trabalho prático em biologia e geologia no ensino secundário

UNIVERSIDADE DE LISBOA

INSTITUTO DE EDUCAO

TRABALHO PRTICO EM BIOLOGIA E GEOLOGIA NO ENSINO SECUNDRIO

Estudo dos documentos oficiais e suas

recontextualizaes nas prticas dos professores

Slvia Cristina dos Reis Ferreira

DOUTORAMENTO EM EDUCAO

Especialidade em Didtica das Cincias

2014

UNIVERSIDADE DE LISBOA

INSTITUTO DE EDUCAO

TRABALHO PRTICO EM BIOLOGIA E GEOLOGIA NO ENSINO SECUNDRIO

Estudo dos documentos oficiais e suas

recontextualizaes nas prticas dos professores

Slvia Cristina dos Reis Ferreira

Tese orientada pela Professora Doutora Ana Maria Morais,

especialmente elaborada para a obteno do grau de doutor em

Didtica das Cincias

2014

Ao Rodrigo e Rafaela

A porta da verdade estava aberta,

mas s deixava passar

meia pessoa de cada vez.

Assim no era possvel atingir toda a verdade,

porque a meia pessoa que entrava

s trazia o perfil de meia verdade.

E sua segunda metade

voltava igualmente com meio perfil.

E os meios perfis no coincidiam.

Arrebentaram a porta. Derrubaram a porta.

Chegaram ao lugar luminoso

onde a verdade esplendia seus fogos.

Era dividida em metades

diferentes uma da outra.

Chegou-se a discutir qual a metade mais bela.

Nenhuma das duas era totalmente bela.

E carecia optar. Cada um optou conforme

seu capricho, sua iluso, sua miopia.

Carlos Drummond de Andrade (Verdade)

- v -

AGRADECIMENTOS

A realizao desta investigao no teria sido possvel sem o apoio e a colaborao

dados por vrias pessoas e instituies. A todos os que de alguma forma contriburam

para o presente trabalho o meu sincero agradecimento.

Professora Doutora Ana Maria Morais o meu especial agradecimento pela forma

como orientou este trabalho. Agradeo todo o seu apoio, a sua disponibilidade, as suas

preciosas sugestes e todos os momentos de reflexo e de discusso que partilhmos.

Agradeo tambm todo o seu incentivo profissional e acadmico, que tem estado

presente desde que tive o privilgio de a ter como Professora na disciplina de didtica

das cincias ainda na licenciatura.

Professora Doutora Isabel Neves pela sua participao nas discusses, com sugestes

e crticas a este estudo, e pela sua inestimvel colaborao na validao dos resultados

da anlise do currculo, das fichas de avaliao externa e das prticas pedaggicas.

s professoras Rute, Sara, Vera e Marta, nomes fictcios das professoras participantes

no estudo, pela colaborao e pela disponibilidade que sempre manifestaram e por

terem permitido a minha entrada nas suas salas de aula. Sem elas a investigao no

teria sido possvel.

comunidade educativa das quatro escolas onde decorreu a investigao pela

recetividade e disponibilidade que demonstraram.

s quatro professoras que colaboraram na pilotagem dos instrumentos de observao

das aulas e da entrevista.

Aos meus colegas Leonor Saraiva, Slvia Castro e Renato Duro pelos momentos de

reflexo e de discusso da teoria de Basil Bernstein. Leonor agradeo ainda pelo

apoio, pelo incentivo e pela amizade.

Fundao para a Cincia e Tecnologia que financiou parcialmente a realizao deste

doutoramento (SFRH/BD/68346/2010) e ao Ministrio da Educao e Cincia que

possibilitou a sua realizao atravs da atribuio de equiparao a bolseiro.

- vi -

Ao Instituto de Educao e sua unidade de investigao (Unidade de Investigao e

Desenvolvimento em Educao e Formao) pelo apoio concedido em diversos

momentos.

Aos meus amigos pela amizade e pelas palavras de encorajamento, ao longo destes

quatro anos, e por compreenderem que nem sempre era possvel estar presente.

Aos meus pais e minha irm pela fora e incentivos que sempre me deram.

Ao Pedro pela compreenso demonstrada durante a realizao deste trabalho e pelo

apoio incondicional que sempre me deu. Aos meus filhos, Rodrigo e Rafaela, por

perdoarem as minhas ausncias e pelos seus sorrisos que me ajudaram a levar este

projeto at ao fim.

- vii -

RESUMO

Este estudo centrou-se no trabalho prtico em Biologia e Geologia do ensino

secundrio. A principal finalidade foi compreender em que medida as orientaes do

Ministrio da Educao, expressas nos documentos oficiais, as concees dos

professores quanto ao trabalho prtico e o contexto social da escola podero influenciar

as prticas pedaggicas. A anlise do trabalho prtico focou-se no nvel de exigncia

conceptual e na natureza das relaes sociolgicas entre sujeitos, discursos e espaos,

nos contextos de transmisso/aquisio e de avaliao. O estudo est fundamentado

psicolgica e sociologicamente, destacando-se a teoria do discurso pedaggico de

Bernstein.

A investigao seguiu uma metodologia mista. Atravs de uma dialtica constante entre

o terico e o emprico, analisaram-se vrios textos: currculo de Biologia e Geologia dos

10 e 11 anos de escolaridade, fichas de avaliao externa, entrevistas a professores e

prticas pedaggicas. No estudo participaram quatro professoras de quatro escolas

diferentes e respetivas turmas do 10 ano de escolaridade.

Os resultados evidenciam a ocorrncia de descontinuidades entre as mensagens do

currculo e das fichas de avaliao externa quanto ao nvel de exigncia conceptual do

trabalho prtico, sendo esse nvel menor na avaliao externa. Nenhuma das prticas

evidenciou um elevado nvel de exigncia conceptual e tenderam a aproximar-se da

mensagem expressa nas fichas de avaliao externa. Os processos de recontextualizao

que se verificaram parecem ter sido influenciados pelas concees das professoras

relativas ao trabalho prtico no ensino das cincias e ainda pelo contexto social da

escola. As professoras das escolas classificadas nos nveis mais baixos dos rankings

nacionais e cujos alunos pertenciam a setores sociais menos providos de recursos

apresentaram prticas que se caracterizaram pelos nveis mais baixos de exigncia e que

mais se afastaram da modalidade de prtica pedaggica que se tem mostrado mais

favorvel aprendizagem de todos os alunos.

Palavras-chave: trabalho prtico no ensino das cincias; exigncia conceptual;

contextos sociais de aprendizagem; processos de recontextualizao; discurso

pedaggico oficial; prticas pedaggicas.

- ix -

ABSTRACT

The study was centred on practical work in the discipline of high school Biology and

Geology. Its main aim was to understand the extent to which the Ministry of Education

guidelines, present in official documents, the teachers conceptions about practical work

and the school social context may influence pedagogical practices. The analysis of

practical work was focused on the level of conceptual demand and on the nature of

sociological relations between subjects, discourses and spaces, in both the

transmission/acquisition and the evaluation contexts. The study is psychologically and

sociologically grounded, particularly on Bernsteins theory of pedagogic discourse.

The research followed a mixed methodology. A constant dialectics between the

theoretical and the empirical was present in the analysis of various texts: the Biology

and Geology curriculum for the 10th and 11th years of schooling, the assessment exams,

teachers interviews and pedagogical practices. Four teachers of four distinct schools

and respective 10th grade students participated in the study.

The results suggest the existence of discontinuities between the curriculum and the

external assessment exams messages related to the level of conceptual demand of

practical work, which showed to be lower in the external assessment. None of the

practices revealed a high level of conceptual demand, approaching the message

contained in the external assessment exams. The teachers conceptions about practical

work in science education and the social context of the school seemed to have

influenced the recontextualizing processes that were evidenced. The teachers from the

schools which had been placed in the lowest levels of national rankings and whose

students belong to social sectors with less resources implemented practices that were

characterized by lower levels of conceptual demand and that are farer away from the

modality of pedagogic practice that has been shown to be more favourable to all

students learning.

Key words: practical work in science education; conceptual demand; learning social

contexts; recontextualizing processes; official pedagogic discourse; pedagogical

practices.

- xi -

NOTA PRVIA

No decurso desta investigao, a autora publicou artigos em revistas com reviso

cientfica e em captulos de livros e participou em diversas conferncias nacionais e

internacionais onde partilhou alguns dos resultados obtidos no estudo e algumas das

pesquisas bibliogrficas realizadas.

Os artigos publicados foram os seguintes:

Ferreira, S. (2014). Aquaporinas. Revista de Cincia Elementar, 2(02),16-17.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2013). Exigncia conceptual do trabalho prtico nos

exames nacionais: Uma abordagem metodolgica. Olhar de Professor, 16(1), 149-

172.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2014a). Conceptual demand of practical work in science

curricula: A methodological approach. Research in Science Education, 44(1), 53-

80. DOI: 10.1007/s11165-013-9377-7.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2014b). A exigncia conceptual em currculos de

cincias: Estudo do trabalho prtico em Biologia e Geologia do ensino secundrio.

In A. M. Morais, I. P. Neves & S. Ferreira (Eds.), Currculos, manuais escolares e

prticas pedaggicas: Estudo de processos de estabilidade e de mudana no

sistema educativo (cap.5). Lisboa: Edies Slabo. (em publicao)

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2014c). Currculo e exames nacionais: Estudo da

exigncia conceptual do trabalho prtico em Biologia e Geologia do ensino

secundrio. In A. M. Morais, I. P. Neves & S. Ferreira (Eds.), Currculos, manuais

escolares e prticas pedaggicas: Estudo de processos de estabilidade e de

mudana no sistema educativo (cap.10). Lisboa: Edies Slabo. (em publicao)

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2014d). Conceptual demand of practical work: A

framework for studying teachers practices. School Science Review. (proposto para

publicao)

Morais, A. M., Neves, I. P., & Ferreira, S. (2014). Enquadramento terico e

metodolgico. In A. M. Morais, I. P. Neves & S. Ferreira (Eds.), Currculos,

manuais escolares e prticas pedaggicas: Estudo de processos de estabilidade e

de mudana no sistema educativo (cap.1). Lisboa: Edies Slabo. (em publicao)

As comunicaes orais apresentadas foram as seguintes:

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2011, junho). Mtodos e conceitos de anlise de

currculos: Anlise do trabalho prtico de Biologia e Geologia do ensino

secundrio. Comunicao apresentada no XI Congresso da Sociedade Portuguesa

de Cincias da Educao, Escola Superior de Educao do Instituto Politcnico da

Guarda.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2012, fevereiro). Nvel de complexidade dos currculos

de cincias: Anlise do trabalho prtico de Biologia e Geologia do ensino

- xii -

secundrio. Comunicao apresentada no XIX Colquio da Seco Portuguesa da AFIRSE, Instituto de Educao da Universidade de Lisboa.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2012, maro). Conceptual demand of science curricula:

Studying practical work in high school biology and geology. Comunicao apresentada na Conferncia da NARST 2012 NARST Annual International

Conference, em Indianpolis, EUA.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2013, maro). Exigncia conceptual dos recursos

digitais: Mtodos e conceitos de anlise. Comunicao apresentada no I Encontro

Internacional da Casa das Cincias, Escola Secundria D. Dinis, Lisboa.

Ferreira, S. & Morais, A. M. (2013, novembro). Exigncia conceptual do trabalho

prtico nos exames nacionais: Uma abordagem metodolgica. Comunicao

apresentada no VI Encontro do CIED I Encontro Internacional em Estudos

Educacionais, Escola Superior de Educao de Lisboa.

Ferreira, S., & Morais, A. M. (2014, maro). Exigncia conceptual do trabalho prtico

em cincias: Estudo de prticas pedaggicas no ensino secundrio. Comunicao

apresentada no XV Encontro Nacional de Educao em Cincias, Escola Superior

de Educao e Comunicao da Universidade do Algarve.

- xiii -

NDICE

AGRADECIMENTOS ................................................................................................ v

RESUMO .................................................................................................................... vii

ABSTRACT ................................................................................................................ ix

NOTA PRVIA ........................................................................................................... xi

NDICE ........................................................................................................................ xiii

NDICE DE FIGURAS ............................................................................................... xix

NDICE DE TABELAS .............................................................................................. xxi

LISTA DE ABREVIATURAS .................................................................................... xxv

CAPTULO 1. INTRODUO ............................................................................... 1

1. Consideraes prvias ............................................................................................. 3

2. Contexto global da investigao .............................................................................. 6

3. Problema e questes de investigao ....................................................................... 11

4. Organizao da tese ................................................................................................. 14

CAPTULO 2. FUNDAMENTAO TERICA .................................................. 17

1. Introduo ................................................................................................................ 19

2. Trabalho prtico no ensino das cincias .................................................................. 20

2.1. Significado de trabalho prtico ........................................................................ 20

2.1.1. Capacidades de processos cientficos ....................................................... 22

2.2. Importncia do trabalho prtico ....................................................................... 27

2.2.1. Eficcia do trabalho prtico ..................................................................... 30

2.3. Tipologia de trabalho prtico ........................................................................... 34

2.3.1. Atividades laboratoriais ........................................................................... 36

2.3.2. Simulaes ............................................................................................... 43

2.3.3. Visitas de estudo ...................................................................................... 45

2.3.4. Exerccios de aplicao ............................................................................ 48

2.3.5. Atividades de discusso orientada ........................................................... 49

2.3.6. Trabalhos de pesquisa bibliogrfica ......................................................... 50

2.3.7. Recurso s tecnologias de informao e de comunicao ....................... 51

2.4. Avaliao do trabalho prtico .......................................................................... 53

2.4.1. Avaliao interna do trabalho prtico ...................................................... 54

2.4.2. Avaliao externa do trabalho prtico ...................................................... 63

- xiv -

2.5. Concees dos professores sobre trabalho prtico .......................................... 71

3. Teoria de Bernstein .................................................................................................. 77

3.1. Modelo do discurso pedaggico ...................................................................... 78

3.2. Modalidades de prtica pedaggica ................................................................. 86

3.2.1. Modalidade de prtica pedaggica mista ................................................. 89

3.3. Orientao especfica de codificao .............................................................. 94

3.4. Estruturas de conhecimento ............................................................................. 100

4. Exigncia conceptual do trabalho prtico ................................................................ 105

4.1. Significado de exigncia conceptual ................................................................ 105

4.1.1. Conhecimento cientfico .......................................................................... 109

4.1.2. Relaes entre discursos .......................................................................... 110

4.1.3. Capacidades cognitivas ............................................................................ 114

4.2. Exigncia conceptual e aprendizagem cientfica dos alunos ........................... 121

CAPTULO 3. METODOLOGIA ............................................................................ 125

1. Introduo ................................................................................................................ 127

2. Fundamentao metodolgica ................................................................................. 128

3. Anlise do trabalho prtico nos documentos oficiais .............................................. 135

3.1. Documentos oficiais analisados ....................................................................... 135

3.2. Dimenses de anlise ....................................................................................... 142

3.3. Construo e aplicao dos instrumentos de anlise ....................................... 144

3.3.1. Exigncia conceptual do trabalho prtico ................................................ 145

3.3.2. Explicitao do trabalho prtico ............................................................... 152

3.4. Procedimentos de anlise dos dados ................................................................ 154

4. Sujeitos do estudo .................................................................................................... 158

4.1. Definio da amostra ....................................................................................... 159

4.2. As escolas ........................................................................................................ 161

4.3. As professoras .................................................................................................. 162

4.4. Os alunos .......................................................................................................... 164

5. Anlise das concees das professoras .................................................................... 170

5.1. Elaborao e aplicao da entrevista ............................................................... 170

5.2. Anlise da entrevista ........................................................................................ 176

6. Anlise das prticas pedaggicas ............................................................................ 179

6.1. Dimenses de anlise ....................................................................................... 180

6.2. Construo e aplicao dos instrumentos de anlise ....................................... 182


- xv -

6.2.2. Relaes sociolgicas entre sujeitos e entre espaos ............................... 190

6.3. Procedimentos de anlise dos dados ................................................................ 199

CAPTULO 4. ANLISE DOS RESULTADOS ..................................................... 207

1. Introduo ................................................................................................................ 209

2. Trabalho prtico nos documentos oficiais ............................................................... 210

2.1. Exigncia conceptual do trabalho prtico no currculo ................................... 213

2.2. Exigncia conceptual do trabalho prtico nas fichas de avaliao externa ..... 225

2.3. Explicitao do trabalho prtico nos documentos oficiais ............................... 230

3. Concees das professoras ...................................................................................... 233

3.1. Natureza de uma aprendizagem significativa .................................................. 233

3.2. Natureza do trabalho prtico ............................................................................ 235

3.3. Avaliao do trabalho prtico .......................................................................... 241

3.4. Exigncia conceptual do trabalho prtico ........................................................ 246

3.5. Explicitao do trabalho prtico ...................................................................... 254

4. Trabalho prtico nas prticas pedaggicas .............................................................. 257

4.1. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Rute ............................... 258



4.2. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Sara ............................... 275



4.3. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Vera ............................... 293



4.4. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Marta ............................. 309



4.5. Comparao das prticas pedaggicas das professoras ................................... 329

4.6. Recontextualizao do discurso pedaggico oficial nas prticas das professoras ................................................................................................. 334

4.7. Relao entre as concees das professoras e as suas prticas ........................ 338

CAPTULO 5. CONCLUSES ................................................................................ 343

1. Principais concluses do estudo .............................................................................. 345

1.1. O trabalho prtico nos documentos oficiais e nas prticas dos professores ....................................................................................................... 346

- xvi -

1.1.1. Estatuto do trabalho prtico nos documentos oficiais .............................. 347



1.2. O trabalho prtico nas concees e nas prticas dos professores .................... 360



1.2.3. Avaliao do trabalho prtico .................................................................. 363

1.3. O trabalho prtico em diferentes contextos de prticas pedaggicas .............. 365



2. Contributos do estudo .............................................................................................. 370

3. Limitaes do estudo e sugestes para futuras investigaes ................................. 372

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ..................................................................... 377

APNDICES .............................................................................................................. 395

Apndice 1: Instrumentos de anlise dos documentos oficiais ................................... 397

1.1. Conhecimentos cientficos ............................................................................... 399

1.2. Capacidades cognitivas .................................................................................... 400

1.2.1. Tabela complementar sobre a complexidade das capacidades cognitivas ........................................................................................................... 401

1.3. Relao entre teoria e prtica ........................................................................... 402

1.4. Relao entre diferentes atividades prticas .................................................... 403

1.5. Regra discursiva critrios de avaliao ......................................................... 405

Apndice 2: Tabelas gerais da anlise do currculo .................................................... 407

2.1. Tipo de trabalho prtico ................................................................................... 409






Apndice 3: Tabelas gerais da anlise das fichas de avaliao externa ...................... 419





Apndice 4: Pedido de autorizao para participao no estudo ................................. 423

- xvii -

Apndice 5: Questionrio Caractersticas do contexto familiar ............................... 427

Apndice 6: Guio da entrevista .................................................................................. 431

Apndice 7: Tabelas de sntese das aulas observadas ................................................. 453

7.1. Escola Darwin Professora Rute .................................................................... 455

7.2. Escola Mendel Professora Sara ..................................................................... 457

7.3. Escola Pasteur Professora Vera .................................................................... 459

7.4. Escola Fleming Professora Marta ................................................................. 460

Apndice 8: Instrumentos de anlise das prticas pedaggicas .................................. 463





8.5. Relao entre discurso vertical e discurso horizontal ...................................... 472

8.6. Regra discursiva seleo ............................................................................... 473

8.7. Regra discursiva ritmagem ............................................................................. 475

8.8. Regras discursiva critrios de avaliao ........................................................ 477

8.9. Regras hierrquicas .......................................................................................... 479

8.10. Espao professor-alunos ................................................................................ 480

8.11. Espao dos vrios alunos ............................................................................... 481

Apndice 9: Tabelas gerais da anlise das prticas pedaggicas ................................ 483

9.1. Tabelas de anlise da prtica pedaggica da professora Rute ......................... 485

9.2. Tabelas de anlise da prtica pedaggica da professora Sara .......................... 505

9.3. Tabelas de anlise da prtica pedaggica da professora Vera ......................... 522

9.4. Tabelas de anlise da prtica pedaggica da professora Marta ....................... 537

- xix -

NDICE DE FIGURAS

CAPTULO 1

Figura 1.1. Esquema geral da investigao ............................................................................. 14

CAPTULO 2

Figura 2.1. Um modelo da atividade cientfica ....................................................................... 24

Figura 2.2. Modelo do processo de conceo e avaliao de um trabalho prtico .................. 31

Figura 2.3. Classificao dos tipos de atividades de trabalho prtico ..................................... 36

Figura 2.4. Dimenses das atividades laboratoriais investigativas ......................................... 37

Figura 2.5. Modelo do discurso pedaggico de Bernstein ...................................................... 82

Figura 2.6. Caractersticas de uma prtica pedaggica mista .................................................. 90

Figura 2.7. Discursos verticais e horizontais ........................................................................... 100

Figura 2.8. Modelo baseado no conhecimento ........................................................................ 114

Figura 2.9. Organizao da taxonomia de Marzano ................................................................ 117

Figura 2.10. Exigncia conceptual e estrutura do conhecimento cientfico ............................ 123

CAPTULO 3

Figura 3.1. Modelo da metodologia de investigao ............................................................... 128

Figura 3.2. Representao do design de metodologia mista completamente

integrado da investigao ....................................................................................... 133

Figura 3.3. Dimenses de anlise dos documentos oficiais currculo e fichas de

avaliao externa de Biologia e Geologia nos contextos de

transmisso/aquisio e de avaliao do trabalho prtico. .................................... 143

Figura 3.4. Dimenses de anlise das prticas pedaggicas, considerando a exigncia

conceptual do trabalho prtico e as relaes sociolgicas entre sujeitos e entre

espaos, nos contextos de transmisso/aquisio e de avaliao .......................... 181

CAPTULO 4

Figura 4.1. Frequncia relativa das unidades de anlise que fazem referncia a trabalho

prtico em cada uma das partes do currculo de Biologia e Geologia .................... 211

Figura 4.2. Questes de avaliao de trabalho prtico e questes de trabalho prtico de

escolha mltipla nas fichas de avaliao externa, realizadas entre 2006 e

2011 ....................................................................................................................... 213

Figura 4.3. Tipos de trabalho prtico no currculo da disciplina de Biologia e Geologia

considerado no seu todo e em cada uma das suas partes ....................................... 214

Figura 4.4. Complexidade dos conhecimentos cientficos no currculo de Biologia e

Geologia considerado no seu todo e em cada uma das suas partes com

referncia (A) e sem referncia (B) a trabalho prtico .......................................... 216

Figura 4.5. Complexidade das capacidades cognitivas no currculo de Biologia e


referncia (A) e sem referncia (B) a trabalho prtico .......................................... 218

Figura 4.6. Relao entre teoria e prtica no currculo de Biologia e Geologia

considerado no seu todo e em cada uma das suas partes com referncia a

trabalho prtico ...................................................................................................... 220

- xx -

Figura 4.7. Relao entre diferentes atividades prticas no currculo de Biologia e


referncia a trabalho prtico .................................................................................. 222

Figura 4.8. Dimenses relacionadas com o que se avalia e o como se avalia quanto ao

nvel de exigncia conceptual do trabalho prtico nas fichas de avaliao

externa, realizadas entre 2006 e 2011 ................................................................... 226

Figura 4.9. Explicitao do trabalho prtico no currculo de Biologia e Geologia,

considerado no seu todo e em cada uma das suas partes com referncia a

trabalho prtico, e nas fichas de avaliao externa, realizadas entre 2006 e

2011 ....................................................................................................................... 231

- xxi -

NDICE DE TABELAS

CAPTULO 2

Tabela 2.1. Modelo de anlise da eficcia do trabalho prtico ............................................... 32

Tabela 2.2. Sistema de classificao da atividade laboratorial quanto ao nvel

e natureza do envolvimento dos alunos ................................................................. 38

Tabela 2.3. Modelo de quatro nveis de inqurito ................................................................... 40

Tabela 2.4. Exemplos de formatos alternativos de questes de escolha mltipla ................... 66

Tabela 2.5. Categorias do domnio cognitivo da Taxonomia de Bloom ................................. 116

Tabela 2.6. Nveis do sistema cognitivo da Taxonomia de Marzano ...................................... 119

CAPTULO 3

Tabela 3.1. A metodologia mista como um contnuo de integrao de diversas

dimenses das abordagens quantitativa e qualitativa ............................................ 131

Tabela 3.2. Partes do currculo de Biologia e Geologia consideradas no estudo .................... 137

Tabela 3.3. Exemplos de unidades de anlise, do mdulo Diversidade na Biosfera da

componente de Biologia, e os respetivos indicadores ........................................... 138

Tabela 3.4. Excerto do instrumento de caracterizao da complexidade dos

conhecimentos cientficos nos documentos oficiais e exemplos de unidades

de anlise ............................................................................................................... 146

Tabela 3.5. Excerto do instrumento de caracterizao da complexidade das capacidades

cognitivas nos documentos oficiais e exemplos de unidades de anlise ............... 148

Tabela 3.6. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre teoria

(conhecimento declarativo) e prtica (conhecimento processual) nos

documentos oficiais e exemplos de unidades de anlise ....................................... 150

Tabela 3.7. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre diferentes

atividades prticas nos documentos oficiais e exemplos de unidades de

anlise .................................................................................................................... 152

Tabela 3.8. Excerto do instrumento de caracterizao da explicitao do trabalho prtico

nos documentos oficiais e exemplos de unidades de anlise ................................ 153

Tabela 3.9. Exemplos ilustrativos da anlise realizada em cada unidade de anlise dos

documentos oficiais ............................................................................................... 156

Tabela 3.10. Populao discente nas quatro escolas do estudo no ano letivo 2011/2012 ....... 161

Tabela 3.11. Habilitao acadmica e nveis de escolaridade ................................................. 165

Tabela 3.12. Matriz de construo do indicador individual de classe ..................................... 167

Tabela 3.13. Matriz de construo do indicador familiar de classe ........................................ 168

Tabela 3.14. Nvel de escolaridade dos grupos domsticos dos alunos participantes ............. 169

Tabela 3.15. Indicador socioprofissional do pai, da me e do grupo domstico dos

alunos participantes ............................................................................................... 169

Tabela 3.16. Descritores da entrevista dos graus das regras de realizao passiva para o

nvel de exigncia conceptual ou para a explicitao do trabalho prtico ............ 175

Tabela 3.17. Sistema de categorias e subcategorias de anlise da entrevista .......................... 177

Tabela 3.18. Excerto do instrumento de caracterizao da complexidade dos

conhecimentos cientficos nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades

de anlise ............................................................................................................... 185

- xxii -

Tabela 3.19. Excerto do instrumento de caracterizao da complexidade das

capacidades cognitivas nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de

anlise .................................................................................................................... 186

Tabela 3.20. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre teoria

(conhecimento declarativo) e prtica (conhecimento processual) nas prticas

pedaggicas e exemplos de unidades de anlise ................................................... 187

Tabela 3.21. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre diferentes

atividades prticas nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de

anlise .................................................................................................................... 188

Tabela 3.22. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre discurso vertical

e discurso horizontal nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de

anlise .................................................................................................................... 190

Tabela 3.23. Excerto do instrumento de caracterizao da regra discursiva seleo nas

prticas pedaggicas e exemplos de unidades de anlise ...................................... 192

Tabela 3.24. Excerto do instrumento de caracterizao da regra discursiva ritmagem

nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de anlise ............................... 193

Tabela 3.25. Excerto do instrumento de caracterizao da regra discursiva critrios de

avaliao nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de anlise .............. 194

Tabela 3.26. Excerto do instrumento de caracterizao das regras hierrquicas, na

relao professor-aluno, nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de

anlise .................................................................................................................... 196

Tabela 3.27. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre o espao do

professor e o espao dos alunos nas prticas pedaggicas e exemplos de

unidades de anlise ................................................................................................ 198

Tabela 3.28. Excerto do instrumento de caracterizao da relao entre os espaos dos

vrios alunos nas prticas pedaggicas e exemplos de unidades de anlise ......... 198

Tabela 3.29. Exemplos ilustrativos da anlise realizada a excertos das prticas

pedaggicas, quanto ao nvel de exigncia conceptual do trabalho prtico .......... 201

Tabela 3.30. Exemplos ilustrativos da anlise realizada a excertos das prticas

pedaggicas, quanto natureza das relaes sociolgicas entre sujeitos .............. 203

CAPTULO 4

Tabela 4.1. Grau de reconhecimento e de realizao passiva evidenciados pelas

professoras quanto exigncia conceptual do trabalho prtico ............................. 253

Tabela 4.2. Grau de reconhecimento e de realizao passiva evidenciados pelas

professoras para a explicitao do trabalho prtico ............................................... 257

Tabela 4.3. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Rute quanto ao nvel de

exigncia conceptual do trabalho prtico .............................................................. 259

Tabela 4.4. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Rute quanto natureza

das relaes sociolgicas entre sujeitos e entre espaos ....................................... 266

Tabela 4.5. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Sara quanto ao nvel de


Tabela 4.6. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Sara quanto natureza


Tabela 4.7. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Vera quanto ao nvel de


Tabela 4.8. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Vera quanto natureza


Tabela 4.9. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Marta quanto ao nvel

de exigncia conceptual do trabalho prtico ......................................................... 311

- xxiii -

Tabela 4.10. Caracterizao da prtica pedaggica da professora Marta quanto

natureza das relaes sociolgicas entre sujeitos e entre espaos ......................... 317

Tabela 4.11. Comparao das prticas pedaggicas quanto ao nvel de exigncia

conceptual do trabalho prtico .............................................................................. 330

Tabela 4.12. Comparao das prticas pedaggicas quanto natureza das relaes

sociolgicas entre sujeitos e entre espaos no trabalho prtico ............................. 332

Tabela 4.13. Caracterizao da mensagem sociolgica veiculada na componente de

Biologia do currculo e nas fichas de avaliao externa quanto ao nvel de


Tabela 4.14. Extenso e sentido de recontextualizao do DPO nas prticas pedaggicas

quanto ao nvel de exigncia conceptual do trabalho prtico ................................ 336

- xxv -

LISTA DE ABREVIATURAS

B10 Parte da Biologia do 10 ano do currculo

B11 Parte da Biologia do 11 ano do currculo

Bg Parte geral da Biologia do currculo

C Classificao

C++

Classificao muito forte

C+ Classificao forte

C- Classificao fraca

C- -

Classificao muito fraca

DI Discurso instrucional

DPO Discurso pedaggico oficial

DPR Discurso pedaggico de reproduo

DR Discurso regulador

DRG Discurso regulador geral

E Enquadramento

E++

Enquadramento muito forte

E+ Enquadramento forte

E- Enquadramento fraco

E- -

Enquadramento muito fraco

G10 Parte da Geologia do 10 ano do currculo

G11 Parte da Geologia do 11 ano do currculo

GAVE Gabinete de Avaliao Educacional

Gg Parte geral da Geologia do currculo

ME Ministrio da Educao

OrE Orientaes especficas do currculo

OrG Orientaes gerais do currculo

TIC Tecnologias de informao e de comunicao

TP Trabalho prtico

UA Unidade de anlise

- 1 -

CAPTULO 1

INTRODUO

- 3 -

CAPTULO 1

INTRODUO

A nossa insatisfao sempre o que no conseguimos conhecer. O nosso dilema maior o que fazer com o que conhecemos.

Nvoa (2011, p.8)

1. CONSIDERAES PRVIAS

O trabalho prtico realizado pelos alunos no contexto da aprendizagem cientfica tem

vindo a ser encarado por muitos investigadores e pelos professores de cincias como um

conjunto de atividades essenciais ao processo de ensino/aprendizagem. De facto, desde

o incio do sculo XIX, com a integrao de disciplinas de cincias nos currculos de

diversos pases, que o trabalho prtico, nomeadamente na forma de atividades

laboratoriais, tem assumido uma grande importncia no ensino das cincias. No entanto,

a sua natureza tem vindo a alterar-se consideravelmente, sobretudo pelas mudanas que

tm ocorrido nas finalidades para o ensino das cincias, na compreenso da

aprendizagem cientfica, na viso do inqurito cientfico e no recurso s tecnologias de

informao e comunicao (Hofstein & Kind, 2012; Lunetta, Hofstein & Clough, 2007).

O debate acerca das finalidades e do valor do trabalho prtico no ensino das

cincias tem evoludo ao longo do tempo. A esse respeito, Hodson (1996) destaca a

importncia de trs movimentos que ocorreram durante o sculo XX: a aprendizagem

por descoberta, a abordagem da cincia como um processo e a abordagem

construtivista. Durante os anos de 1960, desenvolveram-se novos currculos de cincias

que encaravam o aluno como um cientista que precisava de fazer cincia de modo a

compreender cincia (Abrahams, 2011, p.9). Em alguns currculos, o trabalho

laboratorial indutivo assumia um papel central (Hodson, 1993; Lunetta et al., 2007). O

trabalho prtico era visto como um meio de obter dados objetivos a partir dos quais se

podia produzir conhecimento fidedigno do mundo (Hodson, 1996), ou seja, numa

CAPTULO 1

- 4 -

perspetiva indutivista, pretendia-se que os alunos estabelecessem generalizaes a partir

de um determinado conjunto de observaes (Chalmers, 1999)1. Considera-se, porm,

que outros currculos desenvolvidos nessa poca apresentavam uma viso diferente da

cincia, nomeadamente o Biological Sciences Curriculum Study (BSCS, 1963) nos

Estados Unidos da Amrica. Esse currculo inclua diversas atividades prticas que,

deliberada e explicitamente, possibilitavam o processo de ensino/aprendizagem da

biologia como inqurito (Bybee, 2003, p.354), aliado a uma forte estrutura

conceptual, nomeadamente atravs da explicitao de temas unificadores, como a

evoluo e a regulao e homeostasia, que deviam estar presentes em todos os

currculos, afastando-se assim de outros currculos de cincias. No entanto, com o

tempo, essa mensagem foi sendo recontextualizada e o ensino das cincias atravs de

inqurito foi associado realizao de atividades laboratoriais, cujo objetivo principal

era a aprendizagem de factos e informao (Id., p.355). Como refora Bybee (2003), a

finalidade do inqurito ficou reduzida a algumas atividades laboratoriais e a um slogan

[hands-on approach] (p.355).

No final dos anos de 1970 comearam a surgir crticas ao valor da aprendizagem

por descoberta no ensino das cincias e, particularmente, natureza do trabalho prtico

implementado. Por exemplo, comeou-se a questionar a viso do aluno como um

cientista, uma vez que os alunos no conseguiam por eles prprios construir o

conhecimento cientfico e sabiam que as respostas j eram conhecidas no mbito das

teorias cientficas aceites na altura (Bennett, 2003). De modo a dar resposta a essas

crticas, desenvolveram-se currculos centrados na abordagem da cincia como um

processo2. A aquisio de um determinado conhecimento cientfico, de natureza

declarativa, era vista como menos importante que a compreenso e o desenvolvimento

de capacidades e de tcnicas do inqurito cientfico. Atravs dessa abordagem,

pretendeu-se colocar a nfase do trabalho prtico nos processos da atividade dos

cientistas, em vez de essa nfase estar colocada nos factos e princpios da cincia

(Bennett, 2003; Hodson, 1996). Como resultado, o trabalho prtico significava

manipular equipamentos e materiais, mas no ideias (Hofstein & Kind, 2012, p.192).

No entanto, como destacou Hodson (1996), esses processos no deveriam ser realizados 1 Chalmers (1999) apresenta o seguinte princpio de induo, que ilustra a perspetiva indutivista da cincia: se uma grande quantidade de As forem observados sob uma grande variedade de condies e se todos esses As sem exceo possurem a propriedade B, ento todos os As tm a propriedade B (p.47).

2 O currculo americano Science A Process Aproach (AAAS, 1967) foi precursor da abordagem da cincia como um processo.

INTRODUO

- 5 -

independentemente dos contedos, porque o que os torna cientficos a utilizao de

conhecimento cientfico relevante e apropriado a fim de se alcanar uma determinada

finalidade cientfica.

De facto, durante os anos de 1980, os educadores de cincias comearam a

questionar a abordagem da cincia como um processo e centraram-se numa nova

perspetiva do ensino das cincias, o construtivismo. Passou-se, assim, a dar mais

importncia ao desenvolvimento conceptual dos alunos. Os educadores de cincias

passaram a defender que todas as observaes eram baseadas na teoria e que, por isso, a

realizao de trabalho prtico, por si s, no garantia a aprendizagem do conhecimento

cientfico pretendido. Era necessrio que os alunos refletissem sobre as observaes e as

atividades realizadas com base no seu conhecimento declarativo. Nesse sentido, foram

implementadas tarefas prev-observa-explica e desenvolveu-se a linha de investigao

relativa mudana conceptual (Hofstein & Kind, 2012).

Nos ltimos 18 anos, observaram-se grandes mudanas no ensino das cincias

(Hofstein & Kind, 2012, p.194). Essas mudanas deveram-se, em parte, globalizao

e ao rpido desenvolvimento tecnolgico, que apelam a sistemas educativos com um

ensino das cincias de elevada qualidade (Id., p.194). O currculo americano National

Science Education Standards (NRC, 1996), por exemplo, forneceu um suporte explcito

ao ensino atravs de inqurito cientfico, quer de conhecimentos cientficos quer de

capacidades cognitivas complexas, como a planificao de uma atividade investigativa,

a formulao de problemas relevantes e a formulao de hipteses. Neste sentido, a

presente investigao, situada no contexto do ensino secundrio portugus, pretendeu

analisar o nvel de complexidade do trabalho prtico presente em diferentes textos

educacionais. Esse nvel de complexidade foi perspetivado em termos do conceito de

exigncia conceptual, que incluiu a complexidade dos conhecimentos cientficos e das

capacidades cognitivas e o grau de relao entre discursos. Hofstein e Kind (2012)

apontam ainda para outra importante rea de mudana, neste passado recente, relativa

transio de perspetivas construtivistas para vises socioculturais da aprendizagem e da

cincia. Os autores concluem que se encontrou uma nova conceptualizao para a

compreenso do inqurito cientfico e para o modo como se pode associar ao trabalho

laboratorial na escola (p.195).

Atualmente, no incio do sculo XXI, os currculos de cincias de diversos

pases, incluindo os currculos de Portugal, reafirmam a importncia de se implementar

CAPTULO 1

- 6 -

o trabalho prtico no ensino das cincias para o desenvolvimento da literacia cientfica

(Hofstein & Naaman, 2007). Contudo, vrios estudos apontam para a necessidade de se

repensar a natureza e implementao desse trabalho prtico, uma vez que, por exemplo,

o desempenho dos alunos nessas atividades no , geralmente, avaliado (Hofstein &

Lunetta, 2004; Lunetta et al., 2007). Lunetta e colaboradores (2007) salientam ainda que

a investigao educacional a ser realizada sobre trabalho prtico deve ter em ateno

diversas variveis, que devem ser analisadas cuidadosamente: os objetivos de

aprendizagem; a natureza da atividade; a natureza das instrues dadas pelo professor e

pela ficha da atividade; o material e o equipamento disponveis para a realizao do

trabalho prtico; as percees dos alunos e dos professores quanto avaliao do

desempenho dos alunos; entre outras. No mbito do presente estudo, considerou-se,

portanto, essencial caracterizar as prticas de professores de Biologia e Geologia do

ensino secundrio, no que diz respeito ao modo como desenvolvem, exploram e avaliam

as atividades prticas, tendo tambm em considerao as suas concees e as

orientaes do Ministrio da Educao a esse respeito.

2. CONTEXTO GLOBAL DA INVESTIGAO

O trabalho prtico no ensino das cincias constitui um recurso nico para a

aprendizagem do conhecimento e dos processos cientficos, para o desenvolvimento de

importantes ferramentas e capacidades cognitivas e para o aumento da motivao dos

alunos (Lunetta et al., 2007). Como tal, considera-se que o trabalho prtico deve ser

uma parte integrante de um currculo de cincias, da prtica pedaggica e da avaliao

das aprendizagens. Dada a sua importncia, esta temtica tem constitudo o objeto de

estudo de uma grande diversidade de investigaes, especialmente desde os anos de

1960. Porm, os resultados de algumas dessas investigaes tm sido alvo de crticas.

Em 1982, Hofstein e Lunetta defenderam que muitos dos estudos realizados

apresentavam fragilidades metodolgicas, por exemplo, ao nvel da seleo e do

controlo de variveis, do tamanho dos grupos e dos instrumentos selecionados para a

investigao. Alm disso, e no menos importante, esses autores consideraram que,

muitas vezes, a investigao falhou em mostrar se havia, ou no, relaes entre as

atividades prticas realizadas e a aprendizagem dos alunos. Ao nvel do domnio

afetivo, os autores destacaram que diversos estudos mostraram que, de um modo geral,

INTRODUO

- 7 -

os alunos gostam do trabalho prtico e que este tipo de atividades potencia o interesse e

a motivao dos alunos pela aprendizagem das cincias.

Hodson (1993) tambm criticou o facto de diversos estudos empricos no

fazerem a distino entre os diferentes tipos de trabalho prtico. Apesar da grande

diversidade de modalidades de trabalho prtico, com diferenas bvias entre elas, e da

diversidade de atividades dentro de cada uma das modalidades, por exemplo, entre uma

atividade laboratorial realizada para ilustrar um determinado conhecimento cientfico e

uma atividade laboratorial investigativa, em que os alunos conduzem a sua investigao,

existe a tendncia para os investigadores as agruparem sob um mesmo chapu

denominado de trabalho prtico (p.97). Os estudos empricos realizados nesta rea

temtica devem, por isso, clarificar a noo de trabalho prtico adotada, a tipologia de

trabalho prtico considerada e ainda as caractersticas pedaggicas analisadas.

Vinte anos depois, Hofstein e Lunetta (2004) realizaram uma nova reviso das

investigaes sobre o trabalho prtico no ensino das cincias. Os autores verificaram

que vrios estudos sugerem que a realizao de trabalho prtico permite relacionar o

conhecimento cientfico discutido na sala de aula e nos manuais escolares com as

observaes dos fenmenos. No entanto, tambm mostram que a realizao exclusiva

de trabalho prtico no suficiente para que os alunos compreendam o conhecimento

cientfico complexo que caracteriza o conhecimento aceite pela comunidade cientfica

atual. Centrando-se no trabalho laboratorial, os autores concluem que atividades

laboratoriais de cincias bem concebidas e focadas no inqurito podem fornecer

oportunidades de aprendizagem que ajudem os alunos a desenvolver conceitos e

quadros conceptuais (p.47). Essas atividades tambm permitem ajudar os alunos a

aprender a investigar, a construrem afirmaes cientficas e a justificarem essas

afirmaes (p.47). Porm, de acordo com os autores, para alcanar essas finalidades, o

sistema educativo deve permitir que os professores tenham tempo e oportunidade de

interagir com os seus alunos e tambm que os alunos tenham tempo para realizarem e

refletirem sobre tarefas complexas e investigativas.

Se, por um lado, parte da investigao no tem sido clara em mostrar relaes

entre as atividades prticas realizadas pelos alunos na sala de aula e a sua aprendizagem

cientfica, por outro, alguns dados empricos sugerem que o processo de

ensino/aprendizagem das cincias com recurso a trabalho prtico pode ser eficaz em

alcanar algumas das finalidades pretendidas para o ensino das cincias (Hofstein,

CAPTULO 1

- 8 -

2004). Por exemplo, a realizao de atividades prticas adequadas pode ajudar os alunos

a aprenderem e/ou aplicarem o conhecimento cientfico e a desenvolverem capacidades

de processos cientficos. Podem tambm contribuir para o desenvolvimento de

capacidades psicomotoras e ainda promover atitudes positivas dos alunos para com a

cincia e a sua aprendizagem. De facto, a presente investigao parte do pressuposto

que o trabalho prtico tem um importante papel no ensino das cincias, nomeadamente

o trabalho laboratorial investigativo.

Existe, contudo, um importante conjunto de fatores que parece limitar a

aprendizagem cientfica atravs da realizao de trabalho prtico. Hofstein e Lunetta

(2004) destacam os seguintes: (a) muitas das atividades prticas continuam a apresentar

as instrues passo a passo, tipo receita, para os alunos seguirem e no envolvem os

alunos nas finalidades dessa atividade e na sequncia de tarefas necessrias para

alcanarem essas finalidades; (b) a avaliao do conhecimento e das capacidades dos

alunos relativos ao trabalho prtico continua a ser negligenciada, mesmo ao nvel dos

exames nacionais, como tal, muitos alunos no encaram as atividades prticas como

uma componente importante da sua aprendizagem; (c) os professores e os

administradores escolares, muitas vezes, no esto bem informados quanto s sugestes

apresentadas pelos estudos empricos sobre as prticas pedaggicas mais eficazes e

podem tambm no compreender a conceptualizao subjacente a essas sugestes; e (d)

a implementao de atividades prticas centradas no inqurito pode ser inibida por

limitaes ao nvel dos recursos materiais, pela falta de tempo suficiente para os

professores desenvolverem e implementarem atividades apropriadas e ainda por outros

fatores limitantes, tais como turmas grandes, acesso restrito s salas de laboratrio e o

foco das avaliaes externas.

Numa vasta reviso da investigao em educao que se realizou em Portugal

acerca do ensino da Biologia, entre 1990 e 2005 ao nvel de dissertaes de mestrado,

teses de doutoramento, artigos em revistas nacionais e conferncias nacionais Chagas

e Oliveira (2005) identificaram 20 estudos relativos ao trabalho prtico. Para as autoras,

esta quantidade de estudos foi reveladora da importncia e do interesse desta temtica

na investigao em educao. A anlise efetuada a esses estudos permitiu que as autoras

identificassem alguns aspetos caracterizadores do trabalho prtico realizado nas escolas

portuguesas. Salientam-se os seguintes aspetos: (a) o trabalho prtico est pouco

representado no conjunto das atividades realizadas pelos alunos em Biologia; (b) os

INTRODUO

- 9 -

professores parecem valorizar o trabalho prtico, mas consideram-no de difcil

aplicao, exigindo, eventualmente, uma preparao especfica que poucos sentem ter;

(c) tendo em conta a grande variedade de modalidades de trabalho prtico, as que so

mais utilizadas so as que mobilizam capacidades mais simples; (d) as propostas de

avaliao esto desajustadas aos diferentes nveis de realizao do trabalho prtico; e (e)

as concees de natureza epistemolgica dos professores condicionam o modo como

concretizam o trabalho prtico nas suas aulas. Depois da ocorrncia de mudanas

curriculares no sistema educativo portugus, importa compreender se esses aspetos

continuam a caracterizar o trabalho prtico implementado e avaliado pelos professores

portugueses.

Ao nvel do ensino secundrio portugus, onde se focou o estudo que se

apresenta, o plano curricular, que entrou em vigor no ano letivo de 2004/2005 para

todos os alunos que ingressavam no 10 ano de escolaridade (Decreto-Lei n.74/2004,

Artigo 18, ponto 1), passou a integrar a disciplina bienal de Biologia e Geologia, no

curso de Cincias e Tecnologias (DES, 2003b). O trabalho prtico foi, desde logo,

valorizado no currculo desta disciplina, sendo referido no programa como parte

integrante e fundamental dos processos de ensino e aprendizagem dos contedos de

cada unidade (DES, 2001, p.70). A avaliao desta componente prtica do ensino da

Biologia e Geologia foi tambm considerada no programa da disciplina, onde

mencionado que a uma avaliao dos aspetos conceptuais importante associar uma

avaliao de aspetos procedimentais e atitudinais (Id., p.7). A avaliao do trabalho

prtico foi ainda mencionada na legislao referente ao plano curricular do ensino

secundrio, por exemplo na Portaria n. 550-D/2004, de 21 de maio, onde vinha

definido que eram obrigatrios momentos formais de avaliao [] da dimenso

prtica e experimental, integrados no processo de ensino-aprendizagem (ponto 6, artigo

9). Atualmente, e desde o ano letivo 2007/2008, atravs da Portaria n. 1322/2007, de 4

de outubro, a componente prtica na disciplina bienal de Biologia e Geologia assumiu

um peso mais significativo na avaliao dos alunos. Nesse documento vem definido que

so obrigatrios momentos formais de avaliao [] da dimenso prtica ou experimental, integrados no processo de ensino-aprendizagem []: nas disciplinas bienais de Fsica e Qumica A e de Biologia e Geologia, [] a componente prtica e ou experimental tem um peso mnimo de 30 % no clculo da classificao a atribuir em cada momento formal de avaliao []. (ponto 6, artigo 9)

CAPTULO 1

- 10 -

A implementao deste normativo legal constituiu uma das principais motivaes

realizao da presente investigao.

Para que as mudanas na gesto do currculo e na avaliao das aprendizagens,

presentemente vigentes no ensino secundrio, sejam transpostas para a sala de aula,

estas tm que ser incorporadas nas prticas letivas dos professores. No menosprezando

a interveno de outros agentes educativos (alunos, encarregados de educao e outros

membros da comunidade), o professor desempenha um papel central na implementao

de qualquer projeto de mudana. Neste sentido, o presente estudo centrou-se na

disciplina de Biologia e Geologia e pretendeu, por um lado, investigar questes

relacionadas com as orientaes dadas pelo Ministrio da Educao relativas

implementao e avaliao do trabalho prtico nesta disciplina, considerando o nvel

de exigncia conceptual e a explicitao do trabalho prtico. Por outro lado, tambm se

pretendeu investigar as prticas de professores a lecionarem esta disciplina, tendo em

conta o nvel de exigncia conceptual e a natureza das relaes sociolgicas entre

sujeitos, entre discursos e entre espaos quando implementam e avaliam trabalho

prtico. Com base nesta anlise foi possvel explorar em que medida essas diretivas do

Ministrio de Educao esto a permitir elevar o nvel da educao cientfica dos alunos

portugueses, atravs da nfase proposta no trabalho prtico, nomeadamente laboratorial

investigativo, e ainda sobre o seu nvel de exigncia conceptual.

Este estudo inclui-se na linha de investigao desenvolvida pelo Grupo ESSA

(Estudos Sociolgicos da Sala de Aula) do Instituto de Educao da Universidade de

Lisboa, que valoriza a introduo da vertente sociolgica relacionada com a teoria de

Bernstein (1990, 2000) na investigao em educao, nomeadamente na educao

cientfica. Diversos estudos anteriores realizados por investigadores do Grupo ESSA

(e.g., Morais & Neves, 2009, 2012) tm apontado algumas caractersticas pedaggicas

como promotoras do desenvolvimento da literacia cientfica, por um lado, ao nvel de o

que se ensina o nvel de exigncia conceptual e, por outro, ao nvel de o como se

ensina a natureza das relaes sociolgicas entre sujeitos, entre discursos e entre

espaos. Por esse motivo, essas foram as caractersticas pedaggicas aplicadas anlise

dos contextos especficos da implementao e da avaliao do trabalho prtico em

Biologia e Geologia do ensino secundrio.

Em termos sociolgicos, o contexto terico em que o estudo se baseou est,

assim, relacionado com a teoria do discurso pedaggico de Bernstein (1990, 2000), bem

INTRODUO

- 11 -

como com a sua conceptualizao sobre estruturas de conhecimento (Bernstein, 1999).

Esta teoria forneceu a principal estrutura conceptual deste estudo, permitindo

estabelecer, utilizando os mesmos conceitos, relaes entre vrios textos e contextos

analisados nos vrios nveis do sistema educativo. A seleo desta teoria como principal

quadro terico de anlise deveu-se, por um lado, ao facto de ser uma teoria possuidora

de um grande poder explicativo e analtico, possuindo uma forte linguagem de descrio

do emprico. Por outro lado, a teoria contempla um modelo explicativo da produo e

reproduo do discurso pedaggico e, por isso, um modelo que explica a gerao, mas

tambm a recontextualizao e a transmisso desse discurso. Deste modo, a teoria de

Bernstein fornece ferramentas para a anlise e descrio dos processos educativos a

diferentes nveis: as interaes na sala de aula; a construo do conhecimento e a sua

transformao em conhecimento a usar na escola; a anlise dos diferentes campos,

agncias e agentes do sistema educativo; e, no seu trabalho mais recente, a anlise dos

campos de produo do conhecimento. A teoria de Bernstein afigurou-se, assim, como

um suporte terico adequado s preocupaes da investigao. De um ponto de vista

terico, tambm se recorreu a conceitos do domnio da psicologia, por exemplo, teoria

de Vygotsky (1978) e categorizao das capacidades cognitivas apresentada na

Taxonomia de Marzano (Marzano & Kendall, 2007), e ainda a conceptualizaes atuais

sobre o trabalho prtico no ensino das cincias (e.g., Lunetta et al., 2007; Millar, 2010).

De facto, pretendeu-se estabelecer uma inter-relao entre conceitos das reas da

sociologia, da psicologia e do ensino das cincias para se obterem modelos de anlise

que esbatessem a classificao normalmente forte entre essas reas.

3. PROBLEMA E QUESTES DE INVESTIGAO

Tendo em considerao o importante papel do trabalho prtico no ensino das cincias,

sobretudo o que envolve conhecimento cientfico e capacidades cognitivas complexas, e

o peso significativo que o trabalho prtico tem na avaliao dos alunos, no contexto do

ensino secundrio portugus, espera-se que esta investigao contribua para a

construo do conhecimento cientfico relativo temtica em estudo. Centrando-se na

disciplina de Biologia e Geologia do ensino secundrio, pretendeu-se investigar o

seguinte problema:

CAPTULO 1

- 12 -

Em que medida as orientaes do Ministrio da Educao, expressas nos documentos

oficiais, as concees dos professores quanto ao trabalho prtico em Biologia e

Geologia do ensino secundrio e o contexto social da escola podero influenciar a

prtica pedaggica desses professores?

Com base neste problema, foram elaboradas as seguintes questes de investigao:

1. Qual a mensagem do discurso pedaggico oficial, veiculado quer no currculo quer

nas fichas de avaliao externa de Biologia e Geologia, quanto ao nvel de exigncia

conceptual e explicitao do trabalho prtico?

2. Quais os processos de recontextualizao que podem ter ocorrido no campo de

recontextualizao oficial e entre o discurso pedaggico oficial e as prticas

pedaggicas, no que se refere ao nvel de exigncia conceptual do trabalho prtico?

3. Qual a influncia, na prtica pedaggica dos professores, das suas concees quanto

ao trabalho prtico no ensino da Biologia e Geologia?

4. Em que medida professores que lecionam Biologia e Geologia a turmas

sociologicamente diferentes e em escolas diferentemente posicionadas nos rankings

nacionais apresentam prticas pedaggicas distintas, quanto ao nvel de exigncia

conceptual e natureza das relaes sociolgicas entre sujeitos, entre discursos e

entre espaos, nos contextos de transmisso/aquisio e de avaliao do trabalho

prtico?

De acordo com as questes formuladas, definiram-se os seguintes objetivos de natureza

processual orientadores da investigao:

a) Caracterizar e comparar a mensagem sociolgica dos documentos produzidos pelo

Ministrio da Educao, designadamente o currculo e as fichas de avaliao

externa da disciplina de Biologia e Geologia quanto ao nvel de exigncia

conceptual e explicitao do trabalho prtico nos contextos de

transmisso/aquisio e de avaliao.

b) Analisar as concees dos professores quanto ao trabalho prtico no ensino da

Biologia e Geologia, no que se refere ao seu nvel de exigncia conceptual e ao

seu nvel de explicitao.

INTRODUO

- 13 -

c) Caracterizar e comparar as prticas pedaggicas de professores a lecionarem

Biologia e Geologia a turmas sociologicamente diferentes e em escolas

diferentemente posicionadas nos rankings nacionais.

d) Caracterizar a extenso e sentido da recontextualizao efetuada pelos professores

em relao mensagem expressa no discurso pedaggico oficial, quanto

componente prtica do ensino da Biologia e Geologia.

e) Relacionar as concees dos professores quanto ao trabalho prtico com as

caractersticas da sua prtica, quando implementam e avaliam o trabalho prtico

no ensino da Biologia e Geologia.

f) Refletir sobre possveis consequncias resultantes das orientaes do Ministrio

da Educao e das prticas pedaggicas, relativas ao trabalho prtico nas aulas de

Biologia e Geologia, na educao cientfica dos alunos portugueses.

O objeto de estudo da investigao , assim, o trabalho prtico em Biologia e

Geologia do ensino secundrio, analisado a vrios nveis do sistema educativo (Figura

1.1). Adotou-se um significado de trabalho prtico abrangente, de modo a englobar

todas as atividades em que o aluno estivesse ativamente envolvido e que permitissem a

mobilizao de capacidades de processos cientficos. Considerou-se a seguinte tipologia

de trabalho prtico: atividades laboratoriais, simulaes, visitas de estudo, exerccios de

aplicao, atividades de discusso orientada e trabalhos de pesquisa bibliogrfica. A

anlise do trabalho prtico focou-se em duas dimenses de anlise o nvel de

exigncia conceptual e a natureza das relaes sociolgicas entre sujeitos, entre

discursos e entre espaos e em dois contextos do processo de ensino/aprendizagem o

contexto de transmisso/aquisio e o contexto de avaliao. Relativamente ao primeiro

contexto, salienta-se o facto de se considerar que qualquer contexto de interao

pedaggica representa um determinado contexto de transmisso e de aquisio, entre

um transmissor e um adquiridor, podendo ocorrer diferentes modalidades de prtica

pedaggica ou mais centradas no adquiridor ou mais centradas no transmissor. O

esquema representado na Figura 1.1 pretende ilustrar, de forma genrica, as diferentes

etapas da investigao e a inter-relao entre elas.

CAPTULO 1

- 14 -

Prticas pedaggicas

Nveis de anlise

Documentos oficiais

Currculo

Trabalho prtico em Biologia e

Geologia do ensino secundrio

Objeto de estudo

Nvel de exigncia conceptual

Relaes sociolgicas entre sujeitos, entre

discursos e entre espaos

Dim

ens

es d

e an

lis

e

Exames nacionais

Concees dos professores

Contexto de transmisso/aquisio

Contexto de avaliao

Con

text

os d

e an

lis

e

Figura 1.1. Esquema geral da investigao.

4. ORGANIZAO DA TESE

A presente tese encontra-se organizada em cinco captulos. No primeiro, que est a

terminar, faz-se uma breve abordagem ao contexto geral da investigao e so

apresentados o problema e as questes do estudo, que orientaram os procedimentos

metodolgicos de recolha e anlise dos dados. Segue-se o captulo de fundamentao

terica. apresentada uma reviso de literatura sobre alguns aspetos relacionados com

o trabalho prtico no ensino das cincias, que constitui a principal temtica do estudo,

designadamente o significado, a importncia, a tipologia, a avaliao e as concees dos

professores sobre trabalho prtico. Apresenta-se tambm o principal quadro conceptual

que serviu de referncia investigao e o significado de exigncia conceptual no

ensino das cincias.

No terceiro captulo, relativo metodologia, introduz-se algumas questes

tericas relacionadas com as opes metodolgicas, sustentadas numa metodologia

mista. Descrevem-se, de seguida, as diferentes etapas de recolha e anlise dos dados: o

trabalho prtico nos documentos oficiais da disciplina de Biologia e Geologia do ensino

INTRODUO

- 15 -

secundrio, os sujeitos do estudo, as concees das professoras e as prticas

pedaggicas.

No quarto captulo, referente anlise dos resultados, apresenta-se e discute-se a

anlise do discurso pedaggico oficial veiculado nos documentos oficiais de Biologia e

Geologia e a anlise das concees das professoras participantes. Analisa-se ainda as

prticas pedaggicas das professoras a lecionarem em turmas do 10 ano de

escolaridade, quanto ao nvel de exigncia conceptual e natureza das relaes

sociolgicas quando implementam e avaliam trabalho prtico. Os processos de

recontextualizao que ocorreram entre os diferentes nveis do sistema educativo so

tambm discutidos.

No ltimo captulo, o captulo das concluses, so apresentadas e discutidas as

principais concluses do estudo, procurando dar resposta s questes de investigao.

Apresentam-se as limitaes do estudo e sugestes para futuras investigaes. So ainda

mencionadas algumas das expectativas relativamente ao contributo que este trabalho

pode dar no mbito do trabalho prtico no ensino das cincias.

Os apndices, que se apresentam no final da tese, mostram os instrumentos de

anlise usados nas diferentes etapas de recolha e anlise dos dados, nomeadamente os

instrumentos de anlise dos documentos oficiais (Apndice 1) e das prticas

pedaggicas (Apndice 8), o pedido de autorizao de observao das aulas entregue s

escolas (Apndice 4), o questionrio realizado aos alunos (Apndice 5), o guio da

entrevista realizada aos professores (Apndice 6) e as tabelas sntese das aulas

observadas (Apndice 7). Os apndices incluem ainda as tabelas gerais com os

resultados obtidos na avaliao de cada unidade de anlise do currculo (Apndice 2),

das fichas de avaliao externa (Apndice 3) e das prticas pedaggicas (Apndice 9).

Apesar da sua extenso, considera-se que a sua integrao na tese facilita a

compreenso da anlise dos resultados deste estudo.

- 17 -

CAPTULO 2

FUNDAMENTAO TERICA

- 19 -

CAPTULO 2

FUNDAMENTAO TERICA

1. INTRODUO

No mbito do enquadramento terico deste estudo, foram consideradas trs partes. Na

primeira apresenta-se uma reviso da literatura sobre os assuntos diretamente

relacionados com a principal temtica do estudo o trabalho prtico no ensino das

cincias. Discute-se o seu significado e a sua importncia. Exploram-se algumas

modalidades e a avaliao do trabalho prtico e ainda as concees dos professores. Na

segunda parte, apresentam-se alguns conceitos da teoria de Bernstein que, numa

vertente sociolgica, constituiu a principal estrutura conceptual da investigao. Na

terceira parte, discute-se o significado de exigncia conceptual no ensino das cincias,

recorrendo a conceitos das reas da psicologia e da sociologia. Ao longo deste captulo

tambm vo sendo apresentados alguns estudos empricos sobre os assuntos abordados,

que ilustram diferentes realidades no contexto nacional e internacional. Situa-se o

presente estudo no contexto nacional, salientando-se os aspetos em que pode contribuir

para o avano do conhecimento relativo ao trabalho prtico no ensino das cincias, nas

vertentes focadas nesta investigao.

O quadro terico deste estudo seguiu, assim, uma viso multidisciplinar. Tal

como referem Osborne e Dillon (2010),

A educao multidisciplinar [], baseando-se nas disciplinas mais fundamentais de psicologia para nos informar sobre a natureza dos indivduos e o processo de aprendizagem; de filosofia para nos informar sobre a natureza da cincia que ensinamos e os objetivos e os valores que adotamos; de histria como um tesouro de estudos caso de como as pessoas lidaram e responderam a assuntos semelhantes no passado; e por ltimo, mas no menos importante, de sociologia que nos informa sobre as dinmicas da sociedade em que estamos inseridos e os valores e as preocupaes dos participantes. Em resumo, a educao um ato complexo, informado por muitos domnios do conhecimento, imbudo em valores e um ato para o qual existe mais do que aquilo que pode ser aprendido em uma vida (p.2).

CAPTULO 2

- 20 -

2. TRABALHO PRTICO NO ENSINO DAS CINCIAS

Science teaching naturally involves showing learners certain things, or putting them into situations where they can see things for themselves. Simply telling them is unlikely to feel appropriate, or to work.

Millar (2010, p.108)

Na primeira parte do enquadramento terico da presente investigao, apresentam-se

alguns conceitos e relaes conceptuais subjacentes ao trabalho prtico no ensino das

cincias que estiveram na base deste estudo. Discute-se o significado, a importncia, as

diferentes modalidades e ainda a avaliao do trabalho prtico, assim como as

concees dos professores a este respeito.

2.1. Significado de trabalho prtico

Os termos trabalho prtico, atividades prticas, atividades experimentais, trabalho

experimental, atividades laboratoriais, entre outros termos relacionados, esto

constantemente a ser utilizados de uma forma indiscriminada, apesar dos seus

significados no serem consensuais e, em alguns casos, serem distintos. Tal como

referem Hofstein e Naaman (2007), essencial definir termos tcnicos de um modo

preciso para explicar o conhecimento no campo [do ensino das cincias]; tambm

importante usar esses termos de forma consistente nos relatrios de investigao

(p.106). Deste modo, necessrio clarificar o que se entende no presente estudo por

trabalho prtico, uma vez que o objeto de estudo da presente investigao.

Hodson (1993, 1994) apresenta o trabalho prtico como sendo um conceito

abrangente que compreende toda e qualquer atividade em que os alunos desempenhem

um papel ativo. Nele so includas atividades to diversificadas como o trabalho de

laboratrio, o trabalho de campo, os debates e as representaes de papis, as pesquisas

de informao na biblioteca ou na internet, a elaborao de modelos e cartazes, a

resoluo de exerccios e de problemas, entre outras. Com base nesta conceptualizao

de Hodson, Leite (2001) apresenta trabalho prtico como um conceito geral que inclui

FUNDAMENTAO TERICA

- 21 -

todas as atividades que exigem que o aluno esteja ativamente envolvido (p.78)1, nos

domnios psicomotor, cognitivo ou afetivo. Estes conceitos de trabalho prtico so

consentneos com o apresentado no programa de Biologia e Geologia, em ambas as

componentes de Biologia e de Geologia,

trabalho prtico deve ser entendido como um conceito abrangente que engloba atividades de natureza diversa, que vo desde as que se concretizam com recurso a papel e lpis, s que exigem um laboratrio ou uma sada de campo. Assim, os alunos podero desenvolver competncias to diversificadas como, a utilizao de lupa binocular ou microscpio tico, a apresentao grfica de dados, a execuo de relatrios de atividades prticas, a pesquisa autnoma de informaes em diferentes suportes, sem esquecer o reforo das capacidades de expresso escrita e oral (DES, 2001, p.70).

Millar, Marchal e Tiberghien (1999) delimitam a definio apresentada por

Hodson e referem que o trabalho prtico consiste em todo o tipo de atividades de

ensino e de aprendizagem em cincias que envolve os alunos, em determinado

momento, na manipulao e observao de objetos e materiais reais (ou representaes

diretas, numa simulao ou gravao de vdeo) (p.36). Os autores referem que estas

atividades podem ser realizadas no laboratrio, no exterior ou numa sala de aula. Ao

contrrio de Hodson, estes autores excluem da definio de trabalho prtico atividades,

tais como, debates e pesquisa de informao. Mais tarde, Millar (2010) restringe a

definio anteriormente apresentada. O autor esclarece que os alunos podem estar a

trabalhar individualmente ou em pequenos grupos e que tm de ser eles a manipular os

objetos, pelo que as atividades prticas demonstradas pelo professor no so

consideradas nesta definio, nem as simulaes. Millar passa a definir trabalho prtico

como qualquer atividade de ensino e de aprendizagem em cincias em que os alunos,

trabalhando individualmente ou em pequenos grupos, observam e/ou manipulam os

objetos ou materiais que esto a estudar (p.109).

Na mesma linha de pensamento, Lunetta, Hofstein e Clough (2007) apresentam

a seguinte definio, experincias de aprendizagem nas quais os alunos interagem com

materiais ou com fontes secundrias de dados para observar e compreender o mundo

natural (p.394), por exemplo, o estudo de fotografias areas para examinar aspetos

geogrficos terrestres e lunares. Para estes autores, atividades laboratoriais e atividades

prticas tm o mesmo significado, mas a primeira expresso utilizada nos Estados

Unidos da Amrica enquanto a segunda no Reino Unido. Esta definio , porm, um 1 Por opo da autora, as regras do acordo ortogrfico de 1990 foram aplicadas s citaes e excertos transcritos de textos escritos na lngua portuguesa, anteriores implementao desse acordo, de modo a manter a uniformidade do texto.

CAPTULO 2

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pouco mais abrangente que a apresentada por Millar (2010), uma vez que, ao incluir

atividades baseadas em fontes secundrias de dados, contempla uma maior variedade de

atividades prticas, como exerccios em que os alunos analisam e interpretam dados em

tabelas e grficos.

Tendo em considerao as definies apresentadas e no contexto do presente

estudo, adotou-se um significado de trabalho prtico prximo do defendido por Lunetta

e colaboradores (2007) e um pouco mais restrito que a definio apresentada por

Hodson (1993) e Leite (2001). Trabalho prtico foi entendido como:

Todas as atividades de ensino/aprendizagem em cincias em que o aluno esteja ativamente envolvido e que permitam a mobilizao de capacidades de processos cientficos e de conhecimentos cientficos, podendo ser concretizadas com recurso a papel e lpis ou recorrendo observao e/ou manipulao de materiais.

Esta definio foi, assim, elaborada de modo a permitir operacionalizar o conceito de

trabalho prtico no decorrer do estudo. semelhana do que acontece no currculo de

Biologia e Geologia, os termos trabalho prtico e atividade prtica foram utilizados

como sinnimos.

A conceo de trabalho prtico adotada neste estudo permite englobar parte das

atividades desenvolvidas no mbito do ensino atravs de inqurito (em ingls, inquiry),

desde que mobilizem capacidades de processos cientficos. O currculo americano

National Science Education Standards (NRC, 1996), que tem orientado a atual

discusso sobre esta temtica (Anderson, 2007), define as atividades de inqurito como

as atividades em que os alunos desenvolvem conhecimento e compreenso das ideias

cientficas, bem como uma compreenso de como os cientistas estudam o mundo

natural (p.23).

2.1.1. Capacidades de processos cientficos

Inerente definio de trabalho prtico usada neste estudo, est o conceito

trabalho prático em biologia e geologia no ensino secundário

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