma, constatase que a intervenção pedagógica não favoreceu consideravelmente a modificação de atitudes por parte dos alunos relativamente às afirmações apresentadas. Talvez a situação do ensino à distância tenha condicionado a evolução da atitude dos alunos. Contudo, alguns dados revelam que poucos são os 68 abordagem mais próxima de um enino de transmissão–receção focada no professor. Do exposto, sugere-se que em futuras intervenções presenciais tenha-se o cuidado de incluir práticas colaborativas para que haja essa mudança de paradigma (Martins, 2019). 2. Até que ponto os alunos estão interessados em aprender ciências? A promoção da literacia científica implica que o professor identifique as atitudes que os alunos expressam relativamente às ciências, de forma a conceber estratégias significativas para os mesmos (Cazorla, Silva, Vendramini & Brito, 1999). Assim, no questionário aplicado procurou-se saber que atitudes manifestam os alunos do 4.º ano e do 6.º ano perante as ciências e o seu nível de interesse em relação à aprendizagem desta área do saber. Esta identificação realizou-se antes e depois da intervenção, de modo a detetar uma evolução ou retrocesso de opinião. Conclui-se que, tanto o 1.º Ciclo como o 2.º Ciclo, revelam atitudes positivas e interesse em aprender ciências. Porém, o tempo entre o pré-teste e pós-teste não foi suficiente, para que os alunos mudassem significativamente as suas ideias em relação ao seu interesse em aprender ciências. No caso do 1.º ciclo, denota-se que o tema dos “plásticos” não contribuiu para uma evolução no interesse dos alunos pela aprendizagem das ciências. Este facto aconteceu, porque os alunos podem não ter compreendido que este tema é um assunto das ciências. Assim, de forma a possibilitar essa evolução, a intervenção pedagógica poderia ter-se direcionado para o papel da ciência na produção deste material ou até mesmo, analisar o seu impacto apoiando-se em trabalhos ou conversas com cientistas e engenheiros. Para além disso, neste tipo de abordagens, o expectável seria partir dos interesses dos alunos. Tal como referido na literatura, a adequação dos conteúdos científicos ao interesse dos alunos é a alavanca para desenvolver a motivação e o interesse dos mesmos perante as ciências (Hassan, 2008). Contudo, não se avaliou inicialmente se os alunos tinham interesse em estudar o tema plásticos. A escolha foi baseada no décimo segundo e décimo quarto objetivos da Agenda de 2030 para o desenvolvimento sustentável, sendo eles respetivamente: “Produção e Consumo Sustentáveis” e “Proteger a vida marinha”. Assim, a escolha deste tema contemplou algumas caraterísticas que Martins, Tenreiro-Vieira e Vieira (2011) admitem como aspetos a cumprir num ensino das ciências com orientações CTS: é um tema de relevância social, identifica-se e explora-se um problema com impacto global, envolve-se ativamente os alunos e enfatiza-se para uma tomada de consciência global. De acordo com literatura mencionada, o professor tem de conectar a realidade dos alunos para a sala de aula, de forma a que os alunos compreendam os diversos problemas que a sociedade enfrenta, 69 promovendo assim o interesse pelas ciências e pelas atividades científicas (Reis, 2004). Já no caso do 2.º Ciclo, um dos motivos que poderá não ter favorecido a mudança de atitude, no sentido positivo, em relação às ciências foi o ensino a distância, visto que a intervenção pedagógica foi desenvolvida em moldes tradicionais, com o recurso ao manual escolar e a PowerPoints. Normalmente, os alunos ambicionam ter um papel ativo na sua aprendizagem, com atividades mais práticas e menos expositivas, mas a situação atípica não favorece este tipo de abordagem. Neste caso o tema escolhido, embora do programa, era do interesse pelo menos situacional de muitos alunos, como expressaram nas aulas. No que se refere à aplicação do que aprenderam no dia a dia, no 1.º Ciclo, constata-se que mais alunos acreditam que as ciências são relevantes para o seu dia a dia. Nos resultados obtidos no 2.º Ciclo verifica-se o contrário, isto é, mais alunos compreenderam que conseguem introduzir no quotidiano a aprendizagem adquirida nas aulas de ciências, porém menos alunos julgam que as ciências sejam importantes para o seu quotidiano. Atendendo a que no 2.º Ciclo se abordou um tema atual e relacionado com mitos, como por exemplo sobre a vacinação, estes resultados são preocupantes e reforçam a necessidade de não só se alterar o modo como se articulam os conteúdos do programa, agrupando os assuntos em torno de um grande tema, como é necessário mudar o paradigma pedagógico em que assenta a sua discussão (Martins, 2019). Só assim se pode contribuir para alterar a visão presente em muitos alunos acerca da pouca relevância das ciências para a vida das pessoas (Araújo, 2020). Por fim, em ambos os ciclos, comprova-se que os alunos dialogam pouco sobre ciências fora da escola. Porém, conversar sobre as ciências fora da escola é importante, pois a educação informal também estimula o interesse e atitudes positivas perante a aprendizagem das ciências (Oliveira e Bizzo, 2018). Um dos motivos que poderá levar a esta falta de conversa sobre as ciências fora do meio escolar é a desconexão entre o dia-a-dia e os conteúdos lecionados (Schreiner & Siøberg, 2004), o facto de as pessoas que habitualmente convivem com os alunos não considerarem que as ciências são suficientemente interessantes para promover visitas a contextos não formais sobre ciências (ex.: zoos, museus, jardins botânicos, centros de ciências), ou existir nas suas redes sociais pessoas com interesses/profissões relacionadas com as ciências (Oliveira e Bizzo, 2018). Por isso, estes alunos sairiam favorecidos se fossem expostos a interações com cientistas e outros profissionais associados à área das ciências, de modo a fomentar o desenvolvimento da literacia científica. 70 3. Que atividades os alunos julgam tornar as suas aulas de ciências mais interessantes? Nesta questão, em ambas os ciclos, quer antes quer depois da intervenção, verificou-se que ver vídeos e realizar experiências são as atividades que os alunos consideram tornar as aulas de ciências mais interessantes. Já as menos apreciadas passam pela discussão de assuntos de ciências com a turma e com os colegas e, também, fazer esquemas com ideias científicas. No 2.º ciclo acrescem, a leitura de assuntos de ciências e a apresentação de trabalhos sobre a aprendizagem adquirida aos seus pares como atividades menos interessantes. Contudo, aprender ciências requer que os alunos se envolvam com atividades que referem não apreciar (Franco, 2015). Para além disso, as ciências devem também contribuir para desenvolver o “Perfil dos alunos à saída da escolaridade obrigatória”, o qual pressupõe que os alunos se envolvam em atividades que considerem menos interessantes para que possam desenvolver competências de “comunicação”: “Os alunos apresentam e explicam conceitos em grupos, apresentam ideias e projetos diante de audiências reais, presencialmente ou à distância.” (DGE, 2017, p.22). E também que desenvolvam competências de “pensamento crítico e pensamento criativo” e de “relacionamento interpessoal” de modo a que o aluno seja um cidadão: “munido de múltiplas literacias que lhe permitam analisar e questionar criticamente a realidade, avaliar e selecionar informação, formular hipóteses e tomas decisões fundamentadas no seu dia-adia” e “capaz de pensar crítica e autonomamente (…) e com capacidade de comunicação.” (DGE, 2017, p.15). Assim, o professor tem a missão de ajudar os alunos a sair da sua área de conforto e contribuir para desenvolver estas competências, ajudando-os a perceber a importância das atividades que são para eles de pouco interesse nas aulas de ciências. O que aprendi com a realização deste trabalho? Um ensino das ciências com orientações CTS tem como princípio fundamental o modelo construvista (Moreira, 2004), com destaque para um modelo social. Apesar de conhecer as suas bases e princípios deste paradigma, nem sempre foi uma tarefa simples usá-lo para sustentar a conceção e implementação da intervenção pedagógica. Este tipo de estratégia requer a criação de condições que possibilitem a alteração de conceções alternativas sobre as ciências e sobre as interações do trinómio CTS (Moreira, 2004). Todavia, de acordo com os resultados obtidos, muitas das conceções alternativas relativas aos aspetos anteriores se mantiveram mesmo depois da intervenção. Para além disso, um ensino com orientações CTS faz uso de tarefas que envolvem a investigação, a resolução de problemas 71 e debates (Moreira, 2004), mas durante a intervenção pedagógica poder-se-ia ter usufruído mais deste tipo de ações. Além do mais, foi-me exigido uma constante reflexão teórica e empiricamente sobre a minha prática, o que também não foi um processo fácil. Contudo, a reflexão permitiu alterar alguns aspetos de modo a estarem em conformidade com as limitações encontradas. De acordo com Alarcão (2005): “os professores desempenham um importante papel na produção e estruturação do conhecimento pedagógico porque refletem, de uma forma situada, na e sobre a interação que se gera entre o conhecimento científico…” (p.176). Durante a intervenção pedagógica, surgiram limitações ao nível da construção de materiais e de recursos adequados para um ensino com orientação CTS, que se deveram sobretudo à falta de materiais disponíveis para este tipo de ensino e para os temas escolhidos. Para além disso, os manuais adotados, em especial no 1.º Ciclo, possuíam poucas atividades que pudessem ser adaptadas para a presente intervenção. Por isso, foi necessário um grande investimento a nível de recursos e de tempo. Contudo, o tempo de planificação da intervenção pedagógica, tornou-se um pouco reduzido para uma pessoa com pouca formação neste tipo de ensino, com unidades curriculares para efetuar em simultâneo com a intervenção pedagógica, com poucos recursos disponíveis para adaptar, com necessidade de concretizar as leituras sugeridas e realizar pequenas pesquisas bibliográficas que são solicitadas sobre os temas escolhidos. No 2.º Ciclo do Ensino Básico, a intervenção pedagógica realizou-se mediante um ensino virtual, devido à pandemia COVID-19. Esta situação impôs limitações à implementação da ação do projeto de intervenção, porque dificultou a aplicação de práticas construtivistas e cooperativas, aspetos fundamentais para desenvolver um ensino com orientações CTS. Para além disso era um contexto de ensino completamente novo, pois nunca fui submetida a este tipo de ensino nem nunca tinha lecionado nesta modalidade. De modo a providenciar uma melhor aprendizagem para os alunos e, consequentemente, um apoio por parte da estrutura familiar, alguns momentos de aprendizagem seguiram os moldes de ensino tradicional. O manual escolar foi utilizado algumas vezes durante a intervenção, porque era o recurso mais acessível e estruturado para os alunos. Todavia, tal como mencionado, este raramente gerava momentos de confrontação entre as ciências e o quotidiano dos alunos. Para além disso, em todas as aulas da intervenção pedagógica, fez-se uso da ferramenta PowerPoint, para que todos os alunos pudessem acompanhar ao mesmo tempo os conteúdos abordados. Porém, este tipo de recurso, pode se tornar ligeiramente expositivo. De acordo com Alvim (2012) este recurso só terá o efeito desejado se for “usado com criatividade”, ou seja, que desenvolva o sentido de descoberta e o pensamento crítico por parte do aluno. É também importante mencionar 72 que o período para planificar foi reduzido, visto que apenas ficou decidido o tema da intervenção no início do 3.º Período, face à situação vivida. Assim, a planificação foi realizada apenas em duas semanas, o que complicou a idealização de uma intervenção mais estruturada e significativa para os alunos. Para além disso, todas as conquistas em termos do que significa ensinar ciências com orientações CTS, a identificação das fragilidades identificadas durante e após a implementação da intervenção pedagógica no 1.º Ciclo, ficaram adormecidas, pois não tive oportunidade de experimentar novas atividades construtivistas e cooperativas, dadas as limitações que me foram impostas e acima referidas. No entanto, essa reflexão constante, também propiciou a chegada a uma importante conclusão: sem uma mudança de paradigma de ensino, torna-se difícil para os alunos compreender a natureza e a construção do conhecimento científico (Martins, 2019). Todavia, essa mudança implica a implementação de novas estratégias didáticas e construtivistas, como é o caso da resolução de problemas e o trabalho cooperativo. Contudo, atendendo ao facto que tive poucas oportunidades de explorar essas estratégias, mudar de paradigma será certamente um processo longo e continuado no tempo. 73 Referências Bibliográficas Alarcão, l. (1996). Ser professor reflexivo . In: ___ (org). Formação reflexiva de professores – estratégias de supervisão. Editora Porto, Porto, Portugal. p.171-189 Almeida, A. N. & Vieira, M. M. (2006). A escola em Portugal. Lisboa: ICS – Imprensa de Ciências Sociais. Almeida, D.S.; Azevedo, E.B.V.; Carvalho, L.A. (2009) - O vídeo na construção de uma educação do olhar. Revista Perspetivas Online 3(9). Alvim, C.A.M.A. (2012). A criação de PowerPoints pelos alunos do 2.º ciclo do Ensino Básico: ventos de mudança na aprendizagem da História. Braga: Universidade do Minho. Dissertação de Mestrado. Pêgo, A. (2018). Plasticus Maritimus, uma espécie invasora. Planeta Tangerina. Portugal. Araújo, D.F.C (2016). A literatura infantil e juvenil na aprendizagem das ciências. 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Exemplo: 1 – pacote de bolachas; 2 – garrafa de sumo; ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ ________________________________ _______________________________ Que quantidade de plástico deitei para o lixo num fim de semana? 85 Anexo 6 – Protocolo experimental 1 Nesta atividade vais tentar compreender o que acontece quando diferentes tipos de plástico são lançados nas reservas de água. O que achas que acontece quando colocas diferentes tipos de plástico em água retirada de um rio, de um estuário e do mar? Regista as tuas previsões no seguinte quadro: Quadro 1 Nota: Para realizar a experiência, é importante utilizar amostras destes materiais com a mesma forma. Água do Rio Água de Estuário Água do Mar Material de plástico Flutua Afunda Flutua Afunda Flutua Afunda Amostra de saca de plástico Amostra de colher de plástico Amostra Cartão de crédito Amostra de garrafa de água Amostra de Rolha de garrafa Amostra de película Aderente 86 Vais agora investigar o que acontece quando colocas diferentes plástico em água retirada de um rio, de um estuário e de um mar. Regista o que observas, no quadro 2 seguinte: Quadro 2 O que aprendi hoje? Hoje estiveste a analisar o que acontece aos diferentes tipos de plástico quando são lançados para as reservas de água, isto é, se flutuam ou afundam. Escreve um pequeno texto de 8 linhas sobre o que aprendeste com esta trabalho. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Água do Rio Água de Estuário Água do Mar Material de plástico Flutua Afunda Flutua Afunda Flutua Afunda Amostra de saca de plástico Amostra de colher de plástico Amostra Cartão de crédito Amostra de garrafa de água Amostra de Rolha de garrafa Amostra de película Aderente 87 Anexo 7 – Protocolo experimental 2 Nesta atividade vais analisar, durante 18 minutos, o que acontece quando colocamos água quente à mesma temperatura no interior dos seguintes recipientes: lata de metal, copo de plástico e copo de esferovite. Quais dos seguintes materiais conseguirá manter a água mais quente, no seu interior ao fim de 18 minutos? Regista as tuas previsões no seguinte quadro: Quadro 1 *Nota: A esferovite também é um material de plástico. Vais agora investigar quais dos três recipientes (lata de metal, copo de plástico e copo de esferovite) consegue manter a água quente no seu interior durante 18 minutos. Como vamos fazer? Que materiais vamos necessitar?  Lata de metal;  Copo de plástico;  Copo de esferovite;  Termómetros.  Água quente.  Cronómetro; Ao fim de 18 minutos Material Continua quente Fica morna Fica fria Lata de Metal Copo de plástico Copo de esferovite* 88 Regista as temperaturas, em ºC, obtidas durante a experiência na seguinte tabela: Tabela 1 Minutos Material 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Lata Metal Copo de plástico Copo esferovite 1. Calcula para cada recipiente a variação da temperatura da água. Para isso, subtrai a temperatura inicial à temperatura final. 2. Analisa as tuas ideias iniciais com os resultados obtidos. O que podes concluir? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. Pensa agora! Se quisesses manter a água fria dentro de um recipiente, qual dos três materiais indicados escolherias para o recipiente? Porquê? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 89 Anexo 8 – Protocolo experimental 3 Nesta atividade vais tentar avaliar se o plástico e se o metal são ou não bons condutores de eletricidade. A eletricidade é uma forma de energia que resulta da existência de cargas elétricas. São aqueles que se deixam atravessar pela corrente elétrica Materiais bons condutores de eletricidade Maus condutores de eletricidade São aqueles que não se deixam atravessar pela corrente elétrica 90 Quais dos seguintes materiais (metal ou plástico) conseguirá acender uma lâmpada num circuito fechado? Regista as tuas previsões no seguinte quadro: Quadro 1 Vais agora analisar as tuas previsões. Regista o que observaste, no seguinte quadro: Quadro 2 Material Lâmpada acende Lâmpada não acende Pedaço de Metal Pedaço de plástico Material Lâmpada acende Lâmpada não acende Pedaço de Metal Pedaço de plástico Eu sou um circuito elétrico, porque sou constituído por uma fonte de energia (pilha) ligada por fios de materiais bons condutores e por um recetor de energia (lâmpada). A lâmpada acende se o circuito estiver fechado. 91 1. Analisa as tuas ideias iniciais com os resultados obtidos. O que podes concluir? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2. Pensa agora! Se quisesses revestir fios condutores de eletricidade, como por exemplo cobre, que material usarias? Porquê? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 92 Anexo 9 – Excerto “História do Plástico” do livro Plasticus Maritimus 93 Anexo 10 – Friso Cronológico do plástico 100 Aluno 9 – Que vantagens apresentam os plásticos? Como vantagens podemos enumerar os seguintes aspetos:  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________; Aluno 10 -  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________; Aluno 11 – Que desvantagens apresentam os plásticos? Como desvantagens podemos enumerar os seguintes aspetos:  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________; Aluno 12 -  ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Aluno 13 – Na maioria das vezes, quando deitámos plástico para o chão, este com o tempo vai parar ao ____________, com o vento e com a chuva. Aluno 14 – Ana Pêgo, chama a esse plástico que se encontra no mar, ______________________ e, considera-o como uma ____________________________, ou seja, uma espécie que não é caraterística daquele lugar e que passa a ameaçar as espécies nativas desse local. Aluno 15 – Mas quando a autora refere que o plástico é uma espécie invasora, quer mostrar que o plástico é um _______________________, isto é, é um agente responsável por provocar a poluição. (diapositivo – “Mas o que é a poluição?”) 101 Aluno 16 – A poluição corresponde à alteração das caraterísticas de um ambiente provocada pelo ser humano. Aluno 17 – Qual será o maior desafio da comunidade atual em relação ao consumo do plástico? Um dos desafios da comunidade atual será conseguir __________________ o consumo do plástico no seu dia-a-dia e aplicar algumas __________________________. Aluno 18 – Como por exemplo, que alternativas podemos praticar na nossa cozinha? Vejamos os seguintes exemplos:  ___________________________________________________________________________;  ___________________________________________________________________________;  ___________________________________________________________________________; Aluno 19 – E a nível da higiene, também podemos aplicar algumas mudanças? Quais? Ora escuta:  ___________________________________________________________________________;  ___________________________________________________________________________;  ___________________________________________________________________________. Aluno 20 – E no supermercado? No supermercado podemos:  ___________________________________________________________________________;  ___________________________________________________________________________;  ___________________________________________________________________________; Aluno 21 – Mas ainda existem mais alternativas para não usar tanto plástico, lembras-te de alguma? Vou-te dizer:  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________;  ______________________________________________________________________. (Em cada alternativa aparecer a imagem certa e a imagem errada) Aluno 22 - Ket Antonio pronunciou a seguinte frase “Pequenas coisas não mudam o mundo, mas mudam as pessoas que estão no seu mundo, que mudarão as pessoas que estão no mundo delas, que mudarão o mundo de outras pessoas, até que o mundo mude.” Aluno 23 – Não vais querer continuar a viver num mundo rodeado de plástico! Vamos ajudar o meio ambiente! Basta aplicar pequenas ações no dia-a-dia em que o plástico não seja usado em demasia ou então podemos reutilizar o plástico para fazer algo giro e original, como por exemplo, umas coroas de reis feitas de plástico! Olha observa! 102 Anexo 15 - A situação pandémica do presente (PPT) 103 Anexo 16 - As situações pandémicas ou epidemiológicas do passado (PPT) 104 Anexo 17 - Os vírus como agentes microscópicos e Instrumentos para a sua deteção (Manual CSI – página 89) 105 Anexo 18 - A evolução do microscópio (PPT) 106 Anexo 19 - Grupo de microrganismos (PPT) 107 Anexo 20 - Os mecanismos de defesa do organismo humano (PPT) 108 Anexo 21 – A vacina (PPT) 109 Anexo 22 - A fermentação do pão Ficha de trabalho Nesta atividade vais tentar compreender o que acontece durante a fermentação do pão. Imagina que estas três garrafas foram colocadas num tabuleiro em água morna com 3 cm de profundidade, de forma a estarem todas à mesma temperatura. Em qual delas terá ocorrido a fermentação? Justifica a tua resposta. R: ____________________________________________________________________ Para produzir pão é necessário que ocorra o processo de fermentação. A fermentação é um processo realizado por alguns organismos de forma a obterem energia, sem a presença de oxigénio. Nesta liberta-se dióxido de carbono e álcool etanol. O que é a fermentação?