O desafio do curso de licenciatura em Ciências Naturais: uma análise dos modelos mentais dos alunos acerca de conceitos interdisciplinares

## O DESAFIO DO CURSO DE LICENCIATURA EM CIÊNCIAS NATURAIS: UMA ANÁLISE DOS MODELOS MENTAIS DOS ALUNOS ACERCA DE CONCEITOS INTERDISCIPLINARES

## Renata Lacerda Caldas Martins

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense (IFF) campus Centro rlcmartins@iff.edu.br; rcaldas@uenf.br

Este trabalho apresenta um estudo dos modelos mentais de alunos do curso de licenciatura em Ciências Naturais do IF Fluminense. Partindo do pressuposto de que o ensino de ciências dá subsídio para o estudo de conceitos comuns entre as áreas de física, química e biologia e tendo em vista a proposta interdisciplinar que se fundamenta o curso de LCN, foram analisadas as estratégias de raciocínio elaboradas pelos alunos em sua compreensão conceitual sob o olhar da teoria dos modelos mentais de Jonhnson-Laird. Por meio dos mapas conceituais, ferramentas que explicitam as relações conceituais elaboradas mentalmente pelos indivíduos, foram inferidos modelos mentais dos alunos. A análise dos modelos corroborou para as seguintes conclusões: 1) A maioria dos modelos mentais dos alunos apresentam traços de excessiva especificidade conceitual à área de opção; 2) É possível que a dificuldade que os alunos têm para formar modelos mentais sobre conceitos interdisciplinares que lhes são apresentados se deva ao fato de que eles, de um modo geral, são ensinados proposicionalmente, ou seja, devem aprender regras isoladas, sem relacionar conceitos e/ou aspectos da matéria à construção de modelos. 3) Em situações 'normais' de ensino os alunos se preparam para as avaliações com roteiros de estudo baseados nos livros adotados nas disciplinas, onde são encontradas um conjunto de regras que, supostamente, fazem parte de um modelo e ajudariam a construir modelos mentais que englobassem os conteúdos das ciências. Contudo, é consenso que esse tipo de abordagem não favorece a construção de modelos mentais adequados à interpretação científica. Um ensino assim somente reforça as crenças dos alunos de que aprender Ciências é saber as leis, princípios e equações que aparecem nos manuais, ou seja, aprender proposições não integradas a modelos, sem questionar a coerência ou a necessidade de uma compreensão conceitual que modifique seu próprio conhecimento.

Palavras-chaves: ciências naturais, modelos mentais, mapas conceituais, interdisciplinaridade.

20 a 25 de janeiro de 2013

## INTRODUÇÃO

Desde o início do século XIX, as disciplinas são utilizadas como forma de estruturar e especificar o conhecimento. Este processo foi favorecido pela necessidade de especialização gerada nos desafios produtivos a partir da era industrial. Contudo, se por um lado, uma disciplina contribui para a especificidade, por outro lado, pode limitar, fragmentar, encapsular o pensar, o compartilhar de ideias, 'engessando' o conhecimento e impedindo novas percepções, como de simetria, de similaridade, de abrangência, de transformação, de evolução. O resultado pode ser uma distorção da aprendizagem. Para Guerra (1998), ' A extrema compartimentalização do conhecimento em disciplinas isoladas produz nos estudantes a falsa impressão de que o conhecimento e o próprio mundo são fragmentados. Tal visão implica numa formação que acaba sendo, na realidade, uma deformação.'

Como professores, a prática tem demonstrado que os saberes dos alunos refletem tanto a aprendizagem de um tema como também as lacunas deixadas pela segmentação no conhecimento desse tema. É fácil perceber o pífio interesse dos alunos no estudo de conteúdos desconectados, informações perdidas, difíceis de serem relacionadas ao seu cotidiano e aos conhecimentos abordados por outros enfoques disciplinares. Para Guerra (1998), '[...] a formação específica e a generalista são indissociáveis, pois uma sem a outra não passa de um arremedo de conhecimento' .

Um ensino que focaliza tanto o específico como o abrangente é incentivado pela Lei de Diretrizes e Bases Nº 5.692/71 e pelos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), remete ao conceito de interdisciplinaridade, a qual '[...] deve partir da necessidade sentida pelas escolas, professores e alunos de explicar, compreender, intervir, mudar, prever, algo que desafia uma disciplina isolada e atrai a atenção de mais de um olhar, talvez vários '. (BRASIL, 2002, p. 8889)

A interdisciplinaridade tem sido discutida em pesquisas da área de ensino (Luck, 1994; Carlos e Zimmermann, 2005; Hartmann e Zimmermann, 2006), como proposta de integração entre áreas para o alcance de uma aprendizagem mais significativa e abrangente.

A interdisciplinaridade surgiu como um esforço para evitar a excessiva fragmentação do conhecimento. Ela pressupõe um processo de articulação entre pelo menos duas disciplinas, promovido por diferentes especialistas, que planejam e orientam uma ação de forma integrada. Não existe a intenção de fundir disciplinas, mas de estabelecer ligações de interdependência, convergência e complementaridade entre elas. (Hatmann e Zimmermann, 2006, p. 2)

Para iniciar uma discussão sobre a questão de como superar o ensino compartimentalizado, propor um trabalho interdisciplinar na escola, 'A partir de uma abordagem que privilegie a compreensão do processo de produção do conhecimento, ou, o que é mais comum, a partir de um tema gerador único que irá ser trabalhado pelas diferentes disciplinas' tem sido um caminho apontado com frequência. (GUERRA, 1998)

Com o desafio de se formarem profissionais de ensino com uma visão mais abrangente das ciências, novos cursos de licenciatura têm surgido. Dentre esses, o curso de Licenciatura em Ciências Naturais (LCN) do IFF foi criado com o objetivo, dentre outros, de se estabelecer diálogo entre a área educacional, das ciências (física, química e biologia) e as demais áreas do conhecimento, bem como articular o processo de vivências de aprendizagem e pesquisa na produção do conhecimento e na prática pedagógica.

Em 2009 foi iniciado o projeto ' Investigações sobre Ensino e Aprendizagem no curso de Licenciatura em Ciências Naturais (LCN) do IFF/Campos: integração das áreas de Física, Química e Biologia ', coordenado pela autora deste trabalho e auxiliado por outro pesquisador e

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quatro alunos da licenciatura. O objetivo geral foi obter uma visão panorâmica e uma primeira aproximação dos resultados de um trabalho interdisciplinar realizado tem motivado o estudo de temas como, avaliação, interdisciplinaridade, ensino-aprendizagem de ciências, temas motivadores de aprendizagem em ciências etc., todos relacionados aos objetivos do curso.

No âmbito deste projeto foi realizado um estudo sobre os modelos mentais de conceitos interdisciplinares em três etapas. Na primeira etapa, fez-se uma revisão bibliográfica sobre ações interdisciplinares no âmbito das Licenciaturas em Ciências no Brasil. A segunda etapa avaliou as concepções tanto de discentes como docentes sobre dois dos temas importantes contemplados nos objetivos do curso: avaliação e interdisciplinaridade.

E a terceira e última etapa, a qual contempla o presente artigo, objetivou analisar a aprendizagem de alunos da licenciatura no que se refere aos modelos mentais elaborados por estes sobre o conhecimento das Ciências do ponto de vista de um ensino interdisciplinar. Essa análise baseou-se nas relações mentais explicitadas (ligações entre conceitos) pelos alunos tanto nas respostas a questionários sobre temas interdisciplinares, como em seus mapas conceituais elaborados durante mini-curso ministrado no VI Encontro da área de Ciências Naturais (LCN/IFF).

Algumas questões foram motivadoras para a realização da presente pesquisa. Como têm sido abordadas temáticas interdisciplinares, como luz e energia , nas diferentes disciplinas estudadas no curso de LCN? Tem-se enfatizado o caráter interdisciplinar desses conceitos? Ou, tem-se focado cada conceito apenas no contexto a ser ensinado, sem se preocupar com sua relação direta ou indireta (de transformação) em outro contexto?

A expectativa era de que os alunos conseguissem demonstrar por meio de seus modelos mentais indícios de uma 'definição' de energia como um conceito globalizado, não pertencente a uma área específica, mas que se aplica de maneira multifacetária às outras áreas ao mesmo tempo. De forma semelhante, que eles demonstrassem compreensão de que luz é uma forma de energia radiante, como o próprio Einstein propôs, que estaria quantizada em pacotes concentrados, que mais tarde vieram a ser chamados fótons . E que a ideia de quantização 1 deveria ser estendida também às ondas eletromagnéticas. Afirma que essa quantização é uma propriedade da radiação eletromagnética livre. E que a energia eletromagnética se concentra (se localiza) em uma pequeníssima região do espaço e seu valor seria ε = h υ , sendo h a constante que Planck havia calculado. (EISBERG e RESNICK, 1986)

## Aprendizagem significativa, modelos mentais e mapas conceituais

É dado destaque em publicações como de Moreira (1999) sobre a aprendizagem significativa de conceitos (bem como, de conceitos físicos), o estudo das teorias de aprendizagem. Para esse autor, as teorias de aprendizagem são usadas para representar uma construção humana que visa interpretar a área de conhecimento chamada aprendizagem.

Sob o enfoque da área cognitiva, o psicólogo Joseph Novak entende que para se alcançar a aprendizagem é necessário conhecer o aprendiz e 'entender' como se processa o conhecimento em sua mente, no momento em que aprende (significativa ou mecanicamente). De posse desse conhecimento, o professor pode 'interferir' para tentar facilitar essa aprendizagem. O ensino deve, então, ser planejado de modo a facilitar a aprendizagem significativa e a ensejar experiências afetivas positivas para o aprendiz, que é percebido como um ser que pensa, sente e age de maneira integrada ao aprender significativamente. (NOVAK, 1997)

E essa integração pode ser explicitada como relações conceituais, elaboradas mentalmente pelo aprendiz, por meio de mapas de conceitos ou mapas conceituais. Idealizada por Novak (1980) para se enfatizar conceitos e relações entre conceitos à luz dos princípios da

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diferenciação progressiva e da reconciliação integrativa (MOREIRA, 1999), essa estratégia de mapas conceituais tem sua origem na Teoria da Aprendizagem Significativa de Ausubel et al . (1980).

Seu uso busca identificar na estrutura cognitiva do aluno, a organização e a estruturação dos conceitos da matéria de ensino, ou seja, facilitar o processo de organização e estruturação das idéias ou conceitos ensinados, podendo fornecer informações que podem servir de feedback para o ensino e o currículo. (MOREIRA e BUCHWEITZ, 1993)

Neles, é explicitado o que indivíduo pensa, o que idealiza como modelo para traduzir o conhecimento adquirido, o que consegue representar do que se sabe ou do que captou até o momento da modelização.

Nesse contexto, há um consenso entre pesquisadores da cognição de que ' as pessoas usam representações internas para 'desenhar mentalmente' o que captam do mundo exterior ' (Moreira, 1999). Um modelo pode ser criado para representar algo. 'É um substituto para um objeto ou sistema, ou qualquer conjunto de regras e relações que descrevem algo' . (IBID, 1999, p. 181)

Para entender os modelos, o ser humano usa seus próprios modelos mentais. Isto significa que 'os conteúdos dos modelos mentais que o indivíduo desenvolve pode ser distinto uns dos outros e depende diretamente da instrução que recebem' (KURTZ DOS SANTOS, 2011):

A contribuição dada pela visão da teoria dos modelos mentais de Philip Johnson-Laird o foco dado às representações mentais do que se aprendeu (significativo ou mecanicamente). A habilidade em dar explicações está intimamente relacionada com a compreensão daquilo que é explicado. E para se compreender qualquer fenômeno ou estado de coisas, é preciso ter um modelo funcional dele, mesmo que temporário e sujeito a alterações. A construção de modelos mentais é o primeiro passo da interação cognitiva que caracteriza a aprendizagem significativa. Dar significados a conhecimentos novos implica a construção de modelos mentais. (JOHNSONLAIRD, 1983)

A teoria de Laird pode compor um rico instrumento de análise da aprendizagem, quando pensada conjuntamente com dois princípios norteadores das teorias de Ausubel (1980) e Novak (1996; 1997): diferenciação progressiva , relacionam ideias e conceitos mais gerais e inclusivos do conteúdo, hierarquizando-os e relacionando-os e, reconciliação integrativa , relacionam conceitos estudados com conhecimentos não contemplados a algum tempo, isto é, reconhecem e relacionam tais conceitos, reorganizando-os para que adquiram novos significados. Pressupõe-se que a organização do conteúdo na mente do indivíduo é uma estrutura hierárquica, onde idéias mais inclusivas e abrangentes ficam no topo e idéias menos inclusivas em níveis hierárquicos inferiores. Baseada nessa composição focou-se a presente pesquisa. (IBID, 1997)

## A pesquisa

Como já dito, será objeto do presente artigo a descrição e análise da terceira etapa da pesquisa constituída de duas fases. Na primeira fase (início de 2011) foram aplicados questionários em turmas da LCN abrangendo conceitos de física, química e biologia já abordados em sala de aula. O objetivo dessa ação foi tentar obter um primeiro contato com os modelos mentais dos alunos na compreensão dos temas luz e energia e buscar indícios de que tais modelos apontam para uma aprendizagem interdisciplinar.

A coleta de dados foi realizada pela autora, com a participação de quatro bolsistas (sendo destes, três voluntários, dois do 4°, um do 5º e outro do 6º período do curso de LCN) de

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um projeto maior do IFF, e normalmente acontecia no final de aulas cedidas por docentes 2 previamente contatados.

O questionário, constituído de seis questões, foi elaborado a partir de dois temas considerados abrangentes e inclusivos: luz e energia . As questões abordaram assuntos já discutidos em disciplinas do curso de LCN como: Química Geral, Mecânica Clássica, Estados da Matéria, Química Orgânica, Química Inorgânica, Biologia, conhecimentos básicos em Bioquímica e Físico-Química e noções de Física Quântica.

Na segunda fase (final de 2011), foi ministrado pela autora deste trabalho um minicurso de 4 horas, em sala apropriada com computadores. Com uma amostra aleatória de 30 alunos, foi feita a explanação sobre como se elaboram mapas conceituais (Novak,1996; 1997; Moreira, 1999; Moreira e Buchweitz, 1993), apresentados alguns exemplos e tipos de mapas (Romero, 2007), e enfatizada a utilidade da estratégia nas aulas de Ciências. Todos os alunos participantes do mini-curso responderam ao questionário na primeira fase desta etapa.

Após a explanação inicial no mini-curso os alunos foram acomodados espontaneamente em duplas e/ou trios por computador, a fim de executarem a atividade proposta (Anexo): elaboração de um mapa conceitual utilizando o programa previamente disponibilizado CMap Tools. Os conceitos sugeridos para a construção do mapa enfatizam os quatro temas trabalhados no Projeto como um todo: interdisciplinaridade , avaliação , luz e energia .

Para elaboração dos mapas conceituais, os alunos foram motivados a observar com atenção os três princípios básicos propostos por Novak (1996; 1997): integração, reconciliação e diferenciação de significados e conceitos, relacionando essas três fases distintas na atividade didática. (MOREIRA, 1999)

A elaboração do mapa conceitual pelo aluno reflete a maneira como ele relaciona mentalmente os conceitos que estudou; reflete se seus modelos mentais conseguem demonstrar uma concepção unificadora e abrangente de luz e energia . Ou, se seus mapas conceituais apresentam relações que explicitem modelos de uma visão complexa e ao mesmo tempo global das duas temáticas, a despeito da visão compartimentada das abordagens disciplinares.

No contexto do curso de licenciatura do IFF, desde sua criação, estão previstas relações didáticas de ensino e aprendizagem interdisciplinares entre as ciências. Os alunos do curso de LCN têm uma grade comum até o 4° período. A partir daí devem optar por alguma das três áreas específicas, cursando assim disciplinas referentes a cada opção. Entretanto, qualquer que seja a opção escolhida, os alunos estudam ambas as temáticas em momentos diferenciados do currículo.

Sob a visão de cada área específica essas temáticas podem ser abordadas de diferentes maneiras e em níveis didáticos diferenciados. Por exemplo, energia pode ser estudada classicamente nos primeiros períodos na forma de movimento mecânico e calor, mas também nos últimos períodos, associada ao movimento das partículas subatômicas. É necessário que nas oportunidades em que tais temas são ministrados aos alunos seja enfatizado o caráter universal e interdisciplinar destes conceitos. No quadro 1, são exemplificados alguns momentos na matriz curricular do curso onde podem ser ensejadas essas discussões:

## Quadro 1

Ao final do mini-curso, foram projetados numa tela os mapas conceituais elaborados por cada grupo e discutidas as relações após a apresentação dos mesmos pelos autores. Esses mapas foram utilizados para se verificar, de forma inicial, a organização, diferenciação e a hierarquização dos conceitos abordados, a fim de se explicitarem os modelos mentais de ciência sobre luz e energia .

## RESULTADOS E ANÁLISE DOS DADOS

- O foco da análise está pautado nos modelos mentais elaborados pelos alunos. São três vertentes de análise: a) quanto à aprendizagem dos conceitos luz e energia, conteúdos abordados nas aulas de cada área de concentração (física, química e biologia); b) quanto à concepção interdisciplinar; c) quanto ao ensino de ciências. Foram analisados mapas referentes aos conteúdos que abordavam os conceitos luz e energia em diferentes níveis do curso.

A metodologia de análise foi do tipo qualitativa, em que o interesse central da pesquisa está na interpretação dos significados atribuídos pelos sujeitos a suas ações em uma realidade socialmente construída, através de observação participativa. Isto é, o pesquisador fica imerso no fenômeno de interesse. Os dados obtidos por meio dessa participação ativa são de natureza qualitativa e analisados correspondentemente. (MOREIRA, 1999)

- O modelo mental explicitado nas relações conceituais de cada mapa elaborado por grupos de alunos é o principal instrumento de análise da pesquisa. Entretanto, acrescentou-se a esta análise os resultados encontrados nas respostas dos alunos ao questionário da fase anterior.
- Ciente de que apenas um encontro é um período pequeno para se obterem resultados de modelos mentais, como propostos por Johnson-Laird (1983), os quais representam conceitos já consolidados na estrutura cognitiva do aluno, considerou-se que os modelos explicitados nos mapas conceituais tratam-se de modelos de trabalho , isto é, modelos que explicitam a compreensão de algo num momento de confronto, durante a realização de uma atividade. Estes modelos são construídos por meio da percepção, do discurso ou da concepção. A percepção é a fonte básica de modelos cinemáticos e dinâmicos tridimensionais do mundo. Esses modelos são análogos estruturais do mundo e não precisam ser completos, lógicos ou 'corretos'; eles podem ser permanentemente revisados. Então, na análise considerou-se que para compreender alguma coisa implica ter um modelo mental, um modelo de trabalho , dessa coisa.

Os mapas elaborados foram analisados e deles retiradas invariâncias conceituais que apontassem para modelos mentais de trabalho . O objetivo desta atividade foi motivar a elaboração de relações entre dois ou mais conceitos, a fim de identificar se tais relações refletiam um ensino interdisciplinar dos conceitos de luz e energia .

Os alunos de cada grupo podiam discutir entre si, porém não era permitido consultar ou copiar ideias ou relações de outros grupos. Para isso, contou-se com a ajuda de quatro alunos monitores que auxiliavam e participavam da pesquisa.

Foram elaborados no mini-curso ao todo quinze mapas conceituais pelos alunos da licenciatura. Cinco duplas decidiram elaborar mapas sobre energia, duas duplas fizeram sobre luz, três duplas fizeram sobre ensino de ciências, e finalmente cinco duplas elaboraram mapas sobre os conceitos de avaliação e interdisciplinaridade. Estes últimos não foram objeto de análise para o presente trabalho.

Na sequência, são apresentados os mapas de cada dupla e a análise para se chegar aos modelos mentais explicitados pelas relações em seus mapas. Os modelos mentais refletem a compreensão dos alunos acerca das questões tratadas, aprendizagem e ensino interdisciplinar das ciências. Ou seja, o objetivo da análise foi identificar modelos mentais de trabalho que apontam para uma compreensão interdisciplinar do tema e do ensino de ciências. Especificamente foram três os enfoques dessa análise:

- a) detectar relações de causa e efeito, se,....,então , que apontem para modelos mentais que apontem para aprendizagem dos temas luz e energia ;
- b) detectar modelos mentais que apontem para uma aprendizagem abrangente e interdisciplinar dos temas;
- c) detectar modelos mentais que explicitem a conscientização de que o ensino de ciências deve dar enfoque a física, a química e a biologia, não só de maneira específica, mas interdisciplinar.

## Mapas conceituais sobre energia

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Mapa dos alunos J e C. (4º período)

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Os cinco mapas anteriores são representações mentais que duplas de alunos explicitaram acerca de sua compreensão sobre energia e sua relação com o estudo da ciência no curso de LCN. Fica claro que apenas o mapa da dupla (L e T) demonstra uma visão global e abrangente do conceito energia. Isto porque tal conceito pode, segundo o mapa, ser estudado pelas três ciências. Contudo, não está claro o caráter interdisciplinar desse estudo. Os quatro mapas restantes apresentaram relações que demonstram priorizar áreas específicas, como os mapas das duplas (J e O; J e C) que enfatizam o estudo da energia pela visão da física; o mapa da dupla (R e P) enfatiza a visão da biologia; o mapa da dupla (J e A) dá uma visão bem superficial de energia relacionando o conceito com aspectos ambientais como, de extração energética.

Quatro dos cinco mapas explicitam modelos mentais de energia que refletem aprendizagem, contudo trata-se de uma aprendizagem com aplicações específicas. Isso talvez aponte para o fato de que o aluno tenha maior facilidade em compreender um conceito quando estudado em sua área de opção. Por exemplo, o aluno que opta por Biologia teria maior segurança ou facilidade em representar o conceito sob o enfoque biológico. Então, seus modelos mentais tendem a explicitar apenas ou com maior força esse enfoque. Esta suposição parece ser reforçada pelo argumento de que o aluno tem que se interessar pela aprendizagem para que ela ocorra, segundo Ausubel (1980). E no caso do curso de LCN, o aluno não deveria, mas na maioria das vezes, se interessa mais, dedica-se mais ao aprendizado de sua área.

Um fator surpresa na análise dos mapas de alunos de períodos mais avançados foi a imaturidade científica na relação conceitual entre as ciências após o estudo do tema energia. Esperava-se que a essa altura os alunos já tivessem destreza suficiente para relacionar esse conceito às três áreas, uma vez que sendo docente do curso, tem-se o conhecimento de que o conceito energia é enfaticamente estudado pela física, química e biologia, e em diversas oportunidades como demonstrado no Quadro 1 deste artigo. Em nenhum dos mapas pode-se verificar relações conceituais que apontassem para modelos mentais representativos de uma aprendizagem interdisciplinar do tema energia.

## Mapas conceituais sobre luz

Os mapas das duplas (A e C; B e B) são representações mentais sobre luz e sua relação com o estudo da ciência no curso de LCN. Novamente fica clara a excessiva especificidade nas relações entre os conceitos, priorizando no primeiro mapa o estudo da luz na visão da biologia (fotossíntese) e no segundo, o estudo na visão da física (propagação e fenômenos luminosos). Neste último, ficam explícitos também erros conceituais, como a compreensão errônea de que a luz (onda) se propaga em materiais mais densos e luz (partícula) se propaga em materiais menos densos. Sabe-se, porém que a luz não precisa de meio material algum para se propagar.

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Mapa dos alunos A e C. (2º período)

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Mapa dos alunos B e B. (2º período)

Nenhum dos mapas apresenta relações conceituais que demonstrem uma visão interdisciplinar do estudo das ciências ou do ensino de ciências, como já era de se esperar, tendo em vista que ao serem inseridos no curso de LCN os alunos são cientificados de que estudarão as ciências (física, química e biologia) de forma integrada.

No que tange ao nível instrucional dessas duplas (ambas do 2º período) pode-se tentar fazer suposições para justificá-las, como a de que as relações explicitadas em cada mapa sejam embasadas em leituras advindas do ensino médio e/ou leituras superficiais de divulgações da ciência.

## Mapas conceituais sobre ensino de Ciências

Mapa dos alunos K e J. (2º período)

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Mapa dos alunos P e R. (4º período)

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Os três últimos mapas analisados demonstram de forma interessante a compreensão de que as duplas têm a consciência de que estudam no curso de ciências e de que serão abordadas as três áreas de forma integrada e específica. Contudo, apenas no mapa da dupla P e R notam-se relações que explicitam a compreensão de que o ensino de ciências privilegia uma abordagem interdisciplinar das áreas. Apesar de superficial os alunos conseguem relacionar o estudo da físico-química como uma interação entre duas ciências.

Ao analisar esses três mapas em comparação com os sete mapas anteriores parece, por um lado, ficar explícito a facilidade dos alunos em relacionar o ensino de ciências ao estudo da física, química e biologia, e por outro lado, parece ficar explícito a dificuldade em relacionar conceitos interdisciplinares (como, energia e luz) às três áreas.

- O Quadro 2, a seguir, apresenta as relações conceituais de cada dupla, as quais apontam para modelos mentais sobre energia, luz e ensino de ciências.

## Quadro 2

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As estruturas conceituais parecem apontar para apenas dois modelos mentais interdisciplinares:

Dupla P e R: 'O ensino de ciências aborda as áreas da física, química e biologia, então fornece conhecimento tanto sobre os fenômenos naturais e como sobre os seres vivos'.

Dupla R e P: 'A energia é responsável tanto pela vida e quanto pela realização de trabalho, e isso influencia no desenvolvimento da humanidade'.

## Considerações finais

No presente estudo foram investigados se os modelos mentais dos alunos da LCN demonstrariam sua compreensão acerca do caráter interdisciplinar dos conceitos energia e luz.

De forma geral, ficou clara a tendência dos alunos à explicitação de modelos mentais que refletem uma aprendizagem específica dos temas, e aponta para o fato de que o aluno teve maior facilidade em compreender um conceito quando estudado em sua área de opção.

Outro aspecto observado trata-se da imaturidade científica na relação conceitual entre as ciências após o estudo de ambos os temas interdisciplinares. Alunos de períodos mais avançados não demonstraram compreensão de que os temas são relacionáveis às três áreas. Das dez duplas analisadas, apenas duas duplas conseguiram explicitar modelos mentais que refletem uma compreensão interdisciplinar.

No âmbito do projeto maior que investigou a interdisciplinaridade, a avaliação e o 3 estudo de temas interdisciplinares, ficou claro que os docentes concordam que deve ser dado um enfoque interdisciplinar aos temas que assim o permitam, como energia e luz. Contudo, revelou também dificuldades no ensino interdisciplinar, uma vez que quase na totalidade dos casos, estes docentes não receberam esse tipo de formação na graduação.

É certo que o aluno da LCN deve receber uma formação diferenciada de outros graduandos das áreas específicas. E essa diferença está no fato de que sua visão deve ser mais abrangente, interdisciplinar, contudo isso não é sinônimo de um estudo superficial. O curso de LCN, pelo contrário, deve dar um enfoque tanto específico como interdisciplinar para o estudo da física, química e biologia. Dar subsídio para formar profissionais que tenham uma visão mais ampla da ciência.

Tendo em vista que o aluno que cursa LCN será antes de tudo um professor de Ciências, é necessário que ele compreenda não apenas as especialidades da mesma, mas as Ciências Físicas e da Natureza e suas Tecnologias como prevêem os PCNs.

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Finalmente, ressalta-se a importância do estudo dos modelos mentais dos alunos, o qual auxiliou de forma contundente à compreensão de que ações importantes devem ser iniciadas no curso de LCN, no que tange ao ensino interdisciplinar das ciências.

## REFERÊNCIAS

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BRASIL, MEC/SEMTEC. (2002) Ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. Secretaria de Educação Média e Tecnológica - Brasília. PCN+ Ensino Médio: Orientações Educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais.

CARLOS, J. G.; ZIMMERMANN, E. Análise da Concepção de Interdisciplinaridade nos Documentos Oficiais. Dissertação de Mestrado , Universidade de Brasília, 2007.

EISBERG, R. e RESNICK, R. (1986). Física Moderna. Ed. LTC, 4ª ed. p.54.

GUERRA, A.; REIS, J. C.; BRAGA, M. (1998) Bohr e a interpretação quântica da natureza . São Paulo: Atual Editora.

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LÜCK, Heloísa. (1994). Pedagogia interdisciplinar: fundamentos teórico-metodológicos . Petrópolis, RJ: Vozes.

MOREIRA, M. A e BUCHWEITZ, B. (1993). Novas Estratégias de Ensino e Aprendizagem . Lisboa: Editora PLÁTANO Edições Técnicas.

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## ANEXO

Atividade: Escolha um dos conceitos abaixo e elabore um mapa conceitual usando o software CMapTools respondendo as questões abaixo:

- 1. Como você explicaria esses conceitos a alguém (aluno)?
- 2. Quais os conceitos seriam selecionados para elaborar seu mapa conceitual (conceitos gerais, intermediários e mais específicos)?
- · LUZ (EM CIÊNCIAS)
- · ENERGIA (EM CIÊNCIAS)
- · AVALIAÇÃO (EM CIÊNCIAS)
- · INTERDISCIPLINARIDADE (EM CIÊNCIAS)