Regina GouveiaΣε ευ νο φοσσε προφεσσορα δε Φσιχα ...Algumas reflexões sobre práticas lectivas1999
2A todos os meus alunos que ao longo de toda a minha carreira, me têmestimulado com as suas questões, com as suas dúvidas,...
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4Agradeço... 3Índice 5Siglas utilizadas 7Prefácio 9Em jeito de introdução.... 111-Por que razão há tantos alunos com dific...
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6No texto poderão eventualmente ser encontradas as seguintes siglas:CA- concepções alternativascc- corrente contínuaca- co...
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8O Livro “Se eu não fosse professora de Física...”, de Regina Gouveia, foi lido pormim do princípio ao fim sem qualquer ca...
9relevância para o ensino e para os seus protagonistas. Penso sinceramente queRegina Gouveia o conseguiu neste Livro. Não ...
10Sou professora de Física e Química e comecei por sê-lo um pouco por acaso.Até ao 5º ano do Liceu (actual 9º ano de escol...
11(na altura era assim que se dizia) da secretaria, a fim de requerer a mudança, masnão cheguei a ser atendida. Desisti da...
12(...) Talvez a razão fundamental resida em que o nosso pensamento está configuradomais para a acção, para a intervenção ...
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14O insucesso de muitos alunos em Física/Química não é de hoje. Até à décadade 70, o que então se designava por ensino sec...
15invocam razões, algumas delas poderosas. Se existe uma feroz competição pelo acessoao ensino superior, e se os exames pr...
16Uma das principais críticas que se faz hoje ao ensino a todos os níveis,e em particular nos Estados Unidos, é que os alu...
17promover não só a construção de saberes necessários a uma compreensão adequadadesses problemas, mas também hábitos de re...
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19A questão A, foi resolvida em média por 50 % dos alunos no 9º ano e 90% no10º ano, mas no que respeita à questão B, quer...
20Questão DAs seis caixas representadas na figura contêm diferentes substâncias, mas há duascaixas com uma mesma substânci...
21Questão EUm corpo de massa 0,4 kg está apoiado numasuperfície horizontal. Sobre ele actuam as forças F deintensidade 8N ...
22Na resposta à alínea 1 da questão, um aluno com média de 18, que pretendiamelhoria de nota, a propósito da condução, res...
23Figura 1: Características de exercícios e problemasExercício Problema dados explícitos e em númeronecessário e suficien...
24A resposta poderá ser dada a partir de um excerto de um folheto da Galp(Figura 2), que o aluno terá que analisar a fim d...
25Figura 2- Excerto de um folheto informativo(Incluir Figura 2)
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27 analisar cuidadosamente os resultados à luz das hipóteses e dos casoslimite4- Ainda uma outra situação, em que se comp...
28Questão NUm móvel desloca-se segundo uma trajectória rectilínea, de acordo com a equaçãos = 25 + 40t – 5 t2 . Se se desl...
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30À luz da perspectiva construtivista, vigente no ensino- aprendizagem dasCiências, aprender pressupõe um processo de cons...
31F2-Perante um circuito não ramificado, os alunos consideram, genericamente,que a intensidade de corrente vai diminuindo ...
32se formava um gás e a maior parte previu que a massa diminuiria, com o fundamentode que se formava um gás e os gases são...
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34A recomendação mais frequentemente feita para a reforma do ensino dasciências exige que os conceitos e os processos de r...
35Figura 3: Domínios CTS para ensino e avaliaçãoMundo da sociedadeAplicaçõesCriatividadeConceitosProcessosAtitudesConexões...
36seguem relatam a utilização de situações problemáticas para o ensino de outrosconceitos5.1- Na disciplina de TLF, bloco ...
37assustadora sobre a poluição do rio Trancão. Os alunos interessaram-se por saber sea situação do Douro seria semelhante....
38coerência com a lei e pedir-lhes que proponham explicações para a incoerência, casoesta se verifique.O que acabo de refe...
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40A resposta à questão colocada no início deste capítulo não é linear. Cachapuz(1989), a este propósito, propõe uma reflex...
41O referido autor considera que os professores usam frequentemente oTrabalho Experimental de forma irreflectida sobreutil...
42Quer as experiências quer as experiências ilustrativas podem constituirdemonstrações feitas pelo professor e em qualquer...
43variação I = I(V) para condutores óhmicos e não óhmicos. De seguida ser-lhes-áproposta uma questão, para resolverem atra...
44inferior aos outros dois. Isto levará os alunos a formular questões cuja exploração (afazer no capítulo 8), é potencialm...
45Esta actividade muito simples, enquadrada numa perspectiva CTS, permitedesenvolver uma série de conceitos (convexão, con...
46Actividade 5Ainda numa perspectiva CTS, a actividade que aqui se descreve, poderá serutilizada no 8º ano, na unidade “Nó...
47A primeira questão permite explorar (introduzir ou revisitar) os conceitos desubstância, mistura, solução, soluto, solve...
48mecânica. Mais importante que a utilização do equipamento (que obviamente tem queser utilizado pelo menos uma vez pelos ...
49Esta actividade é interessante por permitir aos alunos reflectir sobre o seupróprio pensar. Assim, na resposta ao proble...
50A resposta à questão colocada no início deste capítulo parece óbvia, no entantonem sempre isso acontece. Assim, e tendo ...
51Não foi atribuída qualquer cotação na resposta. É óbvio que se pedia paracomparar X com Z e o aluno compara X com Y( eve...
52Relativamente à observação no trabalho na sala de aula e aos testes sumativos,gostaria de acrescentar um pouco mais. Foi...
53Relativamente aos testes e tendo em conta algumas das considerações acimatecidas, há já alguns anos que os testes que pr...
54Figura 5- Questionário colocado aos alunos sobre testes de consultaAo longo deste ano foram propostos testes sumativos e...
55Tratamento das respostas ao questionárioRelativamente à questão 1, o tratamento dos resultados conduziu à construçãodo g...
56Ciências da Terra e da Vida 13%Nenhuma 17%Técnicas laboratoriais de Química 21%Filosofia 25%Matemática 58%Físico-Química...
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58Na planificação de uma unidade didáctica, ou de uma fracção da mesma, éimportante ter em conta diferentes propostas emer...
59Figura 6- Aspectos que devem ser tidos em conta ao elaborar uma planificação1-Identificação de conteúdos2-Identifcação d...
60questões que vão permitir um envolvimento dos alunos. Pretende-se que esteambiente favoreça o crescimento do conheciment...
61invólucro. Quando o professor ou algum aluno se propõe a utilizá-lo deforma correcta levantam-se logo vozes interrogativ...
Se eu não fosse professora de física. algumas reflexões sobre práticas letivas
Se eu não fosse professora de física. algumas reflexões sobre práticas letivas
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  1. 1. Regina GouveiaΣε ευ νο φοσσε προφεσσορα δε Φσιχα ...Algumas reflexões sobre práticas lectivas1999
  2. 2. 2A todos os meus alunos que ao longo de toda a minha carreira, me têmestimulado com as suas questões, com as suas dúvidas, com a suacuriosidade.Aos professores estagiários, pelos desafios que cada ano aceitampartilhar comigo.A muitos professores, não apenas de Física e Química, e de todos osníveis de ensino, pelos debates que comigo tantas vezes têm mantido epelos momentos de reflexão que me têm propiciado.Ao Fernando, ao Miguel, ao Nuno, à Teresa e à Cláudia pela forma comoacarinharam este meu projecto.Finalmente, mas de uma forma muito especial, à Professora DoutoraNilza Costa que, apesar dos seus múltiplos afazeres, me deu a honra deanalisar criticamente este livro.Agradeço...
  3. 3. 3
  4. 4. 4Agradeço... 3Índice 5Siglas utilizadas 7Prefácio 9Em jeito de introdução.... 111-Por que razão há tantos alunos com dificuldades na aprendizagem daFísica/Química ?152-O que é importante que os alunos aprendam ? 173-A que atribuir a falta de reflexão dos alunos perante grande parte das questõesque lhes são colocadas ?194-Por que razão os alunos opõem resistência à mudança de concepções ? 315-Por que se fala hoje tanto na importância da contextualização ? 356-Qual a importância das actividades experimentais nas aulas de Física/Química?417-Que coerência deve existir entre o que pretendemos ensinar e o quepretendemos avaliar ?518-Como construir estratégias de ensino-aprendizagem ? 59Em jeito de conclusão.... 79Referências bibliográficas 81Índice
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  6. 6. 6No texto poderão eventualmente ser encontradas as seguintes siglas:CA- concepções alternativascc- corrente contínuaca- corrente alternaCTO- Casa termicamente optimizadaCTS- Ciência/Tecnologia/SociedadeEDP- Electricidade de PortugalFCUP- Faculdade de Ciências da Universidade do PortoFEUP- Faculdade de Engenharia da Universidade do PortoFQ- Físico-QuímicasGIRA- Grupo de informação e recreação astronómicaGIRP - Grupo de Investigação em Resolução de ProblemasRP- Resolução de problemasSMAS- Serviços Municipalizados de águas e saneamentoTE- Trabalho experimentalTLF- Técnicas Laboratoriais de FísicaUE- União EuropeiaSiglas Utilizadas
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  8. 8. 8O Livro “Se eu não fosse professora de Física...”, de Regina Gouveia, foi lido pormim do princípio ao fim sem qualquer cansaço e as paragens que existiram serviramtão só para me fazer reflectir. Ao lê-lo foi crescendo em mim a ideia da sua grandepertinência, nomeadamente para todos aqueles que de algum modo estão envolvidosno ensino da Física e da Química (FQ), nas nossas escolas básicas e secundárias, eque desejam que ele seja cada vez mais um ensino de qualidade. Assim, penseiprincipalmente em Professores e futuros Professores de FQ, mas pensei também emInvestigadores Educacionais (e da Didáctica da Física e da Química, em particular) eem Pais dos nossos alunos. Certamente que todos esses diferentes intervenienteseducativos ao ler o Livro irão sentir que o seu cerne é contribuir para que o ensinoministrado tenha significado para os nossos alunos e que os ajude a desenvolverem-senão só enquanto alunos mas, também, enquanto futuros cidadãos que se esperaresponsáveis. Ele ajudará certamente a que cada um de nós possa fazer algo nessesentido também.Muitos têm sido os estudos de investigação em Didáctica que têm procuradocontribuir para a finalidade acima enunciada, no entanto, é também conhecido que amensagem dos investigadores não tem chegado, como o desejado, aos seus principaisdestinatários (nomeadamente, professores e alunos). O Livro que agora se publica tema vantagem de “dizer” essa mensagem utilizando uma linguagem simples, masrigorosa e fundamentada, e ilustrada com múltiplas situações práticas que ajudarão,muito certamente, a dar forma às ideias avançadas. Essas situações, conforme aautora refere, não pretendem ser receitas a seguir pelos professores mas tão sópropostas que, por um lado consubstanciam as perspectivas inovadoras apresentadase, por outro, poderão ajudar os professores e educadores a delinear estratégias emconsonância com as mesmas. Muitas delas, senão todas, são situações reais,experienciadas pela autora ao longo da sua vida profissional. Este elementocertamente ajudará a dar credibilidade quanto è exequibilidade do que é proposto.Aqueles que desejarem aprofundar mais as ideias avançadas poderão prosseguir a sualeitura através da vasta bibliografia que é citada ao longo do texto e referenciada nofinal do Livro.Ao longo da minha experiência profissional, enquanto formadora de professorese investigadora em Didáctica da Física, tem vindo a crescer em mim a ideia danecessidade de cada vez mais nos esforçarmos para que o nosso discurso tenhaPrefácio
  9. 9. 9relevância para o ensino e para os seus protagonistas. Penso sinceramente queRegina Gouveia o conseguiu neste Livro. Não tenho qualquer dúvida que aconselhareia sua leitura a todos aqueles que daqui para a frente comigo trabalharem.Aveiro, 02 de Setembro de 1999(Nilza Costa)(Professora Associada da Universidade de Aveiro, especialidade Didáctica da Física)
  10. 10. 10Sou professora de Física e Química e comecei por sê-lo um pouco por acaso.Até ao 5º ano do Liceu (actual 9º ano de escolaridade) gostei genericamente de todasas disciplinas à excepção de História. A isso não devem ter sido alheias por um lado aminha má memória e por outro a má experiência que tive com a maior parte dosprofessores da disciplina. Em 3 anos tive 5 professores e desses apenas dois nãoapresentavam a história como uma sucessão de datas, factos e nomes, para mim umtanto desconexos. Mas não é da disciplina de História que pretendo falar; se a cito éporque pretendo enfatizar a importância do professor na aprendizagem dos alunos.Voltaremos mais tarde a este ponto.Retomando o fio condutor, dizia que até ao 5º ano praticamente todas asdisciplinas me interessavam, mas a matemática exercia sobre mim um fascínio maiorque qualquer das outras. Chegada ao fim do 5º ano, impôs-se a opção entre as Letrase as Ciências; o gosto pela matemática decidiu a minha opção- optei pelas ciências.Ao longo dos 6º e 7º anos, comecei a pensar no curso que gostaria de tirar. Só se meapresentavam duas opções- Medicina e Matemática. A primeira, motivadaessencialmente pela generosidade e pelo idealismo que se tem quando se é jovem.Para mim ser médica era a melhor forma que encontrava de poder ajudar os outros. Asegunda decorria do meu gosto quer pela matemática, quer por ensinar- desdepequena em minha casa havia colegas de ano, ou mais atrasados, a quem eu, commuito gosto, tirava dúvidas. No 7º ano (actual 11º) tive um professor excepcional amatemática e pensava decidir-me pelas matemáticas. Foi esse professor que meentusiasmou acerca de um curso de que lá, numa cidade de província, nunca ouvirafalar- engenharia química. Matriculei-me em engenharia química, mas ainda antes doinício das aulas, resolvi mudar para matemáticas. Estive uma tarde inteira na bicha(...) Andar no mundoé como atravessar o continente negrodo berço à contracosta.Vai-se crescendo e andando.Sonhando enquanto é tempo(...)In “Poema da Selva”, Novos Poemas Póstumos de AntónioGedeão, 1ª edição, 1990, Edições João Sá da Costa, LisboaEm jeito de introdução....
  11. 11. 11(na altura era assim que se dizia) da secretaria, a fim de requerer a mudança, masnão cheguei a ser atendida. Desisti da mudança e estive dois anos em engenhariaquímica. No fim do segundo ano, decidi mudar, não para matemáticas mas paraFísico-Químicas, a fim de aproveitar o máximo de cadeiras feitas. Durante todo ocurso, as cadeiras de que mais gostei foram as de Matemática, seguindo-se as deFísica. Quando acabei o curso e comecei a leccionar num Liceu (como se chamava naaltura), ao sentir necessidade de explicar aos alunos o significado físico de algunsconceitos, apercebi-me de que, até aí, eu tinha visto a física mais como umamatemática aplicada, do que uma disciplina autónoma. Tive que reestudá- la de outromodo e comecei então a aperceber-me de como a física é uma disciplina fascinante.Isso de modo algum significa que saiba interpretar fisicamente muitos fenómenos,significa apenas que tento interpretá-los e não apenas reduzi-los a meras equaçõesmatemáticas.Porque razão conto isto? Li um dia uma entrevista a um professor em que umadas perguntas era:-O que gostaria de ser se não fosse professor?Ao que o professor respondeu:- Gostaria de o ser.Achei a resposta muito interessante e dei comigo a pensar que se um dia meperguntassem o que eu gostaria de ser se não fosse professora de Física tambémresponderia: Gostaria de sê-lo. Se ser professor é sempre uma tarefa aliciante, apesarde todos os “senãos”, ser professor de Física é, em meu entender, duplamentealiciante. Mas de imediato, reflecti: Se eu nunca tivesse sido professora de Física, porcerto não saberia como é fascinante sê-lo e por isso não poderia responder desse modo.É por esse motivo, que gostaria de mostrar aos professores, essencialmente aos quese iniciam, que ensinar física é uma tarefa belíssima que vale a pena enfrentar.Mas se é certo que há já algum tempo pensava em partilhar alguma da minhaexperiência profissional, foi a partir da leitura do artigo de José Martin Toscano “Elanálisis y la comunicación de experiencias. Algunos exemplos y recursos”, publicadono número 13 da revista “Alambique” de Julho de 1997, que as ideias começaram aser passadas para o papel. E porquê? A resposta poderá ser encontrada nos extractosque transcrevo, embora traduzidos:É curioso o facto de que os professores e professoras que já há alguns anosestamos ligados, de uma ou outra forma, a processos de inovação nos centros, temosfrequentemente a sensação de que cada vez que iniciamos algum tipo de experiência,partimos quase do zero. Se recorremos a bibliografia (revistas, livros, etc.,) é difícilencontrar referentes práticos que nos possam esclarecer, ou seja, outras experiênciasdesenvolvidas e sistematizadas por outros professores e professoras, em outroscontextos escolares.(...)
  12. 12. 12(...) Talvez a razão fundamental resida em que o nosso pensamento está configuradomais para a acção, para a intervenção do que para a análise e a reflexão. Pois escreverexige uma disciplina mental que requer, por sua vez, aprendizagem e treino. (...) Porquetambém existe a sensação de banalidade do que dizemos quando pensamos numpossível público ao qual não estamos habituados quando pensamos no juízo de outraspessoas... (...) Mas também temos aprendido que vale a pena realizar esse esforço. Senão queremos começar sempre do zero, se não queremos ficar apenas no imaginar umamudança na escola, quando realmente tudo continua na mesma, um dos pilares sobreos quais podemos ir construindo essa mudança, é a difusão e a análise de experiênciasinovadoras que a exemplifiquem.(...) Assumimos então não só a responsabilidade de tentar mudar mas a de mostrar aosdemais como o fazemos concretamente.Tenho vindo a fazer referência á minha condição de professora de Física. Éóbvio que os professores de Física são genericamente também professores de Química,por isso ao longo do livro serão feitas algumas reflexões no que respeita ao ensino-aprendizagem da Química. Mas embora eu ache a Química interessante, nuncaconsegui que produzisse em mim o mesmo “encantamento” que a Física. Há, porcerto, muitos professores de Química que pensam acerca dela o mesmo que eu pensosobre a Física. A eles lanço o desafio de nos darem o seu testemunho.Finalmente gostaria de referir que este livro não tem, nem pode ter, qualqueroutra pretensão que não seja sensibilizar os professores para uma reflexão sobre assuas práticas. Para isso incluirei uma bibliografia relativamente extensa quepermitirá fundamentar muitas das propostas vigentes, no âmbito do ensino dasCiências, particularmente da Física e da Química.
  13. 13. 13
  14. 14. 14O insucesso de muitos alunos em Física/Química não é de hoje. Até à décadade 70, o que então se designava por ensino secundário, estava dividido em três ciclos:o 1º correspondia aos actuais 5º e 6º anos de escolaridade, o 2º aos 7º, 8º e 9º efinalmente o 3º ao 10 e 11º. No 2º ciclo as disciplinas estavam organizadas em duassecções- Letras e Ciências. Para concluir o 5º ano, os alunos teriam que ter aprovaçãonas duas secções mas podiam reprovar a uma disciplina de cada secção, a não serque quisessem continuar estudos. Neste caso, apenas poderiam reprovar a umadisciplina numa das secções. Na secção de Ciências, quando os alunos passavamreprovados a uma disciplina, essa disciplina, quase sem excepção, ou era CiênciasFísico-Químicas ou era Matemática. Mas o facto de o insucesso nestas disciplinas virde longe não pode, de modo algum, ser visto como uma fatalidade irremediável. Daíque a questão colocada no início do capítulo: “Porque razão há tantos alunos cominsucesso na aprendizagem da Física/Química? “ seja pertinente.As razões do insucesso dos alunos na Física/Química são inúmeras, pelo queresponder a esta questão não é tarefa fácil. Genericamente os professores atribuemesse insucesso a causas que lhes são exteriores- falta de conhecimentos dematemática, falta de domínio da língua, falta de hábitos de trabalho, falta decapacidades cognitivas adequadas, existência de múltiplas áreas de interesse para osjovens (televisão, vídeo, cinema, discotecas, jogos de computador, internet, etc) queentram em concorrência com a escola e com os quais esta tem dificuldade emcompetir. Obviamente que todos estes factores podem ser responsáveis pelo insucessomas, não é menos verdade que também os professores podem contribuir para essemesmo insucesso, quando ignoram as ideias prévias dos alunos, apresentam amatéria de uma forma descontextualizada, privilegiam o uso de algoritmos e damecanização, não estimulam nos alunos capacidades como problematizar, seleccionar,propor explicações, elaborar projectos, etc. Também para tudo isto os professoresQue língua estrangeira é estaque me roça a flor do ouvido,um vozear sem sentidoque nenhum sentido empresta?(...)In “ Desencontro”, Poesias Completas de António Gedeão,1968, Portugália Editora, Lisboa1 - Por que razão há tantos alunos com dificuldades naaprendizagem da Física/Química ?
  15. 15. 15invocam razões, algumas delas poderosas. Se existe uma feroz competição pelo acessoao ensino superior, e se os exames privilegiam o uso de algoritmos e a mecanização, eapenas pretendem avaliar o conhecimento conceptual, como poderão os professorester em conta, particularmente no Ensino Secundário, os conhecimentos processual eatitudinal? E será que não existem razões para privilegiar os conceitos em detrimentodas capacidades, das atitudes, dos valores? Creio que a resposta a esta últimaquestão, só pode ser NÃO. Quando penso na imensidão de conceitos que aprendi aolongo de toda a minha vida, particularmente nas escolas (primária, secundária,superior) e na pequeníssima percentagem dos mesmos que ainda recordo, souforçada a concluir que não foi, por parte das escolas, um bom investimento. Não querocom isto significar que não se devam ensinar os conceitos, nas creio que é igualmenteimportante investir no desenvolvimento de capacidades (cognitivas e manipulativas) evalores. Por outro lado, considero que as mudanças institucionais dificilmenteocorrem sem pressão dos cidadãos, pelo que se queremos que o sistema mude,teremos que ser nós a mudar e a exercer pressão com vista à mudança.Alguns estudos feitos em outros países revelam que alunos, a quem a Física e aQuímica tenham sido ensinadas através de estratégias inovadoras, obtêm melhoresresultados mesmo em provas tradicionais, pelo que parece não haver razões paratemermos as mudanças. E se há mudanças que implicam alterações radicais nasestratégias de ensino-aprendizagem, há outras que implicam pequenas alterações. Emcapítulos posteriores voltaremos a abordar este ponto bem como outros anteriormentefocados.
  16. 16. 16Uma das principais críticas que se faz hoje ao ensino a todos os níveis,e em particular nos Estados Unidos, é que os alunos não aprendem a raciocinar e apensar criticamente (Hurd, 1989). Creio que este aspecto poderá ser constatado emmuitos outros países, nomeadamente no nosso. Efectivamente, se colocarmos aosalunos um exercício como o que se indica a seguir, muito provavelmente obteremosrespostas que evidenciam o que acaba de ser referido.Um corpo, com a massa de 2kg, cai da altura de 5m.1- Calcula:1.1- o tempo que demora cair1.2- a velocidade com que atinge o solo2- Indica, justificando, se o corpo atingiria mais rapidamente o solo caso a suamassa fosse dupla.Apesar de terem usado na resolução das questões 1.1 e 1.2 fórmulas em quenão intervém a massa do corpo, muitos alunos provavelmente responderão sim naquestão 2, dada a concepção alternativa de que um corpo cai tanto mais depressaquanto mais pesado for. A resolução do exercício é feita de forma mecânica, pelo queos alunos se limitam a usar a fórmula adequada a cada uma das alíneas sem qualquerreflexão sobre a questão global.Esta falta de reflexão, bem como a resistência oferecida pelos alunos àmudança conceptual são, por certo, responsáveis por muito do insucesso no ensino-aprendizagem das Ciências. No campo da investigação educacional tem-se vindo averificar uma mudança progressiva de paradigma, conduzindo a concepções sobre oensino das ciências que valorizam a construção de saberes, e o desenvolvimento decapacidades e atitudes que permitam, por um lado, uma adaptação ao ritmo demudança dos nossos dias e, por outro, tomadas de decisão conscientes sobreproblemas locais e globais. Martins e Veiga (1999), consideram que a Escola deveO Universo é feito essencialmente de coisanenhumaintervalos, distâncias, buracos, porosidade etérea.Espaço vazio, em suma. O resto é a matéria.(...)In “ Máquina do mundo”, Poesias Completas de AntónioGedeão, 1968, Portugália Editora, Lisboa2- O que é importante que os alunos aprendam?
  17. 17. 17promover não só a construção de saberes necessários a uma compreensão adequadadesses problemas, mas também hábitos de reflexão e questionamento. Hurd (1987)considera que devem ser dadas aos alunos oportunidades para integrarem umainformação científica válida na formulação de julgamentos éticos. O ensino-aprendizagem das Ciências deve, pois, ser entendido mais como um processo do quecomo um produto de informações, factos, modelos, teorias, que muitos autores,nomeadamente Yager (1992) incluem no que designam por domínio conceptual. Emmuitos estudos aparece a referência a outros domínios de conhecimentos, para alémdo conceptual, nomeadamente os domínios processual e atitudinal ( Yager, 1992;Sánchez Blanco, 1997). No domínio atitudinal incluem-se sentimentos, valores etomadas de decisão, enquanto que no processual se incluem processos como observar,descrever, classificar, seleccionar, organizar, prever, inferir, controlar variáveis,formular hipóteses, elaborar projectos. Alguns autores (por exemplo Beyer,Presseissen, Quellmalz, Ratths et al, citados por Cruz, 1989) referem-se a estesprocessos falando em capacidades, e distinguindo, por vezes, entre capacidadeselementares e complexas. Nestas últimas incluem resolver problemas, tomar decisões,avaliar, etc .A necessidade de valorizar não apenas o conhecimento conceptual mastambém os conhecimentos processual e atitudinal, deve levar a uma reflexão por partede todos aqueles que estão envolvidos no ensino aprendizagem da ciência, muito emparticular os professores.A este propósito, não posso deixar de citar Hurd (1987), pp 55, que terminaassim o seu artigo “Ciência- Tecnologia- Sociedade: um novo contexto para o ensino daciência no secundário”:Desde que começou a ler este artigo a quantidade de novo conhecimentoentretanto gerado dá para encher 25 volumes da Enciclopédia Britânica- o ritmo médio éde 27 volumes em cada 30 minutos, dia e noite, semana após semana (....) Muito do queum estudante precisará de saber para usar na vida e no trabalho ainda não foidescoberto. O que é que isto significa para o ensino da ciência? Significa que ascapacidades e a arte de aprender tornam-se os objectivos principais do ensino-aprendizagem da ciência de forma a que os estudantes possam ficar para sempre bemeducados. Numa idade de informação, cada estudante deve adquirir a capacidade paraidentificar nova informação, avaliar o seu valor e ser capaz de controlar a suacapacidade para usar adequadamente este conhecimento.
  18. 18. 18Uma das áreas em que os alunos apresentam muitas dificuldades é a resoluçãode Problemas (RP). Também aqui os professores atribuem essas dificuldades a váriascausas, muito em particular às dificuldades matemáticas, no entanto raramentereferem a didáctica utilizada. Mas será que essa não é uma das principais causas?Por várias vezes coloquei as questões A e B em testes sumativos para alunosde 9ºano e cheguei inclusivamente a colocá-las a alunos de 10 º ano.Questão ACalcula a potência de uma máquina de lavar louça, sabendo que durante um programade lavagem de 1,5 h consome 1,8 kWh .Questão BA tabela anexa contem informações quanto ao modo como a família Silva utiliza dois dosseus electrodomésticos .Arca frigorífica Temperatura interior igual a -15 ºC ; consumo médio diário igual a1,2 kWhMáquina dalouçaUm programa diário a 40 ºC ; consumo médio diário igual a 1,2kWhConsidera a seguinte afirmação: A potência da máquina da louça da família Silva ésuperior à potência da sua arca frigoríficaManifesta a tua concordância ou discordância com a afirmação, indicando razõesjustificativas.(...) Põe-se o Sol porque o seu movimento é relativo.Derrama cores porque os meus olhos vêem.Mas por que será belo o pôr do Sol? (...)In “Poema das coisas belas”, Poemas Póstumos de AntónioGedeão, 1ª edição, 1984, Edições João Sá da Costa, Lisboa3-A que atribuir a falta de reflexão dos alunos perantegrande parte das questões que lhes são colocadas?
  19. 19. 19A questão A, foi resolvida em média por 50 % dos alunos no 9º ano e 90% no10º ano, mas no que respeita à questão B, quer num ano, quer no outro, ou nenhumaluno resolveu ou apenas um ou dois conseguiram resolvê-la. De entre as respostasà questão B, citam-se, por ex. :A potência da máquina é maior porque funciona a temperatura mais elevadaA potência da máquina é maior porque 40 é maior que -15A potência da máquina é 55 vezes maiorA potência da máquina é 25 vezes maiorA potência é igual porque gastam o mesmoA potência do frigorífico é maior porque "fazer frio" gasta muita energiaAs duas questões envolvem a aplicação de um mesmo conceito e apresentam amesma dificuldade matemática mas, perante dados em excesso, a maior parte dosalunos é incapaz de seleccionar os dados relevantes, tal como é incapaz de ir buscarao seu quotidiano outros dados de que necessita.Passo agora a descrever uma outra situação, que teve lugar numa turma de11º ano quando a corrente eléctrica fazia parte do respectivo programa. Foi colocadanum teste diagnóstico a seguinte questão:Questão CConsidera o circuito esquematizado. Qual deverá ser a indicação do amperímetro A2sabendo que A1 indica 0,2 A?A1 20 Ω A2Um dos alunos (com média de 16), chamou-me várias vezes insistindo queprecisava de mais dados e acabou por escrever no teste(sic) :O problema não pode ser resolvido porque faltam dados e a lei de Ohm não"encaixa".A preocupação do aluno era utilizar um algoritmo, sem qualquer análisequalitativa prévia do problema.No âmbito da investigação levada a cabo em 1995/1996, dentro do meuprojecto de licença sabática (Gouveia, 1995), foi apresentada a questão anexa aalunos de Físico-Químicas, de 9º, 10º e 12º anos:
  20. 20. 20Questão DAs seis caixas representadas na figura contêm diferentes substâncias, mas há duascaixas com uma mesma substância . Pretende-se que identifiques essas duas caixas eque justifiques a tua escolha.As caixas A,B,C são idênticas entre si e cada uma, vazia, pesa 100 g. As caixas D,E,Fsão idênticas entre si e cada uma, vazia, pesa 50 g.Curiosamente em todos os anos houve respostas incorrectas, mas as respostasX e Y anexas merecem particular reflexão.:Resposta X(sic)O problema até pode ser fácil mas é confuso e foi a 1ª vez que tive um destegéneroResposta Y(sic)caixa A- 200 g x 50 cm3 = 10000caixa B- 200 g x 50 cm3 = 10000Eu não me lembro bem, mas acho que se tinha de multiplicar o volume pelo peso.Se assim for é a caixa A e DTambém neste caso a preocupação dos alunos foi utilizar um algoritmo, semqualquer análise qualitativa prévia do problema.As situações E e F que se descrevem a seguir ocorreram em provas deavaliação. Numa prova global de 10ºano foi colocada a questão:AO volumede substânciana caixa é50 cm 3e a caixa cheiapesa 300 gBO volumede substânciana caixa é100 cm 3e a caixa cheiapesa 300 gCO volumede substânciana caixa é200 cm 3e a caixa cheiapesa 250 gDO volumede substânciana caixa é50 cm 3e a caixa cheiapesa 250 gEO volumede substânciana caixa é100 cm 3e a caixa cheiapesa 300 gFO volumede substânciana caixaé 200 cm3e a caixa cheiapesa 250 g
  21. 21. 21Questão EUm corpo de massa 0,4 kg está apoiado numasuperfície horizontal. Sobre ele actuam as forças F deintensidade 8N e a força de atrito A de intensidade 2N......60 ºFB C1.4-Qual a variação de energia cinética sofrida pelo corpo no trajecto referido na alínea1.21? Justifique devidamente.Um aluno respondeu (sic):Não é possível resolver pela fórmula Ec= ½ mv2 porque não temos o volume e nãoé possível resolver pela fórmula W = ∆ Ec porque há atritoMais uma vez emerge a preocupação em utilizar um algoritmo, sem qualquerreflexão acerca do mesmo.Num exame de equivalência à frequência, na disciplina de TLF, bloco I, umadas questões era:Questão FUma das técnicas de construção civil para aproveitamentosolar é a utilização de paredes de Trombe que consistem noseguinte. Na fachada (F) de uma casa, é colocada umaespécie de janela em vidro (V), por trás da qual existe umparede de betão(P), enegrecida. Por trás dessa parede existeo compartimento a aquecer. Muitas vezes a parede P temduas aberturas, uma superior A, e outra inferior B. Nestatécnica de construção está patente a atenção dada átransferência de energia, como calor, por condução,convecção e radiaçãoFAV PCompartimentoB1-Indique, justificando da forma mais completa possível se, numa parede de Trombe,os três processos de transferência de energia como calor, assumem igual importância2-Indique, justificando, porque razão as paredes de Trombe são feitas em betão e nãoem alumínioA fim de responder á questão, apresentava-se, no início do teste, a seguinteinformação:Ao longo da prova poderão ser úteis os dados contidos na tabela anexaÁgua Alumínio Betãocapacidade térmica mássica (J kg-1 0C-1) 4186 900 3350condutibilidade térmica ( W m-1 0C-1) 0,61 237 20coeficiente de dilatação volumétrica (0C-1) 210 x 10 -6 72 x 10 -6 30 x 10 -61 O trajecto correspondia a um deslocamento de 3,0 m de B para C.
  22. 22. 22Na resposta à alínea 1 da questão, um aluno com média de 18, que pretendiamelhoria de nota, a propósito da condução, respondeu (sic):A água contida na parede é má condutora térmica e o betão de que é feita aparede também..A resposta parece evidenciar, mais uma vez, a dificuldade de seleccionar osdados necessários á resolução do problema.Situações como as referidas foram por certo vivenciadas já por muitosprofessores de Física e Química dos Ensinos Básico e Secundário e a sua explicaçãopoderá encontrar-se, pelo menos parcialmente, no tipo de questões quehabitualmente se colocam aos alunos. Se analisarmos a maior parte dos exercíciospropostos em manuais, em fichas de trabalho, em fichas de avaliação sumativa ou empontos de exame, podemos constatar que genericamente os dados estão lá todos e emnúmero estritamente necessário. Aos alunos basta encontrar uma ou mais fórmulasque permitam ligar aqueles dados. Por que não passar a incluir dados em excessopara que os alunos tenham que seleccionar quais os relevantes para o exercício emcausa? Com esta pequena alteração, o aluno vai desenvolver o seu conhecimentoprocessual, ao desenvolver a capacidade de seleccionar. E se a questão for colocadanuma aula normal, por que não apresentá-la com falta de dados para que o alunopossa desenvolver capacidades mais complexas? Vários autores, entre eles Gil Pérezet al (1988) referem a importância de apresentar aos alunos questões em que háinsuficiência de dados. Outros autores, entre eles Kempa, (1986), citado por Jiménez(1995), referem também a importância do excesso de dados, considerando poucoadequadas as questões em que se apresenta aos alunos apenas a informaçãoessencial para a sua solução. A insuficiência e/ou o excesso de dados obrigarãonecessariamente a uma reflexão qualitativa prévia necessária à resolução dasquestões propostas aos alunos.Um outro aspecto que importa também salientar é que a apresentação de umexercício que vai sendo desdobrado em muitas alíneas, apresenta porventura maisdesvantagens que vantagens. O aluno resolve cada uma das alíneas, não vendo aquestão global que se lhe coloca. Podemos detectar facilmente o que acaba de serreferido com o exercício apresentado no início do capítulo anterior.A propósito do que tem vindo a ser referido, Kulm (1990), admite que osprofessores muitas vezes pensam que ensinam resolução de problemas mas o queensinam são fundamentalmente exercícios Embora não exista uma fronteira definidaentre exercício e problema (Watts, 1993; Lopes, 1994), há características que estãoessencialmente presentes no problema e não o estão no exercício. O quadro da figura1, (Gouveia et al, 1995), sintetiza essas características.
  23. 23. 23Figura 1: Características de exercícios e problemasExercício Problema dados explícitos e em númeronecessário e suficiente resolução única solução única obstáculo reduzido; questões deorientação aluno-sujeito passivo da aprendizagem pode ser resolvido mediante arecordação, reprodução ou aplicaçãode um algoritmo dados não explícitos (implícitos nadescrição da situação) vários caminhos para a resolução várias soluções possíveis grande obstáculo aluno-sujeito activo daaprendizagem envolve capacidades cognitivas,metacognitivas, afectivas epsicomotorasA transformação de exercícios em problemas é, a meu ver, uma tarefa alicianteque recomendo a todos os professores. Vejamos alguns exemplos:1-A questão B referida no início do capítulo não é mais que um problemacriado a partir do exercício proposto na questão A. Ao introduzir dados em excessonum exercício estamos a dar um passo para o transformar num problema, criandocondições para que o aluno desenvolva, não só conhecimento conceptual mas tambémprocessual.2-Vejamos um outro exemplo de transformação de um exercício em problema,desta vez no âmbito da QuímicaQuestão GSupõe que tens 44, 0 g de dióxido de carbono. Calcula o nº de moléculas existentesnessa massa bem como o volume PTN ocupado pela mesmaQuestão HCalcula o nº de moléculas existentes numa botija de gás das utilizadas no laboratório,bem como o volume de gás que se libertaria da botija se a deixássemos esvaziarcompletamente.Enquanto que a questão G é um exercício (o aluno não necessita de fazerqualquer análise qualitativa prévia), a questão H é um problema. O aluno terá quefazer uma análise prévia da situação que o levará a formular questões tais como:Qual é o gás?Qual a massa de gás contida na botija?
  24. 24. 24A resposta poderá ser dada a partir de um excerto de um folheto da Galp(Figura 2), que o aluno terá que analisar a fim de seleccionar a informação relevante.Em geral o aluno, de início, selecciona também informação não relevante como sejamas dimensões da botija, a partir das quais pretende calcular o volume de gás. Adiscussão que se deve criar à volta deste problema deverá levar a que o alunoreconheça posteriormente o desconhecimento de alguns dados (por ex. as condiçõesde pressão e temperatura no laboratório) e a irrelevância de outros, bem como a razãode ser dessa irrelevância.
  25. 25. 25Figura 2- Excerto de um folheto informativo(Incluir Figura 2)
  26. 26. 263-Vejamos ainda um outro exemplo de transformação de exercício (questão I)em problema (questão J)2Questão IUm Porsche 911 Turbo atinge a velocidade de 100 km/h, a partir do repouso, em 4,9 s.Supõe que o movimento é rectilíneo e calcula, para o intervalo de tempo referido:1-a aceleração média2-o espaço percorrido, supondo a aceleração constanteQuestão JUm condutor, que mora a 150 m de uma via rápida, sai de casa no seu SEAT AROSA1.0 e ao entrar na via rápida é autuado por conduzir a uma velocidade superior àpermitida na referida via. Em tribunal é ilibado, tendo os argumentos da defesa incididofundamentalmente em características do carro. Quais terão sido os argumentos dadefesa?Características do SEAT AROSA 1.0Peso: 864 kgDimensões:comprimento-3,536 m; largura- 1,460 m; altura-2,323 mvelocidade máxima : 150 km/hAceleração (0-100 km/h): 16,9 sConsumo(litros aos 100 km) : estrada (100-110 km/h)- 4,5;Auto-estrada(120-130 km/h)-6,3; cidade – 5,8Condições de ensaio: auto-estrada e estrada com trânsito médio. Cidade com trânsito.Piso seco, vento moderado. Duas pessoas a bordo(adaptado da Revista ACP, nº12, Dezembro de 1997, pp31)As duas questões envolvem fundamentalmente os mesmos conceitos, mas aquestão J, para além de estar contextualizada, permite desenvolver uma série decapacidades tais como: seleccionar informação relevante analisar criticamente a informação (por exemplo interpretar a informaçãorelativa à aceleração e identificar a falta de informação quanto à velocidademáxima permitida numa via rápida)2 Estas questões foram já discutidas em sessões de formação (Relatório Final da Acção PII-482, ProgramaCiência Viva, Departamento de Didáctica e Tecnologia Educativa, Universidade de Aveiro, Set. 99)
  27. 27. 27 analisar cuidadosamente os resultados à luz das hipóteses e dos casoslimite4- Ainda uma outra situação, em que se comparam as questões L e M.Questão LIntroduziu-se uma resistência de aquecimento de potência 300 W num recipiente com300 g de água. Calcula a elevação de temperatura da água sabendo que a resistênciaesteve ligada durante 6 min.Questão MUma resistência de aquecimento de potência 300 W esteve ligada durante 6 min numacafeteira com 300 g de água. Será que a água ferveu?Na primeira questão o aluno limita-se a aplicar fórmulas e obtém o resultado86 ºC para a variação de temperatura. Esta resposta é absurda por duas razões: o aluno admitiu que toda a energia foi transferida para a água, o que é absurdocom uma cafeteira; por outro lado o aluno não sabe qual era a temperatura inicial da água; seeventualmente fosse, por exemplo 20 ºC, e tendo o aluno admitido que toda aenergia foi transferida para a água, a energia fornecida teria sido suficientepara que a água entrasse em ebulição, pelo que a variação de temperatura nãoseria a calculada.A segunda questão obriga o aluno a reflectir pelo menos sobre este segundoaspecto, mas se o aluno for habituado a raciocinar sobre problemas reais, iráresponder que não tem dados suficientes pois desconhece que fracção de energia foiefectivamente utilizada no aquecimento da água.É óbvio que toda esta análise podia ser feita relativamente à questão L e nessaaltura não teria sido um exercício mas, na realidade, exercícios como o proposto naquestão L são colocados muitas vezes, sem a preocupação de que o resultado sejaviável numa situação real, pretendendo-se apenas como resposta o equivalente aosditos 86 ºC.De tudo o que foi referido emerge um aspecto muito importante; é preciso adoptaruma prática pedagógico-didáctica que leve os alunos a começar por um estudoqualitativo da situação. A situação que a seguir se descreve evidencia, mais uma vez,a falta de análise qualitativa prévia. A questão (adaptada a partir de outraapresentada por Gil et al (1992) é a seguinte:
  28. 28. 28Questão NUm móvel desloca-se segundo uma trajectória rectilínea, de acordo com a equaçãos = 25 + 40t – 5 t2 . Se se deslocar durante 6s poderá atingir um obstáculo colocado natrajectória a 100m da origem ?Muitos alunos responderão que não, precisamente por falta da referida análisequalitativa prévia.A importância no sucesso dos alunos, destes aspectos que têm vindo a serreferidos, é revelada por vários estudos, um deles realizado também por Gil Pérez et al,(1988), com alunos pertencentes a dois grupos. Um dos grupos (chamemos-lhe I)incluía alunos que tinham sido submetidos a estratégias privilegiando a resolução deproblemas e o outro grupo (II) incluía alunos submetidos a estratégias privilegiando aresolução de exercícios. A todos os alunos foi proposta a resolução de exercíciosidênticos aos habitualmente propostos nos manuais. Os alunos do grupo I obtiverammelhores resultados que os do grupo II. Os alunos deste grupo II revelaram não fazeruma análise qualitativa prévia cuidada pois foram os que primeiro começaram autilizar as fórmulas tal como utilizaram imediatamente os dados sem reflexão sobre asua pertinência.O que anteriormente foi referido não significa que não se proponha aos alunosa resolução de exercícios. O que se pretende é sensibilizar para a necessidade de darmenos ênfase à resolução de exercícios e enfatizar a resolução de problemas.
  29. 29. 29
  30. 30. 30À luz da perspectiva construtivista, vigente no ensino- aprendizagem dasCiências, aprender pressupõe um processo de construção do conhecimento por partedos alunos que devem desempenhar um papel activo na sua aprendizagem. Oconhecimento informal do aluno sobre o mundo que o rodeia, vai condicionar deforma decisiva as novas aprendizagens, pelo que no ensino das Ciências, éfundamental ter em conta as ideias e as explicações sobre os fenómenos naturais que osalunos trazem para a escola e que, muitas vezes, não são capazes de explicitar (Martinse Veiga, 1999, pp 26). Estas concepções, vulgarmente designadas por concepçõesalternativas (CA)3, têm constituído uma das principais (senão a principal) linha deinvestigação em didáctica das ciências nos últimos anos. Felizmente para nós,professores de Física, existem inúmeros estudos sobre CA dos alunos, nomeadamenteem relação aos conteúdos que leccionamos. Alguns desses estudos têm sido feitos emPortugal. Citam-se, entre outros, Vasconcelos (1985), Caldeira et al (1991), Neto et al(1991), Veiga (1991).Concepções alternativas dos alunos são frequentemente encontradas naspráticas lectivas. Vejamos algumas ainda no âmbito da Física:F1-Perante uma mesa com pés metálicos e tampo de madeira, os alunos, muitoprovavelmente, dirão que o tampo está a uma temperatura superior, porque osmetais são mais frios que a madeira.3 Existem outras terminologias, por exemplo, ideias prévias, versões privadas, pre-concepções.(...) Eu queria agradecer-te , Galileo,a inteligência das coisas que me deste.Eu, e quantos milhões de homens como eua quem tu esclareceste,ia jurar- que disparate, Galileo!--e jurava a pés juntos, e apostava a cabeçasem a menor hesitação-que os corpos caem tanto mais depressaquanto mais pesados são.(...)In, “Poema para Galileo”, Poesias Completas de AntónioGedeão, 1968, Portugália Editora, Lisboa4-Por que razão os alunos opõem resistência à mudança deconcepções ?
  31. 31. 31F2-Perante um circuito não ramificado, os alunos consideram, genericamente,que a intensidade de corrente vai diminuindo ao longo do circuitoF3-Genericamente os alunos consideram que, num corpo que foi lançadoverticalmente no ar, actua durante a subida uma força vertical ascendente.F4-Muitos alunos consideram que perante dois corpos idênticos, um negro eum branco, colocados num ambiente aquecido, o negro aumentará maisrapidamente a temperatura, mas consideram também que a temperatura dessecorpo irá, em seguida, baixar mais lentamente.F5-Perante a questão “ Se para um pic-nic quiséssemos levar uma taça com umgelado, seria boa ideia embrulhá-la num cobertor? ” a esmagadora maioria dosalunos responderá “Não pois o cobertor aquece”4F6-Perante uma lente plano convexa (por exemplo) os alunos consideram,frequentemente, que a imagem obtida será diferente se voltarmos para oobjecto a face curva ou a face plana.F7-Se apresentarmos aos alunos dois cubos maciços, de igual volume, um dechumbo e outro de alumínio, muitos consideram que, colocados numrecipiente com água, o primeiro deslocará um maior volume desta.Também no âmbito da Química têm sido identificadas inúmeras CA. EmPortugal existem vários estudos, entre os quais Cachapuz et Ribeiro (1986), Pereira(1990), Martins (1988), Martins (1993).Na nossa prática pedagógico-didáctica tivemos, por certo, oportunidade de“encontrar” algumas dessas concepções. Vejamos alguns exemplos:Q1- Para explicar a dissolução de uma substância os alunos mais jovensdizem, por vezes, que derreteu.Q2- Quando numa reacção se liberta um gás surgem por vezes descrições taiscomo: está a “efervescer”, está a ferver, está a formar-se ar, está a sair fumo.Q3- Mesmo no curso complementar aparecem alunos que consideram que aágua é uma mistura “porque tem oxigénio e hidrogénio”.Q4- Muitos alunos consideram que a combustão (por exemplo da lenha nalareira) é uma reacção endotérmica porque “é preciso fornecer energia paraarder”.O episódio que passo a referir passou-se há uns anos, dava eu uma aula sobrea conservação da massa a alunos de 8º ano. Foi-lhes apresentado um sistemaconstituído por um matraz fechado, contendo no seu interior aparas de zinco (nofundo) e um tubo de ensaio pequeno com ácido clorídrico, e foram-lhes pedidasprevisões sobre o que aconteceria à massa do sistema se a dada altura se inclinasse omatraz, de modo a que o ácido e o zinco reagissem. Os alunos sabiam que na reacção4Esta mesma resposta já me tem sido dada por professores estagiários, no início do seu estágio
  32. 32. 32se formava um gás e a maior parte previu que a massa diminuiria, com o fundamentode que se formava um gás e os gases são “leves”. A dada altura, encontrava-me eujunto de um grupo observando os alunos na realização da experiência, quando ouço,vinda de outro grupo, a seguinte conversa:Aluno X- Agora pesa o mesmo.Aluno Y- Regista menos; a professora não viu.Este episódio ilustra bem quão poderosas podem ser as concepçõesalternativas, o que é facilmente comprovado em muitas situações. Quantos adultos,eventualmente licenciados, não responderão a F1 tal qual respondem os nossosalunos? E porquê? Uma das razões reside em que muitas CA representam explicaçõessatisfatórias para o que se observa. Assim, a concepção subjacente a F1 pareceexplicar a diferente sensação que temos ao tocar no tampo ou nos pés da mesa.Também F2 parece explicar o termos que pagar a factura à EDP todos os meses. É porisso que o professor deve estar consciente das concepções alternativas dos alunos afim de poder provocar conflitos cognitivos que ajudem os alunos a pô-las em causa.Ainda relativamente a F1 e à explicação dos alunos, podemos questioná-los. E se amesa estivesse ao Sol num dia quente de Verão ? De seguida devemos propor-lhes quemeçam a temperatura do tampo e dos pés da mesa. Relativamente a F2, devemospropor-lhes que meçam a intensidade da corrente em diferentes pontos do circuito.Mas voltaremos ainda a estes aspectos, em capítulos posteriores.
  33. 33. 33
  34. 34. 34A recomendação mais frequentemente feita para a reforma do ensino dasciências exige que os conceitos e os processos de raciocínio tecnológico sejamintegrados no curriculum por se reconhecer que certos aspectos da tecnologia são amelhor forma de preencher a lacuna entre a ciência e a sociedade e de ligar a ciênciacom os aspectos da vida quotidiana (Hurd, 1987). Uma tal perspectiva de abordagemcurricular, relacionando Ciência-Tecnologia-Sociedade é conhecida habitualmente pelaperspectiva CTS. Nesta perspectiva assume particular importância a contextualização.Se os conceitos forem apresentados de uma forma descontextualizada, dificilmente setornarão significativos para os alunos.É habitual, a este propósito, ouvir os professores referirem que usam sempreexemplos reais nas suas aulas. Mas será que o fazem da melhor maneira? Yager eMcCormack, citados por Yager (1992), pp5, considerando cinco domínios deimportância para o ensino das ciências (figura 3) referem que, numa perspectiva CTS,dever-se-á começar pelo domínio das aplicações/conexões, para chegar ao domíniodos conceitos, contrariamente à prática mais corrente em que se parte do domíniodos conceitos para chegar ao das aplicações/conexões. Por outras palavras, o ensinodas Ciências deve privilegiar a resposta a situações - problema, em vez de privilegiara apresentação de exemplos de aplicação. No entanto, é esta última concepção queemerge na maior parte das práticas lectivas e dos manuais - apresentam-se osconceitos e no fim algumas aplicações. A perspectiva CTS para o ensino das Ciênciasimplica que os conhecimentos possam ser desenvolvidos a partir de contextos derelevância social, de modo a que os alunos reconheçam utilidade na aprendizagem.Esta nova perspectiva do ensino–aprendizagem das Ciências implica,necessariamente, mudança de concepções por parte dos professores.Niels Armstrong pôs os pés na Luae a Humanidade inteira saudou neleo Homem NovoNo calendário da História sublinhou-secom espesso traço o memorável feito(....)In “Poema do Homem Novo”, Novos Poemas Póstumos de AntónioGedeão, 1ª edição, 1990, Edições João Sá da Costa,, Lisboa5-Porque se fala hoje tanto na importância dacontextualização?
  35. 35. 35Figura 3: Domínios CTS para ensino e avaliaçãoMundo da sociedadeAplicaçõesCriatividadeConceitosProcessosAtitudesConexõesMundo dos alunosPara Gil Pérez (1993), as estratégias de mudança conceptual mais coerentescom a orientação construtivista e com as características do raciocínio científico são asque colocam a aprendizagem como o tratamento de situações problemáticas abertasque os alunos considerem de interesse. Tais estratégias, facilitam a exploração dasinteracções CTS.Há vários estudos que podem ajudar os professores a delinear estratégiasnuma perspectiva CTS.Cachapuz et al (1989), por exemplo, descrevem uma estratégia de ensino doconceito de reacção química, a partir de um problema ambiental. As situações que se
  36. 36. 36seguem relatam a utilização de situações problemáticas para o ensino de outrosconceitos5.1- Na disciplina de TLF, bloco I, na unidade Calor, logo na primeira aula, osalunos começam por ver um vídeo sobre a CTO (casa termicamente optimizada) doPorto onde é enfatizada a utilização da tijoleira no piso inferior da casa. Os alunos sãolevados a formular questões e entre elas deve-se fazer emergir a questão “ Não seriamelhor usar cortiça?”. A partir daqui é muito provável que vá emergir a concepçãoalternativa subjacente a F1(capítulo 4). Os alunos deverão verificar experimentalmenteque um pedaço de cortiça e um de tijoleira, colocados na sala de aula, estão á mesmatemperatura , o que deve fazer emergir outra questão: “Então por que nos parece maisfria a tijoleira?”. Será então proposta aos alunos uma actividade experimental queconsiste no seguinte:Será aquecida uma placa metálica e sobre ela serão colocadas duasplacas de iguais dimensões, uma de cortiça e outra de tijoleira. Osalunos irão medindo regularmente a temperatura em cada uma dasplacas (de metal, de cortiça e de tijoleira) e posteriormente construirãoum gráfico com os dados recolhidos.A interpretação do gráfico proporcionará a exploração de conceitos tais comocondutibilidade térmica, equilíbrio térmico, calor. Os alunos poderão verificar que acortiça é pior condutora térmica que a tijoleira mas continuam sem saber explicarpor que razão na CTO esta foi colocada. Será então proposta uma nova actividade emque os alunos vão verificar que um pedaço de tijoleira pode armazenar energia queposteriormente pode ceder. Na interpretação dos resultados da actividade serãodiscutidos os conceitos de capacidade térmica e capacidade térmica mássica. Perantetabelas contendo capacidades térmicas mássicas, condutibilidades térmicas edensidades de vários materiais, entre eles a tijoleira e a cortiça, os alunos deverãoconseguir responder à questão inicialmente levantada.A partir de questões formuladas com base ainda no vídeo sobre a CTO,anteriormente referido, ou numa visita à mesma, é possível fazer com que os alunoslevantem questões que permitirão tratar ainda todos os conceitos previstos naunidade, ao mesmo tempo que se estimula o desenvolvimento dos conhecimentosprocessual e atitudinal.2- Um outro exemplo, este no âmbito da Química. Em 1994/1995 foi-meatribuída uma turma de 8ºano, por sinal bastante difícil, com muitos alunosdesinteressados e indisciplinados. Passei todo o primeiro período a criar um ambientefavorável ao trabalho. Começámos o programa pela Física pelo que só em fins do 2ºperíodo entrámos na Química. Comecei o seu estudo levando para a aula uma notícia5 A autora tem utilizado algumas destas estratégias e acompanhado a utilização de outras, por exemplo,por professores estagiários
  37. 37. 37assustadora sobre a poluição do rio Trancão. Os alunos interessaram-se por saber sea situação do Douro seria semelhante. Fizemos então várias actividades,nomeadamente: recolha de amostras de água do Douro, visita à Estação Elevatória deLever, onde é captada a água que abastece o Porto, visita aos laboratórios deFísica/Química e de Microbiologia dos SMAS (serviços municipalizados de águas esaneamento). Recolhidas as amostras de água foram sendo pedidas aos alunossugestões de como, por exemplo, se poderia saber se tinha materiais dissolvidos.Foram então surgindo os processos físicos de separação. Posteriormente quando dasvisitas de estudo, particularmente aos laboratórios do SMAS, os alunos puderam verque alguns dos processos eram aí utilizados. Ainda na visita aos SMAS foi fornecidauma tabela com referência aos iões pesquisados na água e às concentraçõesadmissíveis. Os alunos quiseram saber o que significava toda aquela simbologia (Cl-,Na+, mg/L, etc). Novamente os conceitos foram explorados a partir de questõesformuladas pelos alunos. Estudaram-se depois outras águas, através de rótulos degarrafas. Foram assim sendo consolidados alguns conceitos, ao mesmo tempo quesurgiam novas questões, uma delas a partir da referência ao pH, nos referidosrótulos. Foram sendo construídos novos conceitos, ao mesmo tempo que se foidesenvolvendo todo um conhecimento processual e atitudinal. Relativamente a esteúltimo é interessante referir que na visita ao SMAS, a técnica que a orientou elogiou osalunos, considerando-os muito interessados. Este aspecto é tanto mais curiosoquanto, como disse atrás, se tratava de alunos de uma turma considerada difícil.Ainda sobre a importância dos contextos, Porrúa e Pérez-Froiz (1993), citadospor Martins e Veiga (1999), pp22, consideram que a Ciência não se produz fora docontexto social; a sociedade influencia a Ciência e vice-versa; a Ciência é umaconstrução social e está vinculada a um determinado contexto histórico, em que existeuma relação dialéctica entre Ciência, Tecnologia e Sociedade. A propósito dos contextoshistóricos, Sequeira e Leite (1988), referem que a história da Ciência pode contribuirpara melhorar o ensino das Ciências. Pessoalmente considero extraordinariamenteformativo que os nossos alunos compreendam que todo o conhecimento de que hojedispomos é fruto de muita investigação e trabalho árduo ao longo dos tempos. Creioque este aspecto não é muito realçado. Talvez por isso, já me tenha acontecido pormais que uma vez, e até com alunos considerados bons, que ao realizarem umaactividade experimental e ao confrontaram os resultados com aqueles que seriam deesperar tendo em conta o referente teórico em que se apoiavam, refiram no relatório:“Aqui a lei não se verifica”. Creio, aliás, que pedir aos alunos para verificar uma lei,não é uma proposta razoável e poderá induzir respostas como a que foi referida.Considero mais razoável pedir aos alunos que verifiquem se os dados obtidos estão em
  38. 38. 38coerência com a lei e pedir-lhes que proponham explicações para a incoerência, casoesta se verifique.O que acabo de referir não significa que se deva dar aos alunos a ideia de queas teorias científicas são infalíveis. Bem pelo contrário, é importante enfatizar que oerro é inerente à própria ciência, mas a refutação de uma lei não pode ser feita sóporque, numa dada actividade, os resultados parecem não estar em concordância comessa lei.
  39. 39. 39
  40. 40. 40A resposta à questão colocada no início deste capítulo não é linear. Cachapuz(1989), a este propósito, propõe uma reflexão que passa pela(s) resposta(s) a trêsquestões:i- o que pretendo eu com uma dada experiência?ii- que formato de trabalho experimental é o mais adequado?iii- não haverá outros métodos mais vantajosos para atingir essesmesmos objectivos?Por sua vez Garret (1995) considera que a maioria das actividades quepropomos nas nossas classes de ciências tem pouco a ver com os problemas queencontramos na vida diária pelo que, pelo menos à primeira vista , é difícil ver comopoderá ajudar os nossos alunos nas suas actividades quotidianas aquilo que lhespedimos nas classes de ciências ou numa actividade de laboratório. Nesta linha,Hodson (1994) considera que é necessário reconceptualizar o Trabalho Experimentale que isso implica uma redefinição e reorientação do conceito de trabalho prático6 euma melhor adaptação da actividade aos seguintes objectivos: aprendizagem da ciência - aquisição e desenvolvimento de conhecimentosteóricos e conceptuais; aprendizagem sobre a natureza da ciência - desenvolvimento de umconhecimento da natureza e dos métodos da ciência e consciencializaçãodas interacções entre ciência e sociedade; prática da ciência - desenvolvimento de conhecimentos técnicos sobre ainvestigação científica e a Resolução de Problemas.6 As designações trabalho de laboratório, trabalho prático e trabalho experimental são por vezesidentificadas; no entanto, alguns autores dão, nomeadamente ao trabalho prático, uma significação maislata, podendo o mesmo abranger outras actividades para além do trabalho experimentalTranscendente (que transcende) ?Sobre-humano (além do humano.) ?Oh feliz de quem entende,De quem busca e surpreendeOs pontos, a recta e o plano !(...)In “ Sou assim”, Poesias Completas de António Gedeão, 1968,Portugália Editora, Lisboa6- Qual a importância das actividades experimentais nasaulas de Física/Química?
  41. 41. 41O referido autor considera que os professores usam frequentemente oTrabalho Experimental de forma irreflectida sobreutilizando-o7 e infrautilizando-o,dado que grande parte das actividades por eles desenvolvidas são mal concebidas ecarecem de valor educativo real. Hodson considera que a actividade praticada destemodo resultará improdutiva e o Trabalho Experimental inútil, do ponto de vistapedagógico-didáctico; daí a necessidade de reconceptualizar o Trabalho Experimental.Cachapuz (1995) considera ainda que a riqueza educativa do ensinoexperimental das Ciências não é compatível com protocolos experimentaisestereotipados pelo que sugere algumas “pistas” para a implementação do TrabalhoExperimental coerente com a perspectiva de trabalho científico nomeadamente o usode situações problemáticas com diferentes graus de abertura, integrando percursosde pesquisa.Também Martins e Veiga (1999) se referem à necessidade de planificar asactividades experimentais a partir do tratamento de situações problemáticas abertas,susceptíveis de mobilizarem os alunos para o desenvolvimento de um planoexperimental coerente e não indicado pelo professor (pp 40).Garcia Barros et al (1995), consideram que a educação científica não develimitar-se a introduzir leis e teorias mas deve também aproximar os alunos dotrabalho científico, entendido este não apenas como actividades práticas tradicionais,assimiladas geralmente ao trabalho de laboratório. Citando Driver, 1989, Hodson,1992, Tobin, 1990 e Woolnough, 1991, Garcia Barros et al (1995) referem queactualmente a investigação especializada propõe uma alteração ao tratamento dotrabalho prático que o torne mais coerente com a própria epistemologia da ciência ecom a visão construtivista da aprendizagem.Esta concepção de Trabalho Experimental que tem vindo a ser apresentadainsere-se no âmbito da Resolução de Problemas. Mas nem todo o TrabalhoExperimental constitui actividade de Resolução de Problemas. Entre outros autores,Vinas et Lozano (1994) referem-se a outros formatos de Trabalho Experimental quedesignam por: experiências (experiências qualitativas, breves e directas, cuja finalidade éproporcionar conhecimento tácito de fenómenos a fim de possibilitar aposterior compreensão de conceitos abstractos, ou ainda ilustrar conceitosteóricos já introduzidos para os tornar significativos); experiências ilustrativas8 (actividades mais complexas e menos directasque as experiências, que podem ser qualitativas ou quantitativas erequerem controle de variáveis).7 A referência à sobreutilização surge tendo em conta muitos países, como por exemplo Inglaterra, em quese utiliza muito o trabalho experimental8 Os autores designam-nas por “experimentos ilustrativos”
  42. 42. 42Quer as experiências quer as experiências ilustrativas podem constituirdemonstrações feitas pelo professor e em qualquer das circunstâncias estasactividades podem desempenhar um papel importante para a construção dosconceitos mas, para que tal aconteça, há que estimular os alunos medianteperguntas adequadas para fazer emergir as suas concepções a fim de as explorar,desenvolver e modificar. Isso implica, por um lado a exploração do aspecto qualitativo,muitas vezes subestimado e, por outro, uma adequação das actividades, ondeimporta dar ênfase à previsão-observação-explicação. Gunstone et al (1988), citadospor Hodson (1994) e Gunstone (1991), citado por Viñas e Lozano (1994), dão muitaimportância a estas tarefas de previsão-observação-explicação- tarefas de Gunstone-que para além do desenvolvimento do conhecimento processual, poderão favorecer acriação de conflitos cognitivos e contribuir para uma mudança conceptual.Do que foi referido ressalta que o TE deve ser pensado mais em qualidade doque em quantidade. A este propósito, Hodson (1994) refere que grande parte do TEconvencional contribui para distrair os alunos dos conceitos importantes, podendodificultar a aquisição e o desenvolvimento dos conceitos. Daí que o autor proponha“menos prática e mais reflexão” (pp306).É pois importante que a selecção de actividades experimentais tenha em contaalguns critérios, nomeadamente: que não criem “ruído” (o que acontece muitas vezes com experiências muitosofisticadas, de difícil montagem ou acompanhadas de um protocolo quenão foi precedido de reflexão por parte dos alunos) que permitam o desenvolvimento dos conhecimentos conceptual,processual e atitudinal.Tendo em conta o que acaba de ser referido, vão ser apresentadas algumasactividades experimentais, cujo mérito residirá essencialmente na reflexão quepodem proporcionar.Actividade 1Esta actividade, proposta a alunos de 10ºano inclui-se ( constitui a ficha 6)num dos momentos da planificação para a unidade 29 a apresentarpormenorizadamente no capítulo 8.De actividades devem ter sido propostas aos alunos anteriormente, deverásurgir a necessidade de explorar um pouco mais a relação entre as grandezas I e V.Serão fornecidas aos alunos, para análise, tabelas e/ou gráficos com dados sobre a9 Unidade 2- Transferência e conversão de energia num circuito eléctrico percorrido por uma corrente emregime estacionário”
  43. 43. 43variação I = I(V) para condutores óhmicos e não óhmicos. De seguida ser-lhes-áproposta uma questão, para resolverem através de uma actividade experimental.A “resistência que te é fornecida será um condutor óhmico?1-Planeia uma experiência que permita responder à questão levantada; discute oplaneamento com os colegas e com a professora2-Executa a experiência planeada, solicitando o material de que necessites3- Mede, com um ohmímetro a resistência da “resistência” de carvão4-Usa, para a resistência que te é fornecida, a informação contida no teu livrosobre o código de cores5- Propõe uma resposta para a questão levantada no inícioActividade 2Esta actividade, posterior à actividade 1, destina-se também a alunos de 10ºano e inclui-se ainda num dos momentos da mesma planificação 2 ( constitui a ficha7), a apresentar no capítulo 8.Começa por ler as informações contidas no casquilho da lâmpada que te éfornecida? Qual será o significado dessas informações?Debate com os teus colegas antes de se proceder a um debate alargado naturma.Supõe agora que realizavas a seguinte experiência:1-Calcular, por via experimental, a resistência da lâmpada fornecida tendo emconta a relação R = V/I2-Medir a resistência da lâmpada com um ohmímetro.3-Calcular a resistência da lâmpada tendo em conta as indicações do fabricante4-Comparar os valores obtidos em 1,2,3Prevê os resultados que deves obter, fundamentandoRealiza experiência e confronta os resultados com as previsõesFormula questões que te tenham surgido pós a realização desta actividadeNestas duas actividades emergem conceitos referidos ao longo deste livro;assim na 1ª actividade é proposta uma actividade investigativa, enquanto que na 2ªactividade se utiliza a sequência “Prever- observar- explicar”.O confronto dos resultados destas actividades tem-se mostrado estimulantepara os alunos, pois enquanto que na actividade 1 os valores obtidos sãorazoavelmente concordantes, na actividade 2 o valor obtido com o ohmímetro é muito
  44. 44. 44inferior aos outros dois. Isto levará os alunos a formular questões cuja exploração (afazer no capítulo 8), é potencialmente muito rica quer do ponto de vista conceptual,quer processual e atitudinal.Actividade 3Esta actividade pode ser proposta a alunos de 9º ano no âmbito do estudo daunidade “Produção e Consumo de Energia”. O professor poderá levar para a aula umacafeteira eléctrica das que têm revestimento metálico. Com os alunos deverá começarpor levantar questõesComo é aquecida a água ?Por que razão a resistência está no fundo?Por que razão a asa não é em metal?Por que razão é polida a cafeteira?O que acontece à energia “fornecida” pela resistência eléctrica ?Como podemos calcular essa energia?Como podemos calcular a energia transferida para a água?Depois de um debate seguido de exposição por parte do professor, seráproposta a seguinte actividade experimental:Dispões de um vaso metálico, um cronómetro, uma resistência de aquecimentode potência 300 W e um termómetro.1ª Parte1-Planeia uma experiência que permita calcular a energia transformada naresistência, que não foi aproveitada para o aquecimento da água. Discute oplaneamento com os colegas e com a professora2-Executa a experiência planeada3- Interpreta os resultados obtidos2ª ParteComo poderias proceder de modo a aumentar a fracção de energia aproveitadapara o aquecimento da água?3ª Parte10Após o debate que se seguiu à questão colocada na 2ª parte:1-Realiza novamente a experiência planeada na 1ª parte, mas usando desta vezum calorímetro.2-Comenta os resultados obtidos ao longo de toda a actividade.3-Indica sugestões que poderiam ser dadas aos construtores de cafeteiraseléctricas, para aumentarem a “eficácia” das mesmas.10 A actividade proposta nesta 3ª parte só será apresentada aos alunos, após a conclusão da 1ªe da 2ª parte
  45. 45. 45Esta actividade muito simples, enquadrada numa perspectiva CTS, permitedesenvolver uma série de conceitos (convexão, condução, radiação, potência, energia,calor, temperatura, conservação e degradação de energia) e uma série de capacidadese atitudes numa perspectiva de educação para a cidadania.Actividade 4A experiência que descrevo a seguir é, em meu entender, uma experiênciainteressante, numa perspectiva CTS, a propor no 10 º ano, na unidade 2, e quepoderá ajudar os alunos a consolidar os conceitos de potência eléctrica e potênciatérmica. É realizada com uma “resistência” de aquecimento, daquelas que muitasvezes usamos em casa para aquecer água, e que têm indicadas a potência e a tensão aque funcionaObserva a resistência de aquecimento que te é fornecida1-Identifica características da mesma2-Planeia uma experiência que te permita verificar se a respectiva potênciamotora é a indicada pelo fabricante3-Planeia ainda uma experiência que te permita calcular a sua potência térmica.4-Prevê, fundamentando, se deve existir alguma relação entre os valores dapotência obtidos em 2 e 35-Observa a experiência a realizar pela professora ; recolhe, organiza e trata osdadosEsta experiência não deve ser realizada pelos alunos porque o circuito incluiuma tomada e, se não houver cuidado, os terminais da ficha da resistência deaquecimento, podem ficar “ a descoberto”. Os alunos devem propor a medição de V e Ipara medir a potência motora. Se na escola houver um wattímetro, a medição de P= VIserá feita directamente no aparelho e nesse caso será interessante que os alunosreflictam nas ligações a fazer para o intercalar no circuito. Caso não haja wattímetro,será montado, sempre em interacção com os alunos, um circuito de modo a podermedir V e I. Dado que não estão habituados a intercalar num circuito, dispositivoscomo o proposto, os alunos têm evidenciado alguma dificuldade em fazer sugestões,pelo que se requer uma grande interacção com eles. Curiosamente emerge, por vezes,a concepção errónea de que dentro do cabo da resistência de aquecimento existe umsó fio. Os alunos devem também propor a medição de R com um ohmímetro paracalcular P = RI2, tal como devem fazer previsões relativamente à relação entre osvalores das duas potências. Acontece que geralmente o valor obtido para a potênciatérmica é ligeiramente diferente do obtido para a potência eléctrica, o que levará a umdebate muito interessante com os alunos, que deverão propor razões para adiscrepância observada.
  46. 46. 46Actividade 5Ainda numa perspectiva CTS, a actividade que aqui se descreve, poderá serutilizada no 8º ano, na unidade “Nós e o mundo material”, para introduzir e/ouaplicar conceitos.Apresentar-se-ão vários rótulos de embalagens de leite e pedir-se-á aos alunosque formulem questões.(Incluir figura)Algumas das questões que importa fazer emergir são: Porque razão são diferentes as informações contidas nos diferentes rótulos? Será que a soma das massas dos constituintes referidos em cada rótulo,pode corresponder à massa de leite contido na respectiva embalagem?Colocadas estas questões deve surgir outra: Que outros constituintes terá então o leite?
  47. 47. 47A primeira questão permite explorar (introduzir ou revisitar) os conceitos desubstância, mistura, solução, soluto, solvente, concentração em massa. A segunda ea terceira questões permitirão explorar, para além dos conceitos anteriormentereferidos, processos físicos de separação, particularmente a destilação. A terceiraquestão e o debate que se lhe deve seguir, deverão conduzir às actividadesexperimentais A51 e A52, seguintes:A51Planeia uma experiência que permita calcular a massa de água contida num dospacotes de leite a que se referem os rótulos.Realiza a actividade planeada após discussão no grupo e com a professoraConfronta os resultados obtidos pelo teu grupo , com os obtidos pelos colegas 11A52Planeia uma experiência que te permita verificar que o leite contem água.Realiza a actividade planeada após discussão no grupo e com a professora.Confronta os resultados obtidos pelo teu grupo , com os obtidos pelos colegasEstas actividades, para além de contribuírem para a construção/reconstruçãode conceitos, deverão levar ao desenvolvimento de conhecimento processual. Assim,para além de planear experiências os alunos deverão interpretar informação, formularquestões ( por ex: Poderemos considerar que no leite apenas existem a água e osconstituintes referidos nos rótulos ?), propor explicações, medir, executar, analisarresultados.Relativamente a A51, espera-se que os alunos planeiem a medição da massa daembalagem cheia e vazia ( para isso o professor deverá levar embalagens já vazias dosrespectivos “leites” para além de uma embalagem cheia de cada um).Relativamente a A52, o professor deverá ir colocando questões aos alunos, queos ajudarão a fazer o planeamento. Algumas dessas questões poderão ser: Comoexplicar que no testo de uma panela, por exemplo com sopa, se formem gotículaslíquidas transparentes? Em alguns países a água doce é obtida a partir da água domar; como se poderá proceder?Concluída toda a actividade poderão ainda consolidar-se os conceitos dedensidade, ponto de ebulição, substância e mistura, explorando questões tais como:Terá sentido falar genericamente em densidade do leite? Porque razão os outrosconstituintes do leite, para além da água, não “apareceram” no destilado?Actividade 6Grande parte das escolas têm hoje marcadores electromagnéticos,fundamentalmente para estudo de movimentos e transformações de energia11 Cada grupo deverá fazer o estudo de um dos “leites” em causa
  48. 48. 48mecânica. Mais importante que a utilização do equipamento (que obviamente tem queser utilizado pelo menos uma vez pelos alunos para perceberem como se obtêm asfitas marcadas), é a interpretação das fitas, pelo que se os alunos já tiverem usado oequipamento, o professor pode realizar previamente as experiências, fotocopiar asfitas obtidas e propor aos alunos a sua interpretação. É precisamente isso que sedescreve nesta actividadeNesta actividade vais reflectir sobre uma experiência realizada com umamontagem que já utilizaste em experiências anteriores6V ~eM h Ba b calhaF BF-fita M-marcador h- haste e-elástico B-bases de suportes1ª ParteSupõe que realizavas a seguinte experiência1-Utilizando a montagem, segurar com fita cola, no carrinho, cerca de 70 cm de fita com aface mais clara voltada para cima;2-Fazer passar a fita entre a e b , no marcador;3-Fazer na calha uma marca que identifique a posição inicial do elástico;4-Colocar o carrinho encostado ao parafuso e fazer passar pela haste, h, o elástico(marcar na calha a posição do ponto do elástico mais afastado das bases B). Segurar ocarrinho para evitar que se desloque;4-Ligar a caixa de alimentação e simultaneamente largar o carrinho;5- Imobilizar o carrinho quando se estiver a aproximar do fim da calha, para evitar quecaia; desligar então a caixa de alimentação;Prevê qual deve ser o aspecto da fita depois de marcada nas condições da experiência,fundamentando as previsõesObserva a fita obtida12 e confronta os resultados com as previsões(incluir desenho)início fimPropõe uma explicação para o aspecto da fitaPropõe uma estratégia de resolução para o seguinte problema: Houve conservação daenergia mecânica na transferência de energia do elástico para o carrinho?Utiliza a estratégia, depois de discutida no grupo e com a professora, na resolução doproblema proposto12 A fita só será apresentada aos alunos após terem feito previsões
  49. 49. 49Esta actividade é interessante por permitir aos alunos reflectir sobre o seupróprio pensar. Assim, na resposta ao problema, muitos alunos dizem logo que nãohouve conservação de energia dado que a fita mostra que o movimento a partir dedada altura é “ amortecido” . Ora a questão que lhes é proposta refere-se à eventualdissipação de energia durante a transformação de energia potencial do elástico emenergia cinética do carro e não à dissipação posterior devida ao atrito com a calha.Também o aspecto da fita permite reflexões interessantes que vale a pena explorarcom os alunos. Por que razão, de início, cresce o afastamento entre as marcas? Por que razão o afastamento entre as marcas decresceposteriormente? Como calcular a energia cinética máxima adquirida pelo carro? Que relação deve ter essa energia com a variação de energiapotencial do elástico? Como calcular essa variação de energia potencial?Mais do que pela realização da experiência, esta actividade vale pela reflexãoque pode proporcionar. Daí que o que importa não seja realizar muitas experiências,mas realizar experiências, cuja exploração permita o desenvolvimento deconhecimentos, capacidades e atitudes.A finalizar este capítulo gostaria de referir o seguinte: Planear actividadesexperimentais a propor aos alunos é uma tarefa estimulante, mas que envolve algumtempo na preparação. Há no entanto, tal como já emergiu no capítulo 3, a propósitoda modificação de exercícios em problemas, pequenas alterações que podemosintroduzir nas nossas práticas e que não são difíceis de implementar. Trata-se, nestecaso, de preceder os protocolos estereotipados, de uma reflexão por parte dos alunos,usando as tarefas de Gunstone (prevê-observa-explica), como acabou de ser ilustradonas actividades 2 e 6 e se ilustrará novamente no capítulo 8.
  50. 50. 50A resposta à questão colocada no início deste capítulo parece óbvia, no entantonem sempre isso acontece. Assim, e tendo em conta que no ensino-aprendizagem daFísica, nas práticas lectivas vigentes, genericamente se enfatiza a aprendizagem deconceitos, seria de esperar que a classificação atribuída à resposta a uma questãocolocada para avaliação, decorresse do facto de um aluno evidenciar ou não essaaprendizagem. Os exemplos 1 e 2, seguintes, mostram que nem sempre isso acontece.1- Numa prova global foi colocado o seguinte exercício:Considere as configurações electrónicas dos átomos X ,Y,Z e W (as letrasnão correspondem a símbolos químicos)X: K2La2Lb6Ma1 Z: K2La2Lb6Ma2Mb6 Na1Y: K2La2Lb6Ma2Mb5 W: K2La2Lb6Ma2Na2 Nb2..........2.3-Indique, justificando, qual dos elementos X ou Y apresenta maiorraio atómico2.4- Indique, justificando, qual dos elementos X ou Z apresenta maiorenergia de ionização.Um determinado aluno responde correctamente á questão 2.3 e na resposta a2.4 escreve(sic):O elemento Y pois a sua carga nuclear é superior à de X, e como o raioatómico é menor que em X a distância ao núcleo é menor, logo eranecessário fornecer mais energia a um átomo Y gasoso para este perder oelectrão, apesar de a sua blindagem ser superior ao do X.Não há, nãoduas folhas iguais em toda a criação.Ou nervura a menos, ou célula a mais,não há de certeza, duas folhas iguais(...)(...) Nas formas presentes,nos actos distantes,mesmo semelhantessão sempre diferentes(...)In “Pastoral”, Poesias Completas de António Gedeão, 1968,Portugália Editora, Lisboa7- Que coerência deve existir entre o que pretendemos ensinare o que pretendemos avaliar?
  51. 51. 51Não foi atribuída qualquer cotação na resposta. É óbvio que se pedia paracomparar X com Z e o aluno compara X com Y( eventualmente influenciado pela alíneaanterior ). Mas importa reflectir sobre o seguinte:O que se pretendia avaliar com esta questão era essencialmente oconhecimento conceptual, dado que na matriz da prova há apenas referência aconceitos; se assim era, não deveria o aluno, dado que evidencia ter compreendido osconceitos, ter tido alguma cotação na resposta?2-Nos critérios de classificação de uma questão, é habitual atribuir-se cotaçãoà simples escrita de uma fórmula, podendo essa cotação atingir 20 a 25 % da cotaçãototal. Acho que este aspecto deveria ser ponderado. A resposta dada por um aluno àquestão E (ver capítulo 3): Não é possível resolver pela fórmula Ec= ½ mv2 porque nãotemos o volume, mostra como a simples escrita da fórmula não dá qualquerinformação sobre o conhecimento conceptual do aluno.Situações de avaliação como as que acabam de ser referidas ocorrem muitasvezes pelo que deveriam ser alvo de reflexão cuidada.O problema da avaliação é um problema muito complexo, mas é indiscutívelque se deve avaliar o conhecimento que se pretendeu ensinar.E se, como é desejável tendo em conta tudo o que foi referido nos capítulosanteriores, os professores devem ensinar não apenas conhecimento conceptual,deverão avaliar os alunos também nos outros domínios do conhecimento. Como fazê-lo? Em primeiro lugar elaborando um plano de avaliação que deve incluir váriosmeios (observação dos alunos no desempenho das tarefas de sala de aula,nomeadamente nas actividades experimentais, técnicas interrogativas, dados de autoe hetero-avaliação dos alunos, relatórios, portfolios, trabalhos de pesquisa, etc) e nãoquase exclusivamente os testes sumativos. Sánchez et al, 1995, referem que numaperspectiva construtivista da aprendizagem, particularmente por investigação, sedevem considerar como situações de avaliação todas aquelas em que os alunos podemavaliar os seus avanços, expor as suas dificuldades e/ou necessidades a outrosgrupos de alunos e/ou aos professores. Mas a prática de sala de aula é, em geral,bastante diferente. Em muitas escolas secundárias é habitual haver, nos princípios deNovembro, uma primeira reunião de conselho de turma. Nessa reunião trocam-seimpressões sobre a turma e é muito frequente ouvir dos professores o seguintecomentário: Quanto à avaliação ainda não tenho dados porque ainda não dei teste. Istorevela a exagerada importância atribuída aos testes sumativos. Não sendo os testes osinstrumentos mais adequados para avaliar o pensamento dos alunos (Kulm, 1990), asua utilização fica um pouco comprometida e tanto mais quanto as questões quehabitualmente se colocam nos testes são geralmente meros exercícios.
  52. 52. 52Relativamente à observação no trabalho na sala de aula e aos testes sumativos,gostaria de acrescentar um pouco mais. Foi referida anteriormente a importância daobservação dos alunos no desempenho das tarefas de sala de aula, nomeadamentenas actividades experimentaisEssa avaliação deve ser sistematizada e a forma de a sistematizar depende devários factores (nível etário dos alunos, capacidades ou destrezas a desenvolver, etc).A ficha anexa (figura 4) é um exemplo que poderá servir de base a uma reflexão.Figura 4- Ficha de observação e avaliação do trabalho experimentalIdentificação do aluno1ª Parte13Identificação do problema/Estratégia de resolução/Planeamento experimentalPrevisão e fundamentaçãoAnálise dos resultadosResposta ao problema/conclusões2ª parte14Manipula correctamente o equipamentoRespeita as normas de segurançaFaz observações cuidadasRespeita o protocoloRegista organizadamente os dadosDistribui adequadamente o tempo na realização das tarefasUtiliza e organiza adequadamente o espaço de trabalhoObservações-Relatório-13 É preenchida de forma descritiva e depende do tipo de trabalho proposto; o preenchimento da 1ª linhaterá lugar se se tratar de um trabalho investigativo; o preenchimento da 2ª linha terá lugar se se tratar deuma tarefa de Gunstone; a referência a estas tarefas surgiu no capítulo 614 É preenchida usando uma escala de classificação (1 a 4)
  53. 53. 53Relativamente aos testes e tendo em conta algumas das considerações acimatecidas, há já alguns anos que os testes que proponho aos alunos são, por vezes, comconsulta do livro, dos apontamentos que tiram nas aulas, bem como de outroselementos de que os alunos queiram dispor. Um dos objectivos é levar a que os alunosnão memorizem um conjunto de fórmulas sem lhes atribuir qualquer significado.Apesar de nunca ter feito um estudo objectivo sobre esta prática, não me parece quetraga malefícios para a aprendizagem dos alunos, bem antes pelo contrário. É óbvio,que as questões propostas nesse testes não podem ser de aplicação directa dasfórmulas15, mas precisamente porque o não são, devem levar à avaliação decapacidades que importa desenvolver. Um teste de consulta pode ter ainda vantagensrelativamente ao conhecimento atitudinal; os alunos deixam de ter a preocupação defazer cábulas para usar clandestinamente no teste.No fim do ano lectivo 1998/1999 apresentei aos alunos, todos de 10 º ano, num totalde 38 (12 de TLF e 26 de FQ) um questionário (figura 5) para saber qual a opiniãoque tinham sobre os testes de consulta. Os resultados, que se apresentam a seguir aoquestionário, não podem, de modo algum ser generalizáveis (a amostra é muitopequena e o contexto em que a experiência tem decorrido é um contexto particular),mas, e insisto mais uma vez, com este livro apenas pretendo lançar pistas parareflexão.15 No capítulo 8 serão apresentadas algumas questões que poderão ser colocadas em testes de consulta
  54. 54. 54Figura 5- Questionário colocado aos alunos sobre testes de consultaAo longo deste ano foram propostos testes sumativos em que podias fazerconsulta de livros, apontamentos, etc. Gostaria de saber a tua opinião sobreesta prática. Nesse sentido agradecia-te que respondesses ao questionárioanexo. Nas questões de resposta condicionada assinala com X o rectângulocorrespondente à tua resposta. Nas questões de resposta livre, deves escrever oque pensas relativamente à questão proposta. Não deves identificar-te, pois oque interessa é a opinião genérica dos alunos e não a de cada um emparticular. Obrigada desde já.1- Consideras que os testes de consulta conduzem a que os alunos:Sim Não1.1-estudem menos porque sabem que podem utilizar oselementos de consulta durante o teste1.2-estudem mais conscientemente pois sabem que não têmque se preocupar com a memorização1.3-se habituem a seleccionar informação1.4-se habituem a pesquisar1.5-resolvam o teste com mais seriedade, sem a preocupação decopiar1.6-estejam mais calmos durante a resolução do teste1.7-tenham melhores resultados porque os testes são maisfáceis1.8-tenham piores resultados porque os testes são mais difíceis2-Concordas com testes de consulta em Físico-Químicas/TLF? Justifica tuaresposta3-Se respondeste afirmativamente à questão 2, indica, justificando, se viasvantagens em que em outras disciplinas os referidos testes fossem utilizados e,em caso afirmativo, quais seriam essas disciplinas
  55. 55. 55Tratamento das respostas ao questionárioRelativamente à questão 1, o tratamento dos resultados conduziu à construçãodo gráfico anexoDa análise do gráfico emerge que uma maioria significativa dos alunosconsidera que o facto de o teste ser de consulta não conduz a que se estude menos,não afecta significativamente os resultados e conduz a que se vá mais calmo para oteste, se estude mais conscientemente, se desenvolvam as competências deseleccionar informação e pesquisar, e a atitude de resolver o teste com mais seriedade.Relativamente à questão 2, 92% dos alunos respondeu sim. Dos restantes, 4%dos alunos responderam não e 4% responderam que era indiferente. Dada a dimensãoda amostra não é possível categorizar as justificações das respostas; foram no entanto“agrupadas” as de significado idêntico.Para o “sim” temos: Vai-se mais calmo e confiante para os testes É um bom artifício para compreender a matéria É um bom artifício para não se copiar A consulta motiva para a disciplinaPara o não temos: Fazem pensar que não é preciso estudar tanto Não adianta fazer consultas durante o teste Na prova global não há consulta Um teste de consulta para quem não estuda é um mau testePara a resposta indiferente há apenas uma justificação Não tem influência na notaRelativamente à questão 3, a maior parte dos alunos indica várias disciplinas,pelo que as respostas estão assim distribuídas:Resposta à questão 1 do questionário0204060801001.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8QuestãoPercentagemderespostasSIMNÂO
  56. 56. 56Ciências da Terra e da Vida 13%Nenhuma 17%Técnicas laboratoriais de Química 21%Filosofia 25%Matemática 58%Físico-Químicas16 83%Quase a terminar este capítulo gostaria de citar um episódio que vem referidono artigo "Assessing Student Growth in Mathematical Problem Solving (Lester e Kroll,1990, pp 54) .Quando FranK Lester fazia uma comunicação para um grupo de supervisores ecoordenadores curriculares de matemática, sobre a RP no ensino dessa disciplina,um dos participantes fez o seguinte comentário:"Por muito que eu goste do que está a dizer, receio que nenhuma das suasideias tenha sucesso a não ser que os professores mudem as suas práticasavaliativas e o estado mude os seus programas de testagem".Essa necessidade de mudança é referida por muitos autores, entre elesFernandes, (1994):A avaliação faz parte integrante do desenvolvimento do currículo e só faz realsentido se os professores a utilizarem para que o ensino e a aprendizagem sejamsistematicamente reformulados e melhorados (pp 17)Retomo o que referi no capítulo 1; considero que as mudanças institucionaisdificilmente ocorrem sem pressão dos cidadãos, pelo que se queremos que o sistemamude, teremos que ser nós a mudar e a exercer pressão com vista à mudança.Estas considerações poderão ser sintetizadas numa frase: "É mais fácil que aavaliação mude o currículo do que o currículo mude a avaliação". E mudar a avaliaçãosignifica utilizar estratégias de avaliação que privilegiem várias técnicas einstrumentos e não dar ênfase quase exclusiva aos testes. Relativamente a estes seráde privilegiar a colocação de problemas e não apenas a de exercícios.16 A referência à disciplina de Físico-Químicas surge, obviamente, apenas nos alunos de TLF
  57. 57. 57
  58. 58. 58Na planificação de uma unidade didáctica, ou de uma fracção da mesma, éimportante ter em conta diferentes propostas emergentes de várias linhas deinvestigação no ensino-aprendizagem das Ciências, nomeadamente os aspectosreferidos ao longo dos capítulos anteriores. Assim, para cada unidade a planificar, oprofessor deverá fazer uma pesquisa bibliográfica sobre CA dos alunos em relação aosconceitos a explorar. A identificação dessas CA será fundamental para a selecção deactividades a incluir na planificação, tendo em vista, por exemplo, provocar conflitoscognitivos. Será também importante que ao seleccionar as actividades o professorreflicta sobre os conhecimentos processual e atitudinal a desenvolver e a avaliar. Oesquema anexo (figura 6), sem pretender ser um algoritmo a utilizar, pretendesistematizar o que foi referido.Eles não sabem que o sonho é (...)(...) passarola voadora,pára-raios, locomotiva,barco de proa festiva,alto-forno, geradora,cisão do átomo, radar,ultra-som, televisão,Desembarque em foguetãona superfície lunar.(...)In “ Pedra Filosofal”, Poesias Completas de António Gedeão,1968, Portugália Editora, Lisboa8- Como construir estratégias de ensino-aprendizagem ?
  59. 59. 59Figura 6- Aspectos que devem ser tidos em conta ao elaborar uma planificação1-Identificação de conteúdos2-Identifcação de conhecimentoconceptual a construir/reconstruir.Nível de desenvolvimentoProgramasOficiaisConteúdosdisciplinares3-Pesquisa sobre concepçõesalternativas dos alunosDesenvolvimentocognitivoe aprendizagem4-Selecção do conhecimentoprocessual e atitudinal a desenvolverReferentesteóricosConcepçõesalternativas5-Escolha de estratégias Perspectiva CTS6-Estratégia centrada na resolução deproblemasResoluçãode problemas7-Escolha de uma situação física quepermita criar contextos problemáticosAvaliaçãoHistória e Filosofiadas CiênciasApresentarei agora uma planificação construída tendo por base oanteriormente referido e em que as estratégias utilizadas assentaram num modeloproposto por Lopes(1994). De acordo com o modelo de Lopes (1994), todo o processona sala de aula deve ser iniciado por exploração e problematização a partir desituações problemáticas, trazidas do exterior, do conhecimento e do agrado dosalunos. A partir das referidas situações irão ser criados contextos problemáticos queoriginarão uma rede de problemas e actividades. O ambiente criado deverá envolver osalunos e, consequentemente, propiciar o crescimento progressivo do conhecimentoconceptual e o desenvolvimento de capacidades.Entende-se precisamente por contexto problemático um ambiente de ensinoaprendizagem criado na sala de aula, a partir de situações problemáticas, que podemser notícias, objectos, filmes, etc. cuja exploração originará uma rede de problemas eComment [M1]:
  60. 60. 60questões que vão permitir um envolvimento dos alunos. Pretende-se que esteambiente favoreça o crescimento do conhecimento (conceptual, processual eatitudinal).Descrição pormenorizada de uma estratégia utilizada para o estudo dacorrente eléctrica no 10º anoNa planificação que vou apresentar, relativa à unidade “Corrente eléctrica” de10 ºano, foram criados quatro contextos problemáticos. Começou-se por apresentarum diaporama aos alunos que conduziu a um debate onde emergiram entre outrosaspectos, a importância da energia eléctrica e alguns dados relativos à evoluçãohistórica. A exploração deste contexto (contexto 1) fez emergir as regras de segurança,que por sua vez fez emergir o uso do busca-pólos e o risco de se ligarem várioselectrodomésticos a uma mesma tomada. Surgiram então dois contextos um centradono problema “ Como funciona um busca-pólos? “(Contexto 2) e o outro no problema “Por que razão é perigoso ligar vários electrodomésticos a uma mesma tomada?”(Contexto 3). Após a exploração destes contextos surgiu um quarto centrado noproblema “O que acontece quando um receptor não é puramente resistivo?” (contexto4). A exploração destes contextos permitiu construir/reconstruir todos os conceitospropostos no programa.Apenas será descrita em pormenor a planificação relativa ao contexto criadopelo problema “Como funciona um busca-pólos?”17 Antes de apresentar a estratégia,gostaria de referir como surgiu a ideia da utilização do busca-pólos. Em 1994/1995uma professora estagiária, após ter dado um aula ao 8º ano entrou no gabinete deestágio, onde me encontrava com mais dois estagiários, uma jovem da Licenciatura emQuímica e um jovem da Licenciatura em Física, e disse:Uma aluna perguntou-me como funciona um busca-pólos, mas eu não souberesponder.Nem soube a professora, nem nenhum de nós. Resolvemos então desmontarum busca-pólos e apercebemo-nos como a partir do estudo do seu funcionamentomuitos conceitos poderiam ser explorados.Foi assim que surgiu a ideia de construir a estratégia que se passa adescrever18. Quando se pergunta aos alunos como funciona um busca-pólos,geralmente eles referem a utilização prática, mas poucos têm “coragem” deo utilizar numa tomada. Acresce ainda, que alguns dos “corajosos”, quandovão utilizá-lo, têm a preocupação de apenas tocar na parte plástica do17 São incluídas , no fim da planificação, as fichas de trabalho apresentadas aos alunos18 A primeira estratégia criada a partir do busca-pólos, descrita em Gouveia (1995) foi implementada nadisciplina de TLF, bloco III; posteriormente sofreu várias alterações
  61. 61. 61invólucro. Quando o professor ou algum aluno se propõe a utilizá-lo deforma correcta levantam-se logo vozes interrogativas: “E não vão apanharum choque ?” Após a utilização pede-se então aos alunos que prevejam como seráconstituído (ainda antes de o desmontar). Geralmente é referida umalâmpada e pouco mais. De seguida distribui-se a cada grupo de trabalhoum busca-pólos desmontável e pede-se aos alunos que o desmontem eproponham agora uma nova explicação para o seu funcionamento. Quando desmontado, em cima da mesa ficam uma mola, um parafuso, umtubo de descarga e um corpo cilíndrico acastanhado (nos busca-pólos queutilizo, a resistência de carvão não apresenta código de cores mas este aspecto)e os alunos começam a propor explicações, que geralmente são as seguintes:Há uma bobina (a mola), uma lâmpada (o tubo de descarga) e um íman (aresistência). É-lhes proposto planear uma experiência para testar o “íman”.Geralmente os alunos aproximam-no de clips e concluem que não deve seríman. Seguir-se- á agora um debate em que os alunos acabam por concluir que todosaqueles corpos têm que ser condutores e por isso oferecerão resistência àpassagem da corrente. Surgem então as seguintes previsões quanto àresistência: a bobina deve ter uma resistência muito grande para deixar passarpouca corrente e não apanharmos um choque, o resto deve ter uma pequenaresistência. Com um ohmímetro os alunos irão verificar que as suas previsõesestão erradas. Ao verificarem que a resistência do “cilindro” é muito elevada querem sabercomo é constituído e ao constatarem que o alcance do ohmímetro não permitemedir a resistência da lâmpada os alunos observam-na mais atentamente egeralmente referem que está fundida dados que os dois eléctrodos no tubo dedescarga estão afastados. É- lhes então proposto que testem esta previsão. Osalunos vão novamente montar o busca-pólos e quase invariavelmenteperguntam:“ É importante a ordem porque se montam as peças? È que já não me lembrocomo estavam.19Como resposta é- lhes dito para montarem como entenderem (mais tarde ser-lhes-á proposta uma tarefa com base nesta questão- ficha 5 em anexo). Após a19 Aqui emerge nitidamente a CA subjacente a F2, capítulo 4

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