Debate simulado sobre questões sociocientíficas: o modo como os estudantes e orientam o seu Raciocínio Informal

## DEBATE SIMULADO SOBRE QUESTÕES SOCIOCIENTIFICA: O MODO COMO OS ESTUDANTES E ORIENTAM O SEU RACIOCÍNIO INFORMAL

## Sidnei Percia da Penha , Anna Maria Pessoa de Carvalho 1 2

1 URFJ/Colégio de Aplicação da Universidade Federal do Rio de Janeiro 2 USP/Faculdade de Educação, ampdcarv@usp.br

## Resumo

Esta pesquisa investigou o modo como os estudantes do 3º ano do nível médio de uma escola pública do Rio de Janeiro atuam em duas atividades de debate simulado em sala de aula de Física em dois diferentes contextos relacionados à criação da TV digital brasileira. Elaboramos um estudo quantitativo e qualitativo de como as falas indicam os diferentes modos de orientação do Raciocínio Informal utilizados pelos estudantes quando defendem suas posições. As transcrições das vídeo gravações destas duas atividades foram segmentadas em unidades de análise que indicavam os diferentes Raciocínios Informais elaborados por cada um dos estudantes que participaram destes debates e depois foram classificadas de acordo com as nossas categorias de análise. Os resultados evidenciaram: a) a existência de uma forte relação entre os contextos abordados em cada uma destas atividades e os Modos de orientação do Raciocínio Informal utilizado pelos estudantes; b)que os estudantes não utilizam conteúdo de conhecimento científico na tomada de suas decisões; e c)que o contexto técnico é mais rico em possibilitar diferentes modos de orientação do Raciocínio Informal. Ao final são elaboradas algumas recomendações para área de design de sequências de ensino.

Palavras-chave : Questões Sociocientíficas; Raciocínio Informal; Abordagem CTS.

## A inserção de Questões Sociocientíficas no Ensino de Ciências: Justificativa e questões da pesquisa

Uma importante questão colocada na nossa área é identificar se o ensino de ciências pode contribuir para a melhoria da qualidade da tomada de decisão dos estudantes sobre questões sociocientíficas. Ao analisarmos diferentes documentos oficiais norteadores do ensino de ciências e as recomendações de alguns teóricos educacionais comprometidos com os objetivos da Alfabetização Científica fomos capazes de identificar um certo nível de convergência nas recomendações sobre a necessidade de inserção em nossas salas de aulas de questões e/ou atividades que possibilitem aos nossos estudantes se envolverem em negociações de componentes sociais, econômicas, cultuais e morais relacionados às questões científicas e tecnológicas da atualidade. (Penha e Carvalho 2011, 2013; Penha 2012)

No entanto nossa revisão sistemática da literatura da área sobre a temática sociocientífica realizada em 10 revistas internacionais no período de 2005 até 2010 mostrou que a grande maioria dos estudos que procuram investigar a forma como os estudantes participam na tomada de decisão sobre temáticas sociocientífica estão relacionadas a área de ensino de Biologia. Trabalhos que abordavam temáticas

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26 a 30 de janeiro de 2015

mais comumente associadas ao ensino de Física eram raros (Penha 2012). Uma hipótese inicial deste para este atual estudo foi de que diferentes temáticas possam exigir/possibilitar aos nossos estudantes, diferentes focos de análise das questões envolvidas em sua solução. Assim, por exemplo, enquanto a tomada de decisão comumente relacionada às questões da Biologia (como utilização de célula tronco e clonagem), são focadas em fortes considerações morais, e exigem um negociação entre as crenças, valores e religiosidade do estudante, acreditamos que a tomada de decisão sobre algumas temáticas mais relacionadas ao ensino de Física (como escolha de matriz energética, automação, incentivos fiscais para produção de novas tecnologias) possam guardar especificidades ainda não identificadas sobre o modo como os estudantes orientam o seu Raciocínio Informal e participam nestas atividades.

Assim este estudo tenta contribuir ampliando o número de análises sobre atividades desenvolvidas em sala de aula em contexto comumente relacionadas ao ensino de física. Pretendemos neste trabalho responder a seguinte questão de pesquisa: De que modo os estudantes orientam o seu Raciocínio Informal ao participarem de atividades de debate simulado elaboradas em dois diferentes contextos (técnico e social) sobre a implantação da TV digital Brasileira?

## Marco teórico: O Raciocínio Informal na abordagem de Questões Sociocientíficas

Um dos principais aspectos associados às questões sociocientíficas é o seu caráter multifacetado, cuja análise exige combinação de diferentes perspectivas: Wu e Tsai (2007) destacam o 'caráter tendencioso' dos problemas abertos e de grande complexidade que abordam dilemas sociais e tecnológicos; Halverson; Siegel e Freyermuth (2009) salientam a necessidade de os estudantes avaliarem criticamente todas as informações em conflito, inclusive as científicas, e (Kolstø, 2006) destaca a necessidade de reflexão crítica sobre seus próprios valores e posturas. Para analisar a resolução de questões que apresentam características deste tipo, pesquisadores da área afirmam ser necessária a utilização de um tipo especial de raciocínio por eles denominado de Raciocínio Informal.

Diferente do Raciocínio Formal, comumente associado às rígidas regras da lógica e da matemática que conduzem ao desenvolvimento científico e que, segundo filósofos positivistas como Popper, distinguem a empreitada científica de outras formas de conhecimento (Sadler, 2004, Wu e Tsai, 2007); o Raciocínio Informal é geralmente associado a decisões pessoais e sociais que não estão bem definidas e nas quais concorrem diferentes aspectos pessoais e morais para sua avaliação e/ou julgamento.

A revisão crítica sobre o Raciocínio Informal acerca das questões SSI elaborada por Sadler (2004) apresenta-se como uma importante referência para os principais estudos da área. Neste trabalho, ao conceituar o significado do Raciocínio Informal, destaca seu uso em problemas de difícil estruturação, geralmente abertos, que envolve tomada de posição em resposta a questões complexas nas quais é necessária uma avaliação de riscos e consequências, prós e contras. Zohar e Nemet, (2002) tendo por base trabalhos de diversos autores oferecem uma síntese do que poderíamos entender como uma definição do significado do Raciocínio Informal:

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'Ele envolve o raciocínio sobre as causas e consequências e sobre as vantagens e desvantagens, ou prós e contras, de proposições particulares ou alternativas de decisão. Ela é a base de atitudes e opiniões, envolve problemas mal estruturados que não têm solução, e frequentemente envolvem problemas de raciocínio indutivo (ao invés de dedutivo)' (Zohar e Nemet,, 2002, p.38, tradução nossa)

Neste estudo, utilizamos o termo Raciocínio Informal para designar de modo mais amplo os processos de negociação mental dos estudantes quando defendem suas ideias em questões sociocientíficas (Sadler e Zeidler, 2005b, p.121).

## O modo de orientação do Raciocínio Informal dos estudantes

Em sua pesquisa Wu e Tsai (2007), utilizam um marco analítico que integra aspectos qualitativos e quantitativos para obter, segundo os autores, 'uma percepção mais profunda do Raciocínio Informal dos estudantes sobre questões sociocientíficas' (p.1168-1169). Neste estudo, os autores analisam a argumentação em respostas escritas de estudantes chineses sobre a escassez de energia e a possibilidade de construção de uma usina nuclear. Baseados em trabalhos da área, os autores defendem que que o modo como os estudantes orientam o seu Raciocínio Informal é consequência do modo como utilizam diferentes aspectos na elaboração de sua argumentação. No Quadro 01 é apresentada uma síntese dos 4 diferentes modos de orientação propostos pelos autores.

Quadro 01: Modos de orientação do Raciocínio Informal (Wu e Tsai 2007, p.1171)

Após o levantamento das frequências com que os estudantes utilizam estes diferentes modos de orientação do Raciocínio Informal, os autores concluem que os estudantes elaboraram suas afirmações a partir de múltiplas perspectivas. Destacam, no entanto, que a baixa frequência com que eles utilizaram a orientação Científica e Tecnológica poderia ser devido a uma 'insuficiente habilidade de fazer a conexão entre o que eles aprenderam em sala de aula e as questões sociocientíficas que se encontram no cotidiano' (p.1175).

## A Descrição da Pesquisa

Nossos dados foram as transcrições das duas atividades de debate simulado realizados em sala de aula de física com estudantes 3º ano do nível médio de uma escola pública do Rio de Janeiro. A primeira atividade elaborada em um contexto mais técnico (Mesa Redonda I) estava relacionada à tomada de decisão sobre o modo de produção e os incentivos fiscais necessários para a produção dos dispositivos tecnológicos para implantação da TV digital. A segunda atividade de contexto mais social (Mesa Redonda II) estava relacionada à tomada de decisão sobre a necessidade de criação de uma agência para regulamentação, controle e fiscalização desta nova TV digital brasileira. Estas duas atividades fazem parte de

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uma sequencia didática intitulada 'A Física e a Sociedade na TV' desenvolvida para estudo do eletromagnetismo (Penha, 2008).

Nas duas mesas redondas os estudantes divididos em grupos interpretam os papeis desses atores sociais que possuem interesses específicos em cada uma das controvérsias. Nos Quadros 02 e 03 apresentamos os perfis de cada uma dos atores sociais que participam destas duas Mesas Redondas bem como uma descrição sucinta da posição que defendem.

Quadro 02: Mesa Redonda I - Tomada de decisão sobre os incentivos fiscais para produção dos dispositivos tecnológicos para implantação da TV digital brasileiraQuadro 03: Mesa Redonda II - Tomada de decisão sobre a necessidade de criação de uma Agência para regulamentação, controle e fiscalização da TV digital brasileira

Após a transcrição e a segmentação dos dados em cenas e episódios, iniciamos as análises das falas dos estudantes. Primeiramente identificamos unidades de análise compostas pelas falas dos estudantes que indicavam diferentes Raciocínios Informais. Posteriormente, cada uma destas unidades de análise foi classificada de acordo com as categorias previamente estabelecidas em nosso referencial.

## Análise dos dados e Resultados

Embora tenhamos o trabalho de Wu e Tsai (2007) como principal referencial analítico, para melhor adequação às nossas questões de pesquisa, optamos por utilizar categorias de classificação divididas em cinco diferentes grupos. No Quadro

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4, além de uma descrição sucinta, trazemos exemplos de fala dos estudantes extraídas de nossos dados que exemplificam estes diferentes modos de orientação.

Quadro 04: Exemplos de diferentes modos de orientação do Raciocínio Informal

Para o contexto da Mesa I, cerca de 20% das unidades de análise foram classificadas como possuindo mais de um modo de orientação do Raciocínio Informal; já para o contexto da Mesa II, este percentual cai para aproximadamente 7%. Esta nossa verificação nos remete às considerações de Wu e Tsai (2007) que identificaram que estudantes com elevado nível de raciocínio, utilizaram significativamente mais modos de orientação de Raciocínio Informal. Os autores concluem que, para promover o desenvolvimento de Raciocínios Informais de alto nível de qualidade, os educadores deveriam encorajar os estudantes, não somente a elaborar contra-argumentos, mas fazê-lo utilizando múltiplas perspectivas, ou seja, utilizando diferentes modos de orientação do seu Raciocínio Informal.

## Uma descrição quantitativa do modo de orientação do Raciocino Informal para as duas mesas redondas

Na Tabela 01, são apresentados os tempos e as frequências dos modos de orientação do Raciocínio Informal dos estudantes expressos em suas falas. Nesta tabela, as frequências estão relacionadas ao número total de vezes que cada um dos modos de orientação foi utilizado durante as duas Mesas Redondas. Nela, os valores percentuais foram calculados em relação ao número total de unidades de análise e ao tempo total das falas dos estudantes.

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Tabela 01: Modo de Orientação do Raciocínio Informal (Tempo e Frequência de fala)

OBS.: Dados percentuais foram calculados em relação ao numero total de unidades de análise ou tempo total das falas dos estudantes

Os gráficos da figura 01 mostram a distribuição dos modos de orientação do Raciocínio Informal dos estudantes para os dois contextos das Mesas I e II.

Figura 01: Modos de orientação do Raciocínio Informal para as Mesas I e II

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Estes resultados evidenciam que o modo de orientação do Raciocínio Informal dos estudantes está fortemente relacionado ao contexto de cada uma das Mesas Redondas. Enquanto para o contexto da Mesa I, o Raciocínio Informal foi orientado por falas predominantemente Econômicas (62% do tempo de aula e 59% do total das falas), Tecnológicas (25% do tempo de aula e 34% do total de falas) e Sociais (37% do tempo de aula e 25% do total de falas), para o contexto da Mesa II, o Raciocínio Informal dos estudantes foi orientado quase exclusivamente por questões sociais (98% para ambos, tempo de aula e número de falas), e algumas considerações econômicas (8,6% do tempo de aula e 6,9% do total de falas).

Os dados evidenciam a pouca orientação ecológica nestes dois contextos (apenas identificada no contexto da Mesa I com 3,4% do tempo de aula e 4,6% do

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total de falas) e a praticamente inexistência de uma orientação científica (apenas 1,3% do tempo de aula e 1% das falas para o contexto da Mesa I).

## Considerações Finais e Recomendações para area

Embora os dados desta pesquisa mostrem que a abordagem de temáticas mais técnicas amplia as possibilidades de orientação do Raciocínio Informal, (para análises tecnológicas, econômicas, ecológicas, etc...), por outro lado, os resultados de nossos estudos preliminares nos mostraram que a opção pela adoção de uma temática mais social mostra-se mais fecunda em possibilitar aos estudantes a elaboração de considerações de maior sensibilidade moral. (Penha e Carvalho, 2011).

A não identificação de uma orientação científica para o Raciocínio Informal corrobora os resultados dos diversos estudos da área que apontam que os estudantes 'raramente ou nunca utilizado quando os estudantes analisam e discutem questões SSI' (Sandler, 2004, p.529), e que não há uma significativa relação entre a base de conhecimento científico e as habilidades cognitivas, na qualidade do Raciocínio Informal e na Argumentação dos estudantes em atividades SSI. (Kuhn, 1991; Zohar e Nemet (2002), Sadler 2004).

Embora nossos dados mostram que para o contexto abordado na Mesa I os aspectos relacionados ao desenvolvimento tecnológico estivessem no centro das discussões (em 30% do total de falas e em 25% do tempo total de aula), percebemos em nossas análises que os estudantes não estabeleceram qualquer relação entre conteúdos científicos relacionados ao estudo do eletromagnetismo e suas análises sobre a necessidade de desenvolvimento de uma tecnologia brasileira para transmissão da TV digital (se é que esta relação seja possível e/ou desejável).

Em suas estudos, Lewis e Leach (2006) retiram o foco do conhecimento de conteúdo, e afirmam que a capacidade de se envolver em problemas sociais decorrentes de aplicações de ciência e tecnologia é determinada pela capacidade de identificar as 'questões-chaves' e que requer considerações de um contexto específico e 'um pouco da ciência básica relativa ao contexto' (p.1282). Consideramos que os resultados de nossas análises também corroboram estas ideias defendidas por Lewis e Leach (2006) pois, se por um lado não encontramos nas falas dos estudantes referências explícitas para o conteúdo científico, por outro lado, eles demonstraram amplo domínio das questões centrais que estavam sendo discutidas em cada uma das mesas.

Uma recomendação para área, sobretudo para área de estruturação e design de novas sequencias de ensino, é a necessidade de uma investigação prévia sobre a adequação dos contextos/temáticas das atividades aos objetivos didáticos esperados (quais seriam, por exemplo, os contextos potencialmente mais ricos para trabalharmos os diferentes modos de orientação do Raciocínio Informal e quais os mais indicados se desejamos desenvolver a Sensibilidade Moral, ou do Raciocínio Moral dos estudantes). Acreditamos que um estudo prévio sobre adequação da temática, aliada ao design de atividade e ao perfil dos Atores Sociais que participam destas atividades, sejam determinantes para o desenvolvimento de projetos que visam atender com maior clareza didática as recomendações da necessidade de inserção de questões sociocientificas em nossas salas de aula.

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## Referências

Halverson, K. L.; Siegel, M. A. e Freyermuth, S. K.. Lenses for Framing Decisions: Undergraduates' decision making about stem cell research. International Journal of Science Education, v.31, n. 9, pp.1249-1268, 2009.

Kolstø, S. D. Patterns in Students' Argumentation Confronted with a Riskfocused Socio-scientific Issue. International Journal of Science Education, v.28, n.14, pp. 1689-1716, 2006.

Kuhn, D. The skills of argument. Cambridge, England: Cambridge University Press, 1991, 324p.

Lewis, J. e Leach, J. Discussion of Socio-scientific Issues: The role of science knowledge', International Journal of Science Education, v.28, n.11, pp.1267-1287, 2006.

Penha, S. P. A Física e a Sociedade na TV. In: Vianna, Deise Miranda. Novas Perspectivas para o Ensino de Física: Proposta para uma formação cidadã centrada no enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade - CTS. Rio de Janeiro: Gráfica UFRJ, 2008. p. 31-116.

PENHA, S. P.; CARVALHO, A. M. P. A inserção de aspectos sociais da ciência e da tecnologia no Ensino de Ciências: identificação de convergências internacionais. In: VIII ENPEC - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências, 2011, Campinas. Anais do VIII ENPEC, 2011.

Penha, S. P. e Carvalho, A. M. P. A sensibilidade moral dos estudantes na tomada de decisão sobre questão sociocientífica. In: Anais do XX SNEF Simpósio Nacional de Ensino de Física, 2013, São Paulo. Anais do XXSNEF, 2013.

Penha, S. P. Atividades Sociocientíficas em sala de aula de Física: as argumentações dos estudantes. Tese de Doutorado - Programa Interunidades em Ensino de Ciências . 1v. 470 p. Universidade de São Paulo, SP. 2012.

Sadler, T. D. Informal reasoning regarding socioscientific issues: A critical review of research. Journal of Research in Science Teaching, v.41, n.5, pp.513536, 2004.

Sadler, T. D. e Zeidler, D. L. Patterns of informal reasoning in the context of socioscientific decision making. Journal of Research in Science Teaching, v.42, n.1, pp.112-138, 2005b.

Wu, Y. e Tsai, C. High School Students' Informal Reasoning on a Socioscientific Issue: Qualitative and quantitative analyses. International Journal of Science Education, v.29, n.9, pp.1163-1187, 2007.

Zohar, A. e Nemet, F. Fostering students' knowledge and argumentation skills through dilemmas in human genetics. Journal of Research in Science Teaching, v.39, n.1, pp. 35-62, 2002.

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