A ANÁLISE ESTATÍSTICA EM QUESTIONÁRIOS COMO FORMA DE IDENTIFICAR CONCEPÇÕES DE VISITANTES DE MUSEUS DE CIÊNCIAS

## A ANÁLISE ESTATÍSTICA EM QUESTIONÁRIOS COMO FORMA DE IDENTIFICAR CONCEPÇÕES DE VISITANTES DE MUSEUS DE CIÊNCIAS

## Gabriela Fasolo Pivaro 1 , Maurício Urban Kleinke 2

- 1 Unicamp, Instituto de Física Gleb Wataghin, g081472@g.unicamp.br
- 2 Unicamp, Instituto de Física Gleb Wataghin, kleinke@ifi.unicamp.br

## Resumo

Museus de ciências possuem um inegável potencial educacional, em que expõem objetos portadores de significados. É sabido que entender o contexto no qual esses objetos são apresentados é essencial para que se entenda os conceitos científicos no qual uma exposição de ciências se baseia. Ao mesmo tempo, cada visitante é livre para fazer suas próprias leituras da exposição. Nesse trabalho, apresentamos como montar e analisar estatisticamente as respostas de um questionário a fim de entender mais a fundo quais são as concepções dos visitantes de uma exposição de ciências sobre luz e cor. Montamos afirmações em que pedimos aos visitantes assinalarem os seus graus de concordância com cada uma delas, em escala Likert de cinco pontos. As afirmações foram criadas com base nas concepções científicas em que se baseia a exposição, junto com concepções alternativas sobre fundamentos da luz e da cor que estão presentes na literatura. Ao final, encontramos três grandes grupos de perfis de visitantes realizando a análise fatorial das respostas. São eles o grupo: da concepção do olho como detector de luz; das concepções científicas; da concepção da luz como reveladora do ambiente. Para a equipe do museu, saber quais as leituras (mesmo que generalizadas) seu público faz do que é exposto pode auxiliá-los a repensar novas abordagens que relacionam essas concepções com as concepções vistas nas estações da exposição.

Palavras-chave : concepções, exposição de ciências, questionário, luz, cor.

## As leituras dos visitantes em museus de ciências

Segundo Valente (2003, p.21), um museu caracteriza-se '[...] por ocupar um espaço, possuir uma coleção e estar aberto ao público, podendo pertencer tanto ao setor público quanto privado', Nos dias atuais, é indiscutível a importância dos museus de ciências para a popularização da ciência (MARANDINO, 2009) e dos benefícios das participações da comunidade em interações com espaços nãoformais para a educação em ciências (QUEIRÓZ et al, 2002). Por museus de ciências não se limitarem à descrição e observação de elementos, mas sim apresentarem objetos reveladores de significado e organização social (CAZELLI et al, 2003; VALENTE, 2003), há de se questionar quais são as interpretações que o público visitante faz destes objetos.

Para Hooper-Greenhill (1999), uma vez que fragmentos individuais de informação pouco significam, compreender o contexto no qual uma exposição de ciências se apoia é essencial para dar sentido àquilo que é visto. Um mesmo objeto pode ter sentidos diferentes em contextos diferentes e, como há uma intencionalidade de ensino na educação não-formal, é preciso compreender qual o contexto no qual o objeto está inserido para que se entenda o seu propósito educacional. Segundo a autora, é de natureza humana buscar padrões relacionados com o que se observa, o que leva os indivíduos a construírem significados e sentidos sobre o mundo através das relações que criam a partir de suas vivências. Desse modo, para que os objetos expostos em um museu de ciências sejam

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compreendidos é preciso '[...] achar modos de habilitar as pessoas a perceberem os objetos relacionados a padrões, a fazer conexões entre os objetos e suas vidas, suas experiências e seus conhecimentos existentes' (HOOPER-GREENHILL, 1999, p. 143). Ou seja, é necessário contextualizar os objetos expostos, de maneira a produzir sentido para aqueles que os veem.

De acordo com Falk e Dierking (2000), os humanos são seres curiosos com a característica inata da necessidade de criar sentidos, os quais realizam processos de aprendizagem através de gestos, emoções, diálogos, observações e interações com outros membros da sociedade, tornando a aprendizagem em museus uma experiência fundamentalmente social. Há, nessas visitas a esses espaços nãoformais, particularidades nas interações que o público realiza tanto com os temas expostos quanto com outras pessoas (mediadores, outros visitantes, etc.) que servem como apoio à compreensão dos conceitos científicos. Desse modo, durante uma visita a um museu, o visitante tem a possibilidade de produzir significados próprios e apresenta liberdade para realizar as suas próprias leituras, fazendo com que a experiência museal vá sendo construída '[...] a partir das diferentes perspectivas de ver os objetos das coleções integrados ao movimento da sociedade' (VALENTE, 2003, p. 22).

Em nosso trabalho, elaboramos um questionário como forma de compreender mais a fundo quais as leituras do público a respeito de uma exposição de ciências específica. Por mais que leituras sejam únicas, é possível encontrar padrões entre elas e adotar algumas generalizações. Como nosso referencial aponta, compreender o contexto de uma exposição é essencial para que se entenda os significados por trás dos objetos. Foi de nosso intuito compreender quais eram as concepções que os visitantes possuíam a respeito dos conhecimentos abordados na exposição de ciências. Dessa forma, é possível abrir possibilidades de repensar abordagens específicas para que o público faça a conexão entre suas concepções e as concepções apresentadas na exposição e aproxime sua compreensão do contexto da exposição

## Como formular o Questionário

Objetivamos criar uma ferramenta de pesquisa e análise das concepções do público visitante de uma exposição de ciências logo após sua visita. Para isso, formulamos um questionário que visa identificar concepções científicas e alternativas no público relativas aos conceitos da exposição. Essa ferramenta permite obter informações em um curto espaço de tempo sobre a exposição que estiver sendo analisada, permitindo à curadoria e à equipe do museu aperfeiçoar detalhes de seu projeto, visando uma maior compreensão por parte dos visitantes sobre os conceitos científicos expostos. Na literatura, é possível encontrar questionários que visam a identificação das concepções dos visitantes após visitar uma exposição de ciências, como no trabalho de Rocha e colaboradores (2010), Falcão e Barros (1999) e Falcão e colaboradores (2004). No entanto, nosso trabalho difere-se dos da literatura tanto em seu formato quanto em sua análise. Apesar de termos criado um questionário para uma exposição específica, acreditamos que seu formato pode ser adaptado à outras exposições que também possuam um constructo bem definido, tal como essa.

No questionário, apresentamos afirmações e pedimos ao visitante que indicasse seu grau de concordância ou discordância com cada uma. Utilizamos a escala Likert por ela ser a mais utilizada em levantamentos sobre opiniões, atitudes

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ou avaliações (GÜNTER, 2003), pois permite ao respondente avaliar o que se pede através de intensidades. Optamos por uma escala entre as intensidades 1 (discordo muito) e 5 (concordo muito), sendo a escala neutra associada ao número 3.

As afirmações foram criadas por nós, fazendo referências às concepções abordadas na exposição. Consideramos, para formular as afirmações, tanto as concepções científicas quanto as alternativas que se relacionam com os conteúdos abordados na exposição. As concepções científicas são aquelas apresentadas na própria exposição, enquanto as concepções alternativas foram obtidas a partir de uma revisão bibliográfica.

A exposição analisada se encontra no Museu Exploratório de Ciências da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e denomina-se Cor da Luz - O Código das Cores, inaugurada em agosto de 2015. Ela tem como objetivo que o visitante entenda que a cor que enxergamos é, na verdade, um código do nosso sistema de visão, onde os olhos detectam a luz e mandam sinais para o cérebro que os interpreta como cores. A exposição é separada em dois ambientes distintos, em que não há uma ordem pré-definida de qual deve-se visitar primeiro. Um dos espaços é destinado a expor conceitos relativos às cores, começando por fundamentos biológicos de interpretação da luz que atinge os olhos e são interpretadas por células fotossensíveis presentes nos olhos de um observador, passando por estações de ilusões de ótica (em que nossa interpretação da luz é iludida pelo cérebro), até explicações de como diferentes luzes produzem uma sensação de cor única quando misturadas. O outro espaço é destinado a expor os conceitos físicos da luz, abordando questões referentes ao comprimento de onda, frequência e energia de diferentes radiações eletromagnéticas.

Sobre as concepções alternativas, buscamos na literatura, através do projeto Comprehensive Conceptual Curriculum for Physics 1 (1993), as mais frequentes no que dizem respeito à natureza da luz e ao processo de formação de imagens e cores. Enumeramos algumas (tradução nossa): 1. Não há interação entre luz e matéria; 2. Um objeto é visto quando uma luz o ilumina, sem o reconhecimento de que a luz deve se mover do objeto até o olho do observador; 3. O propósito de uma tela é de capturar a imagem. Sem ela, não há imagem; 4. A luz preenche o ambiente tal como a água preenche uma banheira. Na literatura nacional, tal concepção é chamada Banho de Luz (GICOREANO, PACCA, 2001); 5. O olho é o único órgão ' ' necessário para a visão; 6. A cor é uma propriedade intrínseca de um objeto, não sendo afetada pela cor que o ilumina.

A partir da coleta dessas informações, formulamos as seguintes afirmações: A1 . Se eu estou em um quarto escuro, sem fumaça, eu enxergo um raio de luz; A2 . Se eu iluminar uma banana com luz amarela ela fica mais amarela porque vai refletir essa luz; A3 . Quando eu olho uma fotografia o que eu vejo é formado no meu cérebro; A4 . Ao iluminar um papel branco om luz vermelha esse papel fica vermelho; A5 . Eu não posso criar todas as cores usando apenas três cores; A6 . Eu não consigo enxergar um raio de luz se estou parado ao lado dele; A7 . Se eu estou em um quarto iluminado, a luz preenche todo o espaço, por isso eu enxergo; A8 . Eu ilumino uma parede branca com luz vermelha e luz verde. Eu enxergo amarelo

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porque as cores se misturam na parede; A9 . Quando um filme é projetado, a imagem se forma na tela; A10 . Eu só enxergo um raio de luz quando ele vem em direção ao meu olho; A11 . Alguns objetos brilham no escuro porque absorvem a luz no claro e emitem no escuro; A12 . Eu posso criar todas as outras cores usando três cores primárias; A13 . Eu ilumino uma parede branca com luz vermelha e luz verde. Eu enxergo amarelo porque as cores se misturam no meu cérebro; A14 . Se eu estou num quarto iluminado, eu enxergo só a luz refletida pelos objetos; A15 . As cores só existem porque temos olhos para vê-las.

Algumas afirmações são mais diretas, como a A7 ou a A10, onde a concepção a que se referem são a própria afirmação (concepção alternativa do 'banho de luz' e concepção científica de que é necessário que a luz chegue até o observador para que seja vista, respectivamente). Enquanto outras afirmações possuem a concepção (científica ou alternativa) indiretamente, como por exemplo A8. Nessa afirmação, há uma negação da concepção científica de que as cores que enxergamos são respostas das células fotossensíveis presentes no olho. As cores, ao se misturarem na parede, negam ao observador um papel ativo de interpretação do sinal luminoso que chega até seu olho - concepção que é amplamente discutida na exposição.

Uma vez formuladas as afirmações a serem usadas no questionário, é necessário que se compreenda as análises estatísticas a serem feitas e como interpretar seus resultados. Em nosso trabalho, todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o programa de software livre GNU PSPP.

## As análises estatísticas

Nossa premissa é de que existem perfis de pensamentos semelhantes entre os visitantes e buscaremos definir esses perfis em função da similaridade entre as respostas dos questionários. Para encontrar esses perfis é necessário realizar a análise fatorial das respostas às afirmações. No entanto, antes de realizar a análise fatorial, é necessário tomar a decisão de quais variáveis (no nosso caso, quais afirmações) submeter ao processo. Para definir as variáveis utilizadas, calculamos as correlações que elas possuem umas com as outras.

Uma correlação entre variáveis indica que há um certo nível de relacionamento entre elas, ou seja, um alto (ou baixo) nível em uma implica em um alto (ou baixo) nível em outra. Uma das maneiras de quantificar a correlação é através do coeficiente de Pearson. Figueiredo Filho e Silva Jr. (2009, p. 118) sintetizam que '[...] o coeficiente de correlação de Pearson é uma medida de associação linear entre variáveis. [...] Em termos estatísticos, duas variáveis se associam quando elas guardam semelhanças na distribuição dos seus escores'. A linearidade entre duas variáveis é expressa através de valores entre -1 e 1, onde o sinal positivou ou negativo indica a direção desse relacionamento, e o valor do módulo designa quão forte é a relação entre as variáveis (Idem, 2009). Ao utilizar o programa PSPP, o mesmo sinaliza ao usuário quais são as correlações estatisticamente significantes.

As questões que apresentaram correlação significante com nenhuma ou apenas uma única outra questão foram retiradas da análise, uma vez que tal fato indica que elas são independentes na visão geral do questionário. Em outras palavras, não há conexão entre as respostas dessas questões com as respostas das demais questões do questionário. Uma vez que a análise fatorial agrupa grupos

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com respostas de padrões semelhantes, é necessário que haja certa conexão entre os itens analisados.

Laros (2002, p. 164) observa que na análise fatorial 'um grande número de variáveis observadas pode ser explicado por um número menor de variáveis hipotéticas [...] também chamadas de fatores, [os quais] são combinações lineares de variáveis observadas'. Segundo Figueiredo Filho e Silva Jr. (2010, p. 161) 'a principal função das diferentes técnicas de análise fatorial é reduzir uma grande quantidade de variáveis observadas em um número menor de fatores'.

Podemos entender que a análise fatorial busca separar em grupos os visitantes que possuem padrões de respostas similares. O que fica a cargo do pesquisador é tentar compreender o porquê desse padrão de respostas, ou seja, o que há de comum entre os respondentes para as respostas estejam correlacionadas; para que se aglutinem em um mesmo fator.

## Nossos Resultados

Os dados apresentados foram respondidos anonimamente e recolhidos entre 2016 e 2017. Escolhemos aplicar o questionário durante a ocorrência da Semana Nacional de Museus (SNM), em maio de ambos os anos, devido ao aumento das visitações nesse período. Dentre todos os visitantes, fizemos o recorte dos alunos de ensino médio de escolas públicas, que vieram ao museu através de visitas agendadas com suas escolas, incentivadas pela ocorrência da SNM. Dos 403 questionários recolhidos, 47% não foram preenchidos completamente e foram descartados, porque é necessário que estejam completos para a análise fatorial.

Ao se calcular as correlações, vimos que as afirmações A5 A10 A11 , , e A13 possuíam no máximo uma correlação com outras afirmações e foram descartadas. A afirmação A1 foi descartada por uma escolha nossa após percebermos que ela apresentava 71% de ausência de respostas.

Obtemos os seguintes fatores, com uma variância de 48% (estatisticamente, essa análise explica 48% dos visitantes. Dado também fornecido pelo PSPP) e apresentados na tabela 1:

Tabela 01: análise fatorial com as respostas dos visitantes sobre as afirmações apresentadas

Os números indicam, em porcentagem, quanto cada afirmação se correlaciona com o fator, numa escala crescente de -1 a +1. A ordem dos fatores indica o grau de relevância, sendo o 1 o mais relevante. Toda variável possui uma

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correlação com todos os fatores, no entanto, ela se enquadra no fator em que possui a maior correlação. Por uma questão visual, omitimos as correlações das variáveis com os outros fatores das quais não fazem parte.

Vejamos as afirmações que se aglutinaram juntas no Fator 1. Temos: A3 . Quando eu olho uma fotografia, o que eu vejo é formado no meu cérebro; A4 . Ao iluminar um papel branco com luz vermelha, esse papel fica vermelho; A8 . Eu ilumino uma parede branca com luz vermelha e luz verde. Eu enxergo amarelo porque as cores se misturam na parede e A14 . Se eu estou num quarto iluminado, eu enxergo só a luz refletida pelos objetos. Podemos perceber a presença de duas fortes concepções, uma relacionada às imagens ( A3 e A14 ) e a outra relacionada às cores ( A4 e A8 ) que enxergamos. Pela junção das afirmações A3 e A14 , percebemos que esse grupo de visitantes possui a concepção científica de enxergamos a luz refletida pelos objetos e essa imagem depende da nossa interpretação, pois 'o que eu vejo é formado no meu cérebro'. No entanto, a afirmação A8 , de que as cores são misturadas na parede, indica que a percepção de cor não depende da nossa interpretação. E, pela presença da afirmação A4 , vemos que os visitantes desse grupo compreendem que a cor de um objeto (papel branco) pode mudar se iluminado por outra cor (luz vermelha).

Ao analisarmos todo esse conjunto, podemos caracterizar esse grupo de visitantes como os que consideram que somos sujeitos ativos na interpretação do que vemos, com uma ressalva. A presença de ambas as afirmações A4 e A8 indica que, embora os visitantes pertencentes a esse fator possuem a concepção de que as cores de um objeto podem mudar, não é a nossa interpretação responsável por isso. Para esse grupo de visitantes, as cores se misturam no ambiente, independente de nossa vontade, e é essa mistura que chega até nossos olhos e a interpretamos.

Para os pertencentes a esse Fator 1, o olho é um detector, e não um compositor , de cor. Para enxergarmos alguma coisa, é preciso olharmos para ela e assim detectamos a luz refletida. Entretanto, interpretam essa luz como se ela já 'viesse pronta' do ambiente, ou seja, nós não somos responsáveis por interpretá-la.

Focando-nos, agora, no Fator 2, encontramos: A6 . Eu não consigo enxergar um raio de luz, se estou parado ao lado dele; A12 . Eu posso criar todas as outras cores usando as três cores primárias e A15 . As cores só existem porque temos olhos para vê-las. Porém, importante notarmos que a afirmação A12 se relaciona de forma negativa, indicando que os visitantes marcam a negação dessa questão, o que faz com que discordem de que podemos criar todas as outras cores usando as três primárias. Ou seja, todas concepções científicas . Assim, definimos o Fator 2 como aquele em que os visitantes possuem concepções científicas e as utilizam para responder às afirmações.

Por último, encontramos os visitantes pertencentes ao Fator 3 - o de menor intensidade. Nele, estão presentes: A2 . Se eu iluminar uma banana com luz amarela ela fica mais amarela, porque vai refletir essa luz; A7 . Se eu estou num quarto iluminado, a luz preenche todo o espaço, por isso eu enxergo e A9 . Quando um filme é projetado, a imagem se forma na tela.

A nossa interpretação da correlação entre essas três alternativas se resume ao que descrevemos como concepção de luz como relevadora do ambiente. A ideia central por trás dos raciocínios dos visitantes agregados nesse fator é a da sensação de que quanto mais luz, mais enxergamos o ambiente ou um objeto.

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Levantamos as seguintes hipóteses de linhas de raciocínios utilizadas pelos visitantes para cada afirmação: A2 . O importante dessa afirmação não é o fato de estarmos iluminando uma banana com uma luz amarela, mas sim iluminarmos uma banana com uma luz (qualquer). Segundo a nossa suposição da concepção que influenciou os visitantes, a luz realçou a cor do objeto, independentemente da cor usada na iluminação. O que importa é que quanto mais luz, mais enxergamos; A7 . Essa afirmação é a já conhecida concepção do 'Banho de Luz', e sua relação com o raciocínio que estamos supondo é quase imediata. Imaginemos estarmos em um quarto com a luz apagada e, de repente, acende-se a luz. Sem o conhecimento de uma concepção científica da propagação e reflexão da luz, poderíamos supor que a luz está preenchendo todo o ambiente e revelando, para nós, os objetos que antes estavam 'escondidos' no escuro; A9 . Acreditamos que essa afirmação se juntou às duas anteriores porque a projeção do filme foi considerada uma luz reveladora da imagem. Ao atingir uma superfície, a luz revela ao observador a informação contida nela.

## Considerações Finais

Uma exposição de ciências é montada com um propósito. Por mais que os visitantes sejam livres em suas próprias leituras, há um planejamento por trás de cada estação e a individualidade de cada estação se soma a um contexto maior que engloba toda a exposição. Ao serem identificadas as principais concepções que os visitantes de uma exposição possuem, é possível para a equipe do museu estabelecer novas formas de apresentar as estações, reforçando as conexões entre elas a fim de mostrar o contexto geral na qual a exposição se edifica. É possível, também, pensar em novas abordagens que questionem essas concepções dos visitantes, relacionando-as com o que se é mostrado nas estações.

## Referências

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