Uma visão crítica em relação

ao trabalho prático

nas aulas de ciências

Derek Hodson, in: School Science Review, v.71, n. 256

Tradução e adaptação: Andréa Horta Machado (UFMg)

O trabalho prático nas aulas de ciências tem uma longa história. Já em 1882 o Departamento Educacional da Inglaterra declarou que a formação científica em ciências deveria ser ministrada principalmente através de experimentos. Em um artigo recente, publicado nesta revista, Roger Lock registrou as transformações nas ênfases e interpretações relacionadas ao trabalho experimental nos últimos 125 anos - muitas vezes ativamente promovido, às vezes esquecido por um longo período.

Mais recentemente, grande parte dos currículos de ciências desenvolvidos nas décadas de 1960 e 1970 consideram que o trabalho prático é agradável e constitui-se em uma forma efetiva de aprendizagem. Alguns dos professores que recusaram-se a adotar tal abordagem para o ensino e aprendizagem em ciências o fizeram mais por causa dos custos, ou por uma crença que o desempenho dos alunos nos exames externos não trariam o retorno desejado tendo em vista o investimento de tempo e energia, do que por razões teóricas. A inclusão de tópicos relativos a trabalhos práticos em alguns exames em outros países foram acompanhados de uma demanda pela utilização de trabalhos práticos nas aulas de ciências.

PERSPECTIVAS CORRENTES SOBRE O PAPEL DO TRABALHO PRÁTICO.

A principal causa da insatisfação com o trabalho prático nas escolas é que os professores o utilizam de forma impensada. Não porque sejam pessoas incapazes de pensar, mas porque têm sido submetidos à retórica que considera o trabalho prático em sala de aula como a solução para os problemas de aprendizagem. Lynch observou que "quando um grupo de professores consente sobre o trabalho prático eles podem ter muitos propósitos em mente. Entretanto, questionando-os sobre a adoção do trabalho experimental revela-se uma rede confusa de justificativas, as quais para o propósito desta discussão serão restringidas a cinco categorias.

1. Para motivar, estimulando o interesse;

2. para ensinar habilidades de laboratório;

3. para aumentar a aprendizagem de conceitos científicos;

4. para promover a introdução ao método científico e desenvolver o raciocínio através de sua utilização;

5. para desenvolver certas "atitudes científicas", tais como objetividade e prontidão para emitir julgamentos.

Tais concepções merecem uma análise crítica. Não apenas pelo fato de alguns dos objetivos destacados serem melhores ou mais apropriados que os outros, mas porque ao longo de muitos anos tem-se aceitado, sem questionamento, assertivas relacionadas ao trabalho prático nas aulas de ciências. Em uma primeira etapa colocaremos algumas questões:

1. O trabalho prático motivas os alunos? Existem outras alternativas para motivá-los?

2. Os alunos adquirem habilidades de laboratório a partir do trabalho prático? A aquisição de tais habilidades tem valor educativo?

3. O trabalho prático ajuda os alunos na compreensão dos conceitos científicos? Existem outros caminhos para facilitar tal compreensão?

4. Que visão/imagem de ciência e da atividade científica os alunos adquirem engajando-se em trabalhos práticos? Esta imagem corresponde a uma representação fidedigna da prática científica real?

5. As chamadas "atitudes científicas" são necessárias para a prática científica?

MOTIVAÇÃO

Enquanto muitos alunos interessam-se por atividades propostas em sala de aula outros tantos não demonstram tal motivação. Em oposição às expectativas dos professores, o interesse e satisfação dos estudantes nem sempre aumenta com o aumento na quantidade de trabalho prático. Por exemplo, o aumento substancial na quantidade de trabalho prático no decorrer da implantação das inovações curriculares propostas pelo Nuffield nos anos 60 não levaram a uma melhor compreensão ou a atitudes mais positivas em relação à ciência. Muitos estudos têm demonstrado que, em geral, os alunos consideram o trabalho prático uma alternativa "menos chata" que outros métodos. Uma pesquisa realizada com alunos de 13-16 anos indicou que enquanto 57% apresentam disposição favorável ao trabalho prático, apenas 40% qualificam seu entusiasmo com comentários tais como "Eu gosto disto quando sei o que estou fazendo" e "Eu não gosto quando as coisas dão errado".

Talvez a consideração deste poder de motivação possa ser válida se o trabalho prático for excitante e interessante. Outro aspecto a validar tal consideração está relacionado à possibilidade dos estudantes realizarem suas próprias investigações seguindo seu próprio caminho. Na prática, nós freqüentemente requisitamos que os alunos investiguem um problema proposto pelo professor, seguindo um procedimento também por ele estabelecido. A falta de estímulo para o trabalho prático, tão bem documentada em muitos trabalhos, pode estar refletindo a natureza dos trabalhos práticos propostos.

A motivação depende, em parte, do estímulo ao interesse e curiosidade. Segundo Kreitler e Kreitler, há quatro grandes tipos de curiosidade, cada qual característica de um estágio particular do desenvolvimento cognitivo: manipulativo, perceptual, conceitual e curiosidade relacionada ao complexo, ao ambíguo e ao não usual. Se o trabalho prático é para motivar ele deve estimular de forma apropriada a curiosidade. A experiência mostra que enquanto crianças pequenas muitas vezes são estimuladas simplesmente pela oportunidade de manipular aparelhos ou fazer observações, a motivação para as crianças mais velhas freqüentemente requer um estímulo cognitivo, com a exploração de idéias, a investigação de inconsistências ou o confronto de problemas. Freqüentemente, entretanto, o trabalho prático nas aulas de ciências é proposto com o objetivo pré-determinado de coletar dados.

O que se segue não tem a pretensão de advogar que o trabalho prático tenha que ter uma função motivacional. Antes, constitui-se em uma tentativa de lembrar-nos que parece irreal ter-se a expectativa de que todos os estudantes sejam motivados pelas mesmas atividades, que existem outras técnicas a serem utilizadas nas aulas de ciências para motivar os estudantes e ainda, que a motivação não é garantida simplesmente pela execução de um trabalho prático.

AQUISIÇÃO DE HABILIDADES

Os argumentos a favor do trabalho prático com significado da aquisição de habilidades de laboratório apresentam-se em dois grupos:

1º - Em termos da aquisição de um conjunto de habilidades gerais e generalizáveis e esquemas capazes de serem transferidos.

2º - Em termos do desenvolvimento de esquemas básicos considerados essenciais para os futuros cientistas e técnicos.

Enquanto o último argumento é duvidoso (pois requer que a educação do sujeito seja subordinada aos interesses e necessidades de uns poucos que estudam ciências em um nível avançado) e extremamente ambicioso (pois requer que os professores predigam o desenvolvimento tecnológico futuro e as necessidades industriais), na verdade ambos os argumentos aparecem como absurdos!

É difícil perceber de que forma a habilidade de usar uma pipeta ou bureta corretamente, em uma análise volumétrica, seja transferível para outra situação de laboratório - na qual um osciloscópio ou um microscópio sejam utilizados, por exemplo. Parece ainda mais difícil perceber como tais esquemas possam ser transferidos para situações da vida quotidiana. Além do mais, há evidências de que, dependendo do tipo experimento, pode não haver a aquisição de tais habilidades. Uma pesquisa realizada com alunos engajados em aulas de ciências com abordagem experimental (APU) demonstrou que muitos alunos eram incapazes de executar procedimentos laboratoriais simples de maneira satisfatória. O artigo publicado pela APU Science at age 15 revelou, por exemplo, que apenas 11% dos alunos podiam ler corretamente um amperímetro, apenas 14% eram capazes de contruir um circuito elétrico a partir de um diagrama, e não mais que 57% poderiam proceder a uma filtração para remover o excesso de óxido de cobre resultante da preparação de sulfato de cobre.

Gostaria de questionar se a aquisição de habilidades de laboratório tem algum valor em si mesma. Na tentativa de justificar-se a adoção de trabalhos práticos nas escolas em termos de desenvolvimento de habilidades parece que se coloca "o carro na frente dos bois"! O trabalho prático não é necessário no sentido de prover os estudantes de certas habilidades de laboratório. Mas, certas habilidades são necessárias se pretende-se engajar os estudantes em atividades práticas. Seguem-se daí dois pontos: devemos ensinar apenas aquelas habilidades que tenham valor para a aquisição de outros conhecimentos e, quando for o caso, devemos nos certificar que todas as habilidades foram trabalhadas de forma a se atingir um alto nível de competência. Se a execução de um experimento requer uma habilidade da qual o estudante não necessitará novamente, ou exige um nível de desempenho que não possa ser rapidamente atingido, abordagens alternativas devem ser encontradas - demonstrações pelo professor, simulações com o computador, etc. Freqüentemente colocamos nossos alunos em situações nas quais o nível inadequado de suas habilidades funciona como uma barreira para a aprendizagem. Habilidades complexas que são consideradas necessárias para aprendizagens posteriores devem ser anteriormente trabalhadas.

Não se pretende tecer considerações contra o ensino de quais quer habilidades de laboratório. Há sim uma argumentação em favor de uma seleção mais crítica daquelas habilidades a serem ensinadas, e um argumento a favor de que se esclareça aos estudantes que as habilidades envolvidas no trabalho em laboratório constituem uma forma de se engajarem em outras atividades proveitosas. Aqueles que reconhecerem aceitarem que há boas razões para que certas habilidades sejam desenvolvidas certamente estarão mais motivados para adquiri-las.

APRENDIZAGEM DO CONHECIMENTO CIENTÍFICO E APRENDIZAGEM DO MÉTODO CIENTÍFICO.

Evidências empíricas concernentes à eficácia do trabalho prático como uma forma de aprender o conhecimento científico são difíceis de serem interpretadas e apresentam-se inconclusivas. Ou seja, não se pode dizer que esta seja uma forma melhor que qualquer outra para tal aprendizagem. Entretanto, em algumas ocasiões parece que se há associado a esta abordagem algum sucesso. Um estudo americano sobre três estilos de ensino (aula expositiva/discussão, trabalho de laboratório/discussão, aula expositiva/demonstração pelo professor/discussão) revelou que apenas em relação à aquisição de habilidades de laboratório o trabalho prático demonstrou alguma vantagem significativa sobre os outros métodos. Não houve diferenças significativas com respeito a ganhos conceituais, compreensão da metodologia científica ou motivação. Em outras palavras, a única vantagem relativa à aprendizagem que o trabalho prático parece ter está em uma área sobre a qual as outras abordagens não pretendem atuar em termos de ensino! É interessante notar que os alunos parecem considerar a aquisição de habilidades laboratoriais como o propósito primeiro das atividades práticas, e eles freqüentemente falham ao relacionar o trabalho no laboratório com outros aspectos de sua aprendizagem. Em um estudo sobre aulas práticas em algumas escolas secundárias britânicas, Moreira evidenciou que os alunos freqüentemente realizam experimentos em sala de aula com uma idéia muito vaga sobre o que estão fazendo, não compreendendo o propósito do experimento ou as razões para a escolha do procedimento, e com uma pequena compreensão dos conceitos a ele relacionados. Desta forma, tais atividades podem configurar-se como uma perda de tempo.

Muitos professores acreditam que o trabalho prático também ensina aos alunos sobre a ciência e sua metodologia. Desde os anos 60 defende-se a idéia que a aprendizagem por descoberta seria uma forma interessante e efetiva de se aprender ciências, seus métodos e procedimentos. Infelizmente, a visão de ciência propiciada pela aprendizagem por descoberta apresenta-se com sérias distorções, principalmente relacionadas a asserções sobre a prioridade e segurança das observações, quer seja:

A ciência parte de observações.

As observações científicas são seguras e imparciais.

As observações produzem dados objetivos e isentos de valor. Tendências e generalizações emergem a partir destes dados na ausência de especulações teóricas posteriores, ou seja, a teorização a priori é estritamente proibida neste modelo de ciência.

Explicações para estas tendências e generalizações, sob a forma de princípios, leis e teorias, podem ser extraídas a partir destes dados.

Princípios, leis e teorias podem ser confirmados por observações posteriores.

O espaço aqui disponível não permite considerações detalhadas acerca da inadequação do modelo indutivista de ciência implicado na aprendizagem da ciência por descoberta. É suficiente dizer que esta visão já há muito tempo foi abandonada pelos filósofos da ciência.

Entretanto, a inadequação dos métodos de descoberta não reside apenas em erro epistemológico. Há também distorções do ponto de vista psicológico e pedagógico. A sugestão de que os alunos adquirem prontamente novos conceitos pelo engajamento em atividades de descoberta é absurda. O cerne do problema é que os professores demonstram aos alunos que o propósito das lições é a pesquisa científica (descoberta), quando o propósito real é o de promover a aquisição de um dado aspecto do conhecimento científico ("fatos estabelecidos"). Desta forma os professores referem-se à "descoberta" mas na realidade deveriam referir-se à redescoberta. É preciso ter-se em mente que os estudantes estão "descobrindo" algo bem particular. Apesar da ausência de orientações e de uma compreensão teórica mais profunda espera-se que os estudantes atinjam os objetivos estabelecidos pelos professores. Na prática, muitas vezes, tais objetivos não são atingidos e os alunos são responsabilizados pelas eventuais "falhas". Ao invés de encorajar um redimensionamento teórico na busca de modificações no desenho ou a reinterpretação dos dados, os professores geralmente limitam-se a dar instruções e informar aos estudantes que obtiveram resultados errados. Isto revela uma preocupação com a "resposta certa" e projeta uma visão de que os cientistas sabem antecipadamente os resultados dos experimentos por eles executados.

O problema parece estar na consideração da possibilidade de um estudante adquirir novos conceitos através de experimentos sem o devido suporte teórico. Para se engajar em qualquer tipo de atividade de investigação e para descobrir qualquer coisa é necessário trabalhar a partir de esquemas conceituais já existentes. Não há experiências práticas capazes de proverem os alunos de tais estruturas conceituais, ou seja, são estas estruturas conceituais que possibilitam a atribuição de significados, a compreensão do propósito e da direção dos experimentos. Em resumo, as considerações teóricas devem preceder a investigação experimental.

Há ainda outras complicações. Além de apresentar-se pouco adequada no sentido de garantir a construção de um esquema conceitual adequado por parte dos alunos, a aprendizagem por descoberta ignora que possam existir concepções alternativas, que podem levar os estudantes a interpretarem os eventos observados de forma diferente daquela pretendida pelo professor. Inúmeras investigações têm evidenciado que esquemas teóricos alternativos levam os alunos a interpretarem de formas variadas os experimentos por eles realizados.

ATITUDES CIENTÍFICAS

"Atitudes científicas" podem ser definidas como aquelas abordagens e atitudes relacionadas a informações, idéias e procedimentos considerados essenciais para aqueles que lidam com a ciência. Há uma diferença entre atitudes científicas e habilidade para usar procedimentos científicos. Não há dúvida que a incorporação de atitudes científicas ocupa lugar de destaque nas questões que envolvem as reformulações curriculares. Existe uma crença generalizada e que os alunos poderão apreciar melhor as atividades dos cientistas adotando procedimentos semelhantes àqueles por eles utilizados. Daí decorrem três questões:

1. O tipo de trabalho prático é capaz de promover tais atitudes?

2. Esta imagem de ciência encoraja os alunos a optarem por estudar ciências?

3. Os cientistas realmente possuem estas características?

A busca pelas respostas corretas e o interesse em relação ao que "deve ocorrer", que caracteriza a maioria dos trabalhos experimentais propostos nas escolas vai de encontro a respostas afirmativas para as questões propostas anteriormente. O distanciamento da vida real a aparente supressão da individualidade projetada por esta idéia estereotipada das atitudes científicas é provavelmente mal recebia pelos alunos. Sendo assim, uma resposta afirmativa para a segunda questão é também inadequada. Os jovens têm necessidade de perceber que os cientistas podem ser afetuosos, sensíveis, bem humorados e parciais ou - mais importante ainda - pessoas afetuosas, sensíveis e bem humoradas podem vir a ser cientistas.

Para a terceira questão, a resposta é "provavelmente não". Há mais de 25 anos Roe sugeriu que os cientistas não possuem tais características em particular, entretanto ainda se continua concebendo que isto ocorra! Em outras palavras, parece que houve uma introjeção dos mitos sobre a impessoalidade objetiva dos cientistas. Examinando até que ponto os cientistas exibiram estas características estereotipadas de "investigador objetivo e imparcial em busca da verdade", Mahoney observou que os cientistas são freqüentemente ilógicos em sua forma de trabalhar, especialmente quando estão defendendo seus pontos de vista ou atacando seus opositores. Constatou também que os cientistas são altamente seletivos em suas anotações escritas e que apegam-se muito ao seu ponto de vista caso alguma evidência contraditória apareça. O autor concluiu que longe de estarem livres de emitir julgamentos, os cientistas são freqüentemente impetuosos portadores da verdade. Mitroff e Mason fazem a distinção entre dois tipos de cientistas: aqueles extremamente especulativos, que não hesitariam em construir uma teoria ampla sobre o sistema solar baseados em dados que ainda não existem; e os cientistas "ligados aos dados", os quais não seriam capazes de tirar sua própria pele do fogo por falta de provas de que este a estaria realmente queimando. O que este estudo e muitos outros mostram é que este estereótipo não pode ser tomado como a realidade associada aos cientistas e à produção do conhecimento científico. Atualmente muitos estudos etnográficos estão sendo realizados no sentido de buscar saber mais sobre as atividades dos cientistas.

CONCLUSÃO

Ao longo deste artigo argumentos teóricos e evidências advindas de trabalhos de investigação reforçaram a concepção de que o trabalho prático nas escolas - tal como é organizado atualmente - configura-se como improdutivo, incapaz de justificar sua existência.

Parece claro que a maneira pela qual o trabalho de laboratório é conduzido pode influenciar os ganhos em termos de aprendizagem, especialmente no que se refere à aprendizagem de conceitos científicos, à compreensão a ciência e à aquisição de atitudes científicas. Contudo não somos ainda capazes de responder definitivamente às questões sobre o valor pedagógico do trabalho de laboratório. Tudo o que podemos dizer é que alguns professores são capazes de utilizar o trabalho prático com sucesso, com alguns alunos, e atingir alguns de seus objetivos.

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