MAPAS CONCEITUAIS COMO INSTRUMENTO DE PROMOÇÃO E AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM DE COSMOLOGIA
Rogério Aparecido dos Santos
Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de PósGraduação no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física.
Orientador: Prof. Dr. Luiz Telmo da Silva Auler
Volta Redonda, RJ Dezembro de 2015
FICHA CATALOGRÁFICA
S586p Santos, Rogério Aparecido dos Mapas Conceituais como Instrumento de Promoção e
Avaliação da Aprendizagem de Cosmologia / Rogério Aparecido dos Santos Volta Redonda: UFF / Icex, 2015.
xi, 119 f.: il.;30cm. Orientador: Luiz Telmo da Silva Auler Dissertação (mestrado) – UFF / Instituto de Ciências Exatas /
Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, 2015. Referências Bibliográficas: f. 122 - 126. 1. Ensino de Física. 2. Mapas Conceituais. 3. Cosmologia. I.
Auler, Luiz Telmo da Silva. II. Universidade Federal Fluminense, Instituto de Ciências Exatas, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física. III. Mapas Conceituais como Instrumento de Promoção e Avaliação da Aprendizagem de Cosmologia.
iii
Dedico esta dissertação aos meus amados filhos Miguel e Maria Júlia. Se um dia eles precisarem de um exemplo concreto para enfrentar
os obstáculos que naturalmente surgirão entre eles e a realização de seus sonhos, que nestas páginas
possam enxergar um exemplo deixado pelo velho pai...
iv
AGRADECIMENTOS
Estes dois anos mais recentes da minha história foram vividos com muitas viagens
Angra x Volta Redonda (RJ) para fazer uma das coisas que eu mais estimo na vida: estudar. Por
isso, cada viagem foi curtida com imensa alegria e satisfação pois foram feitas para buscar a
única coisa que comigo ficará por toda minha existência como espírito imortal: o Conhecimento.
Essa busca constante e infinita vem me tornando uma pessoa cada vez melhor, porquanto me
ajuda a evoluir intelecto e moralmente, e assim pretendo retornar ao mundo espiritual, um dia,
melhor do que quando aqui renasci há mais de 30 anos.
No ano de 2013, “em cima da hora”, fiz minha inscrição para o Mestrado Nacional
Profissional em Ensino de Física MNPEF e, ainda sem ter completa noção disso, estava
iniciando uma das mais emocionantes etapas da minha vida, ao final da qual, sairia Mestre em
Ensino de Física, além de ter conquistado a amizade de pessoas tão interessantes e interessadas
na mesma busca em que eu me empenhava. Essas pessoas são os meus novos e eternos amigos
que constituíram comigo a minha inesquecível TURMA 2013 do PÓLO 15 UFF/VR. Agradeço
a cada um que com sua amizade, companhia, companheirismo ou simplesmente presença
estiveram comigo nesta empreitada.
Em especial gostaria de agradecer:
Ao meu orientador, Prof. Dr. Luiz Telmo da Silva Auler que com sua paciência e
tolerância soube, de uma maneira com que ninguém mais poderia, me orientar na execução deste
relevante trabalho. A ele devo meu reconhecimento e consideração por ter me compreendido em
minhas deficiências e dificuldades sendo tolerante, ativo e amigo no trabalho de me orientar na
execução desta tarefa tão importante para mim.
Aos meus amigos carinhosamente chamados de “Pessoal do Hotel” com os quais tive a
grata satisfação de confabular sobre os mais diversos assuntos naquelas noites de sextafeira,
primeiro em Volta Redonda e depois em Barra Mansa. Isso me tornou uma pessoa mais sábia por
aprender um pouco mais com cada um deles que comigo compartilhou generosamente sua
sabedoria. Com eles pude, também, dividir os angustiantes momentos de dificuldades
enfrentados nesse curso e aprender a ter a coragem necessária para seguir em frente sem
esmorecer.
v
Ao amigo e colega de curso Lair Amorim e sua esposa por nos receber periodicamente
em sua casa para aqueles churrascos animados com os quais encerrávamos períodos de intenso
estudo.
Aos amigos e colegas de curso, Manoel Coelho, Ricardo Monteiro, Alan Reis e Robson
Macedo, com os quais constituí o grupo de pesquisa e apresentação de trabalhos ao longo do
Mestrado, pela amizade e colaboração.
Aos meus pais Maria Irene e Sebastião Aparecido, meus irmãos Marcelo, Cristina, Rafael
e João Paulo que sempre me entenderam, me apoiaram e me auxiliaram nessa minha grande e
insopitável paixão que é estudar; e aos meus sobrinhos e sobrinhas que me proporcionavam os
momentos de descontração e brincadeiras de que precisava para aliviar o estresse.
À minha Companheira Alcione e aos meus filhos Miguel e Maria Júlia, esta veio ao
mundo quando eu já iniciara os estudos do mestrado dandome ainda mais força para seguir em
frente, por entenderem minha ausência e momentos de clausura para me dedicar aos estudos
deste curso e redação desta dissertação.
Ao Prof. Hippolyte Léon Denizard Rivail (Allan Kardec) e aos Espíritos Superiores por
não terem desistido do colossal trabalho de codificação da Doutrina Espírita com a qual, dentro
de minhas limitações, procuro compreender minha existência.
À todos os professores do MNPEF PÓLO 15UFF/VR que sempre estiveram ao nosso
lado contribuindo com seus saberes e experiência para o engrandecimento dos nossos.
À Jesus, o Homem que aceitou a penosa missão de ser o modelo e guia da humanidade
deixando preciosos ensinamentos que me servem de diretriz nesta vida.
À Deus, inteligência suprema e causa primária de todas as coisas, por ter me agraciado
com a oportunidade de existir e para o qual devo me aproximar um dia quando estiver com a
inteligência e moral plenamente desenvolvidas.
À CAPES pelo apoio financeiro por meio da bolsa concedida.
vi
I can see clearly now the rain is gone. I can see all obstacles in my way.
Gone are the dark clouds that had me blind.
It's gonna be a bright (bright) bright (bright) sunshiny day. It's gonna be a bright (bright) bright (bright) sunshiny day.
Jimmy Cliff
vii
RESUMO
MAPAS CONCEITUAIS COMO INSTRUMENTO DE PROMOÇÃO E AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM DE COSMOLOGIA
Rogério Aparecido dos Santos
Orientador: Prof. Dr. Luiz Telmo da Silva Auler
Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de PósGraduação no Curso de Mestrado Nacional Profissional de Ensino de Física (MNPEF), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ensino de Física
A Cosmologia faz parte dos conteúdos de Física Moderna e contemporânea do nível médio, cuja abordagem já está presente no Currículo Minimo de Física do Estado do Rio de Janeiro. Este novo currículo propõe proposta curricular um ensino de Física menos matematizado, mais próximo da alfabetização científica, onde o indivíduo apropriase dos debates científicos, reconhecendo a ciência e a tecnologia como interdependentes, de caráter evolutivo, e capazes de moldar a sociedade contemporânea. O presente trabalho, em consonância com esse novo paradigma educacional, apresenta como produto uma sequência didática baseada em mapas conceituais para ensino de Cosmologia em turmas do primeiro ano do Ensino Médio. A técnicados mapas conceituais foi escolhida porque tratase de uma ferramenta de grande utilidade, tanto para facilitar, como para avaliar o processo de ensinoaprendizagem, em especial para mostrar indícios da ocorrência de Aprendizagem Significativa. Nesta dissertação apresentamos como são construídos e analisados mapas conceituais, bem como as bases que fundamentam o uso de tais mapas para estudos da ocorrência de Aprendizagem Significativa. A sequência didática proposta como produto contêm os roteiros de aulas completos para que o professor possa trabalhar a Cosmologia com seus alunos utilizando mapas conceituais. Nossa proposta privilegia a confecção cooperativa dos mapas para propiciar a negociação dos conceitos entre os alunos. Apresentamos a análise dos resultados obtidos da aplicação do produto em uma turma de Ensino Médio da rede pública estadual (RJ). Junto com o produto, apresentamos um guia para que o professor possa analisar os mapas conceituais produzidos por sua turma, buscando indícios do tipo de aprendizagem que seus alunos estão tendo.
PalavrasChave: Ensino de Física, Mapas Conceituais, Cosmologia
Volta Redonda, RJ Dezembro de 2015
viii
ABSTRACT
CONCEPT MAPS AS PROMOTION INSTRUMENT AND EVALUATION OF LEARNING COSMOLOGY
Rogério Aparecido dos Santos
Supervisor: Prof. Dr. Luiz Telmo da Silva Auler
Abstract of master’s thesis submitted to Programa de PósGraduação no Curso de Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), in partial fulfillment of the requirements for the degree Mestre em Ensino de Física.
The Cosmology is part of modern and contemporary physics content of the high level curriculum, whose approach is already present in Minimum Curriculum of Physics of the State of Rio de Janeiro. This new curriculum proposes a less mathematized physics teaching, closer to scientific literacy, where the individual appropriates the scientific debates, recognizing the science and technology as interdependent, having also an evolutionary character. The main purpose is to develop in the student the ability to explain and discuss science and technology in the contemporary society. This work, aligned with this new educational paradigm, proposes as the educational product a didactic sequence based on conceptual maps for teaching cosmology in the first year of high school. The methodology of the conceptual maps was chosen because it is a very useful tool, both to facilitate, and to evaluate the process of teaching and learning, especially to show evidence of the occurrence of meaningful learning. In this thesis we present how those conceptual maps are constructed and analyzed, as well as the bases underlying the use of such maps to study the occurrence of meaningful learning. The didactic sequence proposed as a product contains the scripts of full classes so that the teacher can work cosmology with their students using concept maps. Our proposal focuses on cooperative preparation of maps to facilitate the negotiation of concepts among students. The analysis of the results of applying the product in a high school class of a public school is presented. Along with the product we also present a guide to analysis of the concept maps produced by the students, seeking evidence of the kind of learning that their students are having.
Keywords: Physics Teaching, Concept Maps, Cosmology
Volta Redonda, RJ December , 2015
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 Dois conceitos relacionados formam uma proposição ………………………………16
Figura 3.2 Sequência de passos para construção de mapa conceitual ………………………..17
Figura 6.1 Exemplo dos desenhos elaborados…………………………………………………….55
Figura 6.2 Mapa conceitual do tipo fluxograma sobre o modelo geocêntrico.………………....58
Figura 6.3 Mapa conceitual do tipo hierárquico sobre o modelo geocêntrico…………………..61
Figura 6.4 Mapa conceitual do tipo hierárquico sobre o modelo heliocêntrico………………....62
Figura 6.5 Mapa conceitual sobre a transição entre modelos de sistema solar………………..63
Figura 6.6 Mapa conceitual sobre o movimento planetário e a Lei da Gravitação
Universal………………………………………………………………………………………………....64
Figura 6.7 Mapa conceitual do tipo centrado sobre o modelo heliocêntrico…………………....66
Figura 6.8 Mapa Conceitual do tipo hierárquico produzido pelo mesmo grupo que fez o mapa
da figura 6.7 sobre o tema modelo geocêntrico……………………………………………….……..68
Figura 6.9 Mapa conceitual sem estrutura definida: circular………………………………….…..69
Figura 6.10 Mapa conceitual sem estrutura definida: fragmentado……………………………..70
Figura 6.11 Captura de tela do aplicativo “Phet” chamado Laboratório de Força Gravítica….77
Figura 6.12 Captura de tela do aplicativo “Phet” chamado Gravidade e Órbitas……………...78 Figura A1 Página contendo o “texto 4” a ser trabalhado com os
alunos……………………......................................................................................................….117
x
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1 Competências e habilidades para o tema Cosmologia no Currículo Mínimo do
Estado do Rio de Janeiro………………………………………………………………………………33
Tabela 4.2 Unidades temáticas……………………………………………………………………...35
Tabela 6.1 Resultados da análise dos desenhos………………………………………………….53
Tabela 6.2 Mapas conceituais produzidos durante a sequência de aulas……………………...57
Tabela A1 Modelo para classificação dos desenhos e determinação do nível de conhecimento
dos alunos sobre o sistema solar……………………………………………………………………..87
Tabela A2 Modelo para classificar os mapas conceituais…………………………………........104
Tabela A3 Modelo para identificar indícios de aprendizagem significativa nos mapas
conceituais……………………………………………………………………………………………..106
xi
LISTA DE SIGLAS
PCN Parâmetros Curriculares Nacionais
LDB Leis de Diretrizes e Bases
CMF RJ Currículo Mínimo de Física do Rio de Janeiro
NEJA Nova Educação de Jovens e Adultos
SEEDUC RJ Secretaria de Educação do Rio de Janeiro
xii
Sumário
Capítulo 1
Introdução……………………………………………………….………….….…...….1
Capítulo 2 Referencial teórico…………………………………….................................3
2.1 A teoria da Aprendizagem Significativa……….…………………...………..…....3
2.1.1 Conhecimentos Prévios…………………………....……....……………....4
2.1.2 Organizadores Prévios……………………………….……...…………......8
2.2 Pesquisa-ação……………………………….……………………...………….….10
Capítulo 3 Mapas conceituais……………………….…………………...………....…14
3.1 Definição e origem………………………………………………...………....…..14
3.2 Estrutura e construção…………….………………………………...………..…..15
3.3 Mapas conceituais e Aprendizagem Significativa………………..…..………......18
3.4 Aplicações no ensino……………………………………………......………..…..19
3.4.1 Promoção e avaliação da aprendizagem………………………….……....19
3.4.2 Relações conceituais………………………………………...………........23
Capítulo 4 Cosmologia no Ensino Médio………………………….………...…...…...26
4.1 A legislação brasileira de ensino……………………………………………...….26
4.2 O ensino de Física e os PCN’s………………………………….….………...…..26
4.3 O currículo mínimo do estado do Rio de Janeiro……………………...……........30
4.4 A cosmologia em sala de aula……………………………….……...………..…..32
Capítulo 5 Metodologia……………………..…………………………..………..…...37
5.1 O contexto………………………………………………………….……….........37
5.1.1 O grupo de estudo…………………………...…………….…………..….37
5.1.2 Cosmologia no currículo mínimo do estado do Rio de Janeiro……..........38
5.2 O método da pesquisa…………….………………………………….……....…....38
5.2.1 A pesquisa-ação na realidade da sala de aula……………………....….....38
5.2.2 Um pouco da pesquisa qualitativa aplicada na dissertação…………..…..39
5.3 Os princípios do planejamento didático……………………………………...…..41
5.3.1 Das aulas……………………………………...……………………...…...41
5.3.2 Da sequência didática…………………………………...…………...…...42
5.4 Aplicação do produto…………………………………….……………........…....43
5.5 A coleta de dados…………………………………………...…………….…..….47
5.5.1 Desenho……………………………..…………………………….….…..47
5.5.2 Mapas conceituais……………………………..………………….…..….48
5.5.3 Questionário final…………………………………………………....…...48
Capítulo 6 Resultados e discussão………………………………………..…….....….50
6.1 A análise de conteúdo na pesquisa qualitativa………………………………..….50
6.2 Os conhecimentos prévios à partir dos desenhos…………………………......….52
6.3 Sobre os mapas conceituais………………………………………………...….…55
6.3.1 Categorização dos mapas conceituais…………………………….….…..56
6.3.2 Análise dos mapas conceituais por categoria………………………….....58
6.4 Sobre o questionário final…………………………………………………....…..71
6.5 Uma visão crítica do produto educacional………………………………...….….79
Capítulo 7 Considerações Finais………………………………………………....…...82
Apêndice A Produto Educacional………………………..……………………...……..86
Apêndice B Esquema de Apoio…………………………………...……………...…...121
Referências Bibliográficas……………………………...………………………...…...122
Capítulo 1
Introdução
Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN’s) convidam os professores de Física e, de
certo modo, a todos aqueles que estão responsabilizados pelo ensino dessa disciplina no Brasil, à
uma reflexão quanto ao currículo de Física que é atualmente adotado nas escolas de Ensino
Médio. Sua proposta básica é oferecer uma abordagem dos conteúdos tratados por essa disciplina
de modo a propiciar a formação de um cidadão participativo no contexto científico e tecnológico
da sociedade contemporânea. Isso só será possível abandonandose o carácter essencialmente
teórico e abstrato tal como os conteúdos de Física são tradicionalmente ensinados nas salas de
aula do Ensino Médio. Devese promover, em seu lugar, uma aprendizagem na qual o aluno
consiga dar significados ao conhecimento novo que a ele é apresentado, partindose de conteúdos
que fazem parte de seu contexto vivencial. Neste ponto, os PCN’s apontam para um ensino de
Física pautado pela abordagem de conteúdos da Física Moderna e contemporânea.
No estado do Rio de Janeiro, desde o ano de 2012, os professores de Física que lecionam
em escolas estaduais devem se orientar pelo Currículo Mínimo elaborado especificamente para
essa disciplina. Nesse documento, em consonância com as ideias trazida pelos PCN’s em relação
à reformulação do ensino de Física, a abordagem de assuntos de Física Moderna e
contemporânea é distribuída ao longo dos três anos do Ensino Médio. Desta forma, o grande
tema Mecânica começa a ser abordado no currículo mínimo à partir da Cosmologia, ministrada
como conteúdo inicial do primeiro ano do Ensino Médio, e não como um tópico de final de
curso, como normalmente tais conteúdos eram encontrados.
A sequência didática que foi elaborada como produto educacional desta dissertação
oferece uma opção de ensino dos conteúdos de Cosmologia utilizando os mapas conceituais de
Novak como instrumentos de promoção e avaliação da aprendizagem. Respaldada nos trabalhos
do professor Marco Antônio Moreira no campo do ensino de Física a presente proposta foi
fundamentada na teoria da Aprendizagem Significativa.
O produto educacional aqui desenvolvido envolveu três etapas: a primeira consistiu em
um levantamento dos conhecimentos prévios dos estudantes à partir da solicitação para que
elaborassem um desenho sobre como concebiam o sistema solar; a segunda etapa consistiu na
elaboração de mapas conceituais à partir de textos previamente selecionados e utilizados
paralelamente ao emprego de organizadores prévios; e a terceira etapa consistiu na aplicação de
um questionário final para verificação se houvera evolução e/ou substituição dos conceitos
previamente presentes na estrutura cognitiva dos estudantes.
Para apresentação do produto, sua fundamentação e os resultados de sua aplicação, esta
dissertação foi organizada da seguinte forma:
No capítulo 2 é apresentado o referencial teórico no qual o trabalho foi fundamentado.
Tratase de uma apresentação da teoria da Aprendizagem Significativa, do norteamericano
David Paul Ausubel. Este capitulo é finalizado com uma apresentação da concepção de
pesquisa adotada ao longo da elaboração dos trabalhos, que foi a pesquisaação.
Os mapas conceituais são apresentados no Capítulo 3, iniciando pela definição e origem,
passando pelos princípios de sua elaboração e avaliação. Encerrando este capítulo é
discutida a relação destes mapas com a Aprendizagem Significativa e suas aplicações no
campo do ensino.
O Capítulo 4 apresenta uma discussão de como o ensino de Cosmologia é proposto no nível
médio. Para tanto, é analisada a sua abordagem pelos documentos oficiais que
consubstanciam o ensino de Física nas salas de aulas.
A metodologia de pesquisa que foi utilizada neste trabalho é apresentada no capítulo 5,
juntamente com uma breve descrição do grupo de alunos e da escola onde o produto foi
aplicado. O capítulo finaliza com uma apresentação dos procedimentos que nortearam a
elaboração do produto bem como a obtenção dos dados gerados pela pesquisa.
Os resultados obtidos são discutidos no capítulo 6 através da utilização da análise de
conteúdo na pesquisa qualitativa. Neste capítulo também é discutido de que maneira o
levantamento de conhecimentos prévios e a elaboração de mapas conceituais influenciaram
nas respostas obtidas pelo questionário final. O capítulo se encerra com uma discussão da
consolidação do produto após sua aplicação teste.
Por fim, no Capítulo 7 são feitas as considerações finais do trabalho, enquanto que o
produto em si, ou seja, a sequência didática, é apresentada nos Apêndice A e B.
2
Capítulo 2
Referencial Teórico
Neste capítulo apresentamos a teoria da Aprendizagem Significativa do norteamericano
David Paul Ausubel, que usaremos como referencial teórico para elaborar e analisar nosso
produto. Os princípios da pesquisaação são apresentados ao final do capítulo, pois norteiam a
postura do professor enquanto pequisador em sala de aula.
2.1 A Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel
Uma das teorias da aprendizagem mais difundidas atualmente é a chamada Teoria da
Aprendizagem Significativa, que desenvolveuse a partir dos trabalhos do psicólogo e psiquiatra
norteamericano David Paul Ausubel (19182008). Segundo seu autor, o conteúdo novo
apresentado ao estudante se insere na sua estrutura cognitiva interagindo com o que ele já sabe
anteriormente. Isto é, para que um indivíduo aprenda é necessário que o novo conhecimento com
o qual ele toma contato interaja de maneira substantiva e nãoarbitrária com os conhecimentos
que ele já possui. Portanto, tal teoria trata de uma forma de aprendizagem nãoisolada, pelo
contrário, dinâmica e interativa ,evidenciando que o aluno, para aprender, precisa relacionar todo
conhecimento acumulado ao longo de sua trajetória escolar de maneira clara e coerente. Em
outras palavras, todo o conhecimento acumulado em um indivíduo, para que se configure
plenamente estabelecido, deve estar associado de maneira lógica e substancial, à semelhança de
uma corrente que para constituirse em sua total integridade precisa ter seus elos interligados
entre si. Assim, é o conhecimento anterior que permite um novo conhecimento ter significado.
Segundo Moreira (1997):
“A essência do processo daAprendizagem Significativa está, portanto, no
relacionamento nãoarbitrário e substantivo de ideias simbolicamente
expressas a algum aspecto relevante da estrutura de conhecimento do
sujeito, isto é, a algum conceito ou proposição que já lhe é significativo e
3
adequado para interagir com a nova informação.”[MOREIRA, 1997, p.2]
Segundo Ausubel, a fixação do novo conhecimento acontece quando ele se associa de
forma nãoarbitrária e substantiva (nãoliteral) com os elementos relacionados e já presentes no
cabedal cognitivo do estudante. Quando se fala de uma aquisição nãoarbitrária de conhecimento
queremos dizer que o novo conteúdo deve ser significativo para o aluno, isto é, ele precisa ser
capaz de fazer associações com ele, de relacionar o novo com o velho conhecimento. Nesse
processo, aquilo que o professor propõe como conhecimento a ser adquirido incorporase à
estrutura cognitiva do indivíduo tomando seu devido lugar e provocando as mudanças
necessárias para a sua total assimilação. Importante ressaltar ainda que essa associação não se dá
de qualquer forma, ela acontece quando o sujeito associa o novo conhecimento com conteúdo
específico já presente. E quando se fala de uma aprendizagem substantiva propõese aquela
aprendizagem na qual não se deve fixar em palavras meramente, mas nos conceitos trazidos pelo
conjunto de palavra, ou seja, como as idéias estão encadeadas dentro de um contexto lógico e
coerente de conteúdo.
Concluindo, considerandose as ideias da teoria da Aprendizagem Significativa, tornase
fundamental que os professores, de alguma forma, busquem, em primeiro lugar, maneiras de se
sondar os conhecimentos prévios de seus alunos antes de apresentarlhes um conhecimento
novo.
2.1.1 Conhecimentos prévios
A Aprendizagem Significativa está calcada, como já vimos no item anterior, na aquisição
de conteúdo mediante sua interação substantiva e nãoarbitrária com aquilo que o indivíduo já
sabe. Ausubel se referia a esses elementos essenciais da aprendizagem, os conhecimentos
prévios, chamandoos de subsunçores. Os subsuncçores funcionam dentro da estrutura cognitiva
do indivíduo como âncoras que direcionam a assimilação de novos conhecimentos. A palavra
subsunçor é utilizada em substituição à palavra inglesa “subsumer”. O subsunçor, por sua vez,
tanto pode ser um símbolo já significativo, um conceito, uma proposição, um modelo mental ou
mesmo uma imagem.
4
Os conhecimentos prévios do sujeito possuem um carácter específico para cada assunto
com o qual ele se depara por recepção ou mesmo por descobrimento. Isto quer dizer que o sujeito
ao se deparar com um novo conceito através de uma aula, de um vídeo ou simplesmente de uma
leitura, automática e inconscientemente acessa seu cabedal de conhecimentos prévios, ou
subsunçores, na busca instintiva de informações que possam auxiliálo no processo de dar um
significado ao novo conhecimento, para que este figure como um novo conceito adquirido. Esse
processo se dá de maneira dinâmica e interativa, pois quando o novo conceito é adquirido ele
acaba, devido a uma relação de mão dupla, modificando o subsunçor que lhe serviu de âncora e
provocando neste mudanças que o tornam mais geral e abrangente ou corroborando
conhecimentos já presentes.
Moreira (2012) usa como exemplo para esclarecer a interação subsunçorconceito novo o
caso da Conservação da Energia Mecânica. Salienta que quando um estudante é instigado a
resolver problemas de energia cinética e potencial está, apenas corroborando as idéias que já
possui. Entretanto, se lhe for apresentada a 1ª Lei da Termodinâmica como um novo caso de
conservação de energia, porém, em fenômenos térmicos, o subsunçor inicial ganhará novos
significados e ficará mais abrangente pois terá, para o aprendiz, aplicação não somente na
Mecânica mas na Termodinâmica também. À medida que novos conceitos vão sendo
apresentados e interagindo de forma significativa, como a conservação do momento linear,
angular e da carga elétrica, estes vão se associando ao subsunçor conservação da energia
enriquecendoo e tornandoo cada vez mais abrangente e estável. O aprendiz nesse processo, de
recepção ou descoberta de novos conceitos pouco a pouco, estará elevando o subsunçor inicial,
conservação da energia, ao patamar de uma lei geral da Física. Conforme Moreira (2012)
“Esta forma de Aprendizagem Significativa, na qual uma nova idéia, um
novo conceito, uma nova proposição, mais abrangente, passa a
subordinar conhecimentos prévios é chamada de Aprendizagem
Significativa superordenada. Não é muito comum; a maneira mais típica
de aprender significativamente é a Aprendizagem Significativa
subordinada, na qual um novo conhecimento adquire significado na
ancoragem interativa com algum conhecimento prévio especificamente
5
relevante.” [MOREIRA, 2012, p.3]
Interessante notar que um subsunçor, potencialmente rico e estável, à medida que não é
utilizado, passa por um processo de obliteração. Perde a clareza e consistência de seus
significados. Dizemos, então, que o subsunçor foi esquecido pelo indivíduo. Entretanto, esse
processo é normal e uma reaprendizagem desses conceitos se processa de forma relativamente
fácil quando a aprendizagem é significativa. Disso percebemos, então, que a Aprendizagem
Significativa não é aquela que nunca se esquece mas sim aquela que, uma vez tendo sido
realizada, permite a reaprendizagem rápida dos conteúdos quando o sujeito julgar necessário. O
mais importante, portanto, é que os significados não ser perdem nesse processo de assimilação
obliteradora. E isto é justamente o que diferencia a Aprendizagem Significativa daquela chamada
de aprendizagem mecânica, pois, nesta, a reaprendizagem não é possível, haja vista, que os
conteúdos, em momento algum, chegaram a ser aprendidos de fato [MOREIRA, 2012].
De certa forma podemos dizer que em nossa estrutura cognitiva há vários subsunsores e
estes estão em diversas fases de desenvolvimento. Alguns estão menos avançados, outros mais
avançados e há inclusive os que estão involuindo. Essas constatações contribuem para nos
mostrar que a estrutura de subsunçores à qual damos guarida em nosso campo cognitivo é uma
estrutura dinâmica e bastante versátil.
Entretanto, é importante considerar ainda que os conhecimentos prévios que o sujeito
possui, embora sejam considerados por Ausubel como os elementos mais importantes na
facilitação da Aprendizagem Significativa, nem sempre cumprem esse papel. Há conhecimentos
prévios que dificultam a Aprendizagem Significativa de determinados conceitos. São os que
chamamos de concepções alternativas as quais atualmente vêm sendo pesquisadas,
principalmente, no Ensino de Ciências. Outro fato é que uma Aprendizagem Significativa nem
sempre equivale a dizer uma aprendizagem correta. As próprias concepções alternativas citadas
anteriormente são resultado de aprendizagens significativas em desacordo com o conhecimento
cientificamente aceitável.
Encontramos, na literatura, basicamente duas condições que devem ser respeitadas para
considerarmos a Aprendizagem Significativa que são o uso de material potencialmente
significativo e estudantes predispostos a aprender. De acordo com Pelizzari (et al, 2002):
6
“Para haver Aprendizagem Significativa são necessárias duas condições.
Em primeiro lugar, o aluno precisa ter uma disposição para aprender: se o
indivíduo quiser memorizar o conteúdo arbitrária e literalmente, então a
aprendizagem será mecânica. Em segundo, o conteúdo escolar a ser
aprendido tem que ser potencialmente significativo, ou seja, ele tem que
ser lógica e psicologicamente significativo: o significado lógico depende
somente da natureza do conteúdo, e o significado psicológico é uma
experiência que cada indivíduo tem. Cada aprendiz faz uma filtragem dos
conteúdos que têm significado ou não para si próprio.” [PELIZZARI et
al, 2002, p.38]
Normalmente, em sala de aula, os recursosdisponíveis para que os professores possam
trabalhar os conteúdos de suas disciplinas são o livro didático e suas próprias aulas.
Considerandose ainda que em alguns casos, os professores se utilizam de softwares de
computadores e aplicativos de smartphones e tablets. Seja o que for que o professor vá usar, tais
recursos precisam apresentar um certo nível de lógica e coerência aos estudantes para que estes
possam atribuir um significado ao material, por isso dizemos que tais materiais podem, no
máximo, ser considerados potencialmente significativos ou não significativos. Em outras
palavras, para ser significativo o material utilizado precisa ser relacionável à estrutura cognitiva
do estudante, isto é, deve encontrar conhecimentos prévios que lhe confiram logicidade para o
aprendizado. Moreira (2012) salienta que:
“É importante enfatizar aqui que o material só pode ser potencialmente
significativo, não significativo: não existe livro significativo, nem aula
significativa, nem problema significativo, pois o significado está nas
pessoas, não nos materiais.” [MOREIRA, 2012, p.8]
Por outro lado, estarem os estudantes, predispostos a aprender parece ser a condição mais
difícil de ser atingida. E isso não se relaciona com o gostar ou não de tal disciplina. O indivíduo
precisa estar predisposto a diferenciar e integrar o novo conhecimento que a ele é apresentado.
Por algum motivo ele percebe que precisa fazer isso. Pode ser, por exemplo, pela consciência de
7
que se não conseguir o entendimento do assunto não conseguirá a aprovação nos exames.
A realidade em que, na maioria dos casos, o professor se depara na realização de seu
trabalho é aquela em que os estudantes chegam em sala de aula com extrema dificuldade para
relacionar os novos conhecimentos com seus conhecimentos prévios. Isso se dá, principalmente,
pela ausência parcial ou até mesmo total de tais conhecimentos. Portanto, para alcançar a
Aprendizagem Significativa de conteúdos, o trabalho do professor deve começar pela
investigação da existência ou não desses conhecimentos pois, os novos conhecimentos
necessitam de uma estrutura conceitual de apoio na qual possam se fixar e ganhar sentido.
Entretanto, como é comum ocorrer que os estudantes não tenham os conhecimentos prévios
necessários para a sequência dos estudos, uma possibilidade de contornar esse problema seria
pela inserção e uso de organizadores prévios na elaboração das estratégias de ensino e
aprendizagem.
2.1.2 Organizadores prévios
O problema da falta de domínio de um conteúdo por parte dos alunos é recorrente em
nossas redes de ensino. Não raro, ao entrar em sala de aula, o professor se depara com uma
realidade alarmante. Ao iniciar uma matéria de ensino com seus alunos, logo percebe, que neles
falta o conhecimento necessário para acompanhar o conteúdo que deseja ministrar ou esses
mesmos estudantes não conseguem perceber a relação entre o que eles já estudaram e o novo
conteúdo apresentado. Isto é, os estudantes não possuem os subsunçores, ou não conseguem
perceber os vínculos entre os conteúdos que estudam, com os quais darão significado ao novo
conhecimento que o professor abordará em suas aulas.
Em casos como esse, o próprio Ausubel, recomenda o uso de organizadores prévios.
Estes se constituem em um recurso que propiciará aos estudantes a facilitação da Aprendizagem
Significativa de um novo conteúdo. Entretanto, este recurso instrucional deve ser bem
compreendido para não ser confundido com um simples resumo, sumário ou visão geral por que
estes estão no mesmo nível de abstração do material que deve ser aprendido. O requisito
fundamental para que determinado material possa ser considerado um organizador prévio é a sua
8
abrangência, abstração e inclusividade. Assim:
“Os organizadores prévios podem tanto fornecer “ideias âncora”
relevantes para a Aprendizagem Significativa do novo material, quanto
estabelecer relações entre ideias, proposições e conceitos já existentes na
estrutura cognitiva e aqueles contidos no material de aprendizagem, ou
seja, para explicitar a relacionabilidade entre os novos conhecimentos e
aqueles que o aprendiz já tem mas não percebe que são relacionáveis aos
novos.” [Moreira, 2012, p.2]
Podem funcionar como organizadores prévios uma pergunta, uma situaçãoproblema,
um enunciado, um filme, uma leitura introdutória, uma simulação ou até mesmo uma aula que
anteceda um conjunto de outras aulas que tratarão de determinado assunto. Um organizador
prévio bem escolhido funcionará como um facilitador da Aprendizagem Significativa na medida
em que participe do processo como uma ponte entre os conhecimentos prévios dos estudantes e
os novos conhecimentos com os quais passam a ter contato. Essa é justamente a verdadeira
função de um organizador prévio, ser uma “ponte cognitiva”, segundo Ausubel, sem, no entanto,
desconsiderar uma outra possibilidade dos organizadores prévios, que é a introdução de
subsunçores na estrutura cognitiva dos estudantes.
Podese, na prática, trabalhar com dois tipos de organizadores prévios em função do
conteúdo que deve ser ensinado. Se os novos conhecimentos são familiares aos estudantes,
podese utilizar o organizador do tipo comparativo que funcionará como a ponte entre o
conhecimento similar já existente na estrutura cognitiva do estudante e o novo conhecimento
apresentado. Tal organizador propiciará a integração e a diferenciação entre novos e velhos
conceitos. Em contrapartida, se o novo conhecimento não for familiar aos estudantes o melhor é
optar por um organizador do tipo expositivo. Este é estruturado em cima daquilo que os
estudantes já conhecem de outras áreas de estudo e funciona como “ancoradouro inicial
provisório” aos novos conceitos, ideias ou proposições apresentados aos aprendizes.
9
2.2 PesquisaAção
A pesquisaação é uma forma de se confrontar um problema sendo parte integrante do
contexto onde ele é gerado, não evidentemente, como o seu causador, mas, sobretudo, como
aquele que o observou e deseja encontrar soluções possíveis de se pôr em prática. A
pesquisaação opõese à pesquisa tradicional pelo seu modus operandi, na verdade, ela tem
características próprias, pois ela não se baseia em uma única maneira de agir, rígida, padronizada
como a pesquisa tradicional é realizada nos meios científicos, pois suas etapas de realizações
dependerão do contexto em que a pesquisa estiver sendo desenvolvida e dos indivíduos dela
participantes. Esse tipo de pesquisa tem por objetivo principal, tirar o pesquisador de sua
imobilidade. Ela visa trazer o pesquisador para o ambiente pesquisado por meio de sua
participação atuante. Desse modo, ela toma por objetivo superar o problema inicialmente
identificado, e muito criticado por diversos pesquisadores, que é a falta de sintonia entre a teoria
empregada pelo pesquisador e sua prática profissional.
“A pesquisaação surgiu da necessidade de superar a lacuna entre teoria e
prática. Uma das características deste tipo de pesquisa é que através dela
se procura intervir na prática de modo inovador já no decorrer do próprio
processo de pesquisa e não apenas como possível conseqüência de uma
recomendação na etapa final do projeto.” [ENGEL, 2000, p.182]
Quando se diz que a pesquisaação, em seu contexto, almeja tirar o pesquisador de sua
imobilidade (neutralidade), temse a intenção de dizer que, nesse tipo de pesquisa, o pesquisador
deve mudar a concepção tradicional que tem de si mesmo e de seu papel ao longo do processo.
Ele deve se aproximar ativamente do contexto em que trabalha sem, no entanto, perder o contato
com o objeto de pesquisa. Todas as suas ações devem estar voltadas para o entendimento de
como o problema se encaixa no ambiente em que a pesquisa se desenvolve, de que maneira, esse
problema, influencia o comportamento dos indivíduos envolvidos e quais os procedimentos que
devem ser tomados ao longo do processo, e não somente à criação de uma proposta de resolução
em uma etapa final.
10
Segundo Naiditch (2010) a pesquisaação é uma:
“Forma de pesquisa interativa que visa compreender as causas de uma
situação e produzir mudanças. O foco está em resolver algum problema
encontrado por indivíduos ou por grupos, sejam eles instituições, escolas,
ou organizações comunitárias. A pesquisaação se desenvolve na medida
em que pesquisadores investigam um problema e sugerem possíveis
soluções, visando melhorar sua prática profissional, as estratégias por
eles utilizadas em sua forma de trabalho e ampliar o conhecimento acerca
de questões que afetam diretamente a produtividade ou a qualidade do
trabalho desenvolvido por um grupo ou por uma instituição.”
[NAIDITCH, 2010, p.1]
Assim, notase que ao se optar pela realização de uma pesquisaação, o pesquisador
nunca a realiza sozinho, pois ele é parte integrante de um grupo que percebe e assume que um
problema existe e cuja solução passa a ser buscada pela atuação do profissional que o lidera. A
contrapartida desse processo acaba sendo uma melhoria no agir do próprio pesquisador, pois ele
se desenvolve como profissional na medida em que problemas são resolvidos, que o
conhecimento para implementação de possíveis soluções aumenta ou quando ele consegue
acrescentar melhorias em suas estratégias de atuação.
Segundo diversas fontes, Engel (2000); Franco (2005); Naiditch (2010) a pesquisaação
iniciouse com os trabalhos do psicólogo alemão Kurt Lewin (1890–1947). Esses trabalhos se
desenvolveram à partir de 1946, em um contexto caracterizado pelo período do pósguerra. Suas
atividades experimentais, de campo, ocorreram quando ele trabalhava em conjunto com o
governo norteamericano. Seus objetivos iniciais eram a mudança de hábitos alimentares da
população e a postura frente a grupos minoritários. Além disso,
“Pautavase por um conjunto de valores como: a construção de relações
democráticas; a participação dos sujeitos; o reconhecimento de direitos
individuais, culturais e étnicos das minorias; a tolerância a opiniões
divergentes; e ainda a consideração de que os sujeitos mudam mais
11
facilmente quando impelidos por decisões grupais. Suas pesquisas
caminhavam paralelamente a seus estudos sobre a dinâmica e o
funcionamento dos grupos. Sua forma de trabalhar a pesquisaação teve
grande desenvolvimento nas empresas em atividades ligadas ao
desenvolvimento organizacional.” [FRANCO, 2005, p. 485]
À partir daí, na década de 60, a pesquisaação se desenvolveu bastante na área da
Sociologia preconizando que o pesquisador saísse de seu isolamento e assumisse as
consequências de sua pesquisa. Foi o primeiro passo para surgirem pesquisadores mais
participativos ao longo de todo o processo investigativo.
O próximo campo de aplicação da pesquisaação foi, então, o próprio campo do ensino,
em que o professor passou a ser um professorpesquisador fazendo de sua própria sala de aula
seu objeto de pesquisa. Isso contrasta fundamentalmente com a atuação do professor até então.
Pois este se resumia em um reprodutor de “soluções” para os problemas identificados em sala de
aula, vindos de fora, isto é, de outros profissionais que propunham soluções para os problemas
encontrados durante as aulas sem, no entanto, participar do ambiente escolar.
O principal problema enfrentado, quando do surgimento da pesquisaação nas escolas, era
a disparidade entre a teoria educacional que o professor aprendia nas cadeiras universitárias para
lhe servir de base no processo de ensino e aprendizagem e sua verdadeira realidade na prática
profissional e não seria exagero admitir que atualmente esse ainda é um grande problema
presente nas escolas de todo o país, principalmente por falta de formação adequada por parte do
professor que deixa as universidades, do âmbito de seus cursos de graduação, sem terem essa
lacuna devidamente preenchida. Pois como afirma Santos (2010) :
“A construção da formação do professor iniciase no processo de
efetivação da formação inicial e posteriormente continuada. O modelo
delineado atualmente sobre a formação dos profissionais da educação
apresentase com a inexistência de um sistema articulado no processo de
formação inicial e continuada. Tal fato ocasionou a falta de coordenação
e organização das agências formadoras, resultando em ineficácia no
12
desenvolvimento dos cursos de formação inicial, incorrendo em práticas
compensatórias de formação continuada.” [SANTOS, 2010, p.31]
A tentativa de resolução desse problema exigia uma maneira prática e eficaz de atuação
do profissional professor, nesse ínterim, é que a pesquisaação toma a sua parte do processo e
passa a auxiliar o trabalho investigativo do professor com o intuito de lhe descortinar as
verdadeiras mazelas do ensino em suas salas de aula a fim de superálas.
A pesquisaação promove o professor em sua função profissional ao conferirlhe
autonomia para refletir e modificar sua própria prática. Isso se refletirá no surgimento de um
profissional diferente, engajado em sua realidade de trabalho, encorajado a promover as
mudanças necessárias para melhorar sua prática e consciente das mudanças que pode alcançar.
Desse modo, tendo a pesquisaação papel tão importante para o desenvolvimento
profissional do professor é necessário que ele apropriese dos conceitos e das técnicas pertinentes
ao desenvolvimento desse tipo de pesquisa. Pois há um consenso no meio profissional de que o
professor não sai da universidade “pronto”, seria necessário complementar sua formação com
atividades que engajassem o profissional em um trabalho que lhe confira maior confiança e
desenvoltura no desempenho de sua profissão. Para isso, o professor precisaria dominar os
mecanismos adequados para que ao mesmo tempo em que melhore técnica e profissionalmente
compreenda melhor a realidade em que ele se faz presente e atuante.
Concluindo essa fundamentação teórica, podemos afirmar que a pesquisa e o trabalho
desenvolvido nesta dissertação, assim como o de todo professor participante deste programa de
mestrado profissional em ensino, é uma pesquisaação. Mais do que simplesmente constatar isso,
entendemos como parte essencial deste trabalho a tomada de consciência deste novo papel.
Ressaltamos que não se trata de um papel temporário, mas da transformação de um profissional
que se via professor apenas, em um profissional que pautará doravante sua atividade de ensino na
pesquisa, no aprimoramento de suas práticas e na pesquisaação.
13
Capítulo3
Mapas conceituais
Neste capítulo introduzimos os mapas conceituais explicando sua estrutura e como se
constrói um. Em seguida, mostramos o interesse de tais mapas para o ensino, em particular sua
utilização no processo de ensino e aprendizagem. Por fim, discutiremos alguns exemplos de
pesquisas acadêmicas que aplicaram tais mapas para estudar a ocorrência de Aprendizagem
Significativa.
3.1 Definição e origem
De uma forma bem simples podemos definir um mapa conceitual ou mapa de conceitos
como aquela estrutura geométrica que traz em seu bojo a representação de como conceitos ou
palavras que representam esses conceitos se relacionam numa grade de conhecimentos. Tais
mapas apresentam certas particularidades e qualidades que os tornam bastante propícios para o
uso em atividades de ensino e aprendizagem. Portanto, a abordagem para o ensino de
Cosmologia, proposta neste trabalho, ocorre por meio da utilização de mapas conceituais, os
quais, como nos diz Moreira e Rosa (1986) ,
“(...) podem ser vistos como diagramas hierárquicos que procuram
refletir a organização conceitual de uma disciplina ou parte dela, ou seja,
derivam sua existência da estrutura conceitual de uma área de
conhecimento.” [MOREIRA;ROSA,1986, p.17]
Os mapas conceituais podem ser utilizados com uma ampla gama de possibilidades: na
organização estrutural de um conteúdo, na avaliação da aprendizagem e também na própria
atividade de ensino. Neste último caso, mostram a estrutura hierárquica daquilo que está sendo
ensinado evitando um ensino mecânico e meramente baseado em decorar o que o professor
transmite, facilitando, nesse sentido, que ocorra uma Aprendizagem Significativa. Em outras
palavras, os mapas conceituais facilitam ao estudante associar a simbologia criada/apresentada
14
para ele de forma nãoliteral, com aquilo que ele já sabe especificamente sobre o conteúdo que
estiver sendo ensinado.
Neste trabalho, aplicaremos a técnica dos mapas conceituais, desenvolvida por Joseph
Novak e seus colaboradores da Universidade de Cornell, na década de setenta. Naquela ocasião,
Novak tentou verificar a aprendizagem de novos conhecimentos de ciências em crianças, apenas
entrevistandoas, entretanto, esse método se mostrou bastante complexo e ineficiente, por isso
ele teve a necessidade de buscar outra forma de verificação dessa aprendizagem, optando então
por sistemas gráficos que expressassem a estrutura cognitiva das crianças, isto é, a estrutura de
seu conhecimento adquirido. Esse método, que também se baseou na Teoria da Aprendizagem
Significativa de Ausubel, recebeu o nome de mapas conceituais e, à partir de então, pôde ser
aplicado em diversas situações dentro e fora do ensino [NOVAK; CAÑAS, 2008].
3.2 Estrutura e construção
Primeiramente devese ter em conta que um mapa conceitual, embora apresente linhas e
setas, estas, não representam direcionalidade, sequência ou temporalidade. Não visa classificar
os conceitos nele inseridos mas pode trazer certa hierarquização entre esses mesmos conceitos.
Também diferem dos mapas mentais na medida em que estes não visam estabelecer relações
próprias entre aquilo que representam. Portanto, o fundamental em um mapa conceitual é a
representação da relação hierárquica ou não, existente entre os conceitos nele estabelecidos
evidenciando a estrutura que se forma ao longo do processo de ensino e aprendizagem.
Quando observamos o mapa conceitual construído por alguém, percebemos que ele é um
diagrama que apresenta diversas formas geométricas com inscrições (conceitos), as mais comuns
sendo retângulos, círculos e elipses. Na verdade, porém, essas figuras geométricas não são
relevantes para o que o mapa conceitual se propõe. O mais importante a ser apresentado são as
relações entre os conceitos. Notase também que o mapa conceitual apresenta conceitos ligados
por linhas, a esse conjunto dáse o nome de proposição [MOREIRA, 2012]. Essas linhas,
realmente, são importantes por que evidenciam que há uma relação entre aqueles conceitos que
elas ligam. Lembrando ainda que, apesar da importância dessas linhas, sua forma e comprimento
não devem influenciar no entendimento do mapa conceitual.
15
Um modelo comum, mas não obrigatório de mapa conceitual é aquele que apresenta
conceitos mais inclusivos e abrangentes no topo e outros mais específicos e menos abrangentes
na base. Mas, rassaltase, esse constitui apenas um exemplo, não havendo uma regra fixa que
obrigue a construção de um mapa conceitual que siga esse modelo ou outros. Entretanto, um
bom procedimento na construção de um mapa conceitual é acrescentar, na linha que une dois
conceitos, uma ou algumas poucas palavraschave, compondo uma proposição, como ilustra a
Figura 3.1. Esse procedimento contribui para mostrar clareza na relação entre os dois conceitos
ligados na medida em que evidencia o foco da relação. E esperase que com isso o autor do mapa
conceitual possa explicar a relação entre tais conceitos da maneira como ele a concebeu.
Uma característica importante do mapa conceitual é o fato dele não ser autoexplicativo,
devendo, portanto, ser explicado por quem o produziu em um processo que é chamado de
externalização de significados. Moreira (2012) afirma que os mapas conceituais são bastante
adequados para esse processo e, além disso, propõe um roteiro de como produzir mapas
conceituais sem, no entanto, estabelecêlo como uma receita única para sua elaboração.
Figura 3.1 Dois conceitos relacionados através de uma linha contendo palavras chaves,
constitui o que se chama uma proposição.
16
Ao construirse um primeiro mapa conceitual, é aconselhável que a pessoa comece por
uma área de conhecimento que lhe é familiar e, como a estrutura de um mapa dessa natureza
depende do contexto em que está inserido, identificálo com clareza contribuirá sobremaneira
para a execução da tarefa. Podese começar identificando um segmento de texto, aula de
laboratório, de campo ou um problema/questão que se deseja compreender. Novak e Cañas, em
seus trabalhos, também orientavam para se delimitar um domínio de conteúdo reduzido para os
primeiros mapas conceituais que o indivíduo viesse a fazer [NOVAK;CAÑAS, 2008]. A Figura
3.2 apresenta uma sequência de passos que podem ser seguidos para a elaboração de um mapa
conceitual (MOREIRA, 2012).
Figura 3.2 Sequência de passos para construção de um mapa conceitual.
17
3.3 Mapas Conceituais e Aprendizagem Significativa
Vários autores se referem a técnica de utilização dos mapas conceituais em processos de
ensino e aprendizagem com vários objetivos, mostrando a grande versatilidade desses
instrumentos para auxiliar professores em suas tarefas cotidianas e na identificação da ocorrência
da Aprendizagem Significativa. Diz Moreira (1980):
“Assim, a utilização de um mapa conceitual como um método avaliativo,
tratase de uma técnica não tradicional e qualitativa, que busca observar
como o aluno estrutura, organiza, hierarquiza, integra e relaciona
conceitos de certa unidade de estudo, procurando obter evidências de
Aprendizagem Significativa. Deve ser utilizado preferivelmente quando
os alunos já possuem certa familiaridade com o conteúdo. Assim, os
mapas de conceitos são bons instrumentos para representar a estrutura
cognitiva do aluno, averiguando além dos subsunçores já existentes, as
mudanças que ocorrem na estrutura cognitiva durante a instrução.”
[MOREIRA, 1980, p. 474]
Mapas conceituais relacionam conceitos através de palavaschave, oferecendo estímulos
aos estudantes para organizar sistematicamente os conteúdos aprendidos. Portanto, os mapas
conceituais podem ser utilizados como excelentes instrumentos que auxiliam os professores para
a promoção de uma Aprendizagem Significativa [FARIA, 1985].
Embora a proposta da utilização dos mapas conceituais como instrumentos facilitadores
do processo de ensino aprendizagem já exista há certo tempo [NOVAK e GOWIN, 1996] apud
Moreira (1986), ela ainda é pouco difundida. Acreditamos então, que é oportuno avançar nesse
campo propondo uma abordagem empregando mapas conceituais no ensino de conteúdos de
Cosmologia no nível do Ensino Médio.
18
3.4 Aplicações no ensino
Nesta seção analisamos alguns trabalhos da literatura que seguem a mesma linha dessa
dissertação, referentes ao uso dos mapas conceituais para finalidades aplicadas ao campo do
ensino de Física e de outras disciplinas do currículo de estudantes do Ensino Médio e Superior.
A finalidade das pesquisas foi predominantemente a de promoção e/ou avaliação da
aprendizagem, mas também há um trabalho voltado para a análise da construção das relações
entre os conceitos. Deste modo, nas subseções a seguir, são discutidos os trabalhos de duas
dissertações e dois artigos de periódicos brasileiros, com vistas a demonstrar a ampla utilização
dos mapas conceituais em diferentes níveis de ensino, com variados objetivos educacionais e
acadêmicos.
3.4.1 Promoção e avaliação da aprendizagem
Maffra (2011), em sua dissertação de mestrado, faz um estudo em que visa demonstrar a
aplicabilidade dos mapas conceituais como uma estratégia adicional em um processo
didáticopedagógico, ou seja, a qual o professor pode lançar mão em suas atividades de ensino.
Aplicandose esta técnica aos alunos do curso de graduação em Biologia do CEDERJ , 1
pólo de Volta Redonda, Maffra (2011) destaca a relativa facilidade de elaboração de mapas
conceituais pelos estudantes, pois estes precisariam apenas de materiais simples como
lápis/caneta e papel. Diante dessa facilidade a autora evidencia que essa técnicanão é mais
amplamente utilizada pela falta de material que possa ser utilizado como orientação teórica e
metodológica para a aplicação dessa técnica nas salas de aula. Ela buscou então:
“(...] aplicar, analisar e desenvolver estratégias diferenciadas de
aplicabilidade dos mapas conceituais (...) capazes de possibilitar sua
1 Centro de Educação Superior a Distância do Estado do Rio de Janeiro
19
utilização como uma ferramenta pedagógica geradora da Aprendizagem
Significativa.” [MAFFRA, 2011, p.11].
A pesquisa conduzida por Maffra (2011) procurou verificar se ocorriam mudanças
significativas no conhecimento adquirido pelos estudantes ao mesmo tempo em que a técnica
dos mapas conceituais era estudada como estratégia motivadora. A coleta de dados dessa
pesquisa transcorreu com a execução de várias tarefas de construção de mapas conceituais e
aplicação de questionários que, posteriormente, foram analisados em um enfoque
qualiquantitativo.
Maffra (2011) conclui que os mapas conceituais podem funcionar como mobilizadores e
promotores de habilidades que permitam aos estudantes maior desenvoltura em processos de
leitura, escrita, e interpretação. Adicionalmente, foi possível constatar que a estratégia dos
mapas conceituais em um grupo de estudantes constituise numa atividade motivadora à
aprendizagem, na medida em que facilita a interação e as discussões em torno da negociação
dos significados dos conceitos adquiridos.
Silva (2007), também em uma dissertação de mestrado, fez um estudo sobre a viabilidade
da utilização dos mapas conceituais como estratégia de promoção e avaliação da Aprendizagem
Significativa de conceitos de calorimetria nos estudos do Ensino Médio.
Partindo da premissa de que a avaliação não é, ou não deve, ser um procedimento final
após um período de estudos, mas sim um meio pelo qual a aprendizagem é proporcionada, Silva
(2007) propõe os mapas conceituais como um material auxiliar que permita ao professor avaliar
a aprendizagem de seus alunos de modo mais consistente com a realidade. Observando que os
estudantes, embora obtenham notas satisfatórias em testes e provas, não conseguem formular
respostas aceitáveis para a explicação de determinados fenômenos sobre os quais são indagados,
Silva (2007) propõe as seguintes reflexões:
“(...] para que avaliar ou por quê avaliar, se o julgamento que faço de
supostas aprendizagens não se reflete na forma de pensar e/ou interpretar
do aluno ? Estou avaliando corretamente ? Os alunos realmente
aprendem o que ensinamos em nossas aulas ? Então, levando em conta o
20
contexto, as condições e abordagens nas quais o ensino é desenvolvido
(…), que procedimento seria capaz de promover e avaliar a
aprendizagem dos alunos ?” [SILVA, 2007, p. 13]
Silva (2007) realizou sua pesquisa em duas turmas do 2º ano do Ensino Médio de uma
escola pública de Planaltina DF, numa das quais foi aplicada a metodologia com a utilização
dos mapas conceituais de acordo com a Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel
(turma experimental) e na outra não (turma de controle). As aulas em ambas as turmas foram dos
tipos expositiva e experimental sendo que a técnica dos mapas conceituais foi aplicada apenas na
turma “experimental”.
A coleta de dados nesse trabalho envolveu a aplicação de testes prévios, póstestes,
construção de mapas conceituais pelo grupo experimental, aplicação de provas, preenchimento
de um “diário de bordo” e o preenchimento de um questionário de opinião dos alunos do grupo
experimental.
Nas suas conclusões Silva (2007) comenta os resultados efetivamente alcançados em
relação à aprendizagem dos estudantes. Embora mencione que essa aprendizagem tenha ficado
aquèm do esperado, apontando como possível causa para isso o pouco tempo de aplicação da
técnica, os estudantes conseguiram montar mapas conceituais com boa diferenciação progressiva
e integração reconciliativa de conceitos, o que mostrou que havia a ocorrência da Aprendizagem
Significativa.
A partir do trabalho desenvolvido por Silva (2007) constatamos que os mapas
conceituais podem ser instrumentos úteis tanto na promoção quanto na avaliação da
Aprendizagem Significativa. Por meio da análise das respostas dos questionários, Silva (2007)
também mostrou que alguns alunos começaram a desenvolver o processo de metaaprendizagem
quando os mesmos avaliaram seu desempenho, associando sua evolução à construção destes
mapas. A Aprendizagem Significativa, segundo o autor, não se mostrou tão evidente em todos os
mapas produzidos, mas foi possível notar uma melhor estruturação e interrelação de conceitos
desenvolvidos ao longo das aulas, que só não foram melhores devido a falta de maturidade,
natural dos estudantes, para trabalhar com essa técnica.
21
Almeida e Moreira (2008) pesquisaram as dificuldades dos estudantes de graduação em
Física na assimilação de conceitos de óptica Física. Nesse trabalho os autores consideraram a
influência das concepções alternativas dos estudantes em seu processo cognitivo e o uso dos
mapas conceituais como facilitadores da aprendizagem desse conteúdo. Para tanto foi comparado
o tipo de aprendizagem demonstrada por dois grupos de alunos no estudo de Óptica Física: um
grupo, denominado experimental, com o qual utilizouse de mapas conceituais para o estudo
desse assunto, e outro grupo, denominado de comparação, com o qual foi utilizada uma
metodologia de ensino tradicional.
A pesquisa envolveu, inicialmente, 125 estudantes dos quais 61 eram graduandos do
curso de Física, que constituiu o grupo experimental, e 64 eram graduandos do curso de
engenharia, que constituiu o grupo de comparação. Ambos os grupos já haviam se submetido aos
estudos de óptica Física anteriormente. A primeira coleta de dados foi feita no início do período,
à título de teste prévio, e consistiu na aplicação de um questionário do tipo “papel e lápis” com
20 questões conceituais. O mesmo questionário, porém com alteração na disposição das questões
e dos ítens de resposta, foi novamente aplicado no final do semestre, com o objetivo de fazer
uma nova coleta de dados para que fosse possível comparar as evolução do desempenho dos dois
grupos analisados.
Somente o grupo experimental foi submetido à elaboração dos mapas conceituais. Para
construir seus mapas, os estudantes tinham como critério único utilizar o conteúdo trabalhado
nas aulas anteriores. Na aula seguinte à construção dos mapas conceituais, os estudantes ficavam
incumbidos de apresentálos, momento no qual também se fazia a discussão dos conceitos que
constituíam as proposições. Após as apresentações era permitido que os estudantes modificassem
seus mapas. A construção de cada mapa conceitual permitiu saber quais os conceitos que os
estudantes foram capazes de construir sem intervenções especiais.
Tanto na análise quantitativa como na qualitativa dos dados obtidos com os pré e
póstestes, Almeida e Moreira (2008) concluem que o melhor desempenho do grupo
experimental pode ser atribuído ao fato deste ter utilizado como estratégia de ensino a técnica do
mapeamento conceitual.
22
O objetivo principal da pesquisa de Almeida e Moreira (2008) foi investigar se os mapas
conceituais poderiam funcionar como instrumentos facilitadores da Aprendizagem Significativa
de conceitos relacionados ao tema óptica Física, bem como identificar a mudança conceitual em
relação às concepções alternativas dos estudantes sobre o comportamento ondulatório da luz.
Com base nos resultados obtidos, os autores concluem que o mapas conceituais são
potencialmente eficazes no processo de Aprendizagem Significativa dos conteúdos de óptica
Física, assim como podem funcionar também como facilitadores da identificação das
dificuldades que prejudicam os estudantes na aprendizagem desses conceitos. Os autores
concluem também que, embora o fator mais importante para a aprendizagem seja que o
conhecimento prévio do aluno interaja com os conhecimentos novos, para que ocorra mudança
conceitual e Aprendizagem Significativa é essencial que o aluno se engage de forma ativa no
processo de ensino aprendizagem.
3.4.2 Relações Conceituais
Nesta subseção apresentamos um estudo realizado por Cicuto e Correia (2012) sobre as
relações conceituais presentes nos mapas conceituais, a qual eles chamaram de “análise de
vizinhança”. De fato, os mapas conceituais podem revelar inúmeras informações sobre a
compreensão dos estudantes em relação ao tema mapeado em um nível latente, isto é, além do
que parece ser óbvio quando se observa o mapa conceitual pelas suas características visuais
como as proposições que os compõem e as palavras ou expressões que as ligam e dão sentido a
elas.
A técnica de avaliação proposta por Cicuto e Correia (2012) visa ir além da análise
estrutural ou proposicional como normalmente são avaliados os mapas conceituais. Entretanto,
para que essa técnica seja efetivada, a construção dos mapas conceituais deve ser planejada com
base em uma pergunta focal e um conceito obrigatório, designado criteriosamente pelo professor.
À partir dessas considerações iniciais e após os mapas prontos, os autores analisaram como os
estudantes conseguiram estabelecer as relações conceituais agregando “conceitos vizinhos” (CV)
ao “conceito obrigatório” (CO).
23
Um critério básico para a aplicação da técnica da análise de vizinhança na avaliação da
aprendizagem por meio da construção dos mapas conceituais é exigir do mapeador o uso do
“conceito obrigatório”, um conceito privilegiado, estabelecido pelo professor pois, sob essa
circunstância, “o esforço cognitivo imposto aos alunos é mais sofisticado do que aquele que é
usualmente necessário para obter bom desempenho em provas tradicionais
[CICUTO;CORREIA, 2012].” A maneira como o mapeador utiliza e dispõe o conceito
obrigatório e a ele relaciona conceitos vizinhos pode demonstrar com que importância o conceito
obrigatório é trabalhado ao longo da construção do mapa conceitual e, por conseguinte, qual foi a
importância cognitiva que esse conceito recebeu. Além disso, a relevância que esse conceito
apresenta no mapa pode facilitar a presença da diferenciação progressiva e/ou da integração
reconciliativa.
A coleta de dados realizada por Cicuto e Correia (2012) se baseou na produção de 69
mapas conceituais construídos individualmente durante a aula da disciplina Ciências da
Natureza. O conceito obrigatório selecionado pelo professor, um dos autores deste artigo, foi
“dispersão” sendo utilizado em associação à questão focal: “Como o desenvolvimento
científicotecnológico se relaciona com as mudanças climáticas?”. As aulas da disciplina
ocorreram ao longo de um semestre letivo e contaram também com um período de preparação e
treinamento para a construção de mapas conceituais. O material potencialmente significativo
utilizado nas aulas foram notícias da mídia, animações, imagens de satélite e
vídeosdocumentários.
Na análise dos mapas conceituais Cicuto e Correia (2012) levaram em consideração
quatro deles com o objetivo de evidenciar de que maneira o conceito obrigatório (“dispersão”)
foi relacionado com os conceitos vizinhos, demonstrando os padrões típicos encontrados com a
análise de vizinhança. Dessa análise os autores constataram nos mapas selecionados dois grupos
padrões principais: um com grande número de proposições e outro com número reduzido de
proposições que fazem relação direta com o conceito “dispersão”. Com essa análise foi possível
observar que os mapas conceituais com maior número de proposições relacionando conceitos
vizinhos diretamente ao conceito obrigatório não são necessariamente bons mapas, pois as
associações realizadas não guardavam relação com construções aceitáveis dos conceitos dentro
24
da temática abordada. Isso mostra que tais mapas evidenciam uma estrutura cognitiva ainda
confusa por apresentarem associações conceituais e construções semânticas incorretas. Por outro
lado, os mapas conceituais com menor número de conceitos vizinhos associados ao conceito
obrigatório na construção de proposições estavam melhor estruturados.
Cicuto e Correia concluem então que:
“a quantidade de CVs e de proposições estabelecidas a partir do CO não
tem relação direta com o nível de entendimento sobre o tema mapeado.
Certamente, há espaço na literatura para a aplicação da analise de
visinhança em outros contextos educacionais para verificar a robustez da
conclusão obtida a partir dos MCs considerados nessa oportunidade.”
[CICUTO; CORREIA, 2012, p. 9]
Concluímos esta seção ressaltando que, como evidenciado no trabalho de Cicuto e
Correia (2012), os mapas conceituais podem conter informações latentes que não são
evidenciadas através de sua estrutura proposicional, por isso, estratégias inovadoras de avaliação
desses mapas, além de contribuírem para a disseminação dessa técnica, são bem vindas nos
estudos dos processos de ensinoaprendizagem.
25
Capítulo 4
A Cosmologia no Ensino Médio
Neste capítulo apresentamos documentos básicos que regulam o Ensino Médio no Brasil
e, em especial, o ensino de Física. Em seguida apresentamos o Currículo Mínimo do estado do
Rio de Janeiro, destacando as recomendações para o ensino de Física e o tema Cosmologia. Por
fim, discutimos os objetivos da Cosmologia no Ensino Médio e as dificuldades em sua
implementação nas salas de aula.
4.1 A legislação brasileira de ensino
O principal documento que organiza a educação brasileira é a Lei de Diretrizes e Bases
(LDB) [BRASIL,1996] . Além desta, há, também, os Parâmetros Curriculares Nacionais para o
Ensino Médio (PCN's) [BRASIL, 2000] e as Orientações Educacionais Complementares aos
Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN+) [BRASIL, 2002] como documentos norteadores de
uma reflexão sobre a prática educacional em sala de aula, bem como para a estruturação de um
currículo voltado para a formação científica e cidadã dos estudantes do Ensino Médio.
Entretanto, esses não são os únicos documentos orientadores do ensino em nossas escolas
de Ensino Médio, pois as demais unidades da federação também buscam oferecer certos
parâmetros que devem ser tomados por referência pelos professores de seus sistemas de ensino.
Assim, o estado do Rio de Janeiro oferece à sua rede o Currículo Mínimo, que traz outras
diretrizes que devem ser aplicadas em consonância com os PCN’s e a LDB do governo federal,
como veremos adiante.
4.2 O Ensino de Física e os PCN’s
A Física é uma ciência com um amplo campo de atuação pois a mesma estabelece formas
de estudo que vão desde modelos Cosmológicos até diminutos “mundos” subatômicos. Trata de
questões desde o simples movimento de um objeto até as diversas formas de energia e sua
geração. É uma ciência que contribui para a descoberta e o desenvolvimento de novos materiais,
26
novos produtos e novas tecnologias. Por tudo isso, o conhecimento de Física proporciona ao
indivíduo uma importante influência na sua formação cidadã enquanto agente social. Para a
formação deste cidadão, segundo os PCN's:
“É necessário também que essa cultura em Física inclua a compreensão
do conjunto de equipamentos e procedimentos, técnicos ou tecnológicos,
do cotidiano doméstico, social e profissional.” [BRASIL, 2000, p. 22]
Portanto, os PCNs propõem que o conhecimento em Física que o indivíduo adquire na
escola o permita desenvolver uma cultura científica eficiente para entender as tecnologias e
explicar fenômenos e processos naturais, integrandoo à realidade em que vive. Dessa forma o
indivíduo poderá enxergarse como observador da natureza e agente ativo nos processos de
transformação da natureza e da sociedade. Porém, ao lado do aspecto prático, a Física descortina
toda uma nova visão de mundo, um aspecto filosófico que transcende com sua beleza nossas
concepções de tempo e espaço. Para tanto os PCN's apontam a necessidade de se estabelecer
uma nova concepção no aprendizado de Física, estruturarando o currículo em termos de
competências e habilidades. Para que esse objetivos sejam alcançados, os temas a serem tratados
devem ser criteriosamente selecionados na medida em que facilitam o alcance desses objetivos.
Segundo o PCN+:
“E há, certamente, certos assuntos ou tópicos com maior potencial do que
outros para os objetivos pretendidos, o que impõe escolhas criteriosas. Os
temas de trabalho, na medida em que articulam conhecimentos e
competências, transformamse em elementos estruturadores da ação
pedagógica, ou seja, em temas estruturadores.” [BRASIL, 2002, p. 89]
Antes de abordar novas propostas curriculares devemos reconhecer os problemas que
afetam o ensino de Física tradicionalmente praticado nas salas de aula. Um aspecto negativo é
que Física no Ensino Médio está baseada em excessiva teoria e abstração, de conteúdos distantes
do cotidiano e da atualidade científica. Professores de Física que trabalhem os conteúdos de
Física partindo de atividades práticas, concretas, com seus alunos, promovendo uma abstração
gradual, constituem uma minoria. Outro problema é que os estudantes recebem um ensino
27
baseado na genialidade de algumas mentes brilhantes como Galileu, Newton e Einstein, entre
outros. Fundamentase, erroneamente, o desenvolvimento da Física ao trabalho de algumas
poucas mentes brilhantes, ou seja, omitindose ao aluno que o conhecimento fisico resulta de um
processo histórico fortemente marcado pelo contexto social e humano. A conclusão óbvia a que
podem chegar os estudantes é que o conhecimento físico está acabado e, caso pudesse ser ainda
mais desenvolvido, só poderia ser feito por outras mentes brilhantes que surgissem em nossa
época. Juntandose a essas considerações um ensino baseado em aplicações mecânicas de
fórmulas, resoluções de problemas repetitivos e um extenso currículo, que dificulta os
aprofundamentos necessários em cada conteúdo, pintamos o quadro tradicional do ensino de
Física em nossas escolas.
Como ressalta Oliveira (2007):
“A lacuna provocada por um currículo de Física desatualizado resulta
numa prática pedagógica desvinculada e descontextualizada da realidade
do aluno. Isso não permite que ele compreenda qual a necessidade de se
estudar essa disciplina que, na maioria dos casos, se resume em aulas
baseadas em fórmulas e equações matemáticas, excluindo o papel
histórico, cultural e social que a Física desempenha no mundo em que
vive.” [OLIVEIRA et al, 2007, p. 448]
Se faz, portanto, de extrema urgência voltar os olhos para o ensino de Física com o
intuito de resgatar o interesse dos alunos por esta disciplina no nível médio.Tal como os PCN’s
apontam, há um caminho para se fazer isso que é aproximando o ensino de Física da realidade
vivenciada pelos estudantes. A Física tal como vem sendo ensinada hoje nas escolas não suscita
a curiosidade e interesse dos aprendizes. O ensino de Física precisa se ocupar de assuntos que
tenham mais significado para os estudantes, ou seja, abordar questões que lhes agucem a
curiosidade pela oferta de resposta aos seus “mistérios” ou, por outra, por responder a questões
da atualidade científica, tecnológica e de seu quotidiano. Neste sentido os PCN+ recomendam
um ensino de Física mais instigante, no qual:
28
“(...] o aprendizado de Física deve estimular os jovens a acompanhar as
notícias científicas, orientandoos para a identificação sobre o assunto
que está sendo tratado e promovendo meios para a interpretação de seus
significados. Notícias como uma missão espacial, uma possível colisão
de um asteróide com a Terra, um novo método para extrair água do
subsolo, uma nova técnica de diagnóstico médico envolvendo princípios
físicos, o desenvolvimento da comunicação via satélite, a telefonia
celular, são alguns exemplos de informações presentes nos jornais e
programas de televisão que deveriam também ser tratados em sala de
aula.” [BRASIL, 2002, p. 27]
A inibição do interesse e de vocações são algumas das consequências de um ensino de
Física desconectado do mundo prático, vivencial e que não responde, nem desperta, a
curiosidade dos estudantes. Os PCN's apontam como uma dos principais mudanças de paradigma
a ser implementada no ensino de Física no nível médio, não apenas a aproximação com a
realidade cotidiana, mas, também, a introdução dos temas de Física Moderna e contemporânea,
ao longo de todo o Ensino Médio, e não apenas como um assunto suplementar.
Como uma forma de introduzirse conteúdos de Física contemporânea no Ensino Médio
os PCN's sugerem que a interdependência conceitual entre os conteúdos de Física clássica e
contemporânea deve ser explorada de forma integradora ao longo do curso, em grandes temas.
Assim, por exemplo, os PCN's indicam que:
“A possibilidade de um efetivo aprendizado de Cosmologia depende do
desenvolvimento da teoria da gravitação, assim como de noções sobre a
constituição elementar da matéria e energética estelar. Essas e outras
necessárias atualizações dos conteúdos apontam para uma ênfase à Física
contemporânea ao longo de todo o curso, em cada tópico, como um
desdobramento de outros conhecimentos e não necessariamente como um
tópico a mais no fim do curso.” [BRASIL, 2000, p.26]
29
A Cosmologia, como discutiremos adiante, deve possuir uma roteiro próprio de trabalho,
com suas devidas estratégias, para que os alunos possam desenvolver as habilidades necessárias
para analisar criticamente as informações científicas sobre esse assunto, que a eles chegam pelos
diversos meios hoje disponíveis. Antes de discutir especificamente o ensino de Cosmologia
apresentamos na próxima seção como esse tema foi estruturado no currículo mínimo do estado
do Rio de Janeiro.
4.3 O currículo mínimo do estado do Rio de Janeiro
O Currículo Mínimo de Física do Rio de Janeiro (CMFRJ) é o documento norteador para
o ensino dessa disciplina nas escolas estaduais. O início de sua aplicação ocorreu no ano de 2012
e trouxe como proposta ensinar Física Moderna e contemporânea durante todo o Ensino Médio,
iniciando pelo tema Cosmologia já no primeiro bimestre letivo do primeiro ano do curso.
O CMFRJ apresentase à partir de uma interrogação sobre o porquê de se ensinar Física.
O documento não fornece uma resposta simples à essa indagação, porém, são apontados
caminhos que devem ser seguidos para que se cumpra com um ensino de Física em nível médio
coerente com a proposta trazida pelos PCN's, ou seja, voltado para a formação cidadã do
indivíduo. O CMFRJ propõe que o cabedal de conhecimento em Física do aluno de nível medio
o possibilite compreender de forma histórica, política, cultural e social como o conhecimento em
Física veio se constituindo ao longo dos séculos pela ação humana em cada época, influenciando
as modificações da sociedade em que se insere ao mesmo tempo em que evolui também.
Enquanto uma proposta de currículo “mínimo”, os autores tiveram a difícil tarefa de
escolher o conteúdo de Física a ser ministrado em turmas de nível médio nas escolas estaduais.
Ainda que sempre sujeita a críticas diversas, os autores procuraram dar sentido aos conteúdos de
Física selecionados da seguinte forma:
“Todos os grandes temas: Mecânica, Termodinâmica, Física Ondulatória
e Eletromagnetismo começam a ser abordados a partir de uma proposta
concreta. A Mecânica, a partir da Cosmologia e da observação do céu. A
Termodinâmica, a partir da máquina térmica. A Física Ondulatória, a
partir do olho humano. E o Eletromagnetismo, a partir do motor elétrico e
30
do dínamo. Isso dará maior significado ao estudo de cada um desses
temas e poderemos tirar deles os conceitos que nos interessam.” [RIO DE
JANEIRO, 2012, p. 3]
Notamos que o CMFRJ proposto pela Secretaria de Educação do estado do Rio de
Janeiro segue a mesma orientação dos PCN's e vai ao encontro do que pesquisadores da área
vêm propondo baseados em suas pesquisas. Portanto, em se tratando de tópicos de Física
Moderna e contemporânea, normalmente, omitidos no ensino de Física do nível médio, e
particularmente sobre Cosmologia, no currículo mínimo:
“Abordamos, ao longo dos três anos, temas de FMC como forma de atrair
os estudantes e dar maior significado para o estudo de Física. Por isso, ao
começarmos com o estudo de Cosmologia já poderemos falar de temas
contemporâneos sem precisar esperar todo o estudo da Física clássica
para fazêlo. Conhecer alguns tópicos de FMC é fundamental para
compreender a realidade que nos cerca a partir da nova visão de mundo
que a Física do século XX construiu.” [RIO DE JANEIRO, 2012, p. 3]
Outro ponto de concordância entre o CMFRJ e os PCN's é a estruturação por
competências e habilidades que devem ser desenvolvidas pelos estudantes em cada tema
estudado. Como exemplo, e devido ao foco dessa dissertação, as competências e habilidades
inseridas no CMFRJ para o grande tema Cosmologia são as elencadas na Tabela 4.1.
Observamos na Tabela 4.1 que o ensino pautado nas competências que se espera que os
alunos desenvolvam, rompese com o paradigma anterior “do que ensinar”, passando a um novo
nível em que o mais importante é o “para que ensinar” Física. Esse novo paradigma facilita o
ensino de um conteúdo que faça os estudantes perceberem com mais clareza o mundo ao seu
redor e, ainda igualmente importante, dálhes condições de entender como o conhecimento
científico se desenvolveu até o presente e qual o papel da participação do Homem nesse cenário
reformulado que, ao olhos dos estudantes, configurase como um mundo novo, porém, mais
realista porquanto mais conforme suas vivências e expectativas.
31
4.4 A cosmologia em sala de aula
Os PCN's, desde sua publicação, trazem como recomendação oficial o ensino de
Cosmologia no nível médio. Hoje, o aluno deste nível de ensino, deve ter a oportunidade de
conhecer as etapas do desenvolvimento humano sobre o conhecimento do Universo. Ele deve ser
capaz de identificar e reconhecer como o Homem, ao longo da história, teve várias concepções
sobre o Universo, sua origem e sua evolução. Além disso, ele deve reconhecer quais foram os
filósofos/cientistas mais importantes, suas teorias e modelos para Universo, os contextos
históricos em que viveram, e quais as influências que direcionaram seus estudos. Por fim, o
aluno deve compreender de que forma, em cada época, as várias concepções conflitavam,
revelando inconsistências com a observação experimental, levando a reformulações ou até
mesmo seu abandono pela comunidade científica.
Apesar do apelo trazido pelos PCN’s para o tema Cosmologia, uma vez que a maioria dos
estudantes brasileiros ainda têm apenas no Ensino Médio a única oportunidade de lidar com os
conceitos cosmológicos, sua orientação é pouco seguida. Dessa forma, mesmo ao concluir o
Ensino Médio, uma grande parcela dos estudantes ainda apresenta graves lacunas na
aprendizagem que a Cosmologia pode proporcionar.
32
Competências e habilidades para o tema Cosmologia Compreender o conhecimento científico como resultado de uma construção humana, inserido em um processo histórico e social. Reconhecer a importância da Física Aristotélica e a influência exercida sobre o pensamento ocidental, desde o seu surgimento até a publicação dos trabalhos de Isaac Newton. Reconhecer, utilizar, interpretar e propor modelos explicativos para fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos. Saber comparar as ideias do Universo geoestático de AristótelesPtolomeu e heliostático de CopérnicoGalileuKepler. Conhecer as relações entre os movimentos da Terra, da Lua e do Sol para a descrição de fenômenos astronômicos (duração do dia/noite, estações do ano, fases da Lua, eclipses, marés etc.). Reconhecer ordens de grandeza de medidas astronômicas. Compreender a relatividade do movimento. Compreender fenômenos naturais ou sistemas tecnológicos, identificando e relacionando às grandezas envolvidas. Compreender os conceitos de velocidade e aceleração associados ao movimento dos planetas. Reconhecer o caráter vetorial da velocidade e da aceleração.
Tabela 4.1 Competências e habilidades para o tema Cosmologia no currículo mínimo do estado do Rio de Janeiro.
Alguns pesquisadores vêm empreendendo os maiores esforços para mudar essa realidade.
Bazetto e Bretones (2011) fizeram um levantamento de teses e dissertações sobre o ensino de
Astronomia, no Brasil, com a temática da Cosmologia, voltados para os diversos níveis de
ensino, desde o Fundamental até o Superior. No período entre 1973 e 2010 eles localizaram,
entre 67 documentos pesquisados, 11 que apresentam essa temática. Outra constatação do
trabalho foi que quanto ao nível de ensino 54,5% dos trabalhos pesquisados eram voltados para o
Ensino Médio e 18,1% para o Ensino Fundamental II. Interessante, notar que, segundo esses
autores, os estudantes do Ensino Médio são os mais propícios para desenvolverem o nível de
abstração necessário para um relevante ensino de Cosmologia e que os alunos de Ensino
33
Fundamental compõem o grupo onde é mais difícil a introdução do conteúdo devido sua pouca
maturidade.
Em outro artigo, Lachel e Nardi (2010) fizeram uma análise sobre trabalhos relacionados
ao ensino de Astronomia (Cosmologia). Essa análise foi feita em dois periódicos nacionais, quais
sejam, o Caderno Brasileiro de Ensino de Física e a Revista Brasileira de Ensino de Física.Os
autores puderam verificar uma tendência de aumento do número de profissionais que passaram a
se preocupar com o ensino de Cosmologia. Ao se tratar de conteúdos relacionados à Astronomia,
demonstram que a Cosmologia foi o tema que apresentou o maior número de artigos publicados
no período entre 1990 e 2008 [LACHEL;NARDI, 2010]. Embora também levantem a hipótese
de que a contribuição dos pesquisadores da área de educação e ensino de ciências seja recente, o
fato mais importante é que tal contribuição vem aumentando, principalmente, à partir do ano
2000. Apesar dos esforços dos pesquisadores para introduzir o ensino de Astronomia,
particularmente de Cosmologia, no Ensino Médio, ainda é possível encontrar um significativo
número de concluintes, oriundos desse nível de ensino, sem dominar os conhecimentos básicos
desse tema. Esse fato chegou a suscitar em outros pesquisadores a ideia da criação de uma
disciplina de Astronomia nesse nível de ensino, que ofereça aos estudantes a abordagem dos
temas pertinentes a sua formação de uma maneira adequada às suas capacidades de assimilação.
Nesse sentido, Rita e Dias (2008) afirmam que “os conteúdos de Astronomia podem
proporcionar aos alunos uma visão menos fragmentada do conhecimento, pensando mais adiante,
esta disciplina ainda poderia atuar como integradora de conhecimentos.” Sob a óptica do ensino
como um todo no Brasil, esse seria, sem dúvida um passo bastante ousado. Entretanto, ainda que
não tenhamos uma disciplina de Astronomia, pelo menos por enquanto, esperase que os
professores de Física dêem conta dessa demanda conforme propõe os PCN's.
Segundo os PCN+ (2002) :
“Confrontarse e especular sobre os enigmas da vida e do universo é
parte das preocupações freqüentemente presentes entre jovens nessa faixa
etária. Respondendo a esse interesse, é importante propiciarlhes uma
visão cosmológica das ciências que lhes permita situaremse na escala de
tempo do universo, apresentandolhes os instrumentos para acompanhar e
34
admirar, por exemplo, as conquistas espaciais, as notícias sobre as novas
descobertas do telescópio espacial Hubble, indagar sobre a origem do
universo ou o mundo fascinante das estrelas, e as condições para a
existência da vida, como a entendemos no planeta Terra.” [BRASIL,
2002, p. 103]
Portanto, um dos objetivos da abordagem de Cosmologia no nível médio é atender aos
anseios, dúvidas e curiosidades naturais dessa faixa etária.
Unidade 6.1. Terra e Sistema Solar
• conhecer as relações entre os movimentos da Terra, da Lua e do Sol para a descrição
de fenômenos astronômicos (duração do dia/noite, estações do ano, fases da lua, eclipses etc.);
• compreender as interações gravitacionais, identificando forças e relações de conservação, para
explicar aspectos do movimento do sistema planetário, cometas, naves e satélites.
Unidade 6.2. O Universo e sua Origem
•conhecer as teorias e modelos propostos para a origem, evolução e constituição do Universo, além das
formas atuais para sua investigação e os limites de seus resultados, no sentido de ampliar sua visão de
mundo;
• reconhecer ordens de grandeza de medidas astronômicas para situar a vida (e vida humana), temporal
e espacialmente no Universo e discutir as hipóteses de vida fora da Terra;
Unidade 6.3. Compreensão Humana do Universo
• conhecer aspectos dos modelos explicativos da origem e constituição do Universo, segundo diferentes
culturas, buscando semelhanças e diferenças em suas formulações;
• compreender aspectos da evolução dos modelos da ciência para explicar a constituição do Universo
(matéria, radiação e interações), através dos tempos, identificando especificidades do modelo atual;
• identificar diferentes formas pelas quais os modelos explicativos do Universo influenciaram a cultura
e a vida humana ao longo da história da humanidade e viceversa.
Tabela 4.2 Unidades Temáticas
35
Encontramos a Cosmologia no escopo do tema estruturador que os PCN+ (BRASIL,
2002) definem como “Universo, Terra e Vida”. A partir desse tema, o estudante deve habilitarse
a compreender de que forma a humanidade se situa no Universo em que vive, de modo a ser
consciente de seu “papel” crítico e ativo na estrutura da sociedade . As unidades temáticas para o
tema estruturador “Universo, Terra e Vida”, que devem ser desenvolvidas conforme as
especificidades de cada realidade, estão listadas na Tabela 4.2.
Concluímos este capítulo ressaltando a convergência para o tema Cosmologia, entre os
objetivos dos PCN's, listados na da Tabela 4.2, e os objetivos do CMFRJ, listados na tabela 4.1.
Portanto, trabalhar para um efetivo ensino de Cosmologia, ao mesmo tempo em que se
proporciona um avanço para o ensino de Física no Brasil é uma forma de fazer o aluno se
apropriar da cultura e do debate científico que ajuda a moldar a sociedade humana.
36
Capítulo 5
Metodologia
O produto aqui proposto é uma sequência didática que faz uso de mapas conceituais para
facilitar, bem como para avaliar, o processo de ensino aprendizagem de conteúdos de
Cosmologia. Esse conteúdo está programado para ser visto no primeiro bimestre do 1º ano do
Ensino Médio nas escolas estaduais, segundo o Currículo Mínimo do estado do Rio de Janeiro.
Explicamos nesse capítulo como, e segundo que princípios, a sequência didática foi preparada e
posteriomente, aplicada e avaliada em uma turma única de um colégio público.
5.1 O contexto
5.1.1 O grupo de estudo
O grupo de estudo ao qual aplicouse o produto proposto foi uma turma do 1º ano do
Colégio Estadual Nazira Salomão, no centro de Angra dos Reis (RJ). Essa tradicional escola
possui um total de 49 turmas distribuídas entre o ensino regular (níveis fundamental I e II e
Médio, e o ensino para jovens e adultos NEJA), totalizando 1546 alunos distribuídos por três
turnos de aulas. Há 40 anos esse colégio funciona no município e, devido sua localização no
centro da cidade, para onde convergem todas as linhas de ônibus que servem ao município,
possui uma elevada procura por vagas e também faz com que o colégio tenha matriculados
alunos dos mais diversos bairros do município predominantemente de classes sociais mais
baixas.
A turma trabalhada possui, frequentando, 29 alunos com idades entre 15 e 17 anos
oriundos da própria escola, de outras escolas estaduais e de escolas da rede municipal de ensino.
O autor desta pesquisa é professor efetivo desta escola há 10 anos e leciona Física para esta
turma. Interessante mencionar aqui que a turma onde esse trabalho foi desenvolvido é composta,
em sua maioria, por estudantes do próprio colégio, de série imediatamente anterior, pois na
turma não há alunos “repetentes”. Isto significa dizer que grande parte dos alunos dessa turma
tiveram os estudos do ano anterior regidos pelo Currículo Mínimo elaborado pela Secretaria
Estadual de Educação, ministrado em toda Rede Estadual, chamado Currículo Mínimo [RIO DE
37
JANEIRO, 2012]. Assim, uma consulta rápida ao currículo mínimo para o ensino de Ciências na
rede estadual permite perceber que em nenhum dos anos de escolaridade, desde o 6º ao 9º anos
do ensino fundamental, há um tema se quer que possa relacionarse com a Cosmologia.
Uma outra parcela dos estudantes dessa turma, de fato poucos, é oriunda da rede
municipal de ensino de Angra dos Reis que, embora não siga as orientações do currículo mínimo
da rede estadual, também não tiveram, durante seus estudos nessa rede, conteúdo ministrado
sobre o tema cosmologia, conforme relato de outros professores que também atuam naquela
rede. Na verdade, nas escolas municipais de Angra dos Reis não há um documento oficial
norteador para os conteúdos de ciências no ensino fundamental. A maioria destes professores
resolvem essa lacuna combinando assuntos e temas nas chamadas reuniões de coordenação.
5.1.2 Cosmologia no currículo mínimo do estado do Rio de Janeiro
A Secretaria de Educação do Estado do Rio de Janeiro (Seeduc/RJ) disponibiliza um
material didático denominado “Atividades Autorreguladas” para fins de que os estudantes o
utilizem de forma autônoma, com o eventual apoio pedagógico oferecido pelo professor da rede
estadual. Esse material foi composto para atender ao Currículo Mínimo estadual, porém, ele não
é distribuído para os alunos, ficando apenas à disposição do professor que desejar utilizálos. No
entanto, tal material contempla apenas parcialmente as habilidades e competências em
Cosmologia a serem trabalhadas no primeiro bimestre do Ensino Médio, sendo necessário
complementálo para contemplar todas as habilidades e competências previstas para o bimestre.
Além disso, notase, devido a extensão de cada texto, a impossibilidade de utilização na íntegra
desse material durante as aulas, haja vista que o professor de Física lotado na Seeduc/RJ dispõe
de apenas 2 tempos de 50 minutos, por semana, em cada turma onde leciona.
5.2 O Método da Pesquisa
5.2.1 A pesquisaação na realidade da sala de aula
Um dos desafios deste trabalho foi trazer para a prática professoral em sala de aula as
contribuições da pesquisaação. Nossos objetivos iniciais foram: primeiro, um melhor
entendimento da realidade em que a aula se sustenta (qual a estrutura cognitiva que os alunos
38
trazem) e, segundo, identificar os possíveis problemas que afetam o desenvolvimento dos alunos
no campo da aprendizagem (sondar como a estrutura cognitiva dos alunos se reorganiza com as
aulas). A partir dos indícios que o professor adquire aplicando a pequisaação, tornase possível
aperfeiçoar sua metodologia de ensino pois, segundo Franco (2005): “se alguém opta por
trabalhar com pesquisaação, por certo tem a convicção de que pesquisa e ação podem e devem
caminhar juntas quando se pretende a transformação da prática”.
Na pesquisaação o professor segue uma planejamento que vai desde a identificação do
problema a ser solucionado até a avaliação dos resultados do plano de ação. Esse tipo de prática
gera ciclos que vão se alternando conforme soluções vão sendo encontradas e novas questões vão
sendo propostas. Nesse sentido, este trabalho iniciouse com o levantamento dos conhecimentos
prévios dos estudantes para em seguida ser aplicada a técnica dos mapas conceituais, finalizando
com a aplicação de um questionário final com o objetivo de identificar a possível ocorrência de
uma Aprendizagem Significativa dos conceitos de Cosmologia, trabalhados durante a sequência
didática. Todo os resultados foram investigados com base na análise de conteúdo [BARDIN,
1977].
5.2.2 Um pouco da pesquisa qualitativa aplicada na dissertação
O trabalho desenvolvido nesta dissertação foi predominantemente de pesquisa qualitativa:
“O termo qualitativo implica uma partilha densa com pessoas, fatos e
locais que constituem objetos de pesquisa, para extrair desse convívio os
resultados visíveis e latentes que somente são perceptíveis a uma atenção
sensível e, após esse tirocínio, o autor interpreta e traduz em um texto,
zelosamente escrito, com perspicácia e competência científicas, os
significados patentes ou ocultos do seu objeto de pesquisa.”
[CHIZZOTTI, 2003, p. 221]
Os dados da pesquisa qualitativa não podem ser classificados meramente por meio de um
sistema que se restrinja à friezade valores numéricos, pois levam mais em conta a complexidade
humana. Toda a gama de dados obtida precisou ser analisada, desmembrada e relacionada com
os pressupostos da pesquisa objetivando a extração de seu sentido óbvio, aparente e profundo. O
39
conjunto de dados foi recolhido através de um intenso relacionamento entre professor e alunos ao
longo de atividades de ensinoaprendizagem, durante o primeiro bimestre letivo de 2015. O
levantamento desses dados se baseou na elaboração de desenhos, na construção de mapas
conceituais e nas respostas à um questionário final. Uma vez recolhidos e organizados, os dados
foram interpretados na tentativa de identificar as possíveis características da Aprendizagem
Significativa.
É importante ressaltar, conforme Zanten (2004), que:
“Nos estudos em educação, o caráter quantitativo não é tão grande e
muitos não dominam o campo estatístico, os instrumentos quantitativos.
Ao contrário, as pesquisas qualitativas lhe parecem tão familiares, tão
próximas de sua própria maneira de pensar que a interpretação sempre
está muito mais aberta.” [ZANTEN, 2004, p. 33]
Mesmo num tipo de pesquisa em que predomina a abordagem qualitativa, não abrimos
mão de um processo simples de quantificação dos dados com o cálculo de determinados
percentuais. Essa quantificação permitiu a comparação entre as categorias que foram criadas para
os dados coletados e a percepção de algumas tendências dentro dessas categorias.
A pesquisa qualitativa como um todo é um processo dinâmico de investigação e que não
estabelece verdades absolutas. Garnica (2004) destaca que o investigador na pesquisa qualitativa
“(...) valese de suas perspectivas e filtros vivenciais prévios dos quais não consegue se
desvencilhar”, e aponta que as caracteristicas desse tipo de pesquisa são:
(a) a transitoriedade de seus resultados;
(b) a impossibilidade de uma hipótese a priori, cujo objetivo da pesquisa será comprovar
ou refutar;
(c) a não neutralidade do pesquisador que, no processo interpretativo, valese de suas
perspectivas e filtros vivenciais prévios dos quais não consegue se desvencilhar;
(d) que a constituição de suas compreensões dáse não como resultado, mas numa
trajetória em que essas mesmas compreensões e também os meios de obtêlas podem ser
(re)configuradas;
40
(e) a impossibilidade de estabelecer regulamentações, em procedimentos sistemáticos,
prévios, estáticos e generalistas.
Concluimos, portanto, que a pesquisaação empregada neste trabalho é um tipo de
pesquisa qualitativa de caráter não estanque, dinâmico. A pequisaação busca se aproximar da
realidade de um grupo bem como implementar o início de um processo de entendimento dessa
realidade através da interpretação dos dados obtidos, culminando com uma (re)orientação para a
melhoria do processo de ensinoaprendizagem.
5.3 Os princípios do planejamento didático
5.3.1 Das aulas
Qualquer atividade simples ou complexa deve ser precedida de um planejamento, pois ele
funciona como um organizador entre as etapas do processo que se iniciou. Para a atividade de
ensino Castro et al ( 2008) dizem que:
“[...] o planejamento é utilizado para organizar a ação educativa uma vez
que permite que se levante o questionamento do tipo de cidadão que se
pretende formar, deixando, assim, de ser um simples regulador para se
tornar ato políticofilosófico, científico e técnico. É um trabalho presente
que prepara para o futuro visando à transformação da sociedade.”
[CASTRO et al, 2008, p. 49]
No planejamento das aulas desta sequência didática contemplouse os três momentos
pedagógicos de Delizoicov; Angotti e Pernambuco (2002). O primeiro desses momentos é a
Problematização Inicial quando são apresentados aos estudantes as questões ou situações reais
relacionadas ao tema de estudo e que, preferencialmente, eles conheçam, para que o professor
possa ouvir seus apontamentos e opiniões. Neste momento, é importante também, promover aos
estudantes um estadode desequilíbrio cognitivo que lhes provoque a buscar por novos
conhecimentos que eles ainda não possuem para resolverem as questões propostas. O segundo
momento é a Organização do Conhecimento. Neste, com a orientação do professor, os
estudantes são convidados a estudar os conhecimentos cientificamente aceitos e dentro do
41
contexto delineado de estudos para que possam adquirir os conceitos necessários para o
entendimento do tema e da problematização inicial. Tal componente é fundamental para que
possa ocorrer uma Aprendizagem Significativa. O último momento é a Aplicação do
Conhecimento momento no qual o estudante deve colocar em prática o conhecimento adquirido
nas etapas anteriores.
5.3.2 Da sequência didática
O produto educacional gerado por esta dissertação constituise de uma sequência
didática, isto é, um conjunto de atividades organizadas com o fim de facilitar a aprendizagem dos
estudantes sobre um assunto ou tema proposto [KOBASHIGAWA et al., 2008].
Especificamente, a sequência aqui proposta consistiuse de 8 aulas, sobre o tema Cosmologia,
para o primeiro ano do Ensino Médio, cada uma com duração de dois tempos consecutivos de 50
minutos. Mais adiante, na parte referente ao Produto Educacional em si, os procedimentos de
cada aula serão detalhados.
O prérequisito essencial para a busca de uma Aprendizagem Significativa ausubeliana é
a ciência dos conhecimentos prévios dos alunos, pois é sobre estes que os novos conhecimentos
encontrarão alicerces. Dessa forma, a sequência didática tem inicio por meio de uma atividade,
um desenho, conforme descrito na próxima seção, com o objetivo de fazer um levantamento dos
conhecimentos prévios dos alunos sobre o sistema solar sem, no entanto, querer investigar suas
concepções alternativas. Como metodologia facilitadora de uma Aprendizagem Significativa foi
utilizada a construção de mapas conceituais baseados em textos, fornecidos previamente, os
quais foram trabalhados em sala de aula. De forma geral, além dos textos, lançouse mão dos
chamados organizadores prévios, que são recursos didáticos adicionais, que funcionam como
uma ponte entre o que os alunos já sabem e os novos conceitos a serem apreendidos, servindo
como âncora para o conhecimento novo. Tanto a análise posterior dos mapas conceituais
produzidos, como as respostas a um questionário posterior, serviram de base para investigar
indícios da ocorrência de Aprendizagem Significativa sobre o tema Cosmologia.
42
5.4 Aplicação do produto
A sequência didática exigiu que o material de apoio das aulas estivesse à disposição dos
alunos para suas leituras prévias. Para isto o professor abriu um email para a turma, para o qual
ele enviou semanalmente, o material a ser utilizado em cada aula. A leitura prévia permitiu aos
estudantes perceberem com antecedência suas dificuldades. Assim, nas aulas podiam identificar
os conceitos mais relevantes e fazer perguntas sobre o que não ficou claro, tanto na leitura, como
na aula. Além disso, a leitura prévia, permitiu passar diretamente à discussão sobre as conexões
entre os conceitos, otimizando o tempo de aula. Isso é de particular importância no ensino
público estadual em que temos apenas duas aulas de Física por semana com 50 min cada.
Descrevemos a seguir a aplicação da sequência didática, aula a aula, destacando os seus
objetivos e fundamentos.
AULA 1. Com o objetivo de avaliar os conhecimentos prévios dos alunos foi solicitado aos
estudantes que fizessem um desenho do sistema solar. Diversos autores tratam da possibilidade
de utilização do desenho como mecanismo de levantamento desses conhecimentos:
“Como exemplo de linguagem nãoverbal, segundo Costaet al. (2006), é
possível destacar o desenho como instrumento que revela as visões do
mundo dos estudantes e que é ainda pouco explorado no ensino de
ciências. Segundo Derdyk (2003), “[...] o desenho traduz uma visão de
mundo porque traduz um pensamento, revela um conceito”. Os desenhos
são imagens, representações das realidades que são interpretadas pelos
indivíduos como pertencentes a uma dada cultura (Francastel, 1987). Para
Chatier (1990), o termo “representação” possui muitas significações,
porém, é em si, atribuição de sentido ao mundo pelos autores sociais nas
relações sociais, históricas e culturais nas quais estão inseridos.”
[SANTOS et al, 2012, p. 5]
AULA 2. Nesta aula, o professor explicou o que é um mapa conceitual, como ele é construído e
para que serve. A turma onde a técnica dos mapas conceituais foi aplicada é composta por
43
estudantes que nunca tinham utilizado esse instrumento em seus estudos, dessa forma, foi feita
uma apresentação dessa técnica, explicando, também, que com essa metodologia almejavase
alcançar uma Aprendizagem Significativa, ou seja, aquela em que os estudantes tornamse aptos
a dar significados concretos aos temas que estudam, partindo do que eles já sabem sobre o
assunto.
Com alguns exemplos simples, o professor apresentou à turma as idéias inicias da
elaboração de um mapa conceitual e, em seguida, construiu, juntamente com os estudantes,
alguns destes mapas à partir de textos simples, previamente selecionados.
Após as explicações e tarefas iniciais, os estudantes se mostraram bastante curiosos sobre
essa proposta de trabalho. Alguns deles, uma vez que nunca haviam estudado Física antes, talvez
por isso mantivessem certa curiosidade ou medo sobre essa disciplina, declararam terem ouvido
dos amigos e parentes que Física “era só fórmulas”. Porém, após as duas aulas iniciais bem
diferentes do que esperavam, passaram a se comportar com bastante interesse em utilizar os
mapas conceituais como forma de estudo.
Como organizador prévio para as atividades da aula seguinte, foi exibido para os
estudantes um vídeo sobre um modelo dinâmico do sistema solar (disponível no endereço
<https://goo.gl/Ze28yp>). Ao final desta aula, o texto 1 Modelo Geocêntrico do Universo
(Aristóteles) foi enviado para o email criado para a turma de modo que eles pudessem fazer a
leitura prévia. Esse procedimento se repetiu ao final das aulas 3, 4 e 5, isto é, ao final destas
aulas, o texto da aula seguinte foi enviado para o email da turma.
AULA 3. O texto 1 foi discutido em classe e serviu de base para a construção do primeiro mapa
conceitual. Durante a discussão sobre o texto, os alunos foram indagados sobre o que poderia
significar a palavra “modelo” e com que significado ela poderia ser transportada para o contexto
da cosmologia. Boa parte deles afirmou que essa palavra poderia estar relacionada com algo que
poderia servir de “exemplo” para alguma coisa. Então, fazendo uma analogia com os modelos
de passarela, buscouse mostrar para eles que um modelo cosmológico é uma representação
científica que visa explicar o nosso sistema solar e que, ao longo da história, vários
pesquisadores deram sua contribuição, dentre os quais, nesta aula, destacouse Aristóteles. Os
estudantes foram divididos em grupos de 4 ou 5 membros e avisados de que essa divisão deveria
44
permanecer a mesma ao longo da elaboração dos mapas conceituais. O trabalho em grupo foi
utilizado porque a colaboração entre os estudantes pode ser bastante útil no desenvolvimento
cognitivo deles. Segundo Damiani (2008):
“Na colaboração, por outro lado, ao trabalharem juntos, os membros de
um grupo se apóiam, visando atingir objetivos comuns negociados pelo
coletivo, estabelecendo relações que tendem à nãohierarquização,
liderança compartilhada, confiança mútua e coresponsabilidade pela
condução das ações.” [DAMIANI, 2008, p. 215]
AULA 4. Com a turma já dividida em grupos e reforçando a idéia de que esses grupos devem
permanecer os mesmos até o final de todas as atividades, nesta aula foi construído o segundo
mapa conceitual referente ao texto 2 Modelo Heliocêntrico (Copérnico Kepler). No contexto
educacional, cheio de dificuldades e complexidades, vários são os problemas que podem
dificultar a aprendizagem dos estudantes. Assim, o trabalho colaborativo assume relativa
importância para o sucesso das atividades propostas pelo professor, pois esse tipo de trabalho
aproxima indivíduos com diferentes bagagens culturais em torno da realização de um objetivo
comum que, pela troca de idéias, aumenta as possibilidades de aprendizagem dentro de um grupo
[BOAVIDA; PONTE, 2002].
AULA 5. Nesta etapa, os estudantes tiveram a oportunidade de continuar tirando suas dúvidas
através da releitura do texto 3 A controvérsia entre os dois modelos e também tiveram a
oportunidade de assistirem ao vídeo “A evolução da ciência: memes estilo cordel…” , como 2
organizador prévio. Neste momento este video foi escolhido com a função de resgatar a
motivação pela leitura de texto, pois foi possível notar que a leitura semanal de textos estava
provocando um certo clima de monotonia, possivelmente, pela falta de hábito com a leitura, que
desmotivava um pouco a turma. Durante a elaboração do mapa conceitual, foi possível notar um
engajamento mais ativo nas atividades, porquanto os próprios estudantes se organizavam e
escolhiam os conceitos que comporiam o mapa. Após a utilização do vídeo, organizador prévio,
o professor, por sua vez, procurou promover debates, buscando interação com os grupos, sempre
2 <https://www.youtube.com/watch?v=64hovuvN1I>
45
que se notasse uma redução no ritmo da execução das tarefas, fazendo perguntas e observações,
através das quais, idéias trazidas pelo texto eram explicitadas pelos próprios estudantes. O
objetivo era chegar a um “denominador comum” em relação aos conceitos, expressões de
ligação e proposições a serem utilizadas no terceiro mapa conceitual construído pelos grupos,
deixando, no entanto, os estudantes com certa liberdade para fazerem suas escolhas.
AULA 6. Os organizadores prévios utilizados nesta aula, antes da construção do mapa conceitual
com base no texto da página da internet recomendada , foram duas simulações da página da 3
internet denominada Phet , disponibilizada pela Universidade do Colorado (EUA). Essas 4
atividades se revelaram bastante motivadoras,sendo a primeira “Laboratório de Força Gravítica”
(<https://goo.gl/W8gFDG>), para demonstração da força de atração gravitacional e a segunda
“Gravidade e Órbitas” (<https://goo.gl/IqkhyT>), para demonstração das órbitas planetárias.
Ambas as simulações chamaram bastante atenção dos estudantes que afirmaram nunca terem
imaginado que seria possível fazer experimentosutilizando “programas de computador”. As
simulações, embora não tivessem sido manipuladas diretamente pelos estudantes, estimularam
entre eles uma troca de idéias sobre a força gravitacional e como ela interfere nas órbitas dos
corpos celestes, sobretudo daqueles que constituem nosso sistema solar tornando a aula bastante
produtiva e participativa.
Após a releitura do texto 4 Leis de Kepler para o movimento planetário e a Lei da
Gravitação Universal perguntas e negociações de significados permitiram aos alunos identificar
os conceitos mais relevantes e suas conexões com outros menos inclusivos. Com esses elementos
os estudantes elaboraram o último mapa conceitual desses estudos.
Ao final da aula, o professor selecionou um dos mapas produzidos durantes as aulas, de
cada grupo, para que este fosse reproduzido em uma folha de cartolina.
AULA 7. Com seus mapas conceituais passados para a cartolina, os estudantes tiveram a
oportunidade de, ainda em grupo, apresentarem para a turma uma explicação da maneira como
construíram tais mapas, quais foram os conceitos utilizados e por que consideraram tais
3 <http://www.sato.prof.ufu.br/LeisKepler/node5.html> 4 <https://phet.colorado.edu/pt_BR/>
46
conceitos importantes. Dessa forma, tivemos a externalização de significados, pois um mapa
conceitual não é auto explicativo. De fato, Moreira (2012) ressalta que:
“Mapas conceituais devem ser explicados por quem os faz; ao explicálo,
a pessoa externaliza significados. Reside aí o maior valor de um mapa
conceitual. É claro que a externalização de significados pode ser obtida
de outras maneiras, porém mapas conceituais são particularmente
adequados para essa finalidade.” [MOREIRA, 2012, p. 2]
Esta aula foi particularmente importante porque somente à partir das apresentações,
alguns estudantes puderam perceber com mais clareza que a construção de uma proposição deve
obedecer a um critério de lógica e coerência entre os conceitos relacionados. Os próprios
estudantes fizeram observações e sugestões em relação aos mapas dos colegas que motivaram
modificações importantes. Essa atitude permitiu aos estudantes perceberem que a dinâmica de
construção de um mapa conceitual reside na possibilidade de modificálo conforme o
entendimento do assunto aumenta.
AULA 8. Na última aula da sequência, o professor aplicou um questionário como avaliação
final, com o objetivo de verificar a possível ocorrência de Aprendizagem Significativaà partir da
utilização dos mapas conceituais que os próprios estudantes produziram. Este questionário foi
projetado em classe para que os alunos respondessem em folhas de caderno. Isso foi feito porque
não houve recurso para imprimir os questionários. A vantagem de usar o projetor multimídia foi
que o professor pôde explicar as questões e todos os alunos responderam ao mesmo tempo cada
questão.
5.5 A coleta de dados
5.5.1 Desenho
Para a avaliação dos conhecimentos prévios dos estudantes sobre o sistema solar optamos
por pedir a eles que elaborassem um desenho sobre como eles acreditam ser o sistema solar em
que vivemos. A opção por utilizar desenhos para fazer o levantamento das concepções prévias
47
dos estudantes é particularmente interessante, principalmente, levandose em consideração a
faixa etária na qual se encontram, a adolescência, época na qual vivenciam a fase mais intensa e
questionadora de suas vidas. Portanto, oferecerlhes opções de desenvolverem suas capacidades
cognitivas através de atividades que mais lhe agradam representa uma vantagem ao
desenvolvimentos dos trabalhos [BAHAR, 2008]. Destacase também a possibilidade de o
desenho ser uma maneira mais simples de se obter dados em uma pesquisa [REISS et al, 2002]
além de se apresentar como uma forma pitoresca de trabalhos em sala de aula.
Os desenhos permitem identificar sobre eventuais incorreções nos conhecimentos prévios
dos estudantes e se todos eles concebem alguma representação de sistema solar. Portanto o
desenho revela muito bem qual o conhecimento dos estudantes sobre a constituição e a dinâmica
do sistema solar.
5.5.2 Mapas conceituais
A ação escolhida para proporcionar e avaliar a aprendizagem dos conceitos de
Cosmologia pelos alunos foi a construção de mapas conceituais. Essa escolha levou em conta as
deficiências conceituais dos alunos, o pouco tempo destinado às aulas de Física, apenas dois
tempos semanais de 50 minutos, as orientações dos PCN's para o ensino de ciências e,
principalmente, o interesse crescente por metodologias simples e de fácil implementação,
sobretudo nas escolas públicas onde a falta de material e recursos é crônica.
Os mapas conceituais têm sido utilizados nos processos de ensinoaprendizagem com
diferentes finalidades, inclusive como ferramenta auxiliar para avaliação dos conteúdos
estudados. Como diz Moreira (2014) “ Os mapas conceituais são um bom recurso para uma
avaliação qualitativa, subjetiva, que busque evidências de Aprendizagem Significativa.”
5.5.3 Questionário Final
O objetivo principal do questionário aplicado no final da sequência didática foi buscar
uma relaçãoentre o que os estudantes já sabiam, com base no levantamento dos conhecimentos
prévios, e o que eles aprenderam, possivelmente, de forma significativa, após a construção dos
mapas conceituais. Além disso, procurouse também saber a opinião dos estudantes sobre a
48
metodologia utilizada, inclusive quanto a aceitação de seu uso como alternativa aos estudos e
aplicações futuras. Esse questionário foi exibido aos estudantes no formato de slides, permitindo
que eles o respondessem numa folha a ser retornada ao professor.As questões, em número de 10,
sendo 08 de múltipla escolha e 02 discursivas, foram formuladas de tal maneira que
contemplassem os assuntos tratados em todos os textos e desenvolvidos com a produção dos
mapas conceituais.
De posse de todas as folhas de respostas dos 25 estudantes que responderam às perguntas
propostas, transcreveuse cada pergunta utilizando o aplicativo google forms inserindo, em
seguida, as respostas dadas pelos estudantes. Esse procedimento permitiu que fosse gerado
automaticamente um percentual contabilizando o total de cada resposta dada para cada pergunta,
além disso, também gerouse um gráfico para cada pergunta, permitindo verificar de forma
coletiva a tendência das repostas dos estudantes.
49
Capítulo 6
Resultados e Discussão
Neste capítulo apresentamos nossos resultados da aplicação do produto e os discutimos à
luz da teoria da Aprendizagem Significativa. Para análise dos resultados empregamos os
princípios da análise qualitativa que apresentamos no início do capítulo. As subseções seguintes
são dedicadas às análises dos desenhos iniciais, dos mapas conceituais e dos questionários finais.
6.1 A análise de conteúdo na pesquisa qualitativa
O trabalho que envolveu a elaboração desta dissertação gerou dados sobre os quais se
optou por uma análise qualitativa dos mesmos. Assim, a interpretação que foi necessária nesse
processo orientouse de acordo com uma técnica de investigação de dados que comumente é
denominada “análise de conteúdo”.
A análise de conteúdo é o procedimento a que recorre o pesquisador para investigar todo
tipo de documentos, textos ou outros materiais que fazem parte de suas pesquisas. Através de
uma abordagem predominantemente qualitativa o investigador busca interpretar as informações a
ele apresentadas/codificadas através de descrições sistemáticas e reinterpretações criteriosas de
seus dados. O objetivo é trazer à luz o sentido que o emissor da mensagem pensou em emitir no
momento de compôla:
“Como método de investigação, a análise de conteúdo compreende
procedimentos especiais para o processamento de dados científicos.
É uma ferramenta, um guia prático para a ação, sempre renovada
em função dos problemas cada vez mais diversificados que se
propõe a investigar. Podese considerála como um único
instrumento, mas marcado por uma grande variedade de formas e
adaptável a um campo de aplicação muito vasto, qual seja a
comunicação.” [MORAES, 1999, p. 2]
Autores como Olabuenaga e Ispizúa (1989) e Bardin (1977) definem a análise de
conteúdo como o método de investigação de qualquer tipo de comunicação, seja verbal ou
50
nãoverbal que, entretanto, necessitam de uma sistematização para facilitar o trabalho de
interpretação e a inferência de conclusões. Portanto, embora a técnica da análise de conteúdo
oscile entre os métodos quantitativos e a subjetividade específica para cada conjunto de
informações, ela é bastante útil na análise de dados de uma pesquisa qualitativa.
Como os dados deste trabalho foram oriundos de desenhos, mapas conceituais e
questionário, naturalmente chegando em estado bruto, para sua análise, foi necessário aplicar um
roteiro que tornasse os dados organizados e de mais fácil entendimento de seus significados
simbólicos. A intenção desta tarefa foi conseguir extrair do material o significado que seus
autores (os estudantes) quiseram transmitir bem como possíveis significados que seus autores
expressaram implicitamente [OLABUENAGA;ISPIZÚA 1989]. Neste trabalho de análise,
mantevese atenção ao contexto em que esses dados foram produzidos, isto é, a sala de aula
durante um processo de ensinoaprendizagem, e às vivências dos alunos e do próprio mestrando
na interpretação que se seguiu como possíveis fatores a influenciar todo o processo [MORAES,
1999].
O caminho mais prático e seguro, então, adotado consistiu das cinco etapas conforme
Moraes (1999): Preparação, Unitarização, Categorização, Descrição e Interpretação dos dados.
No início dos trabalhos para elaboração desta dissertação, tivemos a elaboração de
desenhos para o levantamento de conhecimento prévios. Cada desenho foi recolhido e avaliada a
sua pertinência aos trabalhos em função dos objetivos estabelecidos para a pesquisa.
Posteriormente houve a elaboração dos mapas conceituais que passaram por tratamento
semelhante. O passo seguinte foi o estabelecimento das unidades de análise que, neste caso,
foram cada desenho e cada mapa elaborados. Assim, cada elemento da unidade de análise foi
categorizado e reunidos em grupos conforme as características semelhantes que apresentavam,
foi feito assim para os desenhos iniciais e para os mapas conceituais.
Por fim, com todos os desenhos e mapas categorizados, seguiuse com a descrição e
interpretação dos dados coletados bem como a comparação com as respostas do questionário,
buscando a identificação de algum tipo de aprendizagem, sobretudo a Aprendizagem
Significativa de conceitos. A interpretação dos dados buscou primeiramente identificar o que os
estudantes já conheciam sobre o tema que seria estudado e depois relacionar as informações
51
explícitas e latentes trazidas pelos dados analisados com a possível ocorrência ou não da
Aprendizagem Significativa segundo Ausubel. Por fim, buscouse também um entendimento
sobre a utilidade ou não do auxílio prestado ao processo de ensinoaprendizagem pela técnica
dos Mapas Conceituais de Novak. Embora se alegue que tal abordagem possa ser prejudicada
pela subjetividade inerente ao trabalho do pesquisador neste tipo de pesquisa, devese lembrar
que tal subjetividade não é incompatível com o rigor científico. Moraes (1999) afima:
“A ênfase na subjetividade não é inconciliável com o rigor
científico. Este não exclui nem substitui sentidos latentes e
intuições não quantificáveis. A análise de conteúdo, numa
abordagem qualitativa, ultrapassa o nível manifesto, articulando o
texto com o contexto psicossocial e cultural.”[MORAES,1999, p. 9]
Vale ressaltar que esse processo contou com a repetição das etapas sempre que foi
necessário, haja vista que, pela própria natureza da pesquisa qualitativa, as interpretações que se
fazem, nunca possuem um caráter definitivo, completo ou acabado, levando, por conseguinte, o
pesquisador a rever os passos anteriores com o intuito de manter sempre a coerência com os
resultados alcançados.
6.2 Os conhecimentos prévios à partir dos desenhos
A primeira atividade do ano letivo no grupo de estudo foi a elaboração, individual, de um
desenho que representasse como o estudante entende o sistema solar em que habita. O objetivo
da atividade foi identificar aquilo que os estudantes já sabem sobre o assunto e como esse
conhecimento se organiza na estrutura cognitiva deles. Essa etapa é fundamental para que o
professor identifique quais os conhecimentos prévios da turma, antes de aplicar a estratégia
pedagógica dos mapas conceituais sobre o tema Cosmologia. Para uma proposta ausubeliana de
ensino, essas informações assumem uma relevância ainda maior pois revelam com que tipo de
idéias o novo conhecimento irá interagir apontando ao professor caminhos para a condução de
seu trabalho.
A Tabela 6.1 apresenta um levantamento feito com base nos 26 desenhos elaborados
pelos estudantes sobre o sistema solar. Nesta tabela procurouse levantar o que os estudantes já
52
conheciam previamente sobre o sistema solar e que possivelmente não estivesse de acordo com
as constatações científicas. Cada desenho foi classificado de acordo com certas características
corretas previamente estabelecidas que neles estavam presentes. Deste modo, quando a
característica científica correta estivesse presente seria atribuído um “SIM” caso contrário seria
atribuído um “NÃO”. Com base na quantidade de características apresentadas emcada desenho,
ao final, atribuiuse uma classificação para o conhecimento de cada aluno da seguinte forma: 4
ou mais características presentes – DETALHADO; 3 características presentes – BOM; 2
características presentes – PARCIAL; 1 característica presente – BAIXO.
CRITÉRIOS PARA CLASSIFICAÇÃO DOS DESENHOS Sistema
Heliocêntrico Número correto de planetas
Denominação dos planetas
Tamanho relativo dos planetas
Ordem correta dos planetas
Conhecimento do sistema solar
DESENHO 1 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 2 SIM SIM NÃO SIM SIM DETALHADO DESENHO 3 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 4 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 5 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO DESENHO 6 SIM NÃO NÃO SIM NÃO PARCIAL DESENHO 7 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO DESENHO 8 SIM NÃO SIM NÃO NÃO PARCIAL DESENHO 9 SIM SIM NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 10 SIM SIM SIM SIM SIM DETALHADO DESENHO 11 SIM NÃO SIM SIM SIM DETALHADO DESENHO 12 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO DESENHO 13 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO DESENHO 14 SIM NÃO SIM NÃO SIM BOM DESENHO 15 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 16 SIM SIM SIM SIM SIM DETALHADO DESENHO 17 SIM NÃO NÃO SIM NÃO PARCIAL DESENHO 18 SIM NÃO NÃO SIM NÃO PARCIAL DESENHO 19 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO DESENHO 20 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 21 SIM NÃO NÃO NÃO NÃO BAIXO DESENHO 22 SIM SIM NÃO NÃO NÃO PARCIAL DESENHO 23 SIM SIM SIM NÃO NÃO BOM DESENHO 24 SIM NÃO SIM NÃO NÃO PARCIAL DESENHO 25 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO DESENHO 26 SIM SIM SIM NÃO SIM DETALHADO
Tabela 6.1 Resultados da análise dos desenhos.
Procedendo da forma descrita acima foram obtidos 11 desenhos (42,03 %) que revelaram
um conhecimento detalhado do sistema solar, 2 (7,69 %) com bom conhecimento, 6 (23,07 %)
com um conhecimento parcial e 7 (26,92 %) com pouco conhecimento.
53
A Tabela 6.2 também revela que a concepção de um sistema heliocêntrico parece estar
bem estabelecida em todos eles pois 100% dos desenhos representaram o sistema solar no qual o
sol ocupa posição central e os planetas se distribuem ao seu redor. As outras características
observadas, quais sejam, o número correto de planetas, denominação dos planetas, tamanho
relativo dos planetas e ordem correta dos planetas, apresentam uma turma de alunos bastante
dividida em relação ao conhecimento do sistema solar em que vivem, tendo uma média de cerca
de 50% de apontamentos corretos.
A Figura 6.1 apresenta alguns exemplos dos desenhos que foram obtidos na atividade
inicial, nos quais se observa que parte dos estudantes preocupase em destacar o possível
caminho descrito pelos planetas ao se moverem sobre suas órbitas. Outra parte demonstrou uma
preocupação maior em indicar o posicionamento correto dos planetas em relação às suas
distâncias relativas ao Sol, citando, inclusive, seus nomes sem, no entanto, apresentar uma
sugestão para o tipo de movimento descrito por eles. Esse fato, sugere que, apesar de parte dos
estudantes imaginarem que os planetas se movem ao redor do Sol, não cogitam do tipo de
movimento descrito. Essa análise revelou em 3 desenhos, cerca de 11,53%, que alguns
estudantes desconhecem os pormenores da disposição dos planetas no sistema solar pois alguns
planetas foram representados descrevendo órbitas já ocupadas por outros planetas. Possivelmente
essa representação provém do fato de que no primeiro ano do Ensino Médio os estudantes ainda
não tiveram nenhuma oportunidade de trabalharem os conceitos e características da força de
atração gravitacional que é a responsável pela estabilidade do sistema solar.
Alguns desenhos revelaram que, para certos estudantes, o sistema solar não se constitui
por apenas o Sol e os planetas mas também, possivelmente, por estrelas que se distribuem por
todo o sistema solar inclusive no espaço entre os planetas. Talvez as estrelas tenham sido
incluídas no desenho para comporem um plano de fundo, entretanto, como na atividade foi
pedido que representassem o sistema solar, é válido pensar na possibilidade de eles considerarem
que as estrelas fazem parte do sistema solar. Todavia, elementos outros, como as luas dos
planetas foram omitidas em todos os desenhos. De fato, os estudantes buscaram apresentar com
esses desenhos uma visão geral daquilo que eles acreditam ser o sistema solar em que vivem.
54
Figura 6.1 Exemplos dos desenhos elaborados .
Por fim, devese considerar também uma possível influência na produção desses
desenhos, dada a grande semelhança em alguns casos com figuras obtidas de livros, revistas ou
da internet, sobre a composição do sistema solar, como pode atestar uma busca por imagens do
sistema solar no Google.
6.3 Sobre os mapas conceituais
Os mapas conceituais produzidos posteriormente, durante a sequência de aulas sobre
Cosmologia, foram todos recolhidos e classificados quanto suas características principais. Essa
classificação objetivou identificar o tipo de aprendizagem que ocorrera quando da
55
implementação em aula da técnica hora em estudo, em especial se produziu evidências de que
tenha havido Aprendizagem Significativa como declarada na teoria de aprendizagem
preconizada por David Paul Ausubel. Os mapas foram produzidos ao longo de quatro aulas e
tiveram por base quatro textos dos quais três foram retirados e adaptados do material
disponibilizado pela própria Secretaria de Educação do Rio de Janeiro, e um retirado e adaptado
de um site na internet que trata do mesmo assunto.
Cada mapa conceitual, lembremos, foi produzido pelos estudantes de forma colaborativa,
em grupos na sala de aula, porém, ao longo dessas quatro aulas em que a técnica foi empregada,
tivemos algumas alterações nesses grupos. Isso se deu ou porque membros de algum grupo que
se formara em aula anterior, na seguinte, faltara, ou porque havia um aluno recém chegado na
turma, obrigando a rearranjos pontuais nos grupos. Entretanto, essas alterações não
prejudicaram a produção dos mapas conceituais pois, como as atividades ocorreram em grupo,
cada estudante presente em uma aula na qual um determinado colega não esteve agiu como
monitor daqueles que, pela falta, apresentava alguma dificuldade com a técnica.
6.3.1 Categorização dos mapas conceituais
Há várias maneiras de se classificar mapas conceituais que em geral são classificados
inicialmente em função de sua estrutura. Neste estudo, os estudantes não foram induzidos a
produzirem mapas conceituais de determinada estrutura em detrimento de outra. Simplesmente
produziram mapas de conceitos, conforme orientação inicial do professor, da maneira que
melhor compreenderam o conteúdo trabalhado em aula. Assim, pudemos identificar em nosso
trabalho, mapas conceituais de diversas estruturas diferentes quais sejam: os mapas hierárquicos
(em rede), lineares (fluxograma), teia de aranha (centrados) e circulares (sem estrutura definida).
A Tabela 6.2 apresenta o quantitativo de mapas em cada uma dessas categorias.
Após essa primeira triagem buscouse identificar em cada mapa as proposições com uma
construção lógica que evidenciasse algum nível de aprendizagem do assunto para, também,
tentar determinar se a aprendizagem que veio a ocorrer foi do tipo significativa ou mecânica.
Para tanto, buscamos também identificar a evolução conceitual das idéias presentes nos mapas
produzidos e as relações estabelecidas entre elas. Como não existe mapa conceitual padrão, ou “o
56
mapa conceitual correto” [MOREIRA, 2012], uma análise meramente quantitativa, tentando
buscar uma objetividade na elaboração desses mapas seria inviável, então a análise que
empreendemos desses dados foi basicamente qualitativa, pois para cada mapa conceitual, embora
tenham sido construídos em grupo, os conceitos apresentados foram fruto de uma negociação
entre indivíduos, pautados em suas próprias subjetividades.
TIPO DE MAPA CONCEITUAL QUANTIDADE %
I FLUXOGRAMA (LINEAR) 8 40 II EM REDE (HIERÁRQUICO) 6 30 III CENTRADO (TEIA DE ARANHA) 3 15 IV SEM ESTRUTURA DEFINIDA 3 15
Tabela 6.2 Mapas Conceituais produzidos durante sequência de aulas.
Observase na Tabela 6.2 uma maior tendência dos estudantes para produzirem mapas do
tipo fluxograma (linear). Possivelmente isso ocorre pelo fato de os estudantes terem construído
esses mapas a partir da leitura de um texto. Uma vez que os próprios alunos foram responsáveis
por selecionarem os conceitos mais relevantes, eles seguiram a sequência natural dos conceitos
conforme estes iam aparecendo no texto, o que frequentemente os levou a construírem mapas
sem a devida organização hierárquica entre os conceitos selecionados.
A segunda categoria de mapa conceitual mais numerosa foi a do tipo hierárquico. Neste
tipo de mapa se buscou, dentre outras características, perceber se os estudantes elencaram os
conceitos dos mais inclusivos para os menos inclusivos, de cima para baixo no mapa. Dentre os
mapas produzidos encontramos também três que apresentaram uma estrutura que chamamos de
teia de aranha, pelo fato de ter o conceito principal, norteador de toda elaboração, posicionado no
centro do mapa, ligandose a ele conceitos secundários.
Por fim, pudemos identificar três mapas conceituais que na verdade não apresentavam
estrutura típica de um mapa conceitual tal como proposto. Num deles sua estrutura
apresentavase fragmentada em pequenos blocos e noutro no formato circular. O primeiro foi
analisados para verificar a possibilidade de serem encontradas proposições lógicas, isto é, as
estruturas essenciais dos mapas conceituais, carentes, entretanto, de um encadeamento geral com
57
as outras partes que poderiam compor um mapa. O mapa circular foi analisado quanto ao
potencial de relacionar conceitos internalizados pelos estudantes.
Vale ressaltar que cada tipo de mapa conceitual, em função da estrutura com a qual são
construídos, possui vantagens e desvantagens que serão analisadas segundo a clareza com que
expõem a estrutura cognitiva daqueles que o construíram. Os mapas apresentados adiante são
cópias fieis daqueles produzidos pelos estudantes em sala de aula. Para a composição desses
mapas, para fins de análise, foi utilizado o programa livreCmap Toolstomandose o máximo de
cuidado para não interferir em sua diagramação original.
6.3.2 Análise dos mapas conceituais por categoria
I – Tipo fluxograma (linear)
Os mapas conceituais do tipo linear mostram que aqueles que os construíram
apresentaram poucas conexões entre os conceitos selecionados. O encadeamento destes se dá de
uma maneira ritmada, isto é, evidenciando uma coleta de conceitos no ritmo em que eles
aparecem no texto e isso, justamente, impede que outras conexões mais amplas sejam
apresentadas, presumindo mais uma assimilação mecânica de conteúdo do que uma
Aprendizagem Significativa de conteúdo.
Figura 6.2 Mapa conceitual do tipo fluxograma sobre o sistema geocêntrico
58
Na Figura 6.2 acima, temos um mapa conceitual do tipo fluxograma (linear) produzido na
turma. Esse mapa conceitual foi produzido por um grupo que se manteve aproximadamente o
mesmo até o final de todas as atividades do bimestre. Verificouse que os mapas produzidos por
esse grupo, um total de quatro mapas, teve sempre esse mesmo formato. Podemos identificar que
características importantes sobre a construção de mapas conceituais não foram apresentadas.
A Aprendizagem Significativa é evidenciada, dentre outros critérios, quando o mapa
conceitual permite a apreciação da diferenciação progressiva e a reconciliação integrativa onde o
conceito em questão apresentase bem desenvolvido e relacionado através de proposições lógicas
[MOREIRA, 2012]. Os mapas conceituais produzidos linearmente por esse grupo são muito
pobres nesse tipo de característica. Como podese perceber, no mapa acima, que os estudantes
buscaram apenas acrescentar “algo mais” aos conceitos que eles escolheram sem, entretanto,
construírem proposições claras e lógicas depreensíveis da leitura do mapa, deixando, inclusive,
um par de conceitos sem uma palavra ou expressão que evidencie a relação que eles enxergaram
entre eles. Consequentemente, esse grupo produziu um mapa que requer fortemente uma
complementação/explicação por parte deles, preferencialmente, após mais pesquisas sobre o
tema para que as ideias ali expostas sejam mais claramente relacionadas e reveladas. Esse mapa é
um bom exemplo de que mapas conceituais não são autoexplicativos, requerem alguma forma
de explicação das relações que foram feitas para se estabelecer que tipo de aprendizagem foi
alcançada. Tal procedimento é positivo pois, como os estudantes, iniciantes nos estudos de
qualquer assunto, não compreendem perfeitamente a relação entre diversos conceitos, o mapa
conceitual pode apontar caminhos a serem trilhados na obtenção de novos recursos cognitivos
para sanar as dificuldades por eles descobertas.
Fica evidente uma aprendizagem mecânica nos mapas do tipo fluxograma, que pode,
entretanto, levar a uma Aprendizagem Significativa consoante as atitudes posteriores sugeridas
pelas deficiências apontadas pelo mapa produzido. Isso pode ter decorrido da escolha inadequada
dos conceitos e pela sua falta de hierarquização, pelos estudantes. Há estudos, entretanto, que
apontam esse tipo de mapa como característico de estudantes em início de aprendizagem. O
desenvolvimento do conteúdo estudado proporciona um aumento de complexidade do mapa
evidenciando uma estrutura cognitiva mais robusta fazendo com que os estudantes percebam e
59
representem conexões entre conceitos em níveis cada mais altos de generalidade e inclusividade
levandoos a produzir mapas conceituais com estruturas mais elaboradas como, por exemplo, as
estruturas em rede ou hierárquicas [AGUIAR; CORREIA, 2013].
II – Em rede (hierárquico)
O segundo mapa conceitual mais numeroso produzido na turma foi aquele que
classificamos como em rede (hierárquico). Tal mapa apareceu 6 vezes durante os trabalhos e
corresponde a 30% dos mapas produzidos. Para a análise que faremos desse tipo de mapa
levaremos em consideração a palavra de Moreira (2012), quando diz que: “Mapas conceituais
não buscam classificar conceitos, mas sim relacionálos e hierarquizálos.” Nossa intenção,
portanto, será, em primeiro lugar, buscar evidências de relações hierarquizadas entre os conceitos
apresentados no mapa com aqueles mais inclusivos posicionados no topo do mesmo seguidos por
aqueles outros mais específicos na parte de baixo do mapa. Importante ressaltar também as
palavras de Tavares (2007) em que afirma: “O mapa conceitual hierárquico se coloca como um
instrumento adequado para estruturar o conhecimento que está sendo construído pelo aprendiz
(...).”
Reproduzimos nas Figuras 6.36 os mapas conceituais produzidos por um único grupo,
que foi aquele que teve as menores alterações entre seus integrantes ao longo de todos os
trabalhos, e cujos os mapas se enquadram todos na categoria em questão.
No mapa conceitual da Figura 6.3 conseguimos verificar uma tímida tentativa de
hierarquização de conceitos, na medida em que percebemos que os estudantes resolveram
posicionar o tema central do texto na parte superior do mapa à partir do qual estabeleceram
relações com outros conceitos que a ele se ligam. Também verificase uma palavra de ligação
entre cada par de conceitos representados. Entretanto, a tríade conceitopalavra de
ligaçãoconceito apresenta o problema de não estabelecerem nesses casos uma proposição lógica,
isto é, subentendese o significado que eles assimilaram mas a idéia não fica completa devido às
palavras escolhidas para fazerem a ligação. Problema este, entretanto, de fácil resolução que
pode ser feito com um maior treinamento nesse sentido. O ponto positivo deste mapa é o fato de
uma primeira diferenciação progressiva quando eles perceberam que o modelo geocêntrico tinha
60
por finalidade explicar o início e a evolução do universo. A diferenciação progressiva se dá
exatamente quando os estudantes percebem os desdobramentos dos diversos conceitos,
ampliando assim a base com a qual vão estabelecendo seus novos conhecimentos.
Figura 6.3 Mapa Conceitual do tipo hierárquico sobre o modelo Geocêntrico.
No segundo mapa produzido pelo grupo, mostrado na Figura 6.4, podese notar,
nitidamente, uma evolução em sua forma estrutural, que apresenta um aumento considerável no
número de conceitos utilizados em relação ao anterior, permitindo mais possibilidades de se
estabelecer relações conceituais. Por esta razão já podemos notar nesse mapa um maior empenho
em buscar relações corretas e mais lógicas entre os conceitos escolhidos. Além disso, neste mapa
o grupo também intensificou o processo de diferenciação progressiva dos conceitos, na medida
em que identificamos o conceito “seguidores” desmembrado nos nomes dos cientistas
simpatizantes com as idéias copernicanas. Na mesma linha de raciocínio vemos o conceito
“Kepler” identificado, além de seguidor de Copérnico, como astrônomo defensor da Teoria
Heliocêntrica e como “matemático habilidoso”. Este mesmo conceito ainda aparece relacionado
à três Leis da Gravitação que, embora os estudantes não tenham acrescentado palavras de ligação
a essas proposições, não é demais supor que eles passaram a associar Kepler ao desenvolvimento
dessas Leis. Tudo isso nos permite concluir que há uma evidência para a Aprendizagem
Significativa de conteúdos, mediante a exteriorização de uma estrutura cognitiva mais elaborada,
evidenciada pela evolução dos mapas conceituais desse grupo.
61
Figura 6.4 Mapa Conceitual do tipo hierárquico sobre o modelo Heliocêntrico.
No mapa conceitual da Figura 6.5, o terceiro produzido pelo mesmo grupo, confirmase a
tendência de um aumento na quantidade de conceitos relacionados. Lembrando que esses
conceitos foram escolhidos pelos próprios estudantes com base em um texto previamente
selecionado e fornecido ao grupo, podemos inferir uma maior maturidade dos estudantes em
selecionar conceitos importantes para representálos no mapa que eles têm por objetivo construir.
A diferenciação progressiva se faz presente também neste mapa em dois momentos distintos.
Primeiramente quando eles discriminam os tipos de movimentos que o planeta Terra pode
desempenhar no seu movimento ao redor do Sol identificando os movimentos de translação e de
rotação. O outro momento em que isso ocorre é em relação ao conceito “Galileu Galilei” ao qual
eles fazem diversas outras associações de conceitos. A identificação da diferenciação progressiva
associada à maior maturidade em selecionar conceitos sugere uma possível reconciliação
integrativa em mapas posteriores, o que pode elevar o processo de produção de mapas
conceituais a um novo patamar, mais completo e próximo de uma Aprendizagem Significativa
mais consistente. Notase, entretanto, neste terceiro mapa problemas na hierarquização de
62
conceitos e nas palavras que estabelecem a ligação entre eles, que não conferem um claro
entendimento da relação proposta. Parece agora ser um procedimento padrão, para esse grupo,
elencar o tema central apresentado como o conceito mais abrangente e inclusivo de todo o mapa,
posicionandoo, então, no topo do mesmo. Destacase a proposição “A Controvérsia Entre os
Dois Modelos Principal Problema Falta de Evidência” como uma boa proposição, pois mostra
que os alunos perceberam uma relação causal entre os conceitos selecionados. Isto nos permite
inferir que essa idéia foi apreendida pelos estudantes como uma Aprendizagem Significativa do
tema. As proposições desse mapa, embora ainda não apresentem total clareza, já se mostram
mais elaboradas com a inserção de pequenas expressões para ligar os conceitos ao invés de
apenas uma única palavra. Esse procedimento, sem dúvida, facilita o entendimento do que o
estudante se propõe expor em relação ao entendimento que teve sobre o assunto estudado.
Figura 6.5 Mapa Conceitual sobre a transição entre modelos de sistema solar.
63
Figura 6.6 Mapa Conceitual sobre o movimento planetário e a Lei da Gravitação Universal.
Seguindo os mesmos procedimentos dos mapas anteriores, no mapa da Figura 6.6 o grupo
demonstrou boa maturidade para selecionar os conceitos mais importantes, evidenciado pela
maior quantidade destes conceitos apresentados no mapa e pelas relações construídas. Os
conceitos escolhidos foram organizados com boa identificação de hierarquias, o que pode ser
observado, por exemplo, quando se percebe no mapa que os estudantes construíram uma
proposição destacando a atração mútua dos corpos como uma propriedade ligada
subordinadamente à Lei da Gravitação, ao mesmo tempo em que indicam a influência da massa
no campo gravitacional, inserida também nessa mesma Lei. Aqui vale destacar uma construção
interessante, pois os estudantes demonstraram ter percebido que o aumento da intensidade do
campo gravitacional relacionase com um aumento de massa, entretanto, sabemos que a
diminuição da massa também influencia o campo gravitacional, porém, no sentido de diminuir
sua intensidade. Essa relação poderia ter sido feita no mesmo nível hierárquico que a primeira.
De fato, ela foi feita, como podemos observar no mapa, entretanto, fazendo a associação com
outra parte dele, isto é, com outro nível de subordinação. Mas ao se analisar com maior cuidado,
notase que essa relação foi feita ao mesmo conceito, ou seja, “Lei da Gravitação Universal”
64
localizado também como tema principal do mapa, isto é, na posição hierárquica mais alta,
portanto de forma repetida. Além disso, notase que eles evidenciam novamente a influência do
aumento da massa ao campo gravitacional, agora referido pela palavra “força”, haja vista, que
esse campo nada mais é do que um campo de forças mas, agora também, no mesmo nível de
relevância, indicam a influência da diminuição da massa à diminuição da “força”. Assim,
podemos inferir que, embora tenham feito a devida associação com outra parte do gráfico, pelo
fato de ser um conceito repetido no mapa construído, eles conseguiram fazer uma parcial
diferenciação do conceito “Lei da Gravitação” faltando, apenas apontamentos em relação à
variação da força devido à variação da distância entre os corpos.
Neste último mapa, podemos perceber também, uma certa generalização da diferenciação
progressiva porquanto os conceitos “observações”, “leis”, “lei da Gravitação”, “leis de Newton”
foram associados a outros que dilatam seu entendimento e que a eles são subordinados. A
diferenciação progressiva é importante quando apresentada em um mapa produzido por alunos
por que mostra os pormenores da aprendizagem que começa a se estabelecer, além de ser indício
de Aprendizagem Significativa. Uma vez que um mapa conceitual “nunca está acabado”, isto é,
novas aprendizagens vão mostrando aos estudantes que outras e mais amplas associações podem
ser feitas, podemos dizer que o próximo passo na construção de mapas conceituais por esse
grupo seria apresentar também a reconciliação integrativa quando fossem capazes de evidenciar
relações entre proposições no mapa. Por todas essas características demonstradas, temos razões
para dizer que esse grupo apresentou de maneira satisfatória indícios de Aprendizagem
Significativa.
III – Tipo centrado (teia de aranha)
Um dos grupos produziu, predominantemente, mapas de um tipo em que o tema central
do conteúdo estudado aparece no centro do mapa e os outros conceitos que a ele se ligam
aparecem posicionados afastandose do centro. Foram produzidos um total de 3 mapas desse tipo
correspondendo à 15% do total.
Esse tipo de construção tem característica facilidade de elaboração, pois os conceitos que
o constituem aparecem diretamente relacionados com o conceito central ou a alguns conceitos
65
centrais sem, no entanto, apresentar, necessariamente, hierarquização entre esses
conhecimentos. Isso dificulta a interpretação de tal tipo de mapa, na medida em que o professor
não identifica com clareza as prioridades de conceitos destacados por aqueles que o construíram.
Além disso, pela natureza de sua própria construção, esses mapas apresentam restritas
possibilidades de integração entre os conceitos elencados. Os três mapas produzidos por esse
grupo ao longo dos estudos não apresentaram diferenças marcantes em sua estrutura.
Basicamente, eles reproduziram conceitos novos adquiridos pela leitura de novos textos sob um
mesmo aspecto estrutural. Entretanto, reproduzimos na figura 6.7 um dos mapas produzidos pois
ele apresentou uma peculiaridade que não aparece nos outros.
Figura 6.7 Mapa do tipo centrado sobre o modelo heliocêntrico.
Esse mapa conceitual foi o segundo a ser construído pelo grupo que o fez à partir de um
texto sobre o modelo heliocêntrico para o sistema solar. E foi justamente esse o conceito
escolhido pelo grupo como o conceito principal, tanto que ele figura no centro do mapa
produzido e os outros conceitos relacionados aparecem irradiandose à partir desse centro.
Entretanto, diferentemente dos demais, esse mapa apresenta duas peculiaridades importantes que
podemos identificar como um ensaio para uma diferenciação progressiva mais elaborada. A
66
primeira a se destacar referese ao conceito “leis” ao qual os estudantes apontam duas
diferenciações ao perceberem que esse conceito pode se referir à lei das áreas e à lei das órbitas,
ressaltase ainda que eles procuraram explicar as diferenciações relacionadas a esse conceito
evidenciadas por pequenas expressões em destaque como se elas mesmas, fossem por si só,
conceitos. Em outro momento a diferenciação aparece associada à palavra de ligação
“revolucionárias” quando eles percebem que as idéias de Galileu, Newton e Kepler foram
importantes para a consolidação do modelo heliocêntrico. De um modo geral, o mapa produzido
pelo grupo, apresenta proposições com razoável clareza em função dos termos de ligação entre
os conceitos, que não se limitaram a apenas uma ou algumas palavras mas, até mesmo, à
expressões inteiras que encerram um sentido completo.
Retomando a análise à partir da forma estrutural do mapa, relembramos que ela
desfavorece a reconciliação integrativa pois, pela disposição das proposições, fica difícil fazer a
associação na prática. Para exemplificar esse fato, destacamos as proposições que se referem às
leis de Kepler e aquela que trata do próprio astrônomo alemão. Como se observa, elas
localizamse distantes, uma da outra, no mapa, assim, mesmo que os estudantes percebam a
possibilidade de fazer essa associação, teriam dificuldades operacionais para isso, que é
provocada por essa disposição de proposições “ao redor” do conceito central.
Com base no que foi discutido nesta seção temos boas razões para supor uma
Aprendizagem Significativa dos conceitos pelos integrantes desse grupo. Nesse sentido, um fato
importante que deve ser comentado é que esse mesmo grupo em dado momento dos trabalhos
percebeu, em função dos comentários do professor, que um mapa conceitual não sendo
autoexplicativo, ou seja, necessitando de explicação por parte de quem o fez, para que suas
informações sejam bem compreendidas, precisa ser apresentado sob uma estrutura que facilite a
exposição de idéias, muito embora não exista esta ou aquela estrutura que seja “a mais correta”
[MOREIRA, 1986].
O grupo decidiu, portanto, refazer o mapa conceitual, porém, com outra estrutura. Para
isso recorreu ao primeiro texto trabalhado, que por ser menor, segundo eles, facilitaria a
produção de outro mapa diferente do que eles vinham se acostumando a fazer. O tema do
67
primeiro texto é o modelo geocêntrico do sistema solar e o mapa criado por eles está reproduzido
na Figura 6.8.
Portanto, no gráfico reproduzido na Figura 6.8, o tema central ou raiz escolhido por eles
foi “Evolução do Universo” e notase que todos os demais conceitos selecionados partem de uma
ligação direta com ele. Aparentemente, os estudantes procuraram construir um mapa conceitual
hierarquizando os conceitos escolhidos mas as construções ficaram bastante confusas e, para
alguns casos, sem qualquer lógica. Embora no mapa anterior eles tenham identificado alguma
diferenciação progressiva, dos conceitos selecionados, essa característica não apareceu no mapa
atual.
Figura 6.8 Mapa conceitual do tipo hierárquico, produzido pelo mesmo grupo que fez o mapa da Figura 6.7, sobre o tema modelo geocêntrico.
Podemos imaginar como possíveis explicações para isso a mudança do texto
simultaneamente com a mudança no tipo de estrutura do mapa a ser montado. Talvez os
estudantes tenham se preocupado tanto em alterar a estrutura do mapa que seria produzido em
68
relação aos mapas anteriores que outras características tanto ou mais importantes ficaram
deixadas de lado. Moreira (2012) afirma que seria um procedimento errôneo do professor
apontar qualquer mapa como “o mapa correto” do conteúdo estudado. Segundo ele, o mais
importante para um mapa conceitual é evidenciar a estrutura cognitiva daquele que o produziu
em termos do tipo de aprendizagem estabelecida. Outro ponto importante é que um mapa
conceitual possui uma natureza evolutiva, isto é, naturalmente vai se modificando à medida em
que aquele que o fez adquire novos conhecimentos. Desta forma, podese intervir, de tempos em
tempos, no mapa produzido, promovendo alterações que mostrem o nível de aprendizagem
alcançado. O fato de os estudantes desse grupo terem percebido que alterar a estrutura do mapa
criado por eles facilitaria o processo de explicação dos conceitos relacionados pode ser
considerado como um primeiro passo para uma Aprendizagem Significativa mais efetiva no
futuro.
IV – Tipo sem estrutura definida
Figura 6.9 Mapa conceitual sem estrutura definida: circular.
Para finalizar, temos uma última categoria de mapa conceitual, que identificamos como
mapas que, na verdade, não apresentam uma estrutura típica de mapa conceitual.
69
Quantitativamente temos 3 mapas que podem ser classificados dentro dessa categoria totalizando
um percentual de 15% do total de mapas produzidos. Vamos analisar os dois exemplos mais
característicos dessa categoria de mapas identificados pelas Figuras 6.9 e 6.10.
Os dois mapas conceituais desta seção foram classificados como possuídores de estrutura
indefinida, pois não apresentam o aspecto de estrutura hierárquica normalmente visto para mapas
conceituais. A produção de 3 desses mapas, correspondendo à 15% do total é bastante
significativa. O primeiro mapa apresenta estrutura circular com todos os conceitos ligados
sequencialmente formando um “circuito” fechado. Nesse tipo de construção foi impossível
identificar qual o conceito que o grupo julgou o mais geral e abrangente percebido ao longo dos
estudos do tema. Portanto, não se pôde definir qual conceito foi utilizado como âncora para que
outros menos gerais e mais específicos pudessem se relacionar. Também não foi apresentado no
mapa qualquer tipo de diferenciação progressiva ou reconciliação integrativa. Tal construção
sugere apenas uma percepção seqüencial de conceitos sem que houvesse o entendimento de
como o conjunto de conceitos se relacionam entre si formando um corpo integrado de
conhecimentos novos adquiridos.
Figura 6.10 Mapa conceitual sem estrutura definida: fragmentado.
70
O último mapa desta seção, mostrado na Figura 6.10, foi construído com várias
proposições posicionadas ladoalado sem demonstrar qualquer tipo de relação entre elas. Os
estudantes simplesmente construíram blocos de conceitos fracamente ligados entre si, sem fazer
qualquer relação entre as proposições que pudesse evidenciar a presença da reconciliação
integrativa. Da mesma forma que o anterior, nesta construção, também foi impossível identificar
qual o conceito que foi selecionado como raiz para o desenvolvimento de todo o mapa. Uma vez
que, para Moreira (2012) mapas conceituais “são representações concisas das estruturas
conceituais que estão sendo ensinadas e, como tal, provavelmente facilitam a aprendizagem
dessas estruturas” parece que esses dois grupos, primeiramente, não entenderam o próprio
mecanismo de elaboração do mapa conceitual e por isso não conseguiram demonstrar qualquer
nível de Aprendizagem Significativa sobre o conteúdo, restandonos apenas concluir que, para
esses dois grupos, a aprendizagem foi mecânica, isto é, os novos conhecimentos não adquiriram
significado na estrutura cognitiva preexistente no cognitivo de seus integrantes.
6.4 Sobre o questionário final
A primeira pergunta do questionário aplicado aos alunos buscou saber se eles já tinham 5
estudado, em algum momento, sobre o sistema solar. Com ela, pudemos constatar que todos os
alunos já tinham estudado sobre ele pois 100% deles responderam “Sim”. Lembremos ainda que
a atividade inicial, que se constituiu no levantamento das concepções prévias dos estudantes
através da elaboração de um desenho, mostrou que, à despeito de algumas particularidades, todos
os estudantes dessa turma já possuíam um certo conhecimento sobre o sistema solar, no qual
acreditam que o sol ocupa uma posição central com os planetas distribuídos a sua volta.
Como essa foi a primeira atividade proposta aos estudantes, isto é, as aulas de Física do
ano letivo de 2015 foram iniciadas com a realização dessa tarefa, podemos supor que essa idéia
sobre o sistema solar revelada pelo desenho já fazia parte da estrutura cognitiva deles.
A segunda pergunta “Para que serve um modelo cosmológico?” teve por base o primeiro
texto trabalhado, intitulado “Modelo Geocêntrico do Universo” (texto 1). O objetivo dessa
pergunta foi verificar se os estudantes conseguiram perceber a abrangência conceitual de um
5 O Questionário Final aplicado consta no Produto Educacional desta Dissertação
71
modelo cosmológico identificando, porém, que a principal característica de um modelo
cosmológico é explicar o porquê de ocorrerem os fenômenos que observamos.
Deste modo, consideramos que a resposta mais adequada para essa pergunta seja a letra
“d”, entretanto, apenas 16% dos estudantes marcaram essa opção. Sendo que 32% deles
consideram que um modelo cosmológico serve para apresentar como se forma um sistema solar
seguidos por 28% dos estudantes que consideram um modelo cosmológico importante sob os três
aspectos, quais sejam, para representar, apresentar como se formou e explicar a evolução do
sistema solar, dando maior relevância para a representação que o modelo proporciona.
Ao se trabalhar o texto 1, utilizouse como organizador prévio uma analogia com os
modelos de passarela. Procurouse investigar com os estudantes o que eles achavam do trabalho
e, por conseguinte, da importância desses profissionais. Foram feitas perguntas do tipo:
“O que é um modelo de passarela?” e “Para que serve um modelo de passarela?”
À partir das respostas e comentários dados pelos estudantes a aula foi direcionada para o
estudo do texto que trazia as informações sobre um modelo cosmológico geocêntrico. A função
do texto era facilitar o entendimento dos estudantes sobre a importância científica de um modelo
cosmológico para aumentar a compreensão que se deve ter sobre o modelo de sistema solar em
que vivemos. Lançandose novamente um olhar analítico às respostas dadas para essa pergunta,
notamos que, no total, 56% dos estudantes reconhecem as três importâncias consideradas no
texto para um sistema cosmológico, entretanto, cada qual dá mais relevância para uma ou para
outra característica em especial. Uma vez que durante os comentários sobre os “modelos de
passarela” os estudantes esboçaram o entendimento da importância desses profissionais,
inclusive, demonstraram perceber a relevância dessas pessoas para o mundo da moda,
acreditamos que da mesma forma tenham percebido a importância de um modelo cosmológico
para aumentar o entendimento das pessoas sobre o Universo em que vivem. Podemos supor que
os novos conhecimentos interagiram com os conhecimentos prévios dos estudantes em destaque
levando a crer na possibilidade da Aprendizagem Significativa do conteúdo do texto 1.
A pergunta 3 foi “O que é um Modelo Cosmológico Geocêntrico?”. A essa pergunta 40%
dos estudantes marcaram a opção de resposta correta, isto é, a letra “b”, a qual diz que o modelo
geocêntrico apresenta a Terra no centro do Universo e tudo o mais girando ao seu redor em
72
órbitas circulares e com velocidades constantes. Entretanto, 48% dos estudantes associou o
Modelo Geocêntrico à pessoa de Nicolau Copérnico, apesar de nos mapas conceituais, muitos
deles terem feito as associações corretas, ou seja, terem atribuído esse Modelo à Aristóteles.
Durante os comentários iniciais utilizando o organizador prévio, os estudantes demonstraram
perceber que um “modelo de passarela” é alguém que ocupa uma posição central ou de destaque
no mundo da moda, isso leva a crer em uma posição de relevância para essa pessoa, assim como
para a Terra no modelo geocêntrico escolhido por quase metade dos estudantes. Talvez a
importância central de um modelo de passarela em um evento de moda os tenha levado a
associar essa mesma importância à Terra no centro do sistema solar geocêntrico.
Considerandose o pouco tempo para se trabalhar cada conteúdo, na verdade, apenas uma aula
para cada tema, entendemos como razoável o índice de acertos alcançado para essa pergunta,
que poderia ter sido maior caso se tivesse trabalhado também a etimologia da palavra
“geocêntrico”. Por tudo isso acreditamos que há indícios de ocorrência de Aprendizagem
Significativa para esse tema, em relação aos estudantes que responderam corretamente.
A quarta pergunta foi “Um sistema cosmológico existe como verdade para sempre?”
Esta pergunta tem por base o fato de que durante os trabalhos em sala, foram estudados os
modelos geocêntrico e heliocêntrico do sistema solar, suas características, vantagens e
desvantagens para explicar o sistema solar em que vivemos. Ao final dessas atividades,
esperavase dos estudantes que eles tivessem percebido que cada modelo cosmológico foi
proposto em sua época como resposta ao apelo para explicação dos fenômenos que se
observavam no momento. Assim, a medida que novos fenômenos fossem observados, ajustes ou
até a substituição total seriam necessários nos modelos vigentes. Isso leva a conclusão de que
cada modelo científico é adequado à época em que é proposto, não tendo, portanto, vigência
indefinida, pois a busca humana pelo conhecimento provoca novos questionamentos que exigem
novas respostas.
A aplicação do questionário revelou que 100% dos estudantes percebeu a importância
relativa de cada modelo científico em sua época, o que nos leva a crer na possibilidade da
Aprendizagem Significativa desse conceito mediante a percepção que tiveram em relação aos
questionamentos utilizados como organizadores prévios, quando eles notaram que um modelo de
73
passarela atua apenas durante a vigência de sua carreira. Sendo substituído quando surge um
novo modelo com características mais propícias, semelhantemente a um modelo cosmológico
para o sistema solar.
A quinta pergunta “O que é o Modelo Heliocêntrico ?” aborda o assunto estudado no
“texto 2” sobre o modelo heliocêntrico (Copérnico Kepler). Para essa aula o objetivo era que
os estudantes conseguissem perceber a importância desse modelo para o pensamento científico
da época e começassem a perceber também as diferenças entre os dois modelos já vistos.
Como organizador prévio para esta aula, foi feita uma breve revisão da aula anterior e em
seguida foi feita a seguinte pergunta para os estudantes: “Um modelo cosmológico dura para
sempre?” De imediato os alunos responderam de forma negativa, isto é, eles já tinham percebido
que cada modelo é temporário. Daí a importância de se saber diferenciar as características de
cada modelo cosmológico para que se compreenda com clareza o que mantém um modelo e o
que lhe decreta o fim.
A análise das respostas a essa pergunta no questionário, mostra que 44% dos estudantes
assimilaram a definição do modelo e suas características corretamente marcando o item “a” que
define o modelo heliocêntrico do sistema solar. Essa constatação também mostra estar de acordo
com os mapas conceituais produzidos por boa parte dos estudantes que apresentou proposições
corretas para esses conceitos, inclusive com boa diferenciação progressiva para esse tema. Essas
razões nos permitem crer na possibilidade da Aprendizagem Significativa do conteúdo, pois há a
possibilidade de o novo conhecimento ter encontrado ponto de apoio ou se ancorado nos
conhecimentos já estabelecidos pelos estudantes em sua estrutura cognitiva. Contudo, para essa
mesma pergunta, também se nota percentual relativamente alto de respostas, isto é, 40%, que
ainda confundem os dois modelos, pois esse quantitativo de estudantes marcou a letra “b” que
define o modelo geocêntrico de sistema solar. Retornando aos textos, notamos que eles
apresentam esses conceitos partindo de uma discussão histórica passando pelos problemas
vigentes à época até a proposição do modelo cosmológico como resposta a esses problemas.
Uma sugestão para evitar que os alunos ainda confundam os dois conceitos seria fazer também
um esclarecimento etimológico para as palavras geocêntrico e heliocêntrico, pois assim os alunos
74
poderiam assimilar melhor os seus significados e definições evitando, desta forma, a confusão
conceitual constatada.
A sexta pergunta versou sobre as contribuições de Kepler ao modelo copernicano e tem
por base o “texto 2”, no qual é ressaltada a contribuição de alguns cientistas, sobretudo Kepler,
para o modelo cosmológico heliocêntrico. Perceber a contribuição desse cientista é
extremamente importante pois demonstra a assimilação da temporalidade de um modelo
cosmológico ou de pelo menos parte dele. Ao se trabalhar o organizador prévio escolhido para
essa aula, os estudantes pareceram ter percebido que o surgimento ou as modificações
introduzidas, em qualquer modelo cosmológico que vise explicar o universo em que vivemos,
são feitos por cientistas que lidaram de perto com tais modelos.
Essa contribuição também foi bem retratada nos mapas conceituais quando da
apresentação de proposições que deixavam bem clara a contribuição de Kepler com suas leis do
movimento planetário. Além disso, essa percepção permite também que o aluno assimile a
importância do rigor matemático para a explicação de fenômenos da natureza.
Para esta pergunta tivemos 92% dos estudantes atribuindo à descoberta de suas leis como
a maior contribuição de Kepler para o modelo cosmológico heliocêntrico. Isso indica a possível
Aprendizagem Significativa desse conteúdo, na medida em que as discussões em torno da
pergunta feita como organizador prévio levou os estudantes a despertarem seus conhecimentos
prévios sobre a temporalidade de um modelo cosmológico, assim como a importância do
cientista para a evolução desses mesmos modelos. Não seria demais esperar que esses novos
conhecimentos venham a funcionar futuramente como subsunçores para a aprendizagem de
outros conceitos que também levem em consideração a evolução da ciência como contribuição
humana.
A sétima pergunta fazia referência a Galileu e questionava que instrumento ele utilizou e
qual foi sua explicação para a queda livre dos corpos na Terra. Essa pergunta visou verificar a
aprendizagem dos estudantes em relação ao assunto tratado no “texto 3”, intitulado “A
Controvérsia entre os dois Modelos”, que comenta a controvérsia existente entre os dois
modelos cosmológicos até então estudados. O grande problema tratado nesse texto referese a
impossibilidade de se estabelecer o movimento da Terra com experimentos simples. Os
75
movimentos que percebemos no diaadia como o nascer e o pôr do Sol não provam que a Terra
se move, pelo contrário, segundo o texto, isso fortalece a concepção das pessoas em geral, e dos
alunos também, sobre a imobilidade do nosso Planeta.
O “texto 3” discute que diversas foram as contribuições feitas ao modelo heliocêntrico,
entretanto, a mais importante foi a do cientista italiano Galileu Galilei. Este, utilizandose da
luneta e de uma argumentação, que mostrava a relatividade do movimento como a explicação
para a dificuldade de se verificar o movimento da Terra, contribuiu para que o sistema
heliocêntrico fosse reconsiderado pelas mentes dos cientistas daquela época.
Ao responder a essa pergunta, porém, nenhum estudante marcou a resposta esperada,
letra “c”, atribuindoa ao uso da luneta e à relatividade do movimento como apresentado no
texto. Assim verificamos que uma parcela considerável dos alunos, 32%, atribuiu a resposta ao
uso do binóculo e à força de atração gravitacional terrestre, enquanto que outra parcela, a
maioria, isto é, 56%, atribuiu a resposta ao uso da luneta e a ausência de gravidade na Terra.
Na tentativa de buscar um entendimento para as resposta dadas, fomos verificar os mapas
conceituais produzidos sobre esse tema e verificamos que em nenhum deles os estudantes fazem
alusão à relatividade do movimento dos objetos como explicação para a queda vertical e nem ao
uso, por parte de Galileu, da luneta como instrumento de pesquisa.
O organizador prévio para esta aula foi um vídeo “A Evolução da Ciência: Memes estilo
cordel... ” sobre a evolução do pensamento científico. Após a exibição desse vídeo os estudantes 6
tiveram a oportunidade de fazer comentários sobre como o pensamento científico evoluiu ao
longo dos tempos. O vídeo destacou a importância do método científico para a época de Galileu
como o meio mais adequado para se conhecer e controlar a Natureza, em franco contraste com a
idéia anteriormente vigente que considerava os dogmas religiosos a fonte de onde provêm toda a
autenticidade.
Considerando o fato de os mapas conceituais refletirem a estrutura cognitiva dos
estudantes, vamos concluir que a Aprendizagem Significativa para esse tema ficou bastante
prejudicada. O que nos leva a pensar na necessidade de uma estratégia mais específica para se
abordar a relatividade do movimento, um conceito fundamental que não foi identificado por
6 Disponível no youtube no endereço: https://www.youtube.com/watch?v=64hovuvN1I
76
nenhum grupo em seus mapas conceituais. Podemos, de forma razoável, creditar à ausência de
conceitos prévios, subsunçores, sobre instrumentos óticos astronômicos e a relatividade dos
movimentos, como a razão para que tais conceitos não fossem identificados como importantes, e
até para a confusão entre luneta e binóculos.
Uma estratégia adequada poderia ser aplicar um organizador prévio para esse assunto,
propiciando aos estudantes a oportunidade de conhecer os diferentes instrumentos de
visualização do céu, utilizados em várias épocas, para que aprendessem a diferenciar telescópios,
binóculos e lunetas. O mesmo necessitaria ser feito com relação à relatividade do movimento.
Possivelmente, com organizadores prévios adequados, o professor poderia promover momentos
de reflexão e estudos nos quais os estudantes viessem a desenvolver subsunçores consentâneos
que possibilitariam que eles assimilassem a importância desses conceitos, incluindoos nos
mapas conceituais e assim facilitando a Aprendizagem Significativa.
Na oitava questão foi perguntada a razão da estabilidade do sistema solar. Analisando as
respostas dadas para essa pergunta, notamos que provavelmente todos os estudantes assimilaram
a ideia de que a estabilidade do sistema solar se deve à força de atração gravitacional. Entretanto,
24% desses estudantes acreditam que essa força é devido unicamente a atração exercida pelo sol.
Já a maioria, o equivalente a 76% respondeu de forma mais completa, atribuindo a estabilidade
do sistema solar à força de atração gravitacional mútua que existe entre os planetas e o Sol.
Figura 6.11 Captura de tela do aplicativo “Phet” chamado Laboratório de Força Gravítica.
77
Os organizadores prévios para esta aula foram duas simulações disponíveis na página
Phet da internet. A primeira é chamada Laboratório de Força Gravítica, mostrado na Figura 7
6.11. A simulação não trata exatamente da força gravitacional entre os planetas do sistema solar,
entretanto, foi ressaltado aos estudantes que as observações que seriam feitas tratariam das
variações dessa força em função das massas e das distâncias entre elas. Isto é, foi trabalhado com
os estudantes a percepção de que quando a massa e/ou a distância entre os planetas e o sol se
alteram também a força de atração gravitacional passa por modificações.
Figura 6.12 Captura de tela do aplicativo “Phet” chamado Gravidade e Órbitas
Para ilustrar melhor a dependência da força gravitacional com a distância foi utilizada
uma segunda simulação do site Phet, chamada “Gravidade e Órbitas”, mostrada na Figura 6.12.
Essa simulação permitiu mostrar aos estudantes como a força gravitacional se modifica durante
o movimento dos planetas em sua órbita em torno do sol. Nesta atividade é destacado para os
estudantes que a variação da intensidade da força gravitacional se dá apenas em função da
alteração da distância entre os integrantes dos sistema solar, pois suas massas não se alteram
durante o movimento orbital.
Ao buscar nos mapas conceituais mais informações sobre que tipo de aprendizagem
ocorrera, notase que boa parte dos estudantes destacou em seus mapas a força de atração
7 https://phet.colorado.edu/pt_BR/
78
gravitacional, inclusive com sua dependência em função da massa. Sendo assim, considerando o
percentual de estudantes que marcaram a resposta correta para essa pergunta no questionário,
podemos supor que as informações trabalhadas e adquiridas durante a aplicação do organizador
prévio interagiram de forma satisfatória com o texto trabalhado nessa aula, propiciando indícios
de Aprendizagem Significativa para esse assunto. No entanto, notamos que a dependência da
força gravitacional com relação à distância não foi representada nos mapas, apesar do
organizador prévio ter tratado desse ponto.
Ao final do questionário, foi perguntado a opinião do aluno sobre a utilização dos mapas
conceituais e se ele pretendia utilizálos para o estudo de outras matérias. Essas perguntas,
dissertativas, tiveram por objetivo verificar a receptividade dos estudantes em relação ao uso dos
mapas conceituais como técnica de ensinoaprendizagem. Classificando as respostas,
verificouse que 72% dos estudantes gostou da técnica por que facilita os estudos e que 60%
deles acredita que ela pode ser utilizada para estudar qualquer outra matéria. Essa constatação é
bastante promissora pois nos leva a pensar que os estudantes podem empregar a técnica para
estudar outras disciplinas e assuntos, o que faria com que o domínio dela se desenvolvesse
gradualmente culminando ainda com a possível Aprendizagem Significativa de outros
conteúdos.
6.5 Uma visão crítica do produto educacional
Como toda técnica, a dos mapas conceituais aplicada nesta dissertação, embora seja
reconhecida como potencial auxiliar da Aprendizagem Significativa, apresentou pontos positivos
e negativos durante a aplicação da sequência didática. Por isso discutiremos agora as melhorias
introduzidas visando a consolidação do produto educacional
Após as primeiras aulas da sequência didática notamos que os estudantes, naturalmente
sem conhecimentos para a construção de mapas conceituais, também não apresentavam
disposição constante para a leitura. Sendo a leitura essencial para a aquisição de conhecimentos,
esse comportamento exigiu do professor maior empenho para incentiválos a realizarem suas
leituras prévias para os trabalhos de cada aula. Outro problema recorrente foi a falta dos alunos
às aulas, o que prejudica bastante os trabalhos. Sendo assim, no produto consolidado, nossa
79
proposta foi de apresentar videos curtos introdutórios, no início das aulas, antes das discussões
sobre os textos que deveriam ser lidos previamente. Dessa forma os alunos faltosos na aula
anterior são introduzidos no assunto sem perder o fator motivante para a aula. Esperamos que a
adesão à leitura prévia aumente com o decorrer da sequência didática, na medida em que os
alunos forem se interessando mais pelo assunto e pela metodologia, com a ajuda dos vídeos.
O primeiro mapa conceitual foi construído com base em um texto não relacionado com a
Cosmologia. Embora o texto tenha sido apropriado para uma introdução à metodologia dos
mapas conceituais, achamos mais interessante trocálo por um texto sobre as estações do ano,
visando mantêlos focados no tema Cosmologia.
Com relação aos textos trabalhados, três eram adaptações dos originais disponibilizados
no “Caderno de Atividades Autorreguladas” da Seeduc/RJ . O quarto texto era disponível em 8
uma página da internet. No entanto, este quarto texto apresentava uma linguagem e abordagem
pouco claras para o aluno do Ensino Médio. Por esta razão o substituímos por outra página da
internet, esta disponibilizada pelo “Observatorio Nacional”, com um texto melhor, de nível
adequado e mais ricamente apresentado, inclusive com animações ilustrativas.
Quanto aos organizadores prévios, com o intuito de reforçar o papel de ponte conceitual,
propomos modificações destes no produto final. Para enriquecer a discussão sobre modelos,
substituímos o debate sobre modelos de passarela pelo debate de modelos de comportamento, de
beleza, de cidades, de transportes e de organização política. Tais modelos não apenas refletem a
estrutura da sociedade mas determinam sua dinâmica, sofrendo alterações na medida em que a
sociedade evolui e necessita de novos modelos. Desse debate emerge a ponte conceitual para os
modelos científicos.
Na 5ª aula substituímos o video “A evolução da ciência: memes estilo cordel…” por
outro denominado “Kepler”, da serie “ABC da Astronomia”, disponibilizado pela TV Escola
bem como na 6a aula substituímos as simulações por um vídeo denominado “A Física e o
cotidiano: Gravitação Parte IV”. O intuito foi utilizar a boa qualidade do material e a
simplicidade com que as informações são abordadas para motivar um aprofundamento na busca
8 Secretaria de Educação do Estado do Rio de Janeiro
80
de mais informações por parte dos próprios estudantes. Os organizadores prévios destas aulas
foram estruturados na forma de uma discussão desses videos.
Como material suplementar ao produto educacional acrescentamos um guia para a
construção e análise de mapas conceituais, o qual é complementado por um glossário com
explicações suscintas de termos e conceitos relacionados aos mapas conceituais e à teoria da
aprendizagem de Ausubel.
81
Capítulo 7
Considerações Finais
O objetivo deste trabalho foi propor uma aplicação da técnica dos mapas conceituais, por
meio de uma sequência didática, como mecanismo de promoção e avaliação da aprendizagem de
conteúdos de Cosmologia para estudantes do primeiro ano do Ensino Médio de uma escola
pública.
A fundamentação teórica para este trabalho de elaboração da sequência didática se
baseou, sobretudo, na teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel. Associada a esta teoria,
utilizamos também a idéia dos mapas conceituais, segundo Novak, para promover e avaliar a
aprendizagem de conteúdos de Cosmologia.
A sequência didática iniciouse pela investigação dos conhecimentos prévios dos alunos
sobre o sistema solar através da elaboração de um desenho. Essa atividade teve por finalidade
identificar aqueles conhecimentos que os estudantes já possuiam sobre o sistema solar em que
vivemos pois, para que a Aprendizagem Significativa dos conceitos de cosmologia possa ocorrer,
os novos conhecimentos devem se “ancorar” em conhecimentos prévios para ganhar consistência
cognitiva e significação. No Capítulo 6, seção 6.2, discutimos a análise qualitativa desses
desenhos que revelaram uma percepção inicial do sistema solar em que este era constituído por
um sol ocupando uma posição central (heliocentrismo), com os planetas girando ao seu redor em
órbitas exclusivas ou compartilhadas. Além disso, em alguns desenhos, os estudantes
apresentaram as estrelas como possíveis componentes do sistema solar, sem aludirem ao fato de
que o próprio sol também é uma estrela e, de fato, a única do sistema. Essa atividade foi propícia
e bastante esclarecedora na medida em que motivou todos os estudantes a apresentarem seus
conhecimentos prévios e, ainda, permitiu avaliar o ponto de partida à partir do qual as atividades
posteriores puderam ser planejadas.
Os mapas conceituais produzidos nas aulas foram analisados na seção 6.3, na qual
identificamos seis categorias distintas de mapas. Assim, lembrando que um mapa conceitual não
visa classificar conceitos mas, sim, hierarquizálos, revelando de que maneira se posicionam na
estrutura cognitiva daquele que o elabora, foi possível identificar, dentre outros, a presença de
82
mapas conceituais em rede ou hierárquicos (30%). Estes mapas apresentam uma estrutura em
que os conceitos mais inclusivos e gerais dispõemse no topo do mapa com os mais específicos
localizandose em níveis mais baixos. Além disso, nessa categoria de mapas, também foi
possível identificar uma certa tendência para a diferenciação progressiva de conceitos, momento
no qual estes aparecem mais elaborados e explicados. Esse tipo de mapa revelou uma evolução
do entendimento dos estudantes que os produziram em relação aos conceitos estudados e, por
conseguinte, uma aprendizagem mais efetiva de conteúdos. Possivelmente o único grupo que
elaborou esses mapas alcançou a Aprendizagem Significativa, objetivo inicial do trabalho.
Continuando o Capítulo 6, na seção 6.4, foi analisado o questionário final aplicado na
turma após a elaboração dos mapas conceituais. As oito perguntas iniciais do questionário final
foram elaboradas com base nos textos estudados durante as aulas e para os quais foram
elaborados mapas conceituais, que foram precedidas pela apresentação de um organizador prévio
para cada assunto. Esta etapa do trabalho revelou que os conceitos representados pelos
estudantes nos mapas conceituais são bem entendidos por eles, assim, por exemplo, 44% dos
estudantes perceberam a correta definição do modelo heliocêntrico para o sistema solar. Da
mesma forma, 76% dos estudantes compreendeu que a razão da estabilidade desse sistema é a
força de atração gravitacional mútua entre o Sol e os planetas que o constituem. Por outro lado,
quando eles não representam determinado conceito no mapa, possivelmente, foi por que não
desenvolveram Aprendizagem Significativa sobre ele. Exemplo disso, foi a constatação de que
nenhum estudante assimilou que Galileu utilizou a luneta para observar o sistema solar e usou o
argumento da relatividade do movimento para explicar a queda vertical dos corpos, pois nenhum
mapa apresentou a representação desses conceitos.
As duas últimas perguntas buscaram saber qual foi a receptividade dos estudantes em
relação ao mapeamento conceitual como forma de estudo e avaliação, além de buscar saber,
também, sobre a motivação para a continuidade da aplicação do método. Verificouse pelas
respostas que a maioria dos estudantes gostou da metodologia aplicada e que pretende utilizála
para o estudo de outras matérias. Isso nos permite crer que os alunos apresentaram boa
receptividade da aplicação dos mapas conceituais nesta sequência didática. Neste sentido,
83
registramse as respostas, literalmente transcritas, de uma aluna para as perguntas 09 e 10,
respectivamente:
"Fica mais fácil para entender, por que destacamos os pontos mais importantes dos textos passados e fica mais fácil para lembrar de certas coisas." "Sim, por que é mais fácil para fazer resumos de textos enormes, destacando as coisas mais importantes."
Além disso, no decurso da sequência didática, a utilização dos mapas conceituais, a
organização dos estudos em grupo e a disponibilização prévia do conteúdo de Cosmologia
permitiu que os estudantes desenvolvessem um bom nível de interação social levandoos a se
tornarem questionadores, autônomos e protagonistas durante a própria aquisição de novos
conceitos
Portanto, com os resultados que foram alcançados na elaboração desta dissertação,
acreditamos que a sequência didática concebida com o uso dos mapas conceituais para a
promoção e avaliação da aprendizagem de Cosmologia foi útil para os fins a que se propôs e por
isso pode auxiliar os professores de Física do Ensino Médio em suas tarefas de
ensinoaprendizagem de Cosmologia. No entanto, em virtude das limitações de tempo, a
aplicação ora realizada nesta dissertação não esgota todo o potencial dos mapas conceituais para
induzir e avaliar a Aprendizagem Significativa. Acreditamos que outros trabalhos podem e
devem ser realizados a partir da experiência aqui relatada, visando tanto aperfeiçoar como
adequar seu uso a outras realidades e temas educacionais.
Concluimos essa dissertação ressaltando que a tarefa do professor, cada vez mais, será
buscar respaldarse por métodos, teorias e técnicas que lhes assegurem meios de aperfeiçoar o
desempenho de seus labores profissionais na nobre tarefa de induzir a aprendizagem e o gosto
pelo estudo nos seus alunos. Em outras palavras, o ensino precisa mudar para acompanhar as
expectativas da sociedade contemporânea pela formação de cidadãos atuantes e críticos em
relação à realidade em que vivem. Para tanto, caberá ao professor ter a iniciativa, e a coragem, de
buscar e implementar novas metodologias de ensino. O produto educacional que elaboramos e
testamos neste trabalho mostrou que o uso de mapas conceituais é uma ferramenta muito valiosa
84
tanto para o processo de ensinoaprendizagem assim como para a avaliação de uma
aprendizagem potencialmente significativa e crítica.
85
Apêndice A PRODUTO EDUCACIONAL
UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA PARA O ENSINO DE COSMOLOGIA UTILIZANDO
MAPAS CONCEITUAIS
1. Escopo de aplicação
Visa atender aos objetivos do ensino de Cosmologia no primeiro ano do Ensino Médio,
em conformidade com os PCNs, e em especial ao Currículo Mínimo do Estado do Rio de
Janeiro, correspondendo esta unidade ao primeiro bimestre letivo.
2. Planejamento
O sucesso de um processo de ensinoaprendizagem depende do planejamento do professor. Na
sequência didática aqui apresentada, foram consideradas, em cada aula, as etapas da
problematização inicial, da organização do conhecimento e da aplicação do conhecimento. O
componente denominado “organizador prévio” foi apresentado para motivar o aluno e introduzir
conceitos para as próximas aulas. Embora essa sequência aplicase a uma condição de ensino
comum, possivelmente, alguns professores necessitarão adaptála às suas condições particulares.
3. A sequência didática
Constituise de uma série de atividades, baseadas na construção de mapas conceituais,
planejadas de forma a facilitar a aprendizagem dos estudantes sobre o tema Cosmologia. Os
mapas devem ser construídos em grupos (de 45 alunos), durante as aulas, sobre os textos
previamente lidos pelos alunos em casa e discutidos na classe com o professor. Um questionário
final de avaliação, bem como os textos de trabalho e endereços de acesso aos materiais
suplementares são fornecidos a seguir. Ao final do produto é fornecido um guia para construção
e análise de mapas conceituais assim como um pequeno glossário de termos e conceitos
referentes a mapas conceituais e a teoria da aprendizagem de Ausubel.
86
1º AULA
Tema: Conhecimentos prévios sobre o sistema solar
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Conhecer a importância do tema Cosmologia.
Objetivos específicos
Revelar as concepções prévias dos alunos sobre o sistema solar;
Destacar a importância do tema Cosmologia e sua utilidade para a aprendizagem.
Recursos
Folhas de papel em branco (ou folha de caderno), lápis e borracha.
Projetor multimídia e computador.
Problematização
Você sabe o que é um modelo científico?
Como você acha que é o sistema solar em que vivemos ?
Os planetas giram em torno do Sol ou é o contrário ?
Quais os constituintes do sistema solar? Seria apenas Sol e os planetas?
Será que existe somente um sistema solar?
O Sol é uma estrela?
Outras estrelas podem constituir sistemas solares?
Organização do conhecimento
Esclarecer neste momento que todos nós, na maioria dos casos, já sabemos alguma coisa
sobre diversos assuntos, e chamamos isto de conhecimento prévio. Porém, o que achamos
que sabemos sobre um determinado assunto e que acreditamos estar correto pode ser uma
informação que não seja aceita pela comunidade científica.
88
Aplicação do conhecimento
Orientar a turma a produzirem um desenho que retrate o sistema solar tal como
“aprenderam” que ele é, e explicar que o professor usará esses desenhos tão somente para
tomar ciência dos conhecimentos prévios da turma sobre o assunto.
Organizador prévio
Como material potencialmente motivador para as atividades posteriores, exibir para os
estudantes, no final desta aula, um vídeo sobre um modelo helicoidal do sistema solar
<https://goo.gl/Ze28yp >.
Análise dos conteúdos prévios a partir dos desenhos
Cada desenho será recolhido pelo professor que os analisará e classificará em função do
número de características corretas que ele apresenta. Quanto mais características corretas
maior o conhecimento prévio apresentado.
As características a ser identificadas para a classificação dos desenhos podem ser: sol
central, número correto de planetas, denominação dos planetas, tamanho relativo dos
planetas e ordem correta dos planetas. Para cada característica correta presente será
assinalado “sim” ou “não” numa tabela conforme mostra a Tabela A.1.
À critério do professor, podem ser acrescentadas mais colunas referente à possibilidade
do estudante desenhar outras características corretas (tais como cometas e luas dos
planetas) ou mesmo características incorretas (tais como órbitas duplamente ocupadas).
Com base na presença dessas características os desenhos podem ser classificados
conforme o nível do conhecimento prévio que revelam: Detalhado, Bom, Parcial ou
Baixo.
Para atribuir um nível do conhecimento prévio devese estabelecer uma certa quantidade
de características corretas presentes, por exemplo:
1. Detalhado corresponde à presença de 4 ou mais características;
2. Bom corresponde à presença de 3 características;
3. Parcial corresponde à presença de de 2 características;
4. Baixo corresponde à presença de apenas 1 característica ou nenhuma.
89
Com os dados da tabela preenchida, o professor, terá condições de saber qual o ponto de
partida para trabalhar os conceitos de Cosmologia sobre o sistema solar. Além disso,
poderá, inclusive, identificar eventuais concepções alternativas dos estudantes com as
quais precisará lidar e propiciar a mudança conceitual.
Importante, também, o professor estar atento aos “incrementos” que os estudantes podem
inserir nos desenhos, tais como estrelas, órbitas espirais, duplas, etc. Esses elementos
indicam concepções alternativas fortes suficiente para serem representadas e exigirão do
professor uma atenção especial para promover a necessária transição conceitual.
DESENHO
CRITÉRIOS PARA A CLASSIFICAÇÃO DOS DESENHOS
SOL NO
CENTRO
NÚMERO
CORRETO DE
PLANETAS
DENOMINAÇÃO
DOS PLANETAS
TAMANHO
RELATIVO DOS
PLANETAS
ORDEM
CORRETA DOS
PLANETAS
CONHECIMENTO
DO SISTEMA
SOLAR
1
2
3
...
Tabela A.1 Tabela modelo para classificação dos desenhos e determinação do nível de
conhecimento dos alunos sobre o sistema solar.
90
2º AULA
Tema: Mapas conceituais como ferramenta para a Aprendizagem Significativa.
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Compreender o conceito sobre a Aprendizagem Significativa.
Construir o primeiro Mapa Conceitual
Objetivos específicos
Delinear as principais características que propiciam o desenvolvimento da Aprendizagem
Significativa, em contraposição à aprendizagem mecânica
Apresentar as principais características dos mapas conceituais;
À partir de um pequeno texto, construir o primeiro mapa conceitual como exemplo.
Recursos
Projetor multimídia e computador.
O professor deverá disponibilizar um meio eletrônico para que os alunos possam acessar
os textos das aulas seguintes e demais links do curso com antecedência, via internet. Para
tanto pode ser aberto um email com acesso para toda a turma ou utilizar plataforma
educacional.
Problematização
Como você entendeu o modelo do sistema solar do video da última aula?
Por quanto tempo você se lembra do que estuda?
Você se lembra do que estudou em ciências no ano passado?
De 0 à 10, que nota você daria para a sua vontade de aprender neste momento?
Como você entende um mapa?
Você já ouviu falar do mapa conceitual?
91
Organização do conhecimento
Discutir porque os estudantes guardam certas informações por algum tempo e depois as
esquecem. Tocar nesse ponto é importante para que os alunos percebam a necessidade de
eles mesmos mudarem seus próprios paradigmas de estudo e aprendizagem, com uma
participação mais ativa nas aulas.
Apresentar o conceitos da Aprendizagem Significativa como aquela que é construída
sobre conceitos anteriormente bem estabelecidos, como por exemplo o conceito “tio” que
é construído sobre os conceitos de “pai” e “irmão”.
Contrapor a Aprendizagem Significativa com a aprendizagem mecânica, que sem
“âncoras” de conceitos anteriores, se perde rapidamente.
Reforçar a importância da participação ativa de cada indivíduo em seu próprio processo
de aprendizagem e também deve falar da construção dos mapas conceituais como técnica
para facilitar a Aprendizagem Significativa.
Apresentar exemplos de mapas conceituais, selecionados à partir de uma pesquisa na
internet, sobre temas diversos para que os estudantes percebam como é a sua estrutura e
que ele pode ser empregado em qualquer disciplina e para estudar qualquer assunto;
Aplicação do conhecimento
Propor aos estudantes a construção conjunta de um primeiro mapa conceitual com base 9
em um texto simples, explicando:
como identificar os conceitos mais relevantes;
como usar expressões de ligação para estabelecer suas conexões com outros
conceitos menos inclusivos formando proposições ;
como montar um mapa conceitual a partir dos conceitos e suas conexões.
Exemplo de texto simples que pode ser utilizado: 10
“O que causa as estações do ano é o fato da Terra orbitar o Sol com seu eixo de rotação
inclinado em relação ao plano orbital. O ângulo de inclinação entre o plano do equador e o plano
orbital é cerca de 23,5° atualmente. Essa inclinação é basicamente fixa. Devido a essa inclinação,
9 Ao final deste produto encontrase um guia para construção de mapas conceituais. 10 Adaptado de <http://www.astronomiasingular.com/2013/02/explicarestacoesdoano.html>
92
no decorrer da órbita da Terra em torno do Sol, os raios solares incidem mais diretamente em um
hemisfério do que no outro, e assim aquece bem mais determinado hemisfério do que o outro.
Lembrese de que quando no hemisfério norte da Terra é inverno, é verão no hemisfério
sul e viceversa. Isto porque o Sol não incide com a mesma intensidade no hemisfério norte e sul
ao mesmo tempo.
No caso do outono e da primavera, o Sol está aproximadamente com a mesma
intensidade em regiões iguais dos dois hemisférios (...). Nunca é a mesma estação nos dois
hemisférios ao mesmo tempo.”
93
3º AULA
Tema: Modelo geocêntrico de Aristóteles
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Compreender o conhecimento científico como resultado de uma construção humana,
inserida em um processo histórico e social.
Objetivos específicos
Reconhecer a importância da Física Aristotélica e sua influência exercida sobre o
pensamento ocidental.
Identificar o que é um modelo geocêntrico do sistema solar e suas bases históricas e
científicas.
Construir o primeiro mapa conceitual em grupo sobre o sistema solar Aristotélico.
Recursos
Projetor multimídia e computador.
“Texto 1” de apoio: Modelo geocêntrico do Universo – Aristóteles. (deve ser
disponbilizado previamente para a turma)
Dividir a turma em grupos e avisar que esses grupos, preferencialmente, serão os mesmos
até o final de todas as atividades. Ressaltar que no trabalho cooperativo cada integrante
de um grupo contribui trazendo suas experiências e pontos de vista sobre o assunto,
ampliando a reflexão e beneficiando todos na busca do entendimento do tema.
Problematização
Que movimentos de astros vocês percebem?
Alguém é capaz de perceber que a Terra se move?
Como seria possível perceber os movimentos da Terra?
O que você entende ao ouvir falar de modelo cosmológico?
Organização do conhecimento
Como material introdutório para a aula, exibir para os estudantes, o vídeo sobre o modelo
geocêntrico de Ptolomeu intitulado “Nascimento da ciência”, produzido pela Rede Globo
94
com o físico Marcelo Gleiser como um episódio de uma série “Poeira das estrelas”. No
“youtube” este video está disponível com o titulo “Geocentrismo” no endereço:
<https://goo.gl/rE9GWS>.
Organizador Prévio: O que é um modelo e para que serve?
Quais o modelos de beleza e de comportamento dos jovens de hoje? E no tempo
dos seus pais e dos seus avós?
Como são os modelos de cidades hoje e em épocas passadas? E de transportes?
Como evoluiu o modelo de organização política no Brasil desde o descobrimento
até os dias de hoje?
Quais as funções desses modelos?
Por que os modelo mudam? Discutir se modelos determinam apenas a estrutura
ou também a dinâmica dos sistemas.
Em sala de aula, com os estudantes, fazer uma releitura do “Texto 1”, relembrando o
video do início da aula. Nesta etapa, os estudantes terão a oportunidade de tirar suas
dúvidas com o professor e promoverão debates entre si com o objetivo de chegarem a um
“denominador comum” em relação aos conceitos, expressões de ligação e proposições
que comporão seus mapas conceituais.
Destacar:
O papel de Aristóteles e sua influência sobre o pensamento científico e religioso
ocidental;
A estrutura do modelo geocêntrico, sua concordância com os fenômenos
astronômicos e a sua consonância com os dogmas do cristianismo.
Etmologia da palavra geocêntrico e relacionála com as palavras geografia e
geologia.
Aplicação do conhecimento
Propor aos estudantes construírem, em grupo, um mapa conceitual sobre os conceitos e
conexões presentes no “Texto 1”.
Esse mapa conceitual será recolhido pelo professor para análise, assim como os demais
que forem produzidos nas próximas aulas .
95
4º AULA
Tema: Modelo heliocêntrico de Copérnico
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Conhecer o modelo de sistema solar heliocêntrico e as razões da controvérsia com o
modelo geocêntrico.
Objetivos específicos
Diferenciar a estrutura do modelo heliocêntrico do sistema solar em relação ao modelo
geocêntrico.
Identificar as contribuições de Copérnico e Kepler para o modelo heliocêntrico.
Debater sobre as razões da controvérsia entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico.
Analisar as leis de Kepler, bem como sua base nas observações astronômicas.
Construir um Mapa Conceitual
Recursos
Projetor multimídia e computador.
“Texto 2” de apoio: “Modelo heliocêntrico (Copérnico Kepler)”. (deve ser
disponibilizado previamente para a turma)
Problematização
Por que vários modelos cosmológicos foram propostos ao longo da história?
Quais eram as características do modelo geocêntrico estudado na aula anterior?
O que se entende por um modelo heliocêntrico?
O que foi visto no video do modelo helicoidal do sistema solar?
Qual a importância de se obter dados astronômicos mais precisos?
Um modelo cosmológico dura para sempre?
96
Organização do conhecimento
Organizador Prévio: Exibir para os estudantes o vídeo denominado “Heliocentrismo”, da
serie “ABC da Astronomia”, disponibilizado pela TV Escola no endereço 11
<http://tvescola.mec.gov.br/tve/video/abcdaastronomiaheliocentrismo>.
o Destacar a etimologia da palavra heliocêntrico, que deriva da palavra grega
“helios”, que significa sol e “kentron” que significa centro.
o Debater com os alunos o porquê de um novo modelo cosmológico e quais as
dificuldades para que o heliocentrismo fosse aceito.
Neste momento o professor deve ficar atento à leitura que os estudantes farão sobre o
texto com o intuito de identificarem os conceitos novos que diferenciem este modelo do
geocêntrico estudado anteriormente, bem como as vantagens do novo modelo com
relação ao modelo precedente.
Aplicação do conhecimento
Com base na discussão realizada nesta aula e no que já se estudou sobre a produção de
mapas conceituais propor a construção de um mapa conceitual para o texto sobre o
modelo heliocêntrico.
11 http://tvescola.mec.gov.br
97
5º AULA
Tema: A Controvérsia entre os dois modelos de Sistema Solar..
Duração: Duas aulas de 50 minutos.
Objetivos gerais
Entender a controvérsia entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico;
Compreender o papel de Galileu e suas contribuições científicas na defesa do modelo
cosmológico heliocêntrico.
Objetivos específicos
Analisar o argumento da relatividade do movimento, proposto por Galileu, para justificar
o modelo heliocêntrico.
Identificar as contribuições científicas de Galileu para o desenvolvimento da astronomia.
Reconhecer o papel do desenvolvimento dos instrumentos científicos para o avanço da
ciência e a reformulação de seus modelos.
Recursos
Projetor multimídia e computador.
“Texto 3” de apoio: A Controvérsia entre os dois Modelos (com adaptações). (deve ser
disponibilizado previamente para a turma)
Problematização
Como a humanidade desenvolveu seu conhecimento ?
O acesso aos meios de informação e conhecimento sempre esteve à disposição das
pessoas ? Por quê?
No que se constitui o método científico ?
Para que serve a ciência, afinal?
A verdade científica, os modelos científicos, são inquestionáveis? Duram para sempre?
Que instrumentos óticos você conhece? Quais são usados para observações
astronômicas?
98
Organização do conhecimento
Organizador Prévio: Exibir para os estudantes o vídeo denominado “Kepler”, da serie
“ABC da Astronomia”, disponibilizado pela TV Escola no endereço 12
<http://tvescola.mec.gov.br/tve/video/abcdaastronomiakepler>.
Discutir a maneira pela qual o desenvolvimento humano se dá, através da
contribuição coletiva de diversos pensadores, filósofos e cientistas, de diversos
povos.
Qual o importância de Galileu e Kepler, dentre outros, para a teoria da gravitação
de Newton?
Discutir como as Teorias Científicas estão sempre sujeita a questionamento e revisão dos
seus modelos, na medida em que novos fatos são revelados pelas experiências.
Ressaltar que as “verdades religiosas”, por serem dogmas, não são sujeitas a revisões,
mas sim a interpretações.
Ressaltar que a ciência não tem por finalidade validar a religião, nem esta necessita da
ciência para se justificar.
Trabalhar a definição do método científico como uma das formas de validação e avanço
da ciência, reformulando modelos que se mostram incompatíveis com a experiência.
Aplicação do conhecimento
Propor que os grupos construam um mapa conceitual sobre o “Texto 3”.
12 http://tvescola.mec.gov.br
99
6º AULA
Tema: Leis de Kepler e a lei da Gravitação Universal.
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Discutir sobre a importância das leis de Kepler e da lei da Gravitação Universal de
Newton;
Refletir sobre a estabilidade do sistema solar.
Objetivos específicos
Analisar de que maneira as leis de Kepler explicam o movimento e a órbita dos planetas
no sistema solar;
Analisar de que maneira a lei da Gravitação Universal de Newton explica a estabilidade
do sistema solar;
Analisar a variação da força gravitacional com a massa e com a distância entre os
planetas do sistema solar;
Recursos
“Texto 4” de apoio: “Newton e gravitação”, disponível no endereço
<http://goo.gl/hciOfe>, o qual os alunos devem ler previamente.
Computador e projetor multimídia.
Problematização
Qual a importância das observações astronômicas precisas para Kepler?
As leis de Kepler explicam “como” e “porque” as órbitas são da forma observada pelos
astronômos?
Qual a importância das leis de Kepler para Newton?
Organização do conhecimento
Organizador prévio: Exibir para os estudantes o vídeo “A Física e o cotidiano:
Gravitação Parte IV”, disponível para baixar no portal do Banco Internacional de
100
Objetos Educacionais: <http://goo.gl/sp5uHk> ou para visualização no “youtube” no
endereço <https://goo.gl/liM3Bb>.
o Ressaltar aos estudantes que:
quando se altera as massas ou as distâncias, a força gravitacional também
se altera,
a força gravitacional é a responsável pela queda dos corpos na Terra e pela
órbita de planetas, cometas e satélites.
Newton introduzindo a força gravitacional e usando as leis da mecânica
explicou as leis de Kepler e as órbitas..
Com base nas leituras prévias do texto de apoio 4 discutir:
o o papel das leis de Kepler para o desenvolvimento da teoria gravitacional de
Newton.
o o que dá estabilidade ao sistema solar e a forma das órbitas.
Comentar sobre porque a lua não cai na Terra, o movimento dos cometas e as marés,
lembrando do video da aula anterior.
Aplicação do conhecimento
Propor que os grupos construam um mapa conceitual sobre o “Texto 4”.
Propor que cada grupo transponha um mapa dos que construíram para uma cartolina (ou
um slide para apresentação com multimídia), para que seja apresentado e explicado à
turma na próxima aula. Para tanto:
destacar que os mapas podem ser aperfeiçoados, na medida em que eles percebam
novas conexões possíveis entre os conceitos;
cada grupo apresentará um mapa referente a um texto diferente.
101
7º AULA
Tema: Apresentação dos mapas conceituais.
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Elucidar o entendimento dos significados dos mapas conceituais construídos através da
apresentação e explicação dos mesmos.
Objetivos específicos
Mostrar que mapas conceituais não são autoexplicativos;
Apresentar os mapas conceituais explicandoos.
Revisar e aperfeiçoar os mapas conceituais construídos.
Recursos
Computador e projetor multimídia.
Desenvolvimento da aula
As apresentações devem seguir a ordem dos textos estudados;
Ressaltar que mapas não são autoexplicativos, nem definitivos, mas que o
amadurecimento do assunto permite ver novas relações conceituais que levam a uma
reelaboração do mesmo;
Destacar nos mapas os conceitos centrais e suas conexões, as proposições, a ocorrência
de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa.
102
8º AULA
Tema: Questionário avaliativo
Duração: Duas aulas de 50 minutos
Objetivos gerais
Avaliar quanto ao tipo de aprendizagem ocorrida;
Objetivos específicos
Identificar indícios da ocorrência de aprendizagem predominantemente significativa;
Avaliar a aceitação da metodologia de mapas conceituais junto aos alunos.
Recursos
Computador e projetor multimídia.
Questionário avaliativo (anexo a este PRODUTO). Caso a escola disponha de meios, o
questionário pode ser impresso e entregue aos alunos para responderem e retornarem ao
professor, caso contrário o questionário pode ser projetado como explicado abaixo.
Desenvolvimento da aula
Utilizando o computador e o projetor multimídia o questionário poderá ser projetado em
slides para a turma, questão a questão, permitindo um tempo suficiente para que os
alunos indique a resposta numa folha de caderno a ser recolhida. Caso a escola disponha
de meios, o questionário pode ser impresso e entregue aos alunos para responderem e
retornarem ao professor.
103
5. Avaliando mapas conceituais
A partir da análise de um mapa conceitual, isto é, de suas características de montagem e
estruturação, é possível encontrar indícios do tipo de aprendizagem que os estudantes estão
desenvolvendo, se ela é significativa ou mecânica. Sendo o processo avaliativo uma ação
dinâmica e orientadora, o professor pode fazer os ajustes necessários no seu planejamento
didático para melhor conduzir seus alunos em direção à Aprendizagem Significativa do
conteúdo.
Os mapas conceituais apresentam estruturas gráficas externas de representações internas
(da estrutura cognitiva do indivíduo) sem, no entanto, ser uma réplica fiel. Além disso, devese
considerar que não existe mapa conceitual correto ou padrão. Portanto, para esta análise,
sugerese iniciarse por um processo de separação, classificação e categorização dos mapas, pois
isto facilitará a interpretação dos mesmo. Para esse trabalho sugerese como modelo a Tabela
A2.
TIPO ESTRUTURA QUANTIDADE %
I FLUXOGRAMA ( LINEAR )
II EM REDE ( HIERÁRQUICO )
III CENTRADO ( TEIA DE ARANHA )
IV INDEFINIDA
Tabela A.2 Tabela modelo para classificar os mapas conceituais.
Cada categoria é definida com base na forma dos mapas recolhidos pelo professor que faz
uma observação em relação a sua estrutura. Na tabela acima já se encontram alguns exemplos
para as categorias em que os mapas serão classificados, entretanto, devese considerar que essas
categorias não estarão prontas antes de se recolher e observar os mapas. A categorização pode
variar de turma para turma.
104
Em seguida, o professor passará à análise dos mapas conceituais de cada categoria com o
objetivo de identificar evidências do tipo de aprendizagem que os membros de cada grupo
atingiram. Os parâmetros e critérios dessa análise são:
1. Estrutura: ela está associada a maneira como os estudantes hierarquizam os conceitos que
eles inserem nos mapas. Significa dizer, que determinadas estruturas, como fluxograma e
rede, são mais favoráveis a evidenciar a Aprendizagem Significativa do que outras, como
centrada e indefinida.
2. Inclusividade dos conceitos: Quando os estudantes selecionam conceitos mais inclusivos
(hierárquicos) e dão destaque a eles, posicionandoos no topo dos mapas, por exemplo,
estão demonstrando qual a importância que eles dão a esses conceitos, sendo este um
indício de Aprendizagem Significativa.
3. Construções lógicas: quando os estudantes conseguem estabelecer um vínculo claro e
explicativo entre os conceitos que eles selecionam, estão, na verdade, demonstrando
como relacionam um conceito com outro dentro de sua estrutura de conhecimento. A
construção de proposições lógicas também é evidência da Aprendizagem Significativa.
4. Diferenciação progressiva e a reconciliação integrativa: na primeira, os estudantes
demonstram os desdobramentos dos conceitos que selecionam e na segunda fazem a
associação entre conceitos aparentemente díspares, isto é, mostram como as várias
proposições de um mapa se interrelacionam compondo uma rede conceitual
estrategicamente interligada (relações cruzadas). Tais acontecimentos também indicam a
ocorrência de Aprendizagem Significativa.
Assim, Estrutura, Hierarquia, Proposições Lógicas, Diferenciação Progressiva e
Reconciliação Integrativa podem ser critérios utilizados pelo professor na tarefa de interpretar as
informações de uma mapa conceitual com o objetivo de identificar evidências da Aprendizagem
Significativa, sobre tema que ela representa, que serão tão mais contundentes quanto mais
elaborados estiverem esses critérios. A falta dessas características seria evidência da
aprendizagem mecânica.
O professor pode sistematizar essa avaliação prenchendo uma tabela como mostra a
Tabela A3. Essa tabela possui campos para identificação de cada grupo e de cada mapa
105
produzido por ele. O professor deve escrever na segunda coluna o tipo do mapa que o grupo
elaborou em relação a sua estrutura. Os outros critérios possuem gradações que assumem as
designações (R) para “ruim”, (B) para “bom” e (O) para “ótimo’ para os quais o professor fará
marcações conforme o julgamento que fizer deles.
GRUPO
__
CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DOS MAPAS CONCEITUAIS
ESTRUTURA HIERARQUIA PROPOSIÇÕES
LÓGICAS
DIFERENCIAÇÃO
PROGRESSIVA
RECONCILIAÇÃO
INTEGRATIVA
TIPO R B O R B O R B O R B O
MAPA 1
MAPA 2
MAPA 3
MAPA 4
Tabela A.3 Tabela modelo para identificar indícios de Aprendizagem Significativa nos mapas
conceituais.
Os dados oriundos dessa tabela dão um indicativo do tipo de aprendizagem que ocorreu,
embora não se possa ter a certeza disso. O melhor indicativo é obtido comparando a evolução da
aprendizagem de cada grupo ao longo da elaboração dos diversos mapas, por exemplo, pela
observação de crescente número de indicativos “Bons” e “Ótimos” para os critérios avaliados.
Essa constatação apontaria para a Aprendizagem Significativa dos conceitos, pois indica um
caráter evolutivo de domínio, entendimento e relacionamento dos conceitos.
106
6. Questionário final
1 Para que serve um modelo cosmológico?
a) Para representar como é o sistema solar
b) Para apresentar como se formou o sistema solar
c) Para explicar como o sistema solar evolui
d) os itens a,b e c estão corretos mas o ítem c é mais importante
e) Os itens a,b e c estão corretos mas o ítem a é mais importante
f) Os itens a,b e c estão corretos mas o ítem b é mais importante
2 O que é um modelo Geocêntrico ?
a) Modelo Científico em que a Terra gira em torno dos planetas e do Sol com velocidade
variável em órbitas fixas.
b) Modelo Científico em que a Terra está fixa no centro do universo e os demais planetas,
inclusive o Sol, giram em torno dela com velocidades constantes em órbitas circulares.
c) Modelo Científico criado por Nicolau Copérnico para explicar o sistema solar.
d) Modelo Científico defendido pelos cientistas até hoje.
3 Um sistema cosmológico existe como verdade para sempre?
( ) sim ( ) não
4 O que é o Modelo Heliocêntrico ?
a) Modelo Científico em que o Sol está fixo no centro do Universo e os outros planetas,
inclusive a Terra, giram ao seu redor em órbitas circulares com velocidades constantes.
b) Modelo Científico em que a Terra está fixa no centro do universo e os demais planetas,
inclusive o Sol, giram em torno dela com velocidades constantes em órbitas circulares.
c) Modelo Científico criado por Aristóteles para explicar o sistema solar.
d) Modelo Científico defendido pelos cientistas até hoje.
5 – Johannes Kepler, utilizando os dados do astrônomo Tycho Brahe, conseguiu introduzir
importantes inovações ao modelo copernicano. Quais foram essas contribuições ?
a) A descoberta de que o Sol está fixo no centro das órbitas circulares.
b) A descoberta de que o Sol não está fixo no centro do Universo.
107
c) A descoberta de três leis para o movimento planetário, conhecidas como Leis de
Kepler.
d) A descoberta de que é a Terra que está no centro do Universo.
6 No século XVII, um famoso cientista italiano chamado Galileu Galilei fez diversas
observações e descobertas em relação ao sistema solar. Que instrumento ele utilizou e como ele
explicou a queda vertical dos corpos na Terra ?
a) Utilizou o telescópio e explicou a queda vertical pela ausência de atmosfera na Terra.
b) Utilizou o binóculo e explicou a queda vertical devido a força da gravidade na Terra.
c) Utilizou a luneta e explicou a queda dos objetos pela relatividade do movimento na
Terra.
d) Utilizou a luneta e explicou a queda vertical dos objetos pela ausência de gravidade na
Terra.
7 Qual é a razão da estabilidade do sistema solar ?
a) O movimento orbital dos planetas
b) A velocidade dos movimento orbital dos planetas
c) A força de atração gravitacional exercida pelo Sol
d) A força de atração gravitacional exercida mutuamente entre os planetas e o Sol
8 Qual a sua opinião sobre a utilização dos MAPAS CONCEITUAIS para os estudos sobre
Cosmologia ?
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
9 Você pretende utilizar os MAPAS CONCEITUAIS para estudar sobre outras matérias ? Por
quê?
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______________________________________________________________________________
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108
6. Textos de suporte para elaboração dos mapas conceituais
Texto 1: Modelo geocêntrico do Universo Aristoteles 13
Entre os frutos destas primeiras pesquisas científicas estão os primeiros modelos
cosmológicos, que buscavam explicar o início e a evolução do universo, assim como o
movimento dos astros celestes. Destes modelos, se destaca o modelo proposto por
Aristóteles de Estagira.
Aristóteles foi um dos maiores filósofos da Antiguidade, suas contribuições se
estendem em vários campos do conhecimento humano e suas ideias foram fundamentais
no desenvolvimento histórico do Ocidente.
Um modelo geocêntrico é um modelo científico que se propõe a explicar o
movimento dos astros celestes tendo como princípio a idéia de que a Terra está parada no
centro do Universo e que os demais astros movemse ao redor dela. A figura abaixo
representa um modelo geocêntrico, mais precisamente o modelo aristotélico.
No modelo aristotélico temos a Terra no centro do Universo com os demais astros
celestes orbitandoa em trajetórias circulares, bem definidas e com os planetas movendose
nestas órbitas com velocidades constantes.
As órbitas circulares propostas por Aristóteles concordam com aquilo que nós e
nossos antepassados percebiam diariamente ao observar o céu, entretanto, um modelo
científico não deve somente registrar aquilo que percebemos sobre um fenômeno, ele deve,
sobretudo, buscar explicálo. E perante este modelo surgem algumas perguntas bem
interessantes. Por que a Terra está no centro do Universo? Por que a órbita dos planetas é
circular? Entre muitas outras.
E o modelo proposto por Aristóteles buscava responder a estas perguntas e para
entendermos estas respostas precisamos conhecer quais eram as teorias de Aristóteles para
a estrutura da matéria e do movimento, pois estas eram as duas teorias que fundamentavam
a astronomia aristotélica.
13 Este texto é uma adaptação do original disponível no “Caderno de Atividades Autorreguladas da Seeduc/RJ”.
109
Texto 2: Modelo heliocêntrico (Copérnico Kepler) 14
Nicolau Copérnico foi um sacerdote da Igreja Católica que viveu na Polônia durante o
século XVI, possui grande destaque na comunidade científica por propor um modelo
heliocêntrico para explicar o movimento dos astros celestes. Sua obra dá início a uma Revolução
Científica e Cultural que mudaria permanentemente a visão de mundo do cidadão europeu do
século XVI.
Embora Copérnico tivesse suas obrigações sacerdotais, ele sempre encontrava tempo para
suas atividades científicas e literárias, e conforme realizava suas observações e investigações
astronômicas passou, cada vez mais a discordar do modelo vigente de sua época, no caso o
modelo ptolomaico, como podemos perceber em alguns trechos de uma publicação sua, onde ele
propunha o modelo heliocêntrico.
“Todo movimento registrado no firmamento não provém do firmamento
propriamente dito, mas do movimento da Terra. A Terra, em conseqüência
com os elementos mais próximos, efetua em 24 horas, uma volta ao redor
dos seus pólos imutáveis, enquanto o firmamento com o céu mais alto
permanece imóvel.”
Este trecho foi retirado de um pequeno texto manuscrito que Copérnico escreveu para
mostrar para alguns amigos e discutir com eles suas idéias, embora ele não tivesse intenção de
publicar este texto, varias cópias foram feitas e se espalharam pela Europa.
Contrariando o atual senso comum que enxerga a Igreja Católica como uma instituição
que promove o atraso do progresso da ciência, Copérnico não sofreu nenhuma censura dos seus
superiores eclesiásticos ao expor suas idéias heliocêntricas, ao contrário, foi convidado em 1514
para colaborar na reforma do calendário. Um convite que Copérnico recusou ao afirmar que esta
reforma não seria possível até que se conhecesse com mais detalhes os movimentos do Sol e da
Lua. E esta é uma das tarefas que ocupariam a vida de Copérnico nas três décadas seguintes.
Em 1540, é publicada a primeira obra de Copérnico sobre o modelo heliocêntrico, o
Narratio prima. Esta obra causou grande impacto no mundo culto da 19 época e estimulou a
14 Este texto é uma adaptação do original disponível no “Caderno de Atividades Autorreguladas da Seeduc/RJ”.
110
edição definitiva da obra de Copérnico sobre o heliocentrismo, o De revolutionibus orbium
coelestium (Das revoluções das esferas celestes), publicado em 1543.
A obra de Copérnico não é revolucionária pelo seu conteúdo em si, ela pode ser
considerada como um retorno à Astronomia matemática grega que buscava explicar o problema
das irregularidades dos movimentos planetários. O mesmo problema que Ptolomeu buscou
responder treze séculos antes,a principal diferença entre as duas obras é que uma geocêntrica e a
outra heliocêntrica.
O retorno à tradição matemática e a hipótese heliocêntrica permitiram aos seus
seguidores – Kepler, Galileu e Newton – concluir a obra que Copérnico iniciou e as
consequências que ela gerou. Estas sim podem ser consideradas revolucionárias. O cálculo
preciso e fácil da posição dos planetas, a eliminação dos epiciclos e dos excêntricos, a
classificação do Sol como uma estrela, a expansão infinita do Universo, a união do celeste com o
mundo, entre outras.
A grande inovação de Copérnico referese à solução do problema do movimento aparente
dos planetas, este seria explicado conseqüência do movimento orbital da Terra (...)
Outro aspecto importante a ser compreendido sobre a obra de Copérnico, é que ele não
tinha uma explicação Física para que o Sol fosse o centro do seu modelo astronômico. As razões
que levaram Copérnico a fazêlo podem ser pensadas como razões culturais, ou até mesmo
religiosas, como deixa transparecer um trecho escrito por Copérnico para justificar sua escolha:
“No meio de todos os assentos, o Sol está no trono. Neste belíssimo templo
poderíamos nós, colocar esta luminária noutra posição melhor de onde ela
iluminasse tudo ao mesmo tempo? Chamaramlhe corretamente a Lâmpada,
o Mente, o Governador do Universo; Hermes Trimegisto chamalhe o Deus
Visível; a Electra de Sófocles chamalhe O que vê tudo. Assim, o Sol
sentase como num trono real governando os seus filhos, os planetas que
giram à volta dele.”
As explicações científicas que sustentam o Sol estar no centro do sistema solar, surgiram
depois com os trabalhos de Kepler, Galileu e Newton, mas isto de forma nenhuma desmerece o
trabalho de Copérnico.
111
Johannes Keppler
Johannes Kepler foi um astrônomo alemão, defensor da teoria heliocêntrica e matemático
extremamente habilidoso, acreditava na harmonia da natureza. Para ele a matemática seria a
chave para desvendar os mistérios do cosmo. Desse modo, um de seus primeiros modelos
planetários relacionava as órbitas dos planetas com os cinco sólidos regulares da geometria.
Segundo Kepler não era por acaso que só existiam seis planetas. Nos intervalos (cinco)
entre as órbitas dos planetas sempre se poderia representar um sólido regular.
“A órbita da Terra é a medida de todas as coisas; circunscrevase em
torno dela um dodecaedro e o círculo que contém este será o de Marte;
circunscrevase em torno do círculo de Marte, um tetraedro e o círculo
contendo este será o de Júpiter; circunscrevase em torno do círculo de
Júpiter um cubo e o círculo contendo este será o de Saturno. Agora,
inscrevase dentro da órbita da Terra, um icosaedro e o círculo contido
nele será o de Vênus; inscrevase dentro da órbita de Vênus, um
octaedro e o círculo contido nele será o de Mercúrio. E desta forma
obtemos a razão para o número de planetas.”
Mas por mais cálculos que fizesse, os sólidos platônicos e as órbitas planetárias não
concordavam completamente. Kepler acreditou então que as observações que possuía deviam
estar erradas.
Tycho Brahe, o matemático imperial da corte do imperador Rudolfo II, tinha em seu
poder as observações planetárias mais exatas da época. Por coincidência, Brahe escreveu à
Kepler por essa altura, a convidálo para se encontrarem em Praga. Kepler acabou por aceitar e
partiu para Praga em 1598. Brahe acabou por morrer subitamente em 1601, e Kepler foi então
reconhecido como o matemático imperial da corte. A partir desse momento, Kepler teve acesso
absoluto às observações planetárias de Brahe. Mas os novos dados também não apoiaram a sua
conjectura, segundo a qual as órbitas dos planetas estão circunscritas pelos cinco sólidos
platônicos.
Como Kepler jamais conseguiu ajustar esse modelo aos dados de Tycho Brahe, acabou
abandonandoo e passou a trabalhar com outras hipóteses.
112
Kepler havia considerado inicialmente dois pressupostos aristotélicos em suas pesquisas:
a perfeição do círculo e a idéia que os planetas moviamse com velocidades constantes em suas
órbitas. Após trabalhar arduamente sobre os dados deixados por Tycho Brahe, Kepler abandonou
suas idéias iniciais e conseguiu elaborar duas leis que mudaram definitivamente a forma de
explicar o movimento dos planetas.
As duas primeiras leis diziam exatamente o contrário das hipóteses clássicas: os planetas
apresentavam órbitas em forma de elipse, com o Sol em um dos focos; e têm velocidades
variáveis ao longo da órbita, sendo mais velozes quanto mais próximos do Sol.
Kepler não parou nessas duas leis. Após mais de dez anos de trabalho, elaborou uma
terceira, pela qual estabeleceu uma relação matemática entre o período de translação dos planetas
e o raio médio de suas órbitas.
As três leis de Kepler
Primeira Lei de Kepler (Lei das órbitas elípticas): O planeta em órbita em torno do Sol
descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos;
Segunda Lei de Kepler (Lei das áreas): O planeta percorre áreas iguais em tempos iguais;
Terceira Lei de Kepler (Lei Harmônica): Os quadrados dos períodos de revolução dos
planetas são proporcionais aos cubos dos eixos máximos de suas órbitas: T2 = KR3
Texto 3: A Controvérsia entre os dois modelos 15
O principal problema enfrentado pelo sistema heliocêntrico de Copérnico está, sem
dúvida, na falta de evidência empírica em favor de suas hipóteses. De fato, não há quem
possa, com base na experiência comum, hoje e no século XVII, afirmar que percebe os
movimentos terrestres. E admitir que a Terra possui um movimento de translação, leva a
necessidade de se admitir que a Terra também tem um movimento de rotação. O fato do
Sol e os demais astros nascerem todo o dia a leste e poremse a oeste não prova que a Terra
gira; ao contrário, fortalece o ponto de vista geocêntrico de que a Terra está no centro, em
torno do qual vemos todos os corpos celestes moveremse em movimento circular. Enfim,
nenhuma experiência simples evidencia o movimento da Terra, ao contrário, nossa
15 Este texto é uma adaptação do original disponível no “Caderno de Atividades Autorreguladas da Seeduc/RJ”.
113
percepção cinética interna gera, até mesmo a certeza da imobilidade do chão em que
pisamos.
Esta sensação da imobilidade da Terra deu origem a uma série de questionamentos e
objeções que deveriam ser respondidos de forma convincente por qualquer um que defendesse o
sistema heliocêntrico. Uma destas objeções ficou conhecida como argumento da queda vertical.
O argumento era que se um objeto fosse abandonado do alto de uma torre, ao tocar o
chão ele não estaria mais ao lado da torre já que esta se moveria junto com a Terra (...).
Assim, qualquer um que defendesse verdadeiramente o sistema heliocêntrico precisaria
apontar evidências que sustentassem este modelo e oferecer respostas adequadas a estas
objeções. Vimos na aula 2, que Nicolau Copérnico apresenta um modelo heliocêntrico e que
Johannes Kepler apresenta importantes colaborações para o estudo do movimento planetário,
mas foi o físico italiano Galileu Galilei quem apresentou as melhores evidências e respostas na
defesa do sistema heliocêntrico.
(...)
Em 1609, chega ao conhecimento de Galileu notícias da existência de um aparelho
óptico, uma luneta, comercializado por holandeses. Esse aparelho, que Galileu transformará num
poderoso instrumento científico e em 12 de março de 1610 Galileu publica em latim o Sidereus
Nuncius (A mensagem das estrelas), no qual comunica as descobertas resultantes de suas
observações:
(...)
Ao passo que a Terra possui uma Lua e Júpiter possui quatro satélites. Essa observação
permite, por analogia, dar plausibilidade à hipótese copernicana de que a Lua acompanha a Terra
em seu giro ao redor do Sol, já que outro planeta e suas quatro luas também o fariam.
Estas descobertas foram muito importantes para a aceitação do modelo heliocêntrico,
embora nem todas fossem evidências que corroborassem o modelo copernicano, muitas delas
contrariavam o modelo aristotélicoptolomaico.
Nos anos seguintes à publicação do Sidereus, Galileu continua fazendo várias
observações sobre o sistema solar de forma que em 1613, Galileu já não podia mais recuar em
114
seu compromisso copernicano. Galileu inicia uma intensa polêmica com setores tradicionais
conservadores que irão acusálo de heresia, de desrespeito aos dogmas católicos.
Galileu não apenas defendia o sistema copernicano como também uma divisão entre
a ciência e a teologia (...).
A Astronomia copernicana e as observações telescópicas de Galileu passam a enfrentar a
acusação de que as hipóteses de Copérnico eram contrárias a passagens das Sagradas Escrituras.
Isto colocava tudo o que se afirmava, sob suspeita de heresia, arrastando Galileu para uma
polêmica teológicocosmológica acerca da incompatibilidade de Copérnico com a Bíblia, que
marcará o período de 16131616. Essa polêmica será a responsável pelo primeiro processo de
Inquisição contra Galileu, culminando em 1616, com a condenação da teoria copernicana.
(...)
De 1624 a 1630, Galileu dedicase a preparação de sua obra, “O Diálogo sobre os dois
máximos sistemas do mundo ptolomaico e copernicano”. Com efeito, a obra é composta por
quatro diálogos que ocorrem em quatro dias ou “jornadas”, que tratam respectivamente: da
contestação do cosmo aristotélico, das objeções mecânicas ao movimento de rotação da Terra,
das objeções mecânicas ao movimento de translação da Terra e da teoria das marés.
Destas quatro jornadas, a que nos interessa no momento, é a segunda, ou mais
precisamente as objeções mecânicas ao movimento de rotação da Terra, pois foi exatamente
buscando oferecer respostas a estas objeções que Galileu dá início a uma nova Física (...).
A ideia central, que norteará a resposta até aqui formuladas e que é a chave para a solução
das objeções ao movimento da Terra, consiste em considerar que a Terra está em movimento
“juntamente com os elementos circundantes”, ou seja, que as coisas terrestres participam do
movimento da Terra. Partindo dessa concepção de movimento participado, a argumentação de
Galileu em respostas às objeções terá a seguinte estratégia geral:
a) O movimento da Terra fica totalmente imperceptível para nós, habitantes da Terra e
participantes desse movimento. Com efeito, como todas as coisas participam do movimento da
Terra, se considerarmos apenas essas coisas e seus movimentos relativos, tudo se passa como se
o movimento da Terra não existisse e ela estivesse em repouso;
115
b) O mesmo movimento é perceptível em todos os corpos que, separados da Terra, não
participam de seu movimento. Ora, isso efetivamente acontece no caso do Sol e das estrelas
que, por não participarem do movimento da Terra, são vistos moveremse no céu.
(...)
Compreendido o princípio da relatividade, é fácil entender sua aplicação aos diversos
casos particulares e a consequente refutação das objeções referentes à queda livre dos corpos e ao
movimento dos projéteis. Para nosso propósito, basta apresentar a estratégia geral que guia as
respostas de Galileu para ambos os casos.
A pedra que cai da torre, além de possuir o movimento para baixo, é animada também da
rotação da Terra e, assim, cai ao pé da torre; além disso, como o observador terrestre também
participa do movimento de rotação, ele vê que a pedra cai verticalmente. Tudo se passa como se
não existisse a rotação, porque ela é um componente invariante de todos os movimentos
terrestres.
(...)
Imagine que você esteja dentro de um vagão de trem ou metrô se movimentando e que ele
esteja se movendo com velocidade constante em uma linha reta. Imagine que este seja um metrô
especial que se desloque sobre trilhos magnéticos, neste caso ele não balança quando se move.
Você percebe o movimento do vagão principalmente pelo o que você observa pela janela ou pelo
som do motor, não pelo o que ocorre dentro do vagão.
O movimento do vagão é imperceptível para nós, da mesma forma que o movimento da
Terra. Sendo inclusive válida uma pergunta que até soa absurda. É o vagão que está se movendo
ou a plataforma? Imagine que você esteja parado dentro do vagão, em frente à porta e o metrô
está em movimento. Se você der um pulo vertical, você vai cair no mesmo lugar de onde saltou,
não vai pra esquerda ou pra direita. Isto porque está se movimentando junto com o metrô, não é
porque você deu um pulo que você perderia o movimento do metrô.
É o mesmo tipo de raciocínio que Galileu usa para responder às objeções mecânicas ao
movimento de rotação da Terra. Apesar da importância de sua obra e das respostas oferecidas por
Galileu, ele não foi poupado da fúria da Inquisição, tendo sido condenado pelo tribunal do Santo
Ofício em 22 de junho de 1633, sendo obrigado a viver em prisão domiciliar até o final de sua
116
vida, tendo sido absolvido de heresia somente em 1992, mais de três séculos depois, pelo papa
João Paulo II, em comemoração ao centenário do nascimento de Albert Einstein.
Texto 4: Newton e gravitação
A Figura A.1 ilustra o texto “Newton e Gravitação” disponibilizado pelo
“Observatório Nacional”, com abordagem histórica e animações, na pagina da internet de
endereço: <http://eFísica.if.usp.br/mecanica/basico/gravitacao/newton/>.
Figura A.1 Página contendo o “texto 4” a ser trabalhado com os alunos.
117
7. Guia para elaboração dos mapas conceituais
Na Figura A.2 apresentamos um mapa conceitual que poder ser utilizado como um
roteiro para se construir e avaliar mapas conceituais.
Figura A.2 Guia para construção e avaliação de mapas conceituais.
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8. Glossário
Aplicação do conhecimento: momento no qual o estudante deve colocar em prática o
conhecimento adquirido, sistematizando, verificando e analisando as situações inicialmente
apresentadas, ou outros problemas não trabalhados, procurando abordar de maneira explicativa
as questões pertinentes ao assunto.
Aprendizagem Significativa: Ocorre quando os novos conhecimentos adquiridos pelos estudantes
interagem com o que eles já sabem de forma que faça sentido para eles, ou seja, quando os novos
conceitos se apóiam em conceitos previamente presentes no cabedal de conhecimento desses
estudantes. Cabe também ressaltar, no entanto, que pode haver Aprendizagem Significativa de
um conceito incorreto.
Aprendizagem mecânica: É o tipo de aprendizagem em que os novos conhecimentos não se
fixam no cognitivismo dos estudantes ficando apenas como idéias soltas que logo serão
esquecidas.
Diferenciação progressiva: é o desdobramento de mais conceitos gerais em conceitos mais
específicos.
Especificidade conceitual: É a característica que alguns conceitos possuem por estarem
subordinados a outros conceitos mais abrangentes do que eles.
Inclusividade conceitual: É a característica que alguns conceitos possuem de agregarem outros
conceitos menos gerais em seu campo de significação.
Integração reconciliativa: ocorre quando as várias proposições de uma mapa conceitual se
interrelacionam.
Mapa conceitual: são construções gráficas do conhecimento de um determinado tema, a teoria e
prática sobre esses mapas foi desenvolvida por Novak com base na Aprendizagem Significativa
de Ausubel.
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Organização do Conhecimento: com a orientação do professor, os estudantes são convidados a
estudar os conhecimentos cientificamente aceitos, dentro do contexto delineado de estudos, para
que possam assimilar os conceitos necessários para o entendimento do tema e da
problematização inicial.
Organizadores prévios: funcionam como uma pontes entre o que os alunos já sabem e os novos
conceitos a serem apreendidos, servindo como âncora para o conhecimento novo. Para que possa
ocorrer uma Aprendizagem Significativa é preciso que os novos conceitos encontrem relação
com conceitos já conhecidos, que podem ser introduzidos por organizadores prévios.
Problematização inicial: quando são apresentados aos estudantes as questões ou situações reais
relacionadas ao tema de estudo e que, preferencialmente, eles conheçam para que o professor
possa ouvir seus apontamentos e opiniões.
Teoria da Aprendizagem Significativa: teoria desenvolvida por David Paul Ausubel, um
psicólogo, médico e psiquiatra americano.
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