A investigação que apresentamos neste trabalho de tese teve como propósito inicial investigar as seguintes questSes: O que pensam os estudantes durante o desenvolvimento de atividades experimentais de Química? Os pensamentos que ocorrem durante as atividades experimentais podem conduzir a alguma evolução conceitual em Química? Existem
diferentes níveis de pensamentos sobre os conceitos nesse contexto? Ocorre algum indício de aprendizagem nesse contexto?
Para responder a essas questSes nós buscamos suporte nas teorias de desenvolvimento conceitual que se apóiam nas teorias psicológicas cognitivas. Para coleta de dados, nós usamos protocolos de relatos de pensamento em voz alta e entrevistas episódicas retrospectivas. Para análise dos dados, usamos a demarcação dos eventos temporais de pensamento e um modelo de níveis de complexidade das idéias relatadas pelos estudantes. A partir desses eventos temporais, reconstruímos os episódios de pensamento dos estudantes sobre os conceitos por eles mobilizados no contexto do trabalho prático.
Acreditamos que os instrumentos de coleta de dados foram eficientes para essa investigação, mas, eles dependem de certas condiçSes. A primeira diz respeito à gravação em áudio. Para que os áudios possam nos fornecer relatos mais ricos, os ruídos devem ser minimizados. Para isto, no caso do trabalho em grupo, torna-se necessário trabalhar com poucos grupos de cada vez, ou os grupos devem ficar a uma distância confortável uns dos outros.
Uma segunda condição para que as gravaçSes tenham mais qualidade, é que no decorrer do trabalho prático não devem ocorrer intervençSes dos professores que sejam dirigidas a toda a classe. Se necessárias, a intervenção do professor deve ser feita em cada grupo, separadamente. Como o trabalho nos grupos não ocorre de maneira simultânea, a intervenção coletiva interrompe e atrapalha o andamento do trabalho, dispersando o grupo.
Durante as gravaçSes das atividades, pudemos observar que as intervençSes coletivas, além de prejudicar as gravaçSes, não atingiam o seu objetivo, pois sempre era necessário que os estagiários repetissem as instruçSes ou explicaçSes, em cada grupo, separadamente. Assim, recomendamos que esse tipo de intervenção durante o trabalho prático deve ser evitado, mesmo se as aulas não estiverem sendo gravadas.
Para a coleta de dados por meio de relatos verbais de pensamento, é muito importante que os sujeitos estejam dispostos a contribuir com a
$ pesquisa, pois eles precisam expor as suas idéias. Mas também é necessário que sejam treinados para executar o experimento e falar ao mesmo tempo. O ideal é que todos os participantes passem por uma atividade prévia, que seja gravada e que após essas gravaçSes, os relatos produzidos sejam discutidos com eles. Assim, além de facilitar a compreensão sobre o processo, também possibilita afinar o tempo de relato com o tempo das açSes. Neste trabalho, os melhores relatórios foram produzidos por alunos que haviam participado de um estudo piloto, que foi realizado antes do início do Projeto Água em FoCo.
Quanto às entrevistas, elas também foram úteis para as nossas análises, pois contribuíram para a validação das inferências, que aparecem nos relatos dos episódios sobre os pensamentos dos estudantes. Entretanto, os estudantes não relataram nas entrevistas todos os eventos de pensamento que foram relatados nos áudios. Para que as entrevistas possam produzir relatos de memória mais ricos, é necessário que além da disposição dos entrevistados, o entrevistador possa contar com um ambiente propício, de silêncio e privacidade.
As entrevistas para esta pesquisa foram feitas nas escolas e muitas vezes sofreram interrupçSes, o que dificultou o processo. Além disto, para esse tipo de entrevista é necessário que o entrevistado se concentre na tarefa, o que não pareceu fácil no caso dos adolescentes, que algumas vezes se mostraram irrequietos e dispersivos. Acreditamos que ao preparar o protocolo de entrevista, é preciso considerar a faixa etária dos entrevistados.
Ainda durante a entrevista, a condução das perguntas deve ser feita com agilidade pelo entrevistador, para evitar a dispersão do entrevistado. Como as perguntas têm o objetivo de eliciar relatos de memória, elas devem ser feitas no tempo presente, para manter o entrevistado em estado de evocação. Assim, é necessário que o pesquisador seja bem treinado para realizar tais entrevistas. Por isto, não exploramos todo o potencial da entrevista de explicitação.
Finalmente, para o refinamento dos dados, construímos uma metodologia de análise que consideramos adequada para responder as
3 nossas questSes de pesquisa. A nossa primeira questão foi: O que pensam
os estudantes durante o desenvolvimento de atividades experimentais de química? Os nossos relatos de episódios evidenciaram que durante uma
atividade experimental, os estudantes têm pelo menos três tipos de pensamentos. Primeiro, eles relatam pensamentos relacionados à identificação e reconhecimento dos objetos e materiais usados e das açSes executadas.
O segundo tipo de pensamento é relacionado com as observaçSes do estudante sobre o processo. Para descrever a aparência do sistema e suas mudanças, observamos que os estudantes fizeram uso de algumas analogias. E, o terceiro tipo de pensamento se refere às relaçSes que o estudante estabelece entre os procedimentos e os conceitos. O relato desse tipo de pensamento foi feito por meio de perguntas, ou por meio de conclusSes dos estudantes.
A segunda pergunta foi: Os pensamentos que ocorrem durante as
atividades experimentais podem conduzir a alguma evolução conceitual em Química? Os relatos de pensamento, obtidos nessa investigação, nos
revelaram que o trabalho prático de química possibilita aos estudantes aumentar o nível de complexidade de seus pensamentos sobre diversos conceitos da Química. Nesse sentido, podemos afirmar que ocorre desenvolvimento conceitual no domínio das atividades experimentais em Química.
De acordo com o modelo de desenvolvimento conceitual proposto por diSessa, A. A. & Sherin, B. (1998), se pudermos descrever os modos como o estudante usa um sistema de conceitos para executar uma tarefa, então podemos descrever a sua evolução conceitual. Para esses autores, uma mudança conceitual é uma mudança na estrutura de convicção do estudante. Nos episódios, nós relatamos algumas mudanças das idéias dos estudantes e, nesse sentido, podemos dizer que ocorreram processos de evolução conceitual, e que esses processos podem levar a aprendizagem.
Durante os relatos dos episódios, também foi possível perceber alguns casos em que os estudantes articulam informaçSes sobre o contexto, juntando fragmentos de conhecimentos para compreender o sistema. De
acordo com diSessa (2002), esse é um tipo de mudança conceitual que ocorre por integração de p-prim. Ou seja, o estudante integra um conhecimento mais simples a um sistema explicativo mais complexo.
A terceira pergunta foi: Existem diferentes níveis de pensamentos
sobre os conceitos nesse contexto? Para responder a essa questão,
adotamos a idéia expressa anteriormente, de que ação/percepção e aprendizagem ocorrem ao mesmo tempo. E, nos baseando no modelo de níveis de complexidade cognitiva para eventos de curto tempo, descrito por Von Aufschnaiter & Welzel, (1997) e Welzel (1998), nós definimos 5 níveis de complexidade crescente do pensamento, para analisar os eventos temporais, obtidos a partir dos relatos dos alunos.
No primeiro nível, o estudante identifica e relata os conceitos e procedimentos; no segundo nível, ele identifica as características dos conceitos e procedimentos, relatando observaçSes sobre o processo; no terceiro nível, ele estabelece relação entre os conceitos e procedimentos, demonstrando entender o processo; no quarto nível, ele define e aplica algumas propriedades do conceito ao procedimento; e no quinto nível, ele faz uso de termos conceituais em seus relatos, demonstrando compreender o fenômeno. Nos episódios relatados, nós mostramos que houve aumento do nível de complexidade do pensamento dos estudantes.
A quarta pergunta foi: Ocorre algum indício de aprendizagem nesse
contexto? Considerando a idéia adotada por Von Aufschnaiter & Welzel,
(1997) de que a aprendizagem ocorre simultaneamente à ação e ao pensamento, podemos presumir que os eventos de pensamento a partir dos quais foi possível descrever os episódios, possibilitem alguns indícios de aprendizagem.
Acreditamos que nos episódios que relatamos ocorreram pelo menos dois tipos de pensamento com potencial para promover a aprendizagem dos estudantes. O primeiro, do tipo operacional, ligado aos procedimentos e ao contexto de ação. O segundo, um tipo de pensamento que relaciona procedimentos e conceitos, no momento em que os estudantes buscam explicaçSes para as açSes executadas e observaçSes.
# Entretanto, o modelo de análise que adotamos não nos permite garantir que houve aprendizagem do conceito. Para isto, teríamos que submeter o aluno a diferentes situaçSes problemáticas ou de testes e observar se ele mobiliza tal conceito para a solução de novos problemas. Neste trabalho, as idéias manifestadas pelos estudantes não foram testadas em diferentes contextos e, nesse sentido, não podemos afirmar que houve aprendizagem. Um estudo longitudinal, usando essa metodologia de coleta e análise dos dados possibilitaria um resultado mais conclusivo.
A partir da nossa análise, verificamos que os estudantes produzem um número diferente de eventos relatados para o mesmo conceito. E, também que, quanto maior o número de eventos para o desenvolvimento de um mesmo conceito, maior o nível de complexidade de pensamento que pode ser alcançado pelo estudante. A partir desse resultado, podemos concluir que, ao mobilizarem os mesmos conceitos durante as atividades experimentais, os estudantes podem atingir diferentes níveis de compreensão sobre tais conceitos. Nesse sentido, um estudo promissor seria sobre como potencializar esse aumento de complexidade das idéias em sala de aula.
Existe um tipo particular de conceito em Química que necessita de procedimentos práticos para que sejam compreendidos. Esse tipo de conceito é de difícil compreensão fora do contexto de sua aplicação. Como exemplo, podemos citar o conceito de diluição, cujo termo é geralmente usado pelo senso comum como sinônimo de dissolução. Assim, para ensinar esse conceito, geralmente, os professores recorrem a exemplos de diluição do cotidiano, ou ao trabalho prático, que possibilita aos alunos executarem os procedimentos de diluição de uma solução.
Nesse sentido, podemos dizer que existem algumas habilidades específicas, que são conceituais, mas que requerem um contexto de trabalho prático para que se tornem compreensíveis para o estudante. Por meio dos episódios relatados foi possível verificar que o trabalho prático propicia o aumento do nível de complexidade do pensamento sobre tais conceitos.
Acreditamos que os resultados apontados nesse trabalho, assim como a metodologia desenvolvida para a coleta e análise de dados possam contribuir para investigaçSes futuras. Algumas perguntas que fizemos no
decorrer do processo de análise poderão nortear novas pesquisas na área. Existem padrSes de tempo para os eventos de pensamento durante as atividades experimentais? Acreditamos que tais padrSes possam existir, mas para que esse seja um resultado conclusivo requer outras investigaçSes. E, se existem tais padrSes, será possível aperfeiçoar as atividades experimentais, para que o seu tempo seja mais bem aproveitado? É possível construir roteiros de atividades com níveis crescentes de complexidade, que permitam o progresso do pensamento dos estudantes?
As descriçSes das sequências de relatos de pensamentos dos estudantes, apresentadas nesse trabalho, permitem muitas análises e reflexSes acerca da sala de aula e do trabalho prático. Esperamos que estas reflexSes possam contribuir para o desenvolvimento do trabalho prático no contexto do ensino de Química e de Ciências. Acreditamos que as ideias discutidas nesse trabalho poderão contribuir para o desenvolvimento de intervençSes pedagógicas que potencializem o desenvolvimento conceitual no domínio das atividades experimentais.