CONCEPÇÕES DOS ALUNOS DO IFF GUARUS SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA

## CONCEPÇÕES DOS ALUNOS DO IFF GUARUS SOBRE A NATUREZA DA CIÊNCIA

## Munich Ribeiro de Oliveira , Walter Ruggeri Waldman , Marlon Gomes Ney 1 2 3

- 1 Instituto Federal Fluminense/ Campus Guarus, munichribeiro@yahoo.com.br
- 2 Universidade Federal de São Carlos/ Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia, capiwalter@gmail.com

## Resumo

Uma das competências desejadas no ensino de física é a compreensão do progresso científico e tecnológico como fruto da construção humana, vinculado ao processo histórico-social. O conhecimento do desenvolvimento histórico dos modelos físicos permite um dimensionamento correto dos modelos atuais, sem dogmatismo ou certezas definitivas (BRASIL, 1997). As diretrizes curriculares (BRASIL, 2000) orientam a elaboração do currículo de Ciências da Natureza pretendendo a constituição de habilidades e competências que permitam ao educando: 'a) compreender as ciências como construção humana, b) entender como se desenvolve o conhecimento científico por acumulação, rupturas ou continuidades de paradigmas, c) relacionar o conhecimento científico com o desenvolvimento da sociedade'. Este trabalho é um relato de uma pesquisa realizada com quarenta e sete alunos do Instituto Federal Fluminense, campus Guarus, na cidade de Campos dos Goytacazes. A pesquisa teve como objetivo sondar as concepções dos estudantes sobre como se desenvolve o conhecimento científico e as relações entre ciência e tecnologia ou entre a ciência e o pesquisador. Para isto, foi elaborado e utilizado um instrumento de pesquisa com dezoito afirmativas sobre a natureza da ciência, também chamada de NOS (nature of science). A partir dos dados obtidos, foi feita uma análise da frequência de cada resposta dada pelos alunos. Como já era esperado, a pesquisa mostrou que a maior parte dos estudantes tem uma visão distorcida da ciência e do desenvolvimento do conhecimento científico. Este resultado corrobora a necessidade de incluir no currículo de física um ensino sobre a ciência (suas limitações e relações com os contextos éticos, sociais e tecnológicos) que tenha como meta a formação crítica do cidadão, como orientam os principais documentos oficiais.

Palavras-chave : natureza da ciência, ensino de física.

## Introdução

A ciência, da maneira que é usualmente ensinada, não permite que o educando reflita sobre ela e a relacione com seu dia-a-dia, levando assim a resultados insatisfatórios: alunos com dificuldades, aprendizagem sem significado, visão distorcida da ciência.

Uma das competências desejadas no ensino de física é a compreensão do progresso científico e tecnológico como fruto da construção humana, vinculado ao processo histórico-social. O conhecimento do desenvolvimento histórico dos modelos físicos permite um dimensionamento correto dos modelos atuais, sem dogmatismo ou certezas definitivas (BRASIL, 1997). As diretrizes curriculares

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30 de janeiro a 04 de fevereiro de 2011

(BRASIL, 2000) orientam a elaboração do currículo de Ciências da Natureza pretendendo a constituição de habilidades e competências que permitam ao educando: 'a) compreender as ciências como construção humana, b) entender como se desenvolve o conhecimento científico por acumulação, rupturas ou continuidades de paradigmas, c) relacionar o conhecimento científico com o desenvolvimento da sociedade '. O ensino de ciências passa, então, a ter como meta a formação do cidadão através de atividades que valorizem a interdisciplinaridade e a contextualização.

O ensino sobre Natureza da Ciência (NOS) permite que seja apresentada ao estudante uma ciência dinâmica, aberta, sujeita à mudanças e reformulações, influenciada por fatores políticos e sociais. Permite também ao educando uma leitura crítica da realidade, ao questionar a neutralidade da ciência, ou a ética que rege o desenvolvimento científico.

Na Literatura, encontramos vários trabalhos nos quais a história da ciência foi utilizada, com êxito, como subsídio para o ensino sobre NOS. A sua inclusão no ensino possibilita a compreensão de aspectos importantes do conhecimento científico antes ignorados pelos alunos, como por exemplo, o caráter provisório da ciência ou a importância dos modelos científicos. Castro e Carvalho (1992) salientam que o conhecimento da história da ciência é importante tanto para o aluno quanto para o professor, no processo de ensino-aprendizagem. O professor, ao entender como se deu o desenvolvimento da ciência e os problemas surgidos durante a evolução dos modelos científicos e das teorias não irá subestimar as dificuldades de seus alunos, reconhecendo que o conteúdo ensinado não é trivial. Por outro lado, o aluno, ao conhecer as divergências nas construções das ideias, é capaz de transmitir suas posições com mais naturalidade, não se contentando com definições 'prontas'.

As mesmas autoras argumentam que encarar a ciência como algo pronto e acabado é uma tentativa que atrapalha qualquer aproximação entre o aluno e a ciência. A história da ciência:

Talvez seja um dos caminhos eficazes para a desmistificação da ciência enquanto 'assunto vedado aos não iniciados' para a ruptura com uma metodologia própria ao senso comum e às concepções espontâneas e, para, finalmente, estabelecer uma ponte para as primeiras modificações conceituais.

Embora os principais documentos oficiais orientem a elaboração do currículo de ciências levando-se em conta o ensino sobre ciências, na prática, não é isto que ocorre. Neste trabalho, fizemos um levantamento das concepções de estudantes sobre o desenvolvimento do conhecimento científico. A metodologia utilizada e os resultados obtidos serão tratados a seguir.

## Metodologia

Nossa pesquisa foi feita com quarenta e sete alunos do Instituto Federal Fluminense, campus Guarus. Com idade que variam de quinze a cinquenta e quatro anos, os estudantes estão matriculados e frequentando aulas dos cursos técnicos integrados ao ensino médio nos turnos diurno e noturno. Do total de alunos pesquisados, vinte e oito são do Proeja (Programa Nacional de Integração da

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Educação Profissional à Educação Básica na Modalidade de Educação de Jovens e Adultos), programa que integra três modalidades de ensino: Educação Básica, Educação Profissional e Educação de Jovens e Adultos, abrangendo a formação inicial e continuada de trabalhadores e a educação profissional técnica de nível médio. Entre os vinte e oito alunos do Proeja que fizeram parte desta pesquisa, apenas três deles ainda não haviam cursado o Ensino Médio em outra oportunidade. Os outros dezenove são alunos do curso técnico em Meio Ambiente integrado ao Ensino Médio e seis destes estudantes concluíram o Ensino Médio anteriormente.

A pesquisa foi feita utilizando-se um questionário com dezoito afirmativas, em escala tipo Likert, sobre a natureza do conhecimento científico. O instrumento elaborado e utilizado nesta pesquisa foi inspirado no questionário utilizado por Moreira (2007). Cada assertiva continha seis opções de resposta: concordo fortemente, concordo, indeciso, discordo, discordo fortemente e não entendi a pergunta. Os estudantes deviam escolher apenas uma das alternativas, de acordo com sua extensão de concordância ou discordância com cada afirmativa. Neste trabalho, fizemos uma análise de frequência das respostas dadas às afirmativas. Para facilitar a interpretação gráfica dos resultados, consideramos a seguinte codificação: caso o estudante tenha marcado concordo fortemente ou concordo, consideramos que ele concorda com a afirmativa; do mesmo modo, se marcou discordo fortemente ou discordo, consideramos que o aluno discorda da afirmativa. As opções indeciso e não entendi a pergunta foram mantidas inalteradas.

## Resultados Obtidos:

As afirmativas foram agrupadas em cinco categorias, de acordo com respostas dos estudantes: caráter provisório da ciência; relações entre ciência e tecnologia; dependência experimental do conhecimento científico; existência de um único método científico; relações entre o pesquisador e a atividade científica. Os resultados obtidos em cada categoria serão descritos a seguir:

- a) Caráter provisório do conhecimento científico: nesta categoria, iremos analisar duas das afirmativas, as questões 12 e 16. O gráfico 01 mostra o percentual das respostas válidas dadas a estas questões.

Questão 12: 'Todo conhecimento científico é provisório.'

Questão 16: 'O conhecimento científico é instável e sujeito a transformações.'

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Gráfico 01: Respostas sobre o caráter provisório do conhecimento científico.

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A grande maioria dos alunos reconhece que o conhecimento científico não é definitivo. Cerca de 67% discordam da questão 12 ( 'Todo conhecimento científico é provisório.' ), no entanto, 91,5% dos alunos concordam que o conhecimento científico é instável e sujeito a transformações. Estes resultados apontam uma incoerência entre a discordância com o aspecto provisório do conhecimento científico, portanto optando por um conceito de ciência com caráter permanente, e a concordância de que o conhecimento científico é sujeito a transformações. Este resultado ainda precisa ser melhor explicado e será prospectada em atividades junto aos alunos, no prosseguimento das atividades de pesquisa do segundo semestre de 2011, a real percepção sobre o caráter de mutabilidade da ciência'

- b) Relações entre ciência e tecnologia: o gráfico 02 apresenta a frequência das respostas dadas às questões 4 e 18.
- Questão 4: 'A tecnologia é sempre gerada a partir do desenvolvimento da ciência'.

Questão 18: 'O desenvolvimento da ciência sempre precede a tecnologia'.

Gráfico 02 : Respostas sobre as relações entre ciência e tecnologia.

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Conforme fica claro no gráfico acima, a maior parte dos alunos acredita que o desenvolvimento da tecnologia é consequência do desenvolvimento da ciência. Não é esta a relação entre ciência e tecnologia, muitas vezes, o desenvolvimento do conhecimento científico só é possível devido a recursos tecnológicos, como por exemplo, no caso do termômetro que foi criado mesmo sem se saber exatamente o que media, ou do telescópio que possibilitou grandes avanços na área da astronomia, ou ainda na medicina onde o desenvolvimento de modernos equipamentos leva ao conhecimento cada vez mais preciso sobre o corpo humano.

- c) Dependência experimental do conhecimento científico: as respostas dadas a três afirmativas dentro desta categoria foram representadas no gráfico 03. As afirmativas analisadas são:

Questão 10: 'Todo conhecimento científico resulta da obtenção sistemática e cuidadosa de evidências experimentais'.

Questão 11: 'Um conhecimento que não pode ser provado experimentalmente não é científico'.

Questão 17: 'Existem investigações científicas que dispensam a realização de experimentos'.

Gráfico 03: Respostas sobre a dependência experimental do conhecimento científico .

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A ideia que a ciência se baseia em evidências experimentais é muito comum entre os estudantes: aproximadamente 56% dos alunos entrevistados consideram que conhecimentos que não podem ser provados experimentalmente não são científicos. A mesma porcentagem acredita que a realização de experimentos é necessária em todas as investigações científicas.

d)Existência de um único método científico: em que quatro afirmativas são analisadas:

Questão 2: 'O modo como a ciência produz conhecimento sempre segue a sequência: observação de fatos, elaboração de hipóteses, comprovação experimental das hipóteses, conclusões'.

Questão 3: 'Qualquer investigação científica sempre parte de conhecimentos teóricos para só depois fazer experimentos'.

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Questão 7: 'Observações científicas são sempre o ponto de partida para a elaboração das Leis científicas'.

Questão 13: 'Toda investigação científica começa pela observação do fenômeno a ser estudado'.

Gráfico 04: Respostas sobre a existência de um método científico.

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Um resultado positivo é que 59,6 % dos alunos reconhecem a necessidade de conhecimentos teóricos antes da realização de experimentos. No entanto, mais de 80% deles acredita que a ciência se desenvolve através de um único 'método científico' e que a investigação sempre começa com a observação de um fenômeno pelo cientista.

- e) Relações entre o pesquisador e a atividade científica: nesta última categoria foram analisadas duas assertivas, conforme o gráfico 04.

Questão 1: 'A elaboração de Leis científicas dispensa obrigatoriamente a criatividade, a intuição e a imaginação do pesquisador.'

Questão 8: 'A ciência é sujeita à realidade do cientista'.

Gráfico 05: Respostas sobre a relação entre o pesquisador e a atividade científica .

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Mais de 70% dos estudantes reconhecem a necessidade da criatividade, intuição e imaginação do pesquisador na realização da atividade científica. Entretanto, a maioria discorda do fato da realidade do cientista interferir no desenvolvimento do conhecimento científico.

## Considerações Finais

Excetuando-se a primeira categoria analisada (que mostrou um resultado conflituoso), em todas as outras observamos concepções errôneas dos estudantes sobre a ciência. Os resultados corroboram a necessidade de incluir no currículo de física um ensino sobre ciências, que tenha como meta a formação crítica do cidadão, como orientam os principais documentos oficiais. É necessário então, um ensino sobre a natureza da ciência, de suas limitações, suas relações com os contextos éticos, sociais e tecnológicos. O ensino sobre ciência motiva e atrai os alunos, humaniza a matéria, facilita a compreensão dos conceitos científicos, desenvolve uma postura crítica, mostra que a ciência é instável e sujeita a contínuas transformações, além de favorecer a aproximação entre a ciência e o ensino dela (ROBILLOTTA, 1988; MATTHEWS, 1995).

## Referências

BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais - Ensino Médio : Ciências da natureza, Matemáticas e suas Tecnologias. Brasília: MEC/SEF, 1997.

\_\_\_\_\_\_\_\_. Conselho Nacional de Educação. Parecer CNE/CEB nº 11/2001 e Resolução CNE/CBE nº 1/2000. Diretrizes Curriculares para a Educação de Jovens e Adultos. Brasília: MEC, maio 2000.

CASTRO, Ruth Schmitz de; CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. História da Ciência: Investigando como usá-la num curso de 2º. grau . Caderno Catarinense do Ensino de Física, Florianópolis, v.9 n 3, p. 225-237, dez. 1992.

MATTHEWS, Michael R. História, Filosofia e Ensino de Ciências: a tendência atual de reaproximação. Caderno Catarinense do Ensino de Física , Florianópolis, v.12 nº 3, p. 164-214, dez. 1995.

MOREIRA, Marco Antonio; MASSONI, Neusa Terezinha; OSTERMANN, Fernanda. História e Epistemologia da Física na licenciatura em física: uma disciplina que busca mudar concepções dos alunos sobre natureza da ciência. Revista Brasileira de Ensino de Física , São Paulo, v. 29, n.1, p. 127-134, mar. 2007.

ROBILOTTA, MR. O cinza, o branco e o preto - da relevância da história da ciência no ensino de física. Caderno Catarinense do Ensino de Física , Florianópolis, n. 5 (Número Especial), p. 22-7, jun. 1988.

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