ESTUDO DA VIABILIDADE DO USO DA ANÁLISE MICROGENÉTICA NA PESQUISA EM ENSINO DE FÍSICA

## ESTUDO DA VIABILIDADE DO USO DA ANÁLISE MICROGENÉTICA NA PESQUISA EM ENSINO DE FÍSICA 1

## FEASIBILITY OF THE USE OF MICROGENETIC ANALYSIS ON THE RESEARCH ON PHYSICS EDUCATION

## João P. V. Barbosa , Arnaldo M. Vaz 1 2

1,2 Universidade Federal de Minas Gerais/ Colégio Técnico/ jpaulinovale@coltec.ufmg.br, 1 2 arnaldo@coltec.ufmg.br

## Resumo

Neste trabalho, apresentamos argumentos para viabilizar a utilização da análise microgenética na investigação de processos de aprendizagem em atividades colaborativas. Esse tipo de atividade proporciona inúmeras situações de protagonismo dos estudantes. A análise microgenética permite ao pesquisador investigar os detalhes das interações intersubjetivas e do uso de artefatos culturais nessas atividades. Discutimos brevemente as primeiras motivações que nos levaram a considerar a adoção da análise microgenética como estrutura teóricometodológica. Nosso interesse de pesquisa, neste momento, não é a aprendizagem conceitual em Física, como tem sido o objeto de várias pesquisas na área. Nossa proposta metodológica se volta para o domínio microgenético em busca de indícios de mudança no comportamento de estudantes no uso de artefatos culturais relacionados ao tópico estudado. Acreditamos que esse direcionamento se justifica pela opção em investigar processos de aprendizagem em vez dos produtos que ela gera. Os sujeitos da pesquisa são estudantes que trabalham juntos, tanto nas aulas de classe quanto no laboratório. Além do desafio de viabilizar uma estratégia metodológica para conduzir a investigação, nos impomos o compromisso de construir uma proposta de análise microgenética em sintonia com a teoria históricocultural (THC), e que, portanto, leve em conta as relações intersubjetivas entre estudantes e entre estes e o professor, bem como o papel de mediadores semióticos exercido pelos artefatos culturais específicos da atividade. Para que esta proposta se torne viável, propomos o uso da redescrição representacional (RR) como unidade de análise, o que permitiria o reconhecimento das inter-relações existentes entre episódios temporalmente separados. Ao final, apresentamos o desenho metodológico que possibilitou chegar a esta proposta e mostramos o potencial que ela tem por meio do exemplo de um episódio emblemático, no qual utilizamos a RR como instrumento teórico-metodológico.

Palavras-chave : Análise microgenética, atividades colaborativas, redescrição representacional, metodologia de pesquisa.

## Abstract

In this paper, we present arguments for the use of microgenetic analysis in the investigation of learning processes in collaborative activities. This kind of activity provides several situations where the action of students occupies a place of

prominence. The microgenetic analysis allows to the researcher to explore the intersubjective relations in details and the use of cultural artifacts by social agents. We briefly report the motivations that led us to adopt the microgenetic analysis as a theoretical and methodological framework. At this moment, unlike several researches in the area, our research interest is not physics conceptual learning, but lies in the microgenetic realm, in search of signs of change in students' conduct regarding the use of cultural artifacts associated to the topics in study. We believe that this guidance is justified by opting to investigate learning processes instead of the products that it generates. The research subjects are students that work together, both in classes and at the laboratory. In addition to the challenge of making possible a methodological strategy to conduct the investigation, we imposed on ourselves the commitment of making a microgenetic analysis in line with the historical-cultural theory (HCT) which would, therefore, take into account the interpersonal relationships between students and between themselves and the teacher, as well as the semiotic mediators existent in the activity. In order to implement this proposal, we propose the use of representational redescription (RR) as the unit of analysis, which would allow to recognize the interrelationships that exist between temporally separate episodes. At the end, we present the methodological design that makes it possible this proposal and it shows your potential. We present the example of an emblematic episode in which we use the RR as theoretical and methodological tool.

Keywords : Microgenetic analysis, collaborative activities, representational redescription, research methodology.

## Introdução

Na área de pesquisa em ensino de Física (PEF) e em ensino de Ciências (PEC), muitos autores têm feito investigação da aprendizagem de conceitos por meio da análise do desempenho de estudantes em testes individuais. Nosso interesse está em mudanças de comportamento dos estudantes. Temos indícios de que elas ocorrem nas relações interpessoais em atividades de ensino ou no uso que eles fazem de artefatos culturais presentes nessas atividades. Daí nossa opção por investigar processos de formação de conceitos em vez de saber se houve ou não aprendizagem. Partimos do pressuposto, portanto, que são elementos do meio que facilitam a formação de conceitos; sejam esses elementos as relações interpessoais, sejam eles os artefatos culturais representados por objetos materiais, expressões matemáticas, procedimentos e outras coisas imateriais. Essas considerações iniciais identifica o trabalho com a teoria histórico-cultural (THC).

A investigação de indícios de mudança de comportamento associada ao processo de formação de conceitos requer estratégia teórico-metodológica adequada. Neste trabalho, apresentamos as bases para a decisão de adotar a análise microgenética como tal estratégia e as implicações que decorrem ao propor sua adoção com base na THC. Em função da especificidade da investigação que queremos fazer e dos recursos que dispomos, apresentamos também a proposta de inclusão de uma unidade de análise adequada aos propósitos da investigação que permita reconhecer nexos causais em eventuais relações entre eventos microgenéticos, e que mostre um vínculo consistente com a THC. Pretendemos mostrar que a redescrição representacional (RR) pode cumprir essa dupla função.

## Análise microgenética

O termo microgenético, nas Ciências Humanas, remete a mudanças ou formações (gêneses) observadas em processos de desenvolvimento. Lavelli et al (2005), sustentam que o termo 'método microgenético' tem sido adotado por pesquisadores de diversas perspectivas teóricas: a teoria sociocultural (históricocultural), cognitivista (pós-piagetiana) e a teoria de sistemas dinâmicos (psicologia do desenvolvimento). O principal argumento a favor da análise microgenética é que ela permitiria aos pesquisadores uma aproximação dos detalhes dos processos de mudança, estudando-os durante sua ocorrência (LAVELLI et al., 2005, p. 41-42; SIEGLER; CROWLEY, 1991, p. 607).

Independentemente da perspectiva teórica na qual os trabalhos de pesquisa se inserem, quatro preceitos caracterizam a análise microgenética. São eles: (1) observar indivíduos por um período de mudança no desenvolvimento, indicando que a mudança individual se define como unidade de análise; (2) realizar observações antes, durante e depois de um período durante o qual uma pequena mudança ocorre; (3) registrar as observações relativas ao período de mudança com alta densidade de dados; (4) analisar intensivamente os comportamentos observados, tanto qualitativa como quantitativamente, com o objetivo de identificar os processos que promovem a mudança.

No âmbito da teoria histórico-cultural (THC), adotar a análise microgenética significa, outrossim, direcionar o olhar do pesquisador para as minúcias, para os detalhes das ações e interações das pessoas, e os efeitos disso na rede de significações e na própria pessoa (Cf. GÓES, 2000; MOLON, 2008; ROSSETTIFERREIRA; AMORIM; SILVA, 2000). Como nossa intenção é investigar, no nível microgenético, o papel que elementos do meio têm nas mudanças conceituais que os estudantes vivenciam, a perspectiva histórico-cultural direciona nosso olhar para a relação dialética entre dois elementos da cultura de sala de aula: as relações interpessoais e os artefatos culturais que cumprem o papel de mediadores semióticos nessas relações (SIRGADO, 1991). Assim, a análise microgenética, ao incorporar elementos estruturantes da THC, nos parece adequada ao objetivo de investigar processos de formação de conceitos pelos estudantes, se caracterizando como estrutura teórico-metodológica, mais do que uma estratégia de construção de dados.

Para se estabelecer um vínculo consistente entre a THC e a análise microgenética, recorremos a um conceito desenvolvido por Karmiloff-Smith (1992) e Michael Tomasello (2003) para o estudo das condições de desenvolvimento da cognição humana. Trata-se da redescrição representacional (RR).

## Redescrição representacional

O conceito foi originalmente proposto por Karmiloff-Smith (1992) como um modo especificamente humano de explorar internamente informações já armazenadas, inatas ou adquiridas, reapresentando-as em diferentes formatos, adaptadas a novas situações. Essa concepção foi reinterpretada por Tomasello (2003), transferindo para a cultura - especialmente aos processos sociogenéticos, a ênfase que anteriormente era dada a um estímulo interno.

A RR, segundo Tomasello (2003), representa um modo especificamente humano de explorar informações disponibilizadas no meio, seja pela ação de outro

agente social, seja pelos artefatos culturais circunscritos à atividade (conceitos, equações matemáticas ou símbolos). A interpretação de Tomasello enfatiza o papel da cultura - especialmente dos processos sociogenéticos - no uso deste recurso cognitivo. Assim, uma pessoa usa esse recurso ao olhar para o problema que está sendo enfrentado pelo grupo de uma 'segunda' perspectiva, dada pelo outro. A pessoa redescreve situações, no plano microgenético, se apropriando da forma como outras pessoas utilizam os artefatos culturais presentes no contexto ou dados pelo sistema simbólico em uso. Segundo ele, este é um processo reflexivo que resulta de um indivíduo

… se colocar numa perspectiva externa em relação ao seu próprio comportamento e cognição… [sic] … as crianças vão se aprimorando nesse processo de internalização a ponto de conseguirem generalizá-lo e, consequentemente, refletir sobre seu próprio comportamento e cognição como se fossem outra pessoa olhando para ele. (pág. 273-274).

Essa ênfase na cultura e na intersubjetividade tem importância relevante em termos teóricos, pois manifesta claramente uma recusa ao individualismo metodológico. O conhecimento dessa definição da RR feita por Tomasello (2003), imediatamente nos chamou a atenção (como professores e pesquisadores) para várias situações observadas em salas de aula, em que estudantes se apropriam muitas vezes de forma incompleta - de argumentos e explicações dadas por outras agentes no contexto de atividades de aprendizagem colaborativa. Nesse contexto, observamos que argumentos, desenhos, gestos específicos como as regras de mão para o eletromagnetismo, são reformulados e reintroduzidos (objetivados) nas ações dirigidas a objetivos comuns. Para nós, esses eventos microgenéticos, que ocorrem num período de tempo bem menor do que aquele comprometido com o tópico em estudo, constituem o recurso cognitivo que Tomasello chamou de RR.

Assim, para nós, a RR representa um construto teórico que possibilita a inserção da análise microgenética como estrutura teórico-metodológica em contextos de pesquisa cuja orientação teórica são definidas pela THC. Em síntese, dois argumentos sustentam esta possibilidade; por um lado, atende à demanda teórica, por ser um mecanismo cognitivo que estabelece uma relação entre o plano social e o plano interno (individual); por outro lado, atende à demanda metodológica, por estabelecer vínculos entre episódios aparentemente desconexos, viabilizando a construção de dados secundários relevantes. Nos falta ainda, e será feito a seguir, apresentar um delineamento metodológico que aponte a forma como essa argumentação teórica pode ser transformada em um artefato cultural com potencial para a PEF.

## Delineamento metodológico

A proposta de se estudar a viabilidade do uso da análise microgenética na PEF, surgiu de forma embrionária a partir da nossa experiência como professores de Física, trabalhando com atividades de aprendizagem colaborativa. Nessas atividades, era frequente perceber o uso dos artefatos culturais do sistema simbólico, pelos estudantes, durante as interações com os pares ou com o professor. As atividades colaborativas proporcionam uma riqueza de detalhes que não ocorrem em outros tipos de atividade. Nossas observações sobre os eventos microgenéticos não eram desinformadas. Ao contrário, elas são fruto de um conhecimento compartilhado em um grupo de pesquisa em ensino de Física, e também embasadas em nossas próprias leituras. Entre essas leituras, encontramos

em Tomasello (opus cit.) o conceito de RR. Imediatamente percebemos seu potencial quando procuramos explicar alguns eventos marcantes envolvendo as ações dos estudantes em seus grupos de trabalho específicos. Conforme argumentamos, a RR permite aproximar a análise microgenética a certos fundamentos da THC.

A partir dessas observações, decidimos implementar a pesquisa, cuja primeira fase foi desenvolvida com a gravação de uma sequência de aulas de classe e de laboratório sobre o tópico eletromagnetismo. Em quase todas as situações gravadas a turma se dividia em grupos (fixos, formados pelos mesmos estudantes). Essa realidade era uma estratégia pedagógica, não de pesquisa. Durante as gravações um dos autores registrou, em um caderno de campo, as situações emblemáticas, com potencial de análise. No entanto, a segunda etapa (atual), de imersão nos dados primários (vídeos e fotos dos cadernos dos estudantes) é que tem trazido à tona episódios de interesse, nos quais se destacam a ocorrência de eventos microgenéticos centrais, cujos marcadores podem ser reações de epifania, em que o estudante retoma, mesmo que de forma incompleta, uma afirmação, dele ou de outrem, proferida em outra situação (em outro lugar ou em outro tempo); repetição de regras específicas mencionadas pelos outros agentes sociais envolvidos, acompanhada de sinais gestuais ou afirmações positivas; ou ainda a referência explícita a um desenho (por exemplo, apontar) como argumento de uma explicação dada.

Sabemos que a menção aos episódios de interesse citados acima não são suficientes para inferir que esses marcadores sejam, de fato, evidências empíricas de 'mudança' positiva na compreensão dos estudantes sobre eventuais conceitos envolvidos. No entanto, a investigação de processos anteriores e posteriores ao evento de interesse, pode levar aos mecanismos sociais-culturais que facilitariam ou dificultariam a aprendizagem. Esses mecanismos podem estar associados a determinados artefatos culturais circunscritos ou não à atividade. Esta é uma hipótese, delineada no campo teórico, que merece ser investigada.

Do ponto de vista metodológico, o desafio prático decorrente da adoção da análise microgenética é obter uma amostra significativa de eventos microgenéticos que se constituem como dados secundários - diante da grande quantidade de dados primários reunidos em função de atender ao terceiro de seus preceitos. Nossa expectativa é a de que a RR possa estabelecer vínculos entre eventos temporalmente separados e, com isso, contribuir para uma redução significativa dos dados a episódios relevantes para a pesquisa. Isso não exclui a revisão sistemática dos dados primários, mas a busca deixa de ser aleatória.

Para ilustrar essa possibilidade de análise, apresentamos uma sequência de turnos de fala em que um estudante, Thiago, aparentemente se convence do uso correto das propriedades magnéticas para explicar a rotação de uma bobina na presença de um ímã. A atividade, realizada no laboratório, é a montagem e exploração de um motor elétrico rudimentar. Thiago vinha defendendo até aqui que a explicação para a rotação deveria incluir a ideia de fluxo magnético.

- 1. Thiago: Tem que ter impulso, pra gerar corrente elétrica.
- 2. Thales: Por isso que eu tô falando que não tem questão de fluxo aqui.
- 3. Thiago: Tem uai! Tem que ter fluxo!
- 4. Lucas: Quando você coloca o ímã debaixo da bobina... Porque sem o ímã aqui, ela ia parar de rodar com o ímã ela podia até acelerar ou ficar na mesma velocidade. Isso é por causa que aumenta o fluxo?

- 5. Thiago: Varia o fluxo, diminuindo o fluxo... Aí aumentaria a velocidade para aumentar o fluxo…
- 6. Thales: Porque que ele diminuiria o fluxo? Se tá gerando mais…
- 7. Professor: Mas espera aí. Vocês estão pensando em indução, não é?
- 8. Thales: Eu estou pensando indução e atração magnética, eles estão pensando em fluxo.
- 9. Professor: Elétrica para mecânica, não é isso? Então, é diferente do caso do anel passando em uma região onde tem um campo. Aqui você tem uma corrente elétrica que passa numa bobina e gera um campo magnético. Então, você está tendo uma interação do campo do ímã com o campo da bobina, não é não?

10. Thiago: Então azedou o trem aqui... é atração e repulsão, não é?!

A manifestação do Thiago, nesse momento, é um produto da sociogênese. Embora possa parecer óbvio para nós, professores de Física e pesquisadores, o percurso que Thiago faz até aqui, mostra que não é. Sua fala revela quase uma epifania. A fala do colega Thales e a fala do professor oferecem uma possibilidade de compreensão do fenômeno. No entanto, suas notas de aula, em outra atividade desenvolvida em uma aula de classe em data anterior, mostram representações dos artefatos culturais específicos que ele precisa para estabelecer esse link . A imagem 1 mostra seus desenhos e notas, das quais destacamos: (1) 'a semelhança entre a espira e o ímã em forma de barra (campo) é que as linhas do campo 'saem' do norte e 'entram' no sul'; (2) 'O efeito será de atração e rotação, já que está inclinada e o polo sul está próximo do norte. Sentido anti-horário'.

As anotações do aluno Thiago, mediadas por vários artefatos culturais, são RRs que contém elementos dos discursos dos colegas do grupo e do professor.

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As anotações do Thiago, mostradas na imagem 1, resultam das interlocuções que emergiram em função das questões propostas em uma atividade

de classe, também realizada em grupo, e que foram discutidas entre os colegas ou com o professor. Nesse episódio, foram poucas as manifestações verbais do Thiago. Por isso, suas anotações podem ser reconhecidas como RRs, ou seja, são objetivações constituídas por parte do discurso e do comportamento de outrem. Nesse episódio, nós omitimos as transcrições dos diálogos, mas acreditamos que as anotações do Thiago são suficientes para estabelecer os nexos necessários com os eventos destacados nos episódios seguintes.

## Considerações finais

A decisão de investigar processos microgenéticos em ambientes de aprendizagem decorre da nossa condição de professores em atividade de pesquisa. Ao observarmos o comportamento dos grupos colaborativos de estudantes em nossas aulas, percebemos que há situações de desconforto produtivo - provocado pelas atividades - com grande potencial de pesquisa. Sobretudo em atividades elaboradas com base em resultados de pesquisa, observamos uma profusão de argumentos e de recursos que os estudantes usam para enfrentar as situações propostas. Todos sabemos que a aprendizagem não ocorre de forma linear, tampouco em episódios isolados. No entanto, percebemos que eventos microgenéticos poderiam ser reconhecidos como produto da sociogênese, nos termos de Tomasello, ou como formações ou mudanças originadas no meio social, conforme a THC. O passo seguinte foi nos impor o desafio de construir uma unidade de análise que atendesse aos preceitos da análise microgenética e à THC. A RR nos pareceu uma boa opção teórico-metodológica. Do ponto de vista teórico, a RR proporciona um olhar sobre o desenvolvimento do sujeito em ambos os planos, social e interno. Do ponto de vista metodológico, o desafio é reduzir a grande quantidade de dados produzidos principalmente com as transcrições dos diálogos envolvendo os sujeitos de pesquisa, vídeos e imagens. Acreditamos que a RR pode permitir uma redução significativa desses dados primários, preservando a interrelação dos eventos microgenéticos em diferentes episódios.

Embora ainda em fase de construção, este trabalho teve por objetivo apresentar um estudo da viabilidade de se adotar a análise microgenética na PEF ou na PEC. Em primeiro lugar, parece claro que a THC estabelece os fundamentos da estrutura que propomos. Mostramos ainda que, os preceitos da análise microgenética, tal como apresentados por Lavelli et al (opus cit.), nos pareceu um tanto reducionista quanto ao papel da unidade de análise, que segundo a THC, deve se constituir como parte do todo. A transformação do conceito de RR em unidade de análise nos pareceu um passo importante neste momento da nossa investigação. Talvez não seja suficiente. Entretanto, sua força está no fato de que, do ponto de vista cognitivo, ele incorpora a ideia de reconstrução social do conhecimento, o que para nós ocorre nos episódios que temos observado, primeiro como professores e agora como pesquisadores.

## Referências

, n. 50,

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