RELAÇÕES ENTRE CONHECIMENTO DE CONTEÚDO E CONHECIMENTO PEDAGÓGICO DE CONTEÚDO ESTABELECIDAS POR PROFESSORAS DO PRIMEIRO DO ENSINO FUNDAMENTAL

## RELAÇÕES ENTRE CONHECIMENTO DE CONTEÚDO E CONHECIMENTO PEDAGÓGICO DE CONTEÚDO ESTABELECIDAS POR PROFESSORAS DO PRIMEIRO CICLO DO ENSINO FUNDAMENTAL

## RELATIONSHIPS BETWEEN CONTENT KNOWLEDGE AND PEDAGOGICAL CONTENT KNOWLEDGE ESTABLISHED BY TEACHERS

Ely Maués 1 , Arnaldo Vaz 2 , Eliane Ferreira de Sá 3 Carla Maline 4

1 UEMG - Belo Horizonte/Faculdade de Educação - elymaues@gmail.com 2 UFMG - Coltec - arnaldo@coltec.ufmg.br 3 UEMG - Ibirité/Faculdade de Educação - elianefs@gmail.com

4 Prefeitura Municipal de Belo Horizonte/SMED - carlamaline@yahoo.com.br

## Resumo

Neste trabalho são analisadas as estratégias utilizadas por professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental para ensinar Ciências. Nosso referencial teórico está centrado no conceito de Conhecimento Pedagógico de Conteúdo (Pedagogical Content Knowledge - PCK) proposto por Shulman. Nossa pesquisa investigou a relação, do ponto de vista do ensino das Ciências, entre conhecimento de conteúdo e conhecimento pedagógico de conteúdo nas práticas de ensinoaprendizagem de nove professoras dos primeiros anos do Ensino Fundamental e indicou a existência de uma relação mais dialética entre conhecimento de conteúdos e PCK, num sentido contrário ao apontado na literatura que indicam que o conhecimento dos conteúdos seria um pré-requisito para o desenvolvimento do PCK. Nossos dados sugerem que: 1º- as professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental apoiam e desenvolvem seu PCK de Ciências recorrendo a estratégias de ensino-aprendizagem de outras áreas do conhecimento como a Matemática, o Português ou as Artes; 2º- seu conhecimento de conteúdo é construído durante o processo de ensino-aprendizagem.

Palavras-chave : Conhecimento pedagógico de conteúdo, conhecimento de conteúdo, formação de professor, Educação em Ciências nos anos iniciais.

## Abstract Pedagogical Content Knowledge

This paper analyzes strategies used by elementary school Science teachers of grades 1 st - 4 th . Based on the analytical approach of Shulman (1987) regarding Pedagogical Content Knowledge (PCK), this research sought to understand the relation between content knowledge and pedagogical knowledge in the teachinglearning practices of Science teachers. Previous research suggested that the knowledge level of contents would be practically the only pre-requisite for the development of PCK. Our field research with 09 teachers indicates a more dialectic relation between content knowledge and PCK. Our data suggest that: 1º- elementary school Science teachers of grades 1 st - 4 th builds their PCK of science from their experience on Mathematic, Portuguese and Artistic teaching; 2º- their content knowledge is built on teaching and learning processes.

Keywords: Pedagogical content knowledge, teacher knowledge, subject matter knowledge content, teacher formation, Science education in the early years.

## Introdução

O campo de Educação em Ciências dedica pouco investimento em pesquisas sobre os anos iniciais do Ensino Fundamental e Educação Infantil. Isso se deve principalmente a duas crenças que permeiam tais níveis de ensino, são elas: 1) as crianças não teriam condições de aprender algo tão abstrato, complexo e difícil; e 2) ensinar Ciências para crianças é uma tarefa impossível, uma vez que, os educadores que trabalham nos primeiros anos do Ensino Fundamental e da Educação Infantil, não são formados nas áreas científicas e, portanto, não dominam os conhecimentos científicos. Esses dois desafios que a educação em Ciências na Educação Infantil e nos anos iniciais do Ensino Fundamental enfrentam são motivados por crenças que pressupõem faltas e limitações nas crianças e nas professoras. Chamamos a esses dois padrões de pensamento de crença do déficit cognitivo da criança e crença do déficit de conteúdo da professora.

Nesse trabalho, focalizamos nossa atenção na crença do déficit de conteúdo das professoras. Tal crença considera que professoras da Educação Infantil e primeiros anos do Ensino Fundamental não são capazes de ensinar Ciências, uma vez que não possuem um conhecimento de conteúdo de Ciências consolidado. Com objetivo de repensar esse pressuposto defendido por alguns grupos de pesquisadores da área de educação em Ciências, investigamos os saberes que essas professoras mobilizam quando ensinam um conteúdo de Ciências que lhes é pouco familiar. Para tal análise levantamos o conhecimento pedagógico de conteúdo (PCK) apresentado por essas professoras quando ensinam Ciências e suas relações com o conhecimento de conteúdo. A questão central aqui é justamente o contrário do que tem chamado a atenção dos pesquisadores na área do ensino de Ciências. Nesse sentido, em vez de levantar o que a professora não conhece ou não compreende da área de Ciências, nos interessa saber: quais as características do conhecimento pedagógico de conteúdo em Ciências das professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental? E quais relações as professoras estabelecem entre conhecimento de conteúdo em Ciências e seu conhecimento pedagógico de conteúdo?

## Conhecimento de conteúdo e conhecimento Pedagógico de Conteúdo

O Conhecimento Pedagógico de Conteúdo (pedagogical content knowledge, ou PCK) é um dos conceitos centrais na tipologia de conhecimento de base proposta por SHULMAN (1986 e 1987). Esse construto teórico é utilizado como elemento analítico tanto na construção de propostas curriculares quanto na investigação sobre os saberes dos professores, principalmente na pesquisa com professores especialistas (Geddis, 1993; Gudmundsdottir E Shulman, 1987, Van Driel et al., 2002, Karal e Alev,2016; Chan e Yung 2018). No entanto, não existe uma aceitação universal do que seja o PCK, permanecendo ambígua a natureza desse saber, seus componentes e as possíveis relações que estabelecem com outros saberes.

Segundo Shulman (1987), o PCK descreve uma combinação entre os conhecimentos pedagógicos e os conteúdos de tópicos particulares. Em outras palavras, são as representações e transformações que o professor realiza sobre o

conteúdo para torna-lo compreensível ao estudante. Nessa perspectiva o PCK engloba:

Os tópicos mais regularmente ensinados em uma área de conhecimento, as formas mais úteis da representação daquelas ideias, as mais poderosas analogias, ilustrações, exemplos, explanações, e demonstrações.... [ e ] uma compreensão do que faz a aprendizagem de tópicos específicos fácil ou difícil: os conceitos e preconceitos e concepções alternativas que os estudantes de idades e origens diferentes possuem (Shulman, 1986, p 9).

As pesquisas em PCK tentam estabelecer as interfaces existentes entre conhecimento de conteúdo e PCK, investigando como os professores transformam o conhecimento de conteúdo em uma forma que é apropriada para o ensino. A literatura da área sugere que essa transformação é um processo unidirecional a partir do conhecimento de conteúdo para o PCK (Wilson, Shulman e Richert, 1987).

## A crença no modelo do déficit de conteúdo da professora

A crença do déficit de conteúdo da professora considera que o pouco tempo dedicado ao ensino e aprendizagem de Ciências na Educação Infantil e anos iniciais, deve-se ao fato das professoras possuírem um conhecimento de conteúdo limitado. Essa crença tem como pano de fundo o debate de quem é mais apto para ensinar Ciências nos primeiros anos do Ensino Fundamental, pedagogas ou professoras especialistas. Além disso, considera que um bom conhecimento dos conteúdos de Ciências é uma condição necessária para ensinar temas dessa disciplina para as crianças. Tal discussão permeia a concepções de formação de pedagogas que atuam nos primeiros segmentos da Educação Básica.

As pesquisas que fundamentam essa crença do déficit de conteúdo da professora podem ser classificadas em três tipos: 1) levantamentos de concepções prévias das professoras dos anos iniciais que identificaram concepções próximas a de crianças de onze anos por parte das professoras (por exemplo, Webb, 1992 e Jones, 1991, Schoon e Boone,1998); 2) as pesquisas que identificam as relações entre conhecimento de conteúdo e o conhecimento pedagógico de conteúdo (Hashweh, 1987; Osborne & Simon, 1996; Carlsen, 1991; Lee, 1995); 3) as investigações que utilizaram os resultados das duas pesquisas anteriores para propor modelos, cursos de formação em serviço, produção de materiais didáticos e inovações curriculares com objetivo de remediar o limitado conhecimento de conteúdo das professoras (Mant e Summers, 1993; Summers e Kruger, 1994).

Autores como Mant & Summers (1993), Summers & Kruger (1994) e Khwaja (2006), produziram um extenso material de desenvolvimento profissional com o objetivo de aprimorar o conhecimento de conteúdo sobre Ciências das professoras. Para Summers & Mant (1995, p. 304), 'uma boa compreensão do conhecimento conceitual é um pré-requisito essencial para o ensino e a aprendizagem de Ciências'. Dentro dessa perspectiva, só com um bom entendimento do conhecimento do conteúdo, a professora é capaz de elaborar experiências de ensino e aprendizagem significativas para os estudantes.

No entanto, diversos autores (Golby, Martin & Porter, 1995; Lima e Maués 2006; Maués e Vaz 2006) fazem críticas contundentes a essas investigações, argumentando que essas pesquisas promovem um modelo de formação inicial e desenvolvimento profissional fundamentado no déficit de conhecimento de conteúdo da professora. A lógica desse modelo estabelece uma ideia de ineficácia da

educação em Ciências nos primeiros anos do Ensino Fundamental com centralidade para o papel da professora e seu limitado conhecimento de conteúdo.

Os defensores do modelo do déficit de conhecimento de conteúdo deixam contradições que consideramos essenciais. Acreditamos que não é possível transpor de forma direta resultados de pesquisas sobre a influência do conhecimento de conteúdo realizados com professores especialistas do Ensino Médio para professoras generalistas dos anos iniciais. Além disso os defensores do déficit de conteúdo da professora não deixam claro, o que significa ter um bom entendimento do conhecimento de conteúdo em Ciências para as professoras da Educação Infantil e primeiros anos do Ensino Fundamental. Appleton (2006) sugere, por exemplo, que o conhecimento pedagógico geral pode apoiar o desenvolvimento de PCK de professoras generalistas. Maués (2003) destaca que professoras dos anos iniciais apoiam e desenvolvem seu PCK de Ciências recorrendo a estratégias de ensinoaprendizagem de outras áreas do conhecimento.

Acerca da crença do déficit de conteúdo da professora, concordamos com Lima e Maués (2006) quando afirmam:

O discurso sobre os professores guarda uma crença equivocada de que as pesquisas sobre o domínio conceitual fornecem ferramentas ou saberes para uma intervenção autorizada sobre o que se deve ensinar, ser e fazer com as crianças. Ao contrário disso, compartilhamos da ideia de que é preciso construir um outro olhar, de outro lugar para se compreender o fazer e a constituição da professora. (LIMA; MAUÉS, 2006, p. 167).

Estamos diante de um problema de alteridade, as pesquisas e processos de desenvolvimento profissional fundamentados na crença do déficit de conteúdo do professor não reconhece a professora dos anos iniciais do Ensino Fundamental como 'outro'. Os defensores desse modelo geralmente são pesquisadores e formadores de professores da área de educação em Ciências formados em Biologia, Física e Química, que olham para as pedagogas com a visão do especialista. Focalizam seu ponto de vista no conteúdo disciplinar, enxergando apenas desconhecimento, erros, senso comum e lacunas. As pesquisas que fundamentam a crença no modelo do déficit de conteúdo muitas vezes não reconhecem que os conhecimentos e os objetivos educacionais requeridos para ensinar as crianças dos anos iniciais do Ensino Fundamental são diferentes daqueles voltados à educação dos segmentos subsequentes.

## Delineamento metodológico

Nossa investigação realizou-se com nove professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental, sendo quatro professoras da rede municipal e cinco professoras da rede particular da cidade de Belo Horizonte. Selecionamos tais professoras por meio de contatos realizados com professores universitários, coordenadores pedagógicos, formadores de professores e professores que exerciam liderança em escolas. Do grupo pesquisado, todas possuem entre sete e quinze anos de experiência docente.

Uma vez que existe no discurso do professor uma tendência em evidenciar seus saberes por meio de histórias, utilizamos um instrumento de coleta de dados que privilegia as narrativas. Dessa maneira realizamos entrevistas narrativas focalizadas (Bauer e Gaskell, 2002). Essa estratégia metodológica encoraja e

estimula a entrevistada a contar a história sobre algum acontecimento importante de sua vida ou do seu contexto social. A ideia básica, desse tipo de entrevista é reconstrução de acontecimentos sociais a partir da perspectiva do entrevistado tão diretamente quanto possível. Em nosso caso, solicitamos às professoras que relatassem suas práticas bem sucedidas para ensinar Ciências às crianças, assim como, aquilo que gostavam de contar as outras professoras ou que consideravam importantes de serem relatadas.

## Resultados

Nas entrevistas realizadas procuramos identificar episódios em que as professoras narravam estratégias de ensino/aprendizagem que tentavam tornar compreensível uma determinada temática da ciência para as crianças. Ao analisarmos o PCK sobre ensino de Ciências das professoras expressos nesses episódios, identificamos sete estratégias de ensino, que classificamos em: estratégias de 1) vivências e sensibilização; 2) síntese; 3) problematização e sondagem; 4) 'mão na massa'; 5) investigação; 6) interdisciplinaridade; 7) metáforas e analogias.

Na transcrição abaixo apresentamos um exemplo de estratégia de metáfora e analogia que têm a peculiaridade de inferir propriedades e características a um objeto ou sistema desconhecido a partir de um conhecido. Nesse episódio, a professora, sabendo da dificuldade da criança em estimar e comparar números grandes, utiliza uma escala de distância para facilitar a compreensão e visualização de uma escala de tempo. Desta maneira, constrói-se a metáfora de considerar um metro como um milhão de anos. Ela nos conta:

P6: Então por exemplo, a gente fez uma linha de tempo, no pátio da escola entendeu, que partiu lá do morro, lá de baixo, que representava o aparecimento da terra, 5 milhões de anos, e viemos de 5, 4 bilhões, 3 bilhões, aí até chegar o aparecimento dos dinossauros, andamos de 10 em 10 metros, de 1 milhão a 1 milhão de anos, até chegar aqui na porta da sala. Então fizemos por exemplo: apareceram os dinossauros há 250 milhões de anos e o homem está aqui. Fizemos esta linha de tempo, por causa da distância do aparecimento da Terra, do surgimento da Terra, até o aparecimento do homem. Depois nós fizemos uma outra, que aí pegou só aquele pedacinho, que era quando os dinossauros desapareceram até o aparecimento do homem. E partimos de novo de lá para ver que realmente o aparecimento do homem em relação a tudo que aconteceu no planeta até hoje, é uma coisa muito pequena. Depois eles fizeram uma linha de tempo que é só da vida deles, assim do último século, você entendeu?

As narrativas das professoras apresentam uma situação bastante interessante ao mesmo tempo em que os dados revelam uma grande dificuldade em tratar os conteúdos ensinados, em realizar experiência e um explicar alguns fenômenos, cometendo algumas vezes imprecisões que demonstram o pouco conhecimento das professoras com conteúdo em Ciências. Percebemos nessas mesmas entrevistas vários episódios que mostram um olhar globalizado ao ensinar Ciências. Apesar das adversidades, das condições desfavoráveis, do conhecimento de conteúdo que muitas vezes vai se construindo durante o processo de ensino/aprendizagem, os episódios demonstram que na grande maioria das vezes elas conseguem realizar uma boa mediação entre a criança e a área de Ciências. As atividades realizadas pelas professoras em sala de aula na maioria das vezes procuram dar vazão à curiosidade da criança, favorecem a interação da criança

com o mundo, trabalham com perspectiva lúdica, buscam trabalhar com a experimentação, procuram desenvolver nas crianças conteúdos procedimentais e atitudinais, tratam o conteúdo estudado a partir de vários ângulos, consideram as hipóteses dos estudantes e analisam suas experiências, desenvolvem atitudes científicas, dão a importância para o trabalho de campo, favorecem o desenvolvimento de uma postura reflexiva e crítica etc.

Analisando as estratégias que aparecem nas narrativas das professoras, notamos que apresentam uma peculiaridade: são estratégias que podem ser utilizadas em qualquer outra disciplina. Nos episódios narrados não existem estratégias que são utilizadas especificamente para ensinar Ciências naturais. Elas podem ser transpostas para várias áreas do conhecimento. Assim, a estratégia 'mão na massa', pode ser usada tanto para estudar a sombra através de um experimento, como pode ser usada para a construção de uma maquete na aula de artes, o que importa é que nas duas atividades os estudantes vão estar agindo sobre os objetos para aprender. Notamos, portanto, que as estratégias utilizadas pelas professoras se caracterizam por um alto grau de transposição entre as disciplinas. Dessa forma as sete estratégias que apareceram na narrativa das professoras são transferíveis e utilizadas entre as diversas disciplinas. Existe nessas estratégias uma característica transdisciplinar, uma vez que elas podem ser aplicadas de forma independente em diferentes áreas de conhecimento.

No grupo pesquisado temos professoras que apresentam lacunas em seu conhecimento de conteúdo e que ao mesmo tempo são muito experientes, possuem conhecimento pedagógico amplo, apresentam um PCK desenvolvido nas áreas instrumentais dos anos iniciais do Ensino Fundamental e além disso, parte de seu PCK é transdisciplinar, transcende as disciplinas.

Veal e MaKinster (1999), propõe uma taxonomia para o PCK que pode nos ajudar a entender essa situação. Esses autores consideram que o PCK pode ser subdividido em três tipos: o geral, o do domínio específico e o do tópico específico. O PCK do tópico específico é o PCK que a professora desenvolve para ensinar um tópico específico do conteúdo, por exemplo, temperatura. O PCK do domínio específico focaliza os diferentes domínios ou conteúdos da disciplina que está ensinando, por exemplo, Física. Esse PCK é facilmente evidenciado em professores do ensino médio. Se observarmos um professor de Física e outro de Química ensinando termodinâmica, veremos que seus enfoques são completamente diferentes, uma vez que cada professor tem um PCK do domínio específico diferente. O último tipo de PCK é o geral. Para Veal e Makinster (1999):

'Ele é mais específico que a pedagogia, pois os conceitos e estratégias utilizadas são específicos das disciplinas de Ciências, artes, história, matemática ou português [...] as orientações do PCK geral podem ser aplicadas a outras disciplinas, mas os processos, perspectivas e conteúdos não precisam ser os mesmos.' (VEAL e MAKINSTER, 1999).

Com o trabalho de Veal e MaKinster (1999) podemos identificar interelações auspiciosas no desenvolvimento do PCK geral, do domínio específico e do tópico específico para as professoras dos primeiros anos do Ensino Fundamental. Os dados indicam que a professora possui um PCK geral, devido ao seu tempo de docência ensinando outras áreas de conhecimento. Assim, frequentemente, a professora constrói o PCK do tópico específico, por meio de seu PCK geral e seus estudos e pesquisas realizados durante o processo de ensino-aprendizagem do conteúdo de Ciências trabalhado em sala de aula. As narrativas de nossas

professoras, sugerem, que PCK do tópico específico de Ciências frequentemente é desenvolvido durante o processo de ensino-aprendizagem, utilizando-se de estratégias oriunda de outras áreas do conhecimento como a Matemática, o Português ou as Artes.

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## Conclusões

Essa taxonomia indica uma diferença no desenvolvimento e construção do PCK para professores especialistas e generalistas. Os professores especialistas geralmente tendem a desenvolver seu PCK do domínio específico e o geral a partir do PCK do tópico especifico. Por esse motivo, a literatura da área considera o conhecimento de conteúdo quase como um pré-requisito para desenvolver o conhecimento pedagógico de conteúdo. Por outro lado, as professoras generalistas estabelecem relações mais dialéticas para o desenvolvimento do PCK, principalmente se já possuem experiência docente. Vemos que quando elas ensinam um conteúdo pouco familiar, como é o caso dos conteúdos de Ciências, utilizam todo o seu arsenal de saberes para ensinar. As professoras generalistas geralmente usam seu PCK geral como suporte para ensinar e desenvolver o PCK de um tópico de conteúdo, que lhe é pouco familiar.

Há que se considerar que o ensino nos anos inicias é marcado pela complexidade, pela dificuldade de integrar vários tipos de saberes. O profissional desse segmento necessita conhecer o suficiente sobre diversas áreas do conhecimento, da psicologia ao português, da matemática às artes, das Ciências à educação física. Entretanto, ao contrário do que muitos acreditam, ele não precisa ser especialista em cada um desses ramos do conhecimento. O pleno domínio do conteúdo conceitual na verdade, não é acessível a ninguém e nem é necessário ao ensino nas séries iniciais. Assim, é um grande desafio para nós, formadores, é superar o modelo do déficit do domínio de conteúdo e colocar em outros patamares as necessidades formativas das professoras .

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