Ciências da Educação

Teses de Doutoramento

 

As actividades laboratoriais
e a explicação de fenómenos físicos

Autor: Figueiroa, Alcina
Orientador:
Leite, Laurinda

 

Tese de Doutoramento em Educação, área do Conhecimento de Metodologia
e Ensino das Ciências

 

Universidade do Minho
Instituto de
Educação e Psicologia

 

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As actividades laboratoriais e a explicação de fenómenos físicos
uma investigação centrada em manuais escolares, professores e alunos do ensino básico

Índice

CAPÍTULO I – CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DA INVESTIGAÇÃO

1.1. Introdução

1.2. Contextualização geral da investigação

1.2.1. A Formação Científica dos cidadãos

1.2.2. A explicação científica enquanto dimensão da Literacia científica

1.3. Questões de investigação

1.4. Importância do estudo

1.5. Limitações do estudo

1.6. Plano geral da tese

CAPÍTULO II - REVISÃO DA LITERATURA

2.1. Introdução

2.2. Perspectivas acerca da natureza e características das Ciências e sua relação com a explicação de fenómenos físicos e naturais

2.2.1. A construção do conhecimento e das explicações científicas: breve resenha

2.2.2. As concepções sobre as Ciências e sua relação com o ensino e a aprendizagem das explicações de fenómenos físicos e naturais

2.3. Perspectivas acerca da explicação de fenómenos físicos e naturais

2.3.1. A evolução do conceito de explicação científica

2.3.2. A explicação de fenómenos físicos e naturais o processo de ensino e aprendizagem

2.4. Alguns estudos sobre a forma como manuais escolares, professores e alunos lidam com a explicação científica

2.4.1. Estudos desenvolvidos com manuais escolares

2.4.2. Estudos realizados com professores e futuros professores

2.4.3. Estudos concretizados com alunos

2.5. Notas finais

CAPÍTULO III – METODOLOGIA

3.1. Introdução

3.2. As explicações de fenómenos físicos associadas às propostas de actividades laboratoriais em manuais escolares de Ciências do Ensino Básico

3.2.1. Descrição do estudo

3.2.2. População e amostra

3.2.3. Selecção da técnica de recolha de dados

3.2.4. Instrumentos de recolha de dados

3.2.5. Recolha de dados

3.2.6. Tratamento e análise de dados

3.3. As explicações que os professores admitem que os alunos devem formular para fenómenos físicos e as explicações que eles próprios consideram completas

3.3.1. Descrição do estudo

3.3.2. População e amostra

3.3.3. Selecção da técnica de recolha de dados

3.3.4. Instrumentos de recolha de dados

3.3.5. Recolha de dados

3.3.6. Tratamento e análise de dados

3.4. As explicações que os alunos do Ensino Básico elaboram para fenómenos físicos reproduzidos em actividades laboratoriais

3.4.1. Descrição do estudo

3.4.2. População e amostra

3.4.3. Selecção da técnica de recolha de dados

3.4.4. Instrumentos de recolha de dados

3.4.5. Recolha de dados

3.4.6. Tratamento e análise de dados

CAPÍTULO IV – APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

4.1. Introdução

4.2. As explicações de fenómenos físicos associadas às propostas de actividades laboratoriais em manuais escolares de Ciências do Ensino Básico

4.2.1. Manuais escolares do 4º ano de escolaridade (1º ciclo)

4.2.2. Manuais escolares do 5º ano de escolaridade (2º ciclo)

4.2.3. Manuais escolares do 8º ano de escolaridade (3º ciclo)

4.2.4. Discussão dos resultados obtidos no estudo desenvolvido com manuais escolares

4.3. Os professores e a explicação de fenómenos físicos

4.3.1. Situação 1: Balão dentro da garrafa

4.3.2. Situação 2: Papel dentro do copo

4.3.3. Situação 3: Êmbolo da seringa

4.3.4. Situação 4: Balão na garrafa com água quente

4.3.5. Situação 5: Água e funil

4.3.6. Discussão dos resultados obtidos no estudo realizado com os professores

4.4. Os alunos e a explicação de fenómenos físicos

4.4.1. Situação 1: Balão dentro da garrafa

4.4.2. Situação 2: Papel dentro do copo

4.4.3. Situação 3: Êmbolo da seringa

4.4.4. Situação 4: Balão na garrafa com água quente

4.4.5. Situação 5: Água e funil

4.4.6. Discussão dos resultados obtidos no estudo concretizado com os alunos

CAPÍTULO V – CONCLUSÕES, IMPLICAÇÕES E SUGESTÕES

5.1. Introdução

5.2. Conclusões

5.2.1. Conclusões do estudo desenvolvido com manuais escolares

5.2.2. Conclusões do estudo realizado com os professores

5.2.3. Conclusões do estudo concretizado com os alunos

5.2.4. Conclusão geral

5.3. Implicações para a Educação em Ciências

5.3.1. Implicações ao nível dos manuais escolares

5.3.2. Implicações ao nível dos professores

5.3.3. Implicações ao nível da formação dos alunos

5.4. Sugestões para futuras investigações

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXOS

 

Resumo

Na escolaridade Básica, o principal objectivo da Educação em Ciências deve ser o de formar cidadãos cientificamente cultos capazes de tirar partido das Ciências e da tecnologia e de participar activamente na sociedade em que estão integrados. Para tal, o ensino das Ciências deverá actividades laboratoriais relacionadas com o tema seleccionado, bem como do modo como lidavam com a inter-relação dados/ evidências/ conclusões; a aplicação de um questionário, que incluía cinco situações problemáticas centradas em fenómenos físicos relacionados com o tema escolhido, a um grupo de 165 professores (divididos em três subgrupos de 55 professores por cada um dos três ciclos do Ensino Básico); a realização de uma entrevista, individual, a 75 alunos, (divididos em três subgrupos de 25 alunos por cada ano terminal do Ensino Básico), centrada nas mesmas cinco situações problemáticas. Os professores tinham que apresentar a explicação que consideravam que os alunos do último ano do ciclo que leccionavam deveriam ser capazes de formular para o fenómeno descrito e, caso não considerassem essa explicação completa, tinham que formular a que eles próprios consideravam adequada. Os alunos tinham que prever (fundamentadamente) o que aconteceria se algo fosse feito e, depois de observarem o fenómeno, tinham que explicar as observações efectuadas. Os dados foram analisados com base numa tipologia de explicações e numa grelha de análise da inter-relação dados/ evidências/ conclusões/ disponíveis na literatura. Os resultados obtidos sugerem que quer os manuais escolares, quer os professores, quer os alunos, tendem a usar explicações pouco complexas, privilegiando as explicações descritivas e as causais. Em números consideráveis de actividades, os manuais apresentam explicações que nem são apoiadas nas necessárias evidências e nem derivam de modelos teóricos, usados explicitamente, para explicar os fenómenos. Os professores, especialmente os dos 1º e 2º ciclos, parecem ter algum desconhecimento das explicações científicas adequadas e ser pouco ambiciosos no que respeita às explicações a elaborar pelos seus alunos. Estes, por sua vez, tendem a fornecer explicações influenciadas pelas suas vivências quotidianas, e teórica e empiricamente pouco fundamentadas. Assim, as conclusões desta investigação evidenciam a necessidade de os professores e os manuais escolares prestarem mais atenção à questão do ensino e da aprendizagem da explicação científica e do desenvolvimento de capacidades explicativas dos alunos. Todavia, a consecução destes objectivos requer uma grande aposta na formação, científica e didáctica, dos professores e um adequado controlo da qualidade dos manuais escolares.


 

Trabalho Completo:
As actividades laboratoriais e a explicação de fenómenos físicos