Exigência conceptual do trabalho prático em ciências: Estudo de práticas pedagógicas no ensino secundário

EXIGÊNCIA CONCEPTUAL
DO TRABALHO PRÁTICO
EM CIÊNCIAS
ESTUDO DE PRÁTICAS PEDAGÓGICAS
NO ENSINO SECUNDÁRIO
Sílvia Ferreira & Ana Maria Morais
silviacrferreira@gmail.com; ammorais@ie.ul.pt
Instituto de Educação, Universidade de Lisboa

Exigência conceptual do trabalho prático em ciências
Ferreira & Morais, 2014
Motivações
Importância de se implementar o trabalho prático no ensino
das ciências.
(e.g. Hofstein & Naaman, 2007; Millar, 2004)
Desde 2007/2008, a componente prática de Biologia e
Geologia assumiu um peso significativo na avaliação dos
alunos.
(Portaria n.º 1322/2007)

Questões de investigação
Que tipo de trabalho prático está presente em práticas
pedagógicas orientadas para o ensino do conceito de
osmose?
Qual é o nível de exigência conceptual desse trabalho
prático?
Quais são as incorreções científicas que os professores
podem cometer quando ensinam esse conceito?

Exigência conceptual
O QUE do trabalho
prático
Conhecimento científico
Capacidades cognitivas
O COMO do trabalho
prático
Relação entre discursos:
teoria e prática
Exigência
conceptual
Tipo de trabalho prático

Sujeitos do estudo
Professora
Rute
• 38 anos de serviço
• Escola Darwin – NUT do Oeste
• Turma de 10º ano (23 alunos, 15,5 anos)
• Unidade ‘Obtenção de matéria’ (13 aulas)
Professora
Sara
• 26 anos de serviço
• Escola Mendel – NUT do Oeste
• Turma de 10º ano (23 alunos, 15,8 anos)
• Unidade ‘Obtenção de matéria’ (16 aulas)

Grau de complexidade:
factos, conceitos simples, conceitos
complexos e temas unificadores/ teorias.
Instrumentos de análise
(e.g. Cantu & Herron, 1978)
Conhecimentos científicos
Indicadores Grau 1 Grau 2 Grau 3 Grau 4
Solicitação do
trabalho prático
Exploração/
discussão do TP
Perguntas dos
alunos no TP
Conclusão do TP
Indicadores de análise

Indicador: Exploração/discussão do trabalho prático
Grau 1 Grau 2 Grau 3 Grau 4
É referido
conhecimento de
baixo nível de
complexidade,
como factos.
É referido
conhecimento de
nível de
complexidade
superior ao do grau
1, como conceitos
simples.
É referido
conhecimento de
nível de
complexidade
superior ao do grau
2, envolvendo
conceitos
complexos.
É referido
conhecimento de
nível de
complexidade muito
elevado, envolvendo
temas unificadores
e/ou teorias.

Professora Rute - […] Meninos, já começaram a fazer o desenho [esquema
da observação ao microscópio]? […] Agora é só fazer uma célula. […
Algumas interações depois] Pronto só aqui, nesta pontinha. E tens ali uma
célula. Vê bem o vacúolo. […].
(Aula 3, UA14)
Grau 1
Grau 2
Professora Sara - […] Como é que é feita a movimentação da água?
Sempre dos locais onde ela está mais concentrada para onde ela está
menos. Quando vocês mergulharam aquele fragmentozinho de epiderme
[da pétala de sardinheira] em água salgada, onde é que havia uma maior
concentração de água, relativamente aos sais? Dentro das células ou na
água? […].
(Aula 3, UA13)

Grau de complexidade de
acordo com a Taxonomia
de Marzano e Kendall
Indicadores Grau 1 Grau 2 Grau 3 Grau 4
Solicitação do
trabalho prático
Exploração/
discussão do TP
Perguntas dos
alunos no TP
Conclusão do TP (Marzano & Kendall, 2007, 2008)

(Marzano & Kendall, 2007, 2008)

Grau 1 Grau 2 Grau 3 Grau 4
As respostas aos
alunos apelam à
mobilização de
capacidades
cognitivas com um
baixo nível de
complexidade,
envolvendo
processos cognitivos
de recuperação.
As respostas aos
alunos apelam à
mobilização de
capacidades
cognitivas com um
nível de
complexidade
superior ao do grau
1, envolvendo
de compreensão.
As respostas aos
alunos apelam à
mobilização de
capacidades
cognitivas com um
nível de
complexidade
superior ao do grau
2, envolvendo
de análise.
As respostas aos
alunos apelam à
mobilização de
capacidades
cognitivas com um
nível de
complexidade muito
elevado, envolvendo
de utilização do
conhecimento.
Indicador: Perguntas dos alunos no trabalho prático

Grau 1
[…]
Professora Sara - A primeira como? A que menos amplia?
Aluna – Sim.
Professora - Quatro vezes. O que é que tem?
Aluna - Quatro por dez?
Professora - Não, tens que ver é a ocular, quanto é que ampliava?
Aluna - Era dez?
Professora - Então é dez vezes quatro.
(Aula 4, UA5)
Grau 2
[Na interpretação dos resultados da atividade laboratorial de observação do movimento
da água através da membrana de células da epiderme de pétalas de sardinheira:]
Professora Rute - Ora, vamos lá então explicar as diferenças encontradas nas duas
preparações. […] A B será uma preparação com…em que a…
Aluna - Água destilada.
Professora - Exato, com água destilada. Como é que podemos explicar a situação
ocorrida? O que é que sucedeu? Já sabemos que o vacúolo…?
Aluno - Aumentou.
Professora - Aumentou de tamanho. Porquê? Carlos.
Carlos - Então, porque tá num meio…hipotónico. Eh…entrou mais água para o
vacúolo. […]
(Aula 4, UA14)

Indicadores C++ C+ C- C- -
Solicitação do
trabalho prático
Exploração/
discussão do TP
Perguntas dos
alunos no TP
Conclusão do TP
Conceito de classificação
de Bernstein
Relação entre teoria e prática
(Bernstein, 1990, 2000)

C++ C+ C- C- -
O professor centra-se
no conhecimento
processual a
mobilizar no trabalho
prático, não sendo
feita referência ao
conhecimento
declarativo já
explorado e/ou a
explorar.
O professor centra-se
quer no
conhecimento
processual, quer
no conhecimento
declarativo, mas
não estabelece
uma relação entre
eles.
O professor
estabelece uma
relação entre o
conhecimento
processual e o
conhecimento
declarativo. Contudo,
centra-se no
conhecimento
declarativo.
O professor
estabelece uma
relação entre o
conhecimento
processual e o
conhecimento
declarativo. Nesta
relação, a teoria e a
prática têm igual
estatuto.
Indicador: Exploração/discussão do trabalho prático

C++
Aluna - A terceira pergunta [do manual: O que pode inferir relativamente à
possibilidade de generalizar os resultados das observações?].
Professora Sara - Olha o que é que se pode deduzir, concluir…
Aluna - Então isso é tipo conclusão?
Professora - Sim, o que é que tu podes concluir relativamente à possibilidade de
generalizares os resultados, dizerem olha, cá para mim pronto ponto final, cada vez
que eu mergulho um tecido orgânico numa solução hipertónica acontece isto, cada vez
que eu mergulho um tecido numa solução hipotónica acontece aquilo. Eu posso
generalizar? Acontece sempre a mesma coisa? […]
(Aula 4, UA9)
C-Professora
Rute - Então, isto quer dizer que, teoricamente temos de saber o que vai
acontecer às células de sardinheira, quando colocadas por exemplo, no meio
hipotónico. Que meio hipotónico vamos usar? Ana? Hipo…tónico? Qual será?
Ana - Água.
Professora - Água. Da torneira?
Ana - Água destilada.
Professora - Água destilada. O que é que vai acontecer em água destilada? Martim? O
que é que prevês?
Martim - Como é hipotónica, a concentração do meio extracelular é menor do que o
meio intracelular.
Professora - Logo?
Martim - Logo, um dos vacúolos … […]
(Aula 3, UA10)

[Na aula de interpretação dos resultados da atividade laboratorial de observação do movimento da água
através da membrana de células da epiderme de pétalas de sardinheira:]
Professora Rute - Ora, vamos agora às pétalas…da flor. Ora, nós dissemos que a solução de Ringer era um
meio…?
Aluno - Isotónico
Professora - Isotónico. Que é que isso quer dizer, Clara? […]
Clara - Que a concentração de soluto e água…
Professora - Não é a água. Isto é uma solução…
Clara - Ok, que a constituição da solução é equivalente em ambos.
Professora - A concentração da solução de Ringer é igual à concentração…
Clara - No suco…
Professora - No vacúolo, no suco vacuolar. Exatamente. E agora eu gostava de saber se, havendo, sendo
isotónica, se não há passagem de solução nem de materiais de…
Alunos - Há.
Professora - Ora aí está. Então o equilíbrio que existe é…?
Alunos - Dinâmico.
Professora - Dinâmico. Não é… Quando atinge a concentração não há movimento nenhum através da
membrana, parou tudo. Será que é assim?
Alunos - Não.
Professora - Não é. Ok? Há gente que escreveu isso e que convém compreender. Portanto, a manutenção do
tamanho da célula está normal. E agora temos aqui [no Powerpoint]… uma preparação de pétala da
sardinheira em água destilada. Ora vamos lá olhar para aqui que foi isto que vocês viram. […] Isto que está
aqui a vermelho, corresponde a que parte da célula? Rita.
Rita - Vacúolo.
Professora - Ao vacúolo. Porquê?[…]
(Aula 4 da professora Rute, UA13).
Conhecimentos científicos – Grau 2
Capacidades cognitivas – Grau 2
Relação teoria e prática – C-

Resultados
Tipo de trabalho prático
Professora
Rute
• Atividades laboratoriais:
• Movimento da água através da membrana de células de
pétalas de sardinheira (Pelargonium sp.)
• Osmómetros com ovos de galinha descalcificados
• Folhas de alface em meios com diferentes concentrações
• Exercícios de aplicação:
• Interpretação de resultados experimentais
Professora
Sara
• Atividade laboratorial:
• Movimento da água através da membrana de células de
pétalas de sardinheira (Pelargonium sp.)
• Exercícios de aplicação:
• Interpretação de resultados experimentais

100%
80%
60%
40%
20%
Resultados
Exigência conceptual do trabalho prático nas práticas
0%
Conhec. Capac. T-P Conhec. Capac. T-P
4/C- -
3/C-
2/C+
1/C++
Professora Rute Professora Sara

Em que medida as professoras
recontextualizaram a mensagem expressa
no currículo e nos exames de Biologia e
Geologia nas suas práticas, em termos da
exigência conceptual do trabalho prático?

Resultados
Exigência conceptual do trabalho prático no currículo
100%
80%
60%
40%
20%
0%
Bg B10 B11 Gg G10 G11 Bg B10 B11 Gg G10 G11 Bg B10 B11 Gg G10 G11
4/C- -
3/C-
2/C+
1/C++
Conhecimentos
científicos
Capacidades
cognitivas
Relação entre
teoria e prática
(Ferreira & Morais, 2013a)

100%
80%
60%
40%
20%
Resultados
Exigência conceptual do trabalho prático nos exames
(Ferreira & Morais, 2013b)
0%
EN TI Total EN TI Total EN TI Total
G4/ C- -
G3/ C-G2/
C+
G1/ C++
Conhecimentos
científicos
Capacidades
cognitivas
Relação entre
teoria e prática

O nível de exigência
conceptual do
trabalho prático sobre
osmose foi ainda mais
baixo quando se
consideraram
as incorreções
científicas.
1928

Resultados
Incorreções científicas
A osmose é apenas um caso particular de difusão simples.
(Peter Agre et al., 2000)
A bicamada fosfolipídica da
membrana celular é
impermeável à água.
A membrana celular é
permeável a iões e a
moléculas polares.

Resultados
Incorreções científicas
(Oliveira et al., 2008)

Conclusões
O trabalho prático sobre osmose apresentou um baixo nível
de exigência conceptual:
• Baixa complexidade dos conhecimentos científicos;
• Baixa complexidade das capacidades cognitivas;
• Incorreções científicas;
• Atividades laboratoriais ilustrativas.
Os instrumentos construídos e os conceitos envolvidos
poderão vir a ser utilizados para apreciar o nível de
exigência conceptual do trabalho prático sobre outras
temáticas.

EXIGÊNCIA CONCEPTUAL
DO TRABALHO PRÁTICO
EM CIÊNCIAS
ESTUDO DE PRÁTICAS PEDAGÓGICAS
NO ENSINO SECUNDÁRIO
Sílvia Ferreira & Ana Maria Morais
silviacrferreira@gmail.com; ammorais@ie.ul.pt
Instituto de Educação, Universidade http://essa.ie.ul.pt de Lisboa

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