Roteiro pedagógico: uma plataforma de metodologias e avaliaçoes

Autor: Neiva Irma Jost Manzini

Instituição: Universidade do Vale do Rio dos Sinos - UNISINOS

Título: Roteiro pedagógico: uma plataforma de metodologias e avaliações

Pude observar, durante as aulas ministradas na graduação, que a maioria dos alunos não conseguia transferir os conteúdos de física para situações do seu cotidiano. Também tenho observado que os alunos não dominavam certos conteúdos físicos do nível médio, o que gera dificuldade na compreensão dos conteúdos do terceiro grau. Com a carga horária destinada às disciplinas, na graduação, os alunos não conseguem sanar suas deficiências, e determinadas lacunas vão surgindo. Em compensação, pude observar que os alunos manifestavam interesse em aprender os conteúdos de física, quando aplicados a uma situauação real. Por isso, trabalhei durante dois anos, com alunos do Curso de Licenciatura em Física e dois semestres com alunos dos cursos de Engenharia da Unisinos, uma metodologia denominada de roteiro pedagógico , para mudar esse quadro.

Tenho observado que os alunos estão suficientemente motivados a a buscar respostas para as questões abordadas em sala de aula. No entanto, não basta o professor expor o conteúdo de forma clara e procurar modificar as estruturas cognitivas de seus alunos, para que eles cheguem à tomada de consciência dos conteúdos estudados.

## OBJETIVO

- -elaborar e utilizar o o roteiro pedagógico com a utilização de material concreto e de tecnologias, tais como softwares educacionais (applets) e vídeo;
- -trabalhar em grupo em busca das trocas cooperativas e da motivação acentuada dos alunos que ocorre nessa modalidade de trabalho;
- -acompanhar de forma efetiva o processo de construção e reconstrução, pelos alunos, de conteúdos de conteúdos de Física , através dos roteiros pedagógicos, avaliando periodicamente os conhecimentos dos alunos;
- -detectar as possíveis dificuldades apresentadas pelos alunos - através dos roteiros pedagógicos -e reconduzir os procedimentos dos alunos, possibilitando a atitude investigativa e a autonomia dos alunos;
- -construir e reconstruir os r roteiros pedagógicos .

## FUNDAMENTOS TEÓRICOS DA METODOLOGIA: ROTEIRO PEDAGÓGICO

Apresento, neste item, as idéias embasadoras do trabalho que realizei no Curso de Doutorado em Educação da UNISINOS e posteriormente , dois semestres com alunos dos cursos de Engenharia da UNISINOS, que tem como fundamento a teoria da "Epistemologia Genética" de Jean Piaget t e Epistemologia de Bachelard. d.

A preocupação fundamental da Epistemologia Genética é compreender como se adquire o conhecimento. Com esse objbjetivo, Piaget investigou, em sua teoria cognitivista, os mecanismos que aparecem na construção do conhecimento, e como esses mecanismos começam a surgir a partir da interação entre o sujeito e o objeto.

Segundo Piaget, a construção do conhecimento inicia -se a partir da interação do sujeito com o objeto e, nesse processo, determinadas estruturas cognitivas são construídas e reconstruídas, à medida que o conhecimento vai sendo elaborado.

Bachelard afirma que o físico moderno deve fazer uma conexão estreita entre a teoria e a prática, segundo uma filosofia de dois movimentos através de um diálogo muito fechado entre teoria e empíria, eliminando o confronto entre um espírito solitário e um universo indiferente. Para ele:

"Impõe-se, hoje, situar-se no centro em em que o espírito é determinado pelo objeto preciso de seu conhecimento e onde, em contrapartida, ele determina com mais rigor sua experiência" (1983, p. 109).

Piaget (1983a) considera as idéias de equilibração, descentração e reversibilidade de suma importância para a compreensão de sua teoria. Aponta, entretanto, a teoria da abstração reflexiva como a mais importante explicação para o desenvolvimento do intelecto. O conceito de abstração tem na teoria do conhecimento de Piaget um papel central. Em sentido literal, "reflexione" (refletir) significa voltar para si mesmo, pensar sobre si mesmo. Reflexão, no sentido filosófico da palavra significa atentarmos para o nosso próprio fazer, nossos pensamentos, representações e sentimentos. Abstrair pode ser entendido como isolar uma qualidade perceptível de um objeto. Quando abstraímos a cor de uma folha, retemos o seu verde individual. Para chegar ao conceito de verde, é necessário que demos um segundo passo: a generalização. O conceito de verde representa toda uma

classe de tonalidades de cor. Essa abstração é composta pelos processos de isolar e generalizar e denomina-se de abstração empírica.

Piaget estabelece a distinção entre a abstração empírica e a abstração reflexionante. Contrariamente à abstração empírica, em que os dados são obtidos dos caracteres pertencentes à natureza do objeto, a leitura dessas "experiências lógico-o-matemáticas", ou seja, a abstração reflexionante, recai apenas sobre as propriedades introduzidas pela ação do sujeito no objeto (ações de rereunir, ordenar etc.). Uma vez que as ações são interiorizadas em operações, elas podem ser executadas simbolicamente e, portanto, dedutivamente. A maior parte dos conceitos lógico-o-matemáticos é derivada das abstrações reflexionantes. A abstração empírica leleva à constatação. A abstração reflexionante atinge maior profundidade e leva à compreensão. Na abstração reflexionante, a construção e a reflexão atuam juntas, e, através desse processo, determinadas estruturas de comportamento e de conhecimento são projetetadas a um nível superior, tornando-se conscientes. Esse processo Piaget denominou de "tomada de consciência".

## Psicogênese e a Ontogênese

A psicogênese piagetiana estabelece que estágios sucessivos da aquisição de conhecimentos pelos sujeitos são seqüenc iais e passam por uma reorganização de um nível a outro. Isso significa que os estágios inferiores são integrados nos estágios superiores, sendo que a natureza desses só é explicada pela análise dos estágios que os precederam. Piaget e Garcia (1987) concluíram que a ciência também passa de um nível a outro, fazendo, ao longo do processo histórico de sua evolução, uma reavaliação e integração dos conhecimentos. Segundo esses autores, as etapas de transformação do conhecimento científico são fundamentalmente as mesmas encontradas no desenvolvimento do pensamento infantil. Essa identificação é, ao mesmo tempo, de cunho genético e históricocrítico.

A história da ciência constituiise em um laboratório epistemológico, e a solução de um problema científico faz surgir novas questões (de natureza científica ou epistemológica), como é o caso da teoria newtoniana da gravitação. Aí se faz necessário saber como interpretar a evolução de uma ciência e compreender como ela passa de uma etapa para a seguinte, ou seja, quais são os mecanismos cognitivos em jogo em cada etapa e

quais são aqueles que possibilitam atingir o nível superior. Como o sujeito que constrói seu conhecimento, passando por várias etapas e, à medida que interage com o meio, adquire novos conhecimentos, estabelecendo -se um processo ilimitado, a ciência também se encontra em um perpétuo devir.

Para Piaget e Garcia (1987), ao desenvolvimento das operações do sujeito, caracterizado pelos períodos sucessivos - - o pré-operatório, o período das operações concretas e o período das operações hipotético-dedutivas -, correspondem, respectivamente, as etapas intra, inter e trans dos conhecimentos adquiridos. Os autores justificam o número de três períodos, fazendo um paralelo com a "tese", "antítese" e "síntese" da dialética clássica.

## Segundo Piaget e Garcia:

No que toca às finalidades sucessivas e últimas do processo que conduz do intra, inter e ao trans, a resposta parece suficientemente evidente: tanto o matemático como a criança, de um determinado nível, não se contenta nunca em verificar ou descobrir (o que consiste em inventar): a cada etapa eles querem atingir as razões daquilo que encontram (1987, p. 162).

Na etapa "intra", aparece somente a negação das classes, existindo dificuldades na regulação das negações. As reciprocidades, às quais se constituem em transformações gerais, são facilmente encontradas nos agrupamentos de relações, característicos da etapa "interoperacional".

Na etapa "transoperacional", há as transformações e a síntese entre elas, chegandose à construção de "estruturas". A mais notável das estruturas é aquela que relaciona as partes e o todo sem se limitar às classes e relações disjuntas ou encaixáveis, unindo num todo as inversões (negações) e as reciprocidades. Evidencia assim, a estrutura de de grupo designada de INRC, em que uma operação pode permanecer inalterada I, invertida N, transformada na sua recíproca R ou na sua correlata C. Esse grupo só é observado nos sujeitos a partir de 11 e 12 anos, início do período em que eles se tornam capazes de construir tais sínteses por composições em ações e interferências progressivas, quando se trata de coordenar inversões e reciprocidades num mesmo sistema total.

Segundo Piaget e Garcia (1987), a tríade intra, inter e trans é uma sucessão dialética e utiliza os seguintes símbolos: Ia (intra), Ir (inter) e T(trans). A tríade IaIrT obedece a essa

ordem necessariamente, uma vez que a elaboração de T numa totalidade com as propriedades supõe a formação de algumas destas transformações em Ir e que estas implicam o conhecimento das características analisadas em Ia. Essas elaborações comportam, em todos os níveis, processos psicogenéticos ou históricos comuns. Cada uma das grandes etapas históricas comporta subetapas, por exemplo, no nível T temos as fases trans -intra, trans -inter e trans -trans.

## Para Piaget e Garcia:

Essas hierarquias cognitivas comportam duas espécies de encaixes. Uns são pró-óativos, por alongamento dos domínios no decorrer dos períodos sucessivos da construção dos conhecimentos. Mas outros sãsão retroativos, porque o adquirido a um nível n pode enriquecer posteriormente as relações já estabelecidas em níveis anteriores n-n-1, por exemplo, em Química em que as explicações eletrônicas chegaram a uma concepção nova das valências (1987, p. 173).

## METODOLOGIA

Trabalhei uma metodologia denominada de roteiro pedagógico (Manzini, 2003) que permite ao professor acompanhar a construção e reconstrução dos conteúdos de Física, com o uso de tecnologias e material concreto, o que implica num acompanhamento mais s estreito das ações, procedimentos e reflexões dos alunos, necessários para o processo ensinoaprendizagem com significado. Essa metodologia foi elaborada durante uma experiência de ensino -aprendizagem de conteúdos de Física, realizada durante quatro semeststres, com alunos do Curso de Licenciatura em Física da Unisinos e um semestre com os alunos dos cursos das engenharias da Unisinos . O roteiro pedagógico permite e ao professor compreender como o seu aluno pensa, porque sem essa compreensão inviabiliza qualqueuer ação pedagógica comprometida com a verdadeira função do professor, que é a de formar um cidadão reflexivo, implicando no desenvolvimento de atitudes, de interesse e de respeito pelo conhecimento científico e suas repercussões na vida cotidiana.

O roteiro pedagógico é dividido em quatro partes, construídas com o propósito de ajudar os alunos na observação e compreensão do fenômeno físico estudado.

A primeira parte fornece, por escrito, algumas instruções para a utilização do material concreto ou do softwtware utilizado. As questões escritas têm por objetivo conduzir

os procedimentos dos alunos, para que ocorram as construções e as reflexões, no processo de observação do fenômeno físico, por meio da manipulação do material concreto e ou software educacional .

A segunda parte deste instrumento apresenta tabelas-verdade, acompanhadas de um texto que contempla o grupo INRC (I ? Identidade, N ? Negação, C ? Correlata e R ? Recíproca), elaboradas segundo a lógica proposicional piagetiana, para facilitar a reflexão sobre os conceitos das grandezas físicas envolvidas no fenômeno físico ou na elaboração de novos conceitos. Essas tabelas têm o objetivo de promover a reflexão, reforçar as estruturas cognitivas já existentes e ajudar os alunos a confirmarem suas hipóteses e a fazerem observações, privilegiando o grupo INRC. As tabelas-verdade consistem no conjunto de proposições logicicamente conectadas que afirmam ou negam uma relação entre grandezas físicas presentes em um fenômeno físico, e em uma conclusão, que poderá ser verdadeira ou falsa, conforme a relação entre as proposições antecedentes. Acompanham as tabelasverdade perguntatas e afirmações, que têm o objetivo de instigar o aluno a trabalhar com operações lógicas e com o grupo INRC.

A terceira parte é uma prova clínica que consiste de uma prova oral e que tem por objetivo promover as reflexões necessárias, conduzindo à tomada de consciência do fenômeno físico observado e ao estabelecimento das possíveis relações lógico-o-matemáticas entre as grandezas físicas envolvidas, auxiliando os alunos a estabelecer a equação matemática. Durante essa prova, o professor interage com os alunos, esclarecendo os conteúdos em que eles têm dificuldades. A função da mesma é fornecer informações sobre a construção dos conceitos físicos, os procedimentos e as reflexões das ações dos alunos.

A última parte consta de um instrumento de avaliação escrito, aplicado individualmente, em que o aluno é testado sobre o conhecimento construído, através de questões que visam à aplicação dos conceitos físicos trabalhados em situações do cotidiano, onde o próprio aluno pode se avaliar. O objetivo desse instrumentnto é de avaliar se houve aprendizagem efetiva dos conteúdos de física estudados.

Acredito que as duas primeiras partes do roteiro pedagógico estão mais relacionadas à aproximação da objetividade, e as duas últimas estão mais ligadas à formação do conceito, à generalidade e à permanência fora do tempo, ou seja, ao pensamento.

Para chegar à compreensão de um determinado fenômeno físico, o aluno tem que elaborar uma imagem do mesmo e construir um modelo que permita a matematização. As diversas etapas do roteiro pedagógico procuram promover a identificação das grandezas físicas e das relações lógico-matemáticas entre elas, para que o aluno entenda o fenômeno e possa construir o modelo físico correspondente. Sendo que, a reorganização do conhecimento adquirido pepelo aluno pode ser alcançada através da prova clínica ou através da análise das tabelas -verdade e do grupo INRC, ou ainda através da prova individual.

Essa metodologia apóia-se nos seguintes pressupostos:

## 1 - - O conhecimento como construção

No processo de desenvolvimento cognitivo, o sujeito participa ativamente na construção e reconstrução do conhecimento, refletindo sobre suas ações e fazendo reflexões sobre reflexões, a partir dos fatos observados. Segundo Piaget (1983), o conhecimento começa na experiência, mas não deriva dela exclusivamente e sim da atividade organizadora do sujeito, sendo que a gênese das operações lógico-o-matemáticas encontra-a-se nas ações físicas mais elementares. A partir das operações físicas, certas estruturas cognitivas são construruídas e através de um processo de regulações e de reflexões, determinadas estruturas passam para um nível superior de conhecimento, ocorrendo o que o autor chama de tomada de consciência.

## 2 - - A utilização de material concreto

- O material utilizado nesta metotodologia é o material do Laboratório de Física, da UNISINOS, usado para os experimentos da disciplina Física Mecânica I, softwares educacionais e fitas de vídeo.
- Os softwares educacionais utilizados oferecem suporte para o processo de aprendizagem e permitem a construção de contextos digitais para os conteúdos de física que serão explorados. Esses contextos fazem uso de uma série de ferramentas midiáticas, tais como música, desenhos, gráficos, simulações, jogos etc. Nesse ambiente o aluno pode reproduzir prproblemas apresentados pelos roteiros de trabalho ou problemas elaborados pelo próprio aluno, atuando como um mecanismo alternativo para a construção do conhecimento.

Os softwares educacionais livres e disponibilizados na rede (Web).

Penso que, a partir dessa interação, o aluno tem a possibilidade de observar e refletir com maior facilidade sobre as grandezas físicas envolvidas, estabelecendo as relações lógico-matemáticas entre elas necessárias para obter uma aprendizagem efetiva dos conteúdos de Física.

## 3 - - Motivação para investigação

Acredito que a manipulação orientada do material concreto e a utilização de tecnologias, que aproximam a vivência de determinadas situações do cotidiano do aluno, é necessária para se conseguir uma aprendizagem efetiva, com cononstrução e reconstrução das estruturas cognitivas. O aluno, através dessa interação, sente a necessidade de buscar informações e faz reflexões para compreender os fatos observados.

A construção do conhecimento para Piaget (1976) vai da verificação prática (interação do sujeito com o material concreto) para a verificação numérica. A escola costuma trabalhar com a verificação numérica querendo que o aluno generalize para a verificação prática, o que consiste num processo na contramão. O procedimento didático desta metodologia promove ambas as verificações ao mesmo tempo, possibilitando que os alunos, em diferentes níveis de construção, possam atuar conjuntamente.

O procedimento didático não precisa e nem deve acompanhar p pari passu o processo de construção tidido como "ideal"; mas possibilitar diferentes caminhos de construção pelos alunos.

## 4 - - A psicogênese e ontogênese

Segundo Piaget (1987), um processo semelhante à aquisição do conhecimento pelo indivíduo é observado na evolução histórica das ciências. Assim como o conhecimento construído pelo sujeito passa por estágios sucessivos, mediante regulações e autoregulações, a ciência também passa de um nível a outro, fazendo uma reavaliação do conhecimento científico já adquirido. Então, é necessário que se utilize uma metodologia que privilegia categoriais, tais como, a repetição, a causalidade, a explicação causal e outras, que possibilitam a construção e reconstrução dos conceitos científicos trabalhados pelos alunos passando por diferentes níveis de compreensão o dos fatos observados.

Resultados

A metodologia do roteiro pedagógico procura orientar e facilitar a visualização do fenômeno físico abordado em sala de aula e a compreensão dos alunos das grandezas físicas envolvidas, através da utilização de material concreto e de tecnologias, tais como softwares aplicativos (applets), vídeo.

Essa metodologia foi i trabalhada em grupo, com no máximo 5 alunos, para tanto a turma de 30 alunos foi i dividida em grupos e permitiu u um acompanhamento periódico das construções dos alunos. As relações de construção do conhecimento em grupo são baseadas na teoria de Piaget e de E. Durkheim. Eles consideram que o pensamento individual é formado em grupo e que as regras de pensamento consistem em "representações coletivas", produtos da vida social contínua, constituídos desde o início da humanidade. Para Piaget, o equilíbrio obtido pelas trocas cooperativas de pensamento toma a forma de um sistema de operações recíprocas. Esse ambiente privilegia a motivação dos alunos na busca das soluções das situações problemas apresentadas. Também possibilita atender um número maior de alunos e acompanhar o processo ensino-aprendizagem.

Observei que, no início do processo ensino-aprendizagem do ensino de física, os alunos encontrammse na fase "intra" e, conforme vão avançando nesse processo de construção do conhecimento, atingem a fase "inter", sendo que, somente na última etapa do experimento, quando respondem à última parte do roteiro pedagógico, chegam à fase "trans" do conhecimento físico então construído.

Em geral, numa aula tradicional, o professor passa a informação e o aluno repete esta informação utilizando freqüentemente apenas a memorização. Na avaliação, se o aluno acerta a resposta, o professor pensa que o aluno compreendeu.

Constatei que os alunos fazem inúmeras construções, mas penso que se deve priorizar, através do roteiro pedagógico , o que é relevante nas suas observações, quais as grandezas físicas envolvidas e quais as relações lógico-o-matemáticas a serem estabelecidas.

O roteiro pedagógico pode ser ampliado com um maior número de questões, tabelas -verdade e aplicações. Ele pode ser considerado flexível e aberto, porque pode ser ampliado ou diminuído, sendo que o professor deve decidir o momento de interferir no processo de construção do aluno, alterando o roteiro pedagógico o e reconduzindo o processo de ensinooaprendizagem, ou até mesmo, se for necessário, inserindo outro experimento com novo roteiro pedagógico . A A reconstrução do roteiro pedagógico o fica por conta do professor

que acompanha o desenrolar das construções dos alunos, pois é ele quem vai fazer as alterações no roteiro pedagógico o ou nos procedimentos, conforme achar que existe a necessidade. O professor tem o papel de facilitador no processo ensino-aprendizagem.

A utilização do do roteiro pedagógico pode promover uma ação pedagógica voltada à necessidade que o aluno tem de obter explicaçõeões para as coisas do seu mundo. E E oferecer aos professores subsídios para uma prática pedagógica que permite a inserção de diferentes metodologias e uma avaliação permanente do conhecimento de seus alunos .

## BIBLIOGRAFIA

BACHELARD, G. Epistemologia. Rio de Janeiro: Zahar Editores, 1983.

MANZINI, N. Construção do conhecimento em física e epistemologia genética:

investigação de uma experiência de ensinino aprendizagem. São Leopoldo, 2003.

PIAGET, Jean. Abstração reflexionante: relações lógico-o-aritméticas e ordem das relações espaciais. Porto Alegre: Artes Médicas, 1995.

- \_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

Ensaio de lógica operatória. São Paulo: [s. n.], 1976a.

Os pensadores. São Paulo: Vitor Civita, 1983a.

- A Epistemologia genética. a. São Paulo: Abril Cultural, 1983b.

Estudos sociológicos. Rio de Janeiro: Forense, 1973.

Fazer e compreender. São Paulo: Melhoramentos, 1978.

As formas elementares da dialética. São Paulo: Casa do Psicólogo

\_\_\_\_\_\_\_. Livraria e Editora, 1980.

\_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

Inventários de Jean Piaget. Lisboa: Estampa, 1981.

Da lógica da criança à lógica do adolescente. São Paulo: Livraria

Pioneira Editora, 1976b.

\_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

\_\_\_\_\_\_\_.

Lógica e conhecimento científico. Porto: Civilização, 1981. 2. v.

Psicologia da inteligência. a. Rio de Janeiro: Zahar Editores, 1983c.

Tratado de lógica y conocimiento científico. Buenos Aires: Paidos,

## 1979. v. VII.

PIAGET, J.; GARCIA, R. Psicogênese e história das ciências. Lisboa: Dom Quixote, 1987.