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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
A APLICAÇÃO DA ENGENHARIA DIDÁTICA NO ENSINO DAS CIÊNCIAS EXATAS
MARIA IZABEL SALLES BERENGUER
ORIENTADORA
Mª. DINA LÚCIA CHAVES ROCHA
Rio de Janeiro
2010
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
A APLICAÇÃO DA ENGENHARIA DIDÁTICA NO ENSINO DAS CIÊNCIAS EXATAS
Rio de Janeiro
2010
Apresentação de monografia à Universidade Candido Mendes como requisito parcial para obtenção do grau de especialista em Docência do Ensino Superior. Por: Maria Izabel Salles Berenguer
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RESUMO
A Engenharia Didática se apresenta como abordagem formadora da
pratica educativa do professor à medida que permite investigar a sua própria
ação na sala de aula. Esse processo de investigação da própria pratica é de
fundamental importância para a formação do professor por lhe possibilitar uma
ampliação dos saberes que ensina já que necessita agir criticamente sobre
este buscando a sua verdadeira compreensão. Diante disso esse trabalho
abordará a aplicação da engenharia didática no ensino das ciências exatas.
4
METODOLOGIA
A metodologia a ser utilizada neste trabalho é a descritiva e contará com
um levantamento bibliográfico, no qual serão utilizados livros e artigos que
versem sobre o assunto objeto, para melhor fundamentar o mesmo.
5
SUMÁRIO .
.
.
INTRODUÇÃO 6
CAPÍTULO 1
ENGENHARIA DIDÁTICA 7
CAPÍTULO 2
A ENGENHARIA DIDÁTICA E A FORMAÇÃO DOS PROFESSORES 16
CAPÍTULO 3
APLICAÇÃO DA ENGENHARIA DIDÁTICA NO ENSINO DAS
CIÊNCIAS EXATAS 28
CONCLUSÃO 33
BIBLIOGRAFIA 34
ÍNDICE 36
6
INTRODUÇÃO
A Engenharia Didática tem deixado de ser uma alternativa e se tornado
uma solução, permitindo que profissionais desenvolvam as competências
essenciais para um desempenho diferenciado.
O questionamento que norteia esse trabalho é se a metodologia de
pesquisa e teoria educacional da engenharia didática será capaz de contribuir
na qualidade do ensino das ciências exatas.
Este trabalho justifica-se na medida que as escolas e universidades
exigem um alto nível de conhecimento em ciências exatas, importantes para a
vida profissional. Muitas vezes existe a evasão de alunos que não
correspondem as expectativas. Diante dos motivos expostos há uma tendência
a aproximar dois campos de conhecimento: didática e ciências exatas.
O objetivo geral desse trabalho é desenvolver uma metodologia a ser
empregada na preparação de conteúdos pedagógicos com foco nas ciências
exatas. Como objetivos específicos espera-se enumerar as vantagens da
engenharia didática no desenvolvimento das competências necessárias para
engenheiros e arquitetos e atender a necessidade de atualização constante
dos profissionais no mercado de trabalho.
7
CAPÍTULO 1
ENGENHARIA DIDÁTICA
A engenharia didática é uma das abordagens tratadas na Didática
das Ciências Exatas que se caracteriza como uma forma particular de
organizar os procedimentos metodológicos de pesquisas desenvolvidas no
contexto de sala de aula.
Ao se desenvolver uma pesquisa no campo da educação de ciências
exatas tendo como principio metodológico a engenharia didática, articula-se a
construção do saber matemático a uma prática reflexiva investigativa diante de
uma seqüência didática experimental.
Artigue (1988) caracteriza a engenharia didática como sendo: “um
esquema experimental baseado sobre ‘realizações didáticas’ em sala de aula,
isto é, sobre a concepção, a realização, a observação e a análise de uma
seqüência de ensino”.
Na realidade, pelo termo engenharia didática entende-se tanto uma
metodologia de pesquisa específica quanto o que Douady (1993) tão bem
explicitou como sendo:
(...) uma sequência de aula(s) concebida (s), organizada (s) e articulada (s) no tempo, de forma coerente, por um professor-engenheiro para realizar um projeto de aprendizagem para uma certa população de alunos. No decurso das trocas entre professor e alunos, o projeto evolui sob as reações dos alunos e em função das escolhas e decisões do professor” (DOUADY, 1993, p.2).
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As práticas educativas desenvolvidas a partir de princípios da
engenharia didática devem ser compreendidas como praticas de investigação.
À medida que os professores vão trabalhando os saberes escolares, estes
devem ser colocados em duvida e discutidos para que os alunos tenham
consciência da complexidade dos objetos estudados. É partindo dessa
abordagem metodológica que a aprendizagem se consolida, pois nela o que
importa é a compreensão a respeito do conhecimento trabalhado e não o puro
e simples ato de “encher” o quadro de matéria que deve ser copiada e
decorada pelos alunos para a realização de uma penosa avaliação.
No trabalho com a engenharia didática o professor faz da sua ação
pedagógica um objeto de investigação através do qual estabelece uma
dependência entre saber teórico e saber pratico na busca da construção de
conhecimento conforme afirma Pais:
A engenharia didática possibilita uma sistematização metodológica para a realização da pesquisa, levando em consideração as relações de dependência entre teoria e pratica. Esse é um dos argumentos que valoriza sua escolha na conduta de investigação do fenômeno didático, pois sem articulação entre a pesquisa e a ação pedagógica, cada uma destas dimensões tem seu significado reduzido. (PAIS, 2006, p. 99)
A origem desta abordagem metodológica está na preocupação com
uma certa “ideologia de inovação” presente no campo educativo, que abre
caminho para qualquer tipo de experiência na sala de aula, deslocada de
fundamentação científica. Ao mesmo tempo, está relacionada com o
movimento de valorização do saber prático do professor com a consciência de
que as teorias desenvolvidas fora da sala de aula são insuficientes para captar
a complexidade do processo de ensino e aprendizagem. Nessa perspectiva, a
questão consiste em afirma a possibilidade de agir de forma racional, com base
em conhecimentos matemáticos e didáticos, destacando a importância da
realização didática na sala de aula como prática de investigação.
9
A engenharia didática recebe esta denominação por consistir num
trabalho didático comparável a atividade desenvolvida por um engenheiro que
para desenvolver um projeto se apóia em conhecimentos científicos de forma a
solucionar problemas complexos.
Artigue (1988) diz que:
Esse termo foi cunhado para o trabalho didático que é aquele comparável ao trabalho do engenheiro que, para realizar um projeto preciso, se apóia sobre conhecimentos científicos de seu domínio, aceita submeter-se a um controle de tipo científico mas, ao mesmo tempo, se vê obrigado a trabalhar sobre objetos bem mais complexos que os objetos depurados da ciência e portanto a enfrentar praticamente, com todos os meios que dispõe, problemas que a ciência não quer ou não pode levar em conta (ARTIGUE, 1988, p.27).
O educador que desenvolve suas atividades com os suportes da
engenharia didática consegue dar significado ao que ensina à medida em que
trabalha a partir dos obstáculos epistemológicos apresentados pelos alunos os
quais, ao serem tratados corretamente, produzem a formação da chamada
autonomia intelectual.
Através da Engenharia Didática o professor tem a oportunidade de
refletir e avaliar a sua ação educativa e é diante desse processo de reflexão
que redireciona e resignifica o trabalho que desenvolve. Não existe ninguém
melhor que o próprio professor para entender a complexidade dos fatos
ocorridos em sala de aula, ninguém melhor para entender as dúvidas e
dificuldades que os alunos apresentam, por isso, é ele quem deve buscar
entender os motivos que impedem o aprendizado dos alunos investigando e
refletindo as próprias ações educativas efetuadas em sala de aula.
1.1 Características
A Engenharia didática tem uma característica bastante peculiar que é
a maneira de organizar os procedimentos metodológicos dentro da pesquisa
10
em Didática da matemática. O interessante é que ela trata de aspectos
teórico e experimental fazendo uma relação entre a teoria e a prática, ou seja,
uma junção bastante rica entre a pesquisa e a prática educativa.
Dessa forma, o sucesso do trabalho depende da realização de todas
as etapas, desde a criatividade inicial até a sua execução prática, na maioria
das vezes, em sala de aula. Além disso, é necessário que a cada etapa do
acontecimento prático da pesquisa ocorra uma espécie de controle
sistematizado visando assegurar o nível de confiança da atividade científica.
Complementando melhor esta questão de sistematização Pais (2002, p.100)
coloca que: “a engenharia didática se constitui em uma forma de sistematizar a
aplicação de um determinado método na pesquisa didática.”
Cabe ressaltar que a singularidade da engenharia didática não
repousa sobre seus objetivos, mas em suas características de funcionamento
metodológico.
Pode-se ter diferentes objetivos em uma pesquisa de engenharia
didática. Douady (1987) distingue, por exemplo:
(...) pesquisas que visam um estudo de processos de aprendizagem de um certo conceito, daquelas que são transversais aos conteúdos, mesmo que seu suporte seja o ensino de um domínio preciso (DOUADY, 1987, p.224)
Artigue (1988) caracteriza a engenharia didática:
(...) como um esquema experimental baseado sobre “realizações didáticas” em sala de aula, isto é, sobre a concepção, a realização, a observação e a análise de sequência de ensino (ARTIGUE, 1988, p.285).
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Pode-se distinguir dois níveis de engenharia didática, o da
microengenharia e o da macroengenharia. As pesquisas de microengenharia e
o da macroengenharia. As pesquisas de microengenharia são aquelas que têm
por objeto o estudo de um determinado assunto, elas são localizadas e levam
em conta, principalmente, a complexidade dos fenômenos de sala de aula. Por
outro lado, as pesquisas de macroengenharia são aquelas que permitem
compor a complexidade das pesquisas de microengenharia com a dos
fenômenos ligados à duração nas relações ensino / aprendizagem. Esses tipos
de pesquisa se complementam e por isso são necessários, e, embora as
pesquisas de macroengenharia sejam mais difíceis de se fazer, elas são, como
diz Artigue (1988, p.286) “incontornáveis a despeito de todas as dificuldades
metodológicas e institucionais que apresentam”
Segundo Brousseau (1982) há três tipos de obstáculos:
• Epistemológico – são inerentes ao próprio saber, constitutivos dom
próprio conhecimento. Podem ser percebidos nas dificuldades que os
próprios matemáticos encontraram na história e por isso “não podemos
nem escapar deles nem deixá-los escapar. “
• Didático – são os que dependem da escolha de um projeto do sistema
educacional, ou seja, são as dificuldades criadas pela escola, através da
estratégia de ensino escolhida que provoca posteriormente obstáculos
ao desenvolvimento da conceituação.
• Ontogênico - origina-se de limitações do sujeito em um dado momento
de seu desenvolvimento mental. Normalmente surgem quando a
aprendizagem está muito deslocada em relação a maturidade conceitual
do sujeito.
Portanto o obstáculo é resistente a modificação e se torna
preponderante em certas situações.
12
1.2 Fases da metodologia da engenharia didática
Segundo Artigue (1988), a Engenharia Didática possui quatro fases
consecutivas que podem ser descritas como:
• Análise preliminar em que recomenda-se fazer uma descrição dos
principais aspectos que definem o fenômeno em questão tais como
epistemológica, didática e cognitiva. Esses aspectos fazem parte da
formação do objeto de estudo. Além disso, é necessário o levantamento
das constatações empíricas, destacar a formação de idéias das pessoas
envolvidas e compreender a realidade em torno da experiência a ser
executada, podemos constatar isto na análise da atividade diagnóstica
aplicada em sala.
Nesta fase busca-se analisar as possíveis causas do problema a ser
pesquisado bem como subsídios para o tratamento desse problema, com vistas
a embasar a concepção da engenharia didática. As análises são feitas levando-
se em consideração o quadro teórico sobre o qual o pesquisador se apóia e os
conhecimentos didáticos já adquiridos sobre o tema em estudo. Além disso,
dependendo do objetivo da pesquisa, pode constar análise epistemológica dos
conteúdos contemplados pelo ensino, análise do ensino atual e seus efeitos,
análise da concepção dos alunos, das dificuldades e obstáculos que
determinam sua evolução.
De acordo com Machado (2002), as análises preliminares para a
concepção da engenharia são feitas através de considerações sobre o quadro
teórico didático geral e sobre os conhecimentos didáticos já adquiridos sobre o
assunto em questão, bem como sobre:
o A análise epistemológica dos conteúdos contemplados pelo
ensino;
13
o A análise do ensino atual e de seus efeitos;
o A análise da concepção dos alunos, das dificuldades e dos
obstáculos que determinam sua evolução;
o A análise do campo dos entraves no qual vai se situar a efetiva
realização didática.
• Análise a priori - segundo Pais (2001) é uma fase em que é necessário
se ter uma definição de uma certa quantidade de variáveis de comando
do sistema de ensino que, de certa forma, interferem na constituição do
fenômeno. “[...] um certo número de variáveis pertinentes ao sistema
sobre os quais o ensino pode atuar [...].” (Machado, 2002 p.203). Essas
variáveis foram pré-estabelecidas nessa pesquisa baseada em alguns
pontos que o pesquisador julgou necessário na análise do trabalho.
Assim descreveremos as variáveis globais contando com a
compreensão do aluno das seguintes proposições: o entendimento da
relação parte todo; da equivalência de fração quando de posse de várias
frações que reporte isso; do conceito de fração a partir de situações
propostas na seqüência didática e as operações por intermédio do
material concreto.
As variáveis de comando podem ser globais ou locais. As globais
dizem respeito à organização integral da engenharia didática e as locais dizem
respeito à organização local da engenharia, ou seja, de uma fase. Essas
variáveis são importantes, pois serão articuladas e observadas com minúcia no
decorrer da seqüência didática. Aplicação da seqüência didática - É feita por
uma quantidade de aulas ou sessões.
Tomando como base as análises preliminares e o referencial teórico,
é nesta fase que o pesquisador elabora a seqüência didática que será aplicada,
14
além de decidir agir sobre um determinado número de variáveis relacionadas
ao problema estudado. São previstas as ações e comportamentos dos
estudantes durante a experimentação, indicando de que modo as atividades
propostas propiciarão a aprendizagem desejada. Já nesta fase, fundamentada
em hipóteses, estabelece-se o processo de validação que ocorre na
confrontação entre as análises a priori e a posteriori.
Segundo Pais (2002) essas aulas devem passar por um
planejamento e uma análise prévia apurado com o intuito de observar
situações de aprendizagem, envolvendo os conceitos previstos na pesquisa
didática. Neste caso foi feito um planejamento prévio entre a orientadora o
professor-pesquisador e a professora que aplicou as atividades.
• Experimentação - É nesta fase que se dá o contato
pesquisador/professor/observadores com a população de alunos,
sujeitos da pesquisa, e são explicitados os objetivos e condições em que
se realizará a investigação (MACHADO, 2002). Neste momento ocorre a
aplicação da seqüência didática, esta, segundo Pais (2002), “formada
por um certo número de aulas planejadas e analisadas previamente com
a finalidade de observar situações de aprendizagem...” (PAIS, 2002, p.
102). Ainda de acordo com este autor, essas aulas também podem ser
chamadas sessões, por serem específicas para pesquisa.
Nesta fase, há de se escolher também os meios de registros dos
dados colhidos na experimentação, que vai depender das variáveis priorizadas
na análise a priori. Os dados podem ser coletados mediante observações feitas
nas sessões de ensino e pelas produções dos alunos, com a utilização de
gravações de áudio e vídeo e anotações do diário de bordo. Além disso, para
uma melhor compreensão do ocorrido, estes dados podem se completados
15
com o uso de questionários, entrevistas e testes, individuais ou em pequenos
grupos, realizados durante a experimentação ou no final dela.
• Análise a posteriori - Esta fase é voltada ao tratamento das informações
adquiridas por conseqüência da aplicação da seqüência didática. A
aquisição dessas informações vem por intermédio do pesquisador ou da
equipe que está aplicando a experiência. A análise a posteriori tem o
objetivo de complementar os dados obtidos por intermédio de
questionários e entrevistas. Esta fase não foi analisada na pesquisa por
motivo dos dados não estarem concluídos até o momento do envio
deste trabalho. A quarta fase que é a validação é o resultado do
confronto entre as análises a priori e a posteriori e se qualifica como
validade interna, limitada ao contexto da experiência realizada, dessa
forma, foi proposta algumas atividades a serem aplicadas em sala de
aula através de uma seqüência didática e que não foi possível chegar a
esta fase já que a pesquisa está em andamento.
16
CAPITULO II
A ENGENHARIA DIDÁTICA E A FORMAÇÃO DE
PROFESSORES
Preliminarmente é importante mencionar que a engenharia didática
em ciências exatas visa à formação do professor pesquisador, aquele professor
que parte de questões relativas à sua prática com o objetivo de aprimorá-la.
Segundo Miranda (2006), o professor reflexivo é um investigador na
sala de aula, ele examina sua prática, encontra problemas, pensa em possíveis
soluções, observa o contexto institucional e cultural, sugere mudanças
curriculares e assume a responsabilidade pelo seu desenvolvimento
educacional. Pode-se dizer que “o professor pesquisador centra-se na
consideração da prática, que passa a ser meio, fundamento e destinação dos
saberes que suscita, desde que esses possam ser orientados e apropriados
pela ação reflexiva do professor.” (Miranda 2006, p. 135). A mesma autora
define professor reflexivo: “aquele que reconstrói reflexivamente seus saberes
e sua prática.” (Miranda 2006, p. 132). Nesta perspectiva, “a reflexão é um
processo que ocorre antes, depois e durante a ação do professor, constituindo
um processo de reflexão na ação e sobre a ação” (Miranda 2006, p. 134). Tal
atitude, a reflexão, apareceria como indispensável, pois a prática pedagógica
não é (ou pelo menos não deveria ser) uma mera atividade técnica como
muitas vezes é entendida, mas sim uma atividade criativa.
Historicamente, professor pesquisador e professor reflexivo têm a
mesma origem. Nóvoa (2001) confirma que essas figuras no fundo
correspondem a conceitos diferentes para dizer a mesma coisa.
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‘A realidade é que o professor pesquisador é aquele que pesquisa ou que reflete sobre sua prática [...] é um professor indagador, é um professor que assume a sua própria realidade escolar como um objeto de pesquisa, como objeto de reflexão, como objeto de análise. (NÓVOA, 2001, p.71).
Existe uma tendência, no Brasil de hoje, no sentido de vincular
formação de professores com pesquisa na sala de aula. Segundo Pavanello
(2003), enfatizar a formação de um educador reflexivo possibilita que o
professor pense o processo de ensino e aprendizado através de sua
experiência, possibilitando a ruptura de idéias pré-concebidas nesse processo.
Para isso, o professor deve usar todas as ferramentas que ampliam o
seu campo de atuação, buscando informações e instrumentos complementares
que dêem sentido e utilidade ao que se ensina; “... a qualidade do ensino
depende de um sistema de conhecimentos muito mais amplo” (PAVANELLO,
2003, p.9)
Ao refletir sobre a prática, o professor possibilita ao aluno o
aprendizado da matemática nas relações do dia a dia através de comparações,
representações, estimações, simulações e soluções de problemas. Dessa
forma, a pesquisa fornece subsídio para que o professor pense não somente
naquilo que se ensina, mas também no processo de aprendizagem, ou seja,
em como se ensina.
A Engenharia Didática traz em si um caminho racional para as
reflexões do professor. Cada etapa, a Priori, Experimentação, Análise a
Posteriori e Validação da Experiência, indica o tema a ser analisado.
Na etapa da Concepção e Análise a Priori, o professor reflete sobre
os alunos e seu conhecimento prévio, sobre a sala de aula e o programa que
está sendo desenvolvido; sobre o conteúdo e as razões para ensiná-lo e
aprendê-lo e sobre a melhor abordagem (considerando o aluno e a sala de
aula); sobre como se aprende para fazer as melhores escolhas didáticas,
descrevendo objetivos e hipóteses prévias; sobre recursos didáticos e sobre
materiais a serem entregues e coletados dos alunos. Na etapa da
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Experimentação o professor reflete sobre as reações do aluno, sua
produção, seus erros e acertos, dúvidas e progressos. Esta reflexão prossegue
na fase da Análise a Posteriori e Validação quando são questionadas a prática
e a validade da experiência.
Em toda atividade docente, como indicava Bachelard citado por
Carretero (1997), não só aprende o aluno, mas também o professor. É
fundamental para um professor saber o que é e como se desenvolve a mente
do aluno, mas, não menos importante, é a interrogação sobre como se produz
a mudança cognitiva, ou seja, como se pode aprender melhor.
Para Grossi (1992) o professor só pode ter os seus alunos
efetivamente em aula, para aprenderem, se seus desejos aí estiverem.
Segundo a autora não se ensina por exposições ou explicações dos conteúdos
logicamente já estruturados, para depois se propor aplicações desses
problemas, mas ensina-se pela proposição de problemas. Portanto, as
propostas didáticas, para serem efetivas, necessitam de um espaço de
problemas, invertendo o esquema clássico “aprende-aplica”, onde se ensina os
fundamentos teóricos para depois se propor sua aplicação em exercícios
práticos.
Na perspectiva construtivista o aluno está diante de um problema,
quando determinada situação não é passível de ser assimilada aos seus
esquemas, provocando, assim, uma situação de desequilíbrio. As estruturas
cognitivas do sujeito tendem a funcionar em equilíbrio, aumentando
permanentemente seu grau de organização interna e adaptação ao meio.
Diante desses desequilíbrios, o organismo (estruturas cognitivas) se
reorganiza, acomoda-se às novas situações, construindo internamente novos
esquemas de assimilação que lhe permitem novamente chegar ao equilíbrio.
Segundo Chiarotino (1988) o mecanismo é o de uma reequilibração
por reconstrução, e em seguida de ultrapassamento, graças a uma
reorganização com novas combinações, mas cujos elementos são retirados do
sistema anterior.
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As abstrações reflexivas constroem os esquemas necessários à
superação dos problemas, ou seja, o aluno aprende à medida que busca
soluções aos problemas.
Logo isso sugere uma inversão na forma de ensinar tradicionalmente
os conteúdos de ciências exatas. Nos princípios construtivistas deve-se partir
de um problema desafio, onde o aluno precisa agir para aprender e sofrer a
influência da ação desse sobre si, e com sua ação, o aluno vai construindo o
conhecimento, reinventando regras e algoritmos, construindo seu próprio
conhecimento (GROENWALD, 1999).
Com base nas pesquisas da Psicologia Educativa e da instrução
Carreteiro (1997) refere-se às seguintes questões, relativas ao ensino
construtivista: deve-se partir do nível de desenvolvimento do aluno; deve-se
assegurar a construção de aprendizagens significativas por si só; deve-se
procurar que os alunos modifiquem seus esquemas de conhecimento; deve-se
estabelecer relações ricas entre o novo conhecimento e os conhecimentos já
existentes.
Esses pressupostos implicam em um tipo de ensino diferenciado do
ensino tradicional. A aplicação do método construtivista pressupõe a prática de
um conjunto de atividades e decisões educativas que suporiam não só uma
aquisição de conhecimento por parte dos alunos, mas também a formação de
cidadãos com melhor capacidade de solução de problemas e capacidade
crítica.
2.1 Formação continuada para professores de matemática
Preliminarmente cabe salientar que o documento “Referências para
Formação de Professores” (BRASÍL, 1999) propôs mudanças na criação dos
sistemas de formação – nos quais se articulem os processos de formação
inicial e continuada e propôs ainda que a formação de professores se oriente
pelos seguintes pressupostos:
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a. O professor exerce uma atividade profissional de natureza pública, que
tem dimensão coletiva e pessoal implicando simultaneamente autonomia
e responsabilidade;
b. O desenvolvimento profissional permanente é necessidade intrínseca a
sua atuação é, por isso, um direito de todos os professores;
c. A atuação do professor tem como dimensão principal à docência, mas
não se restringe a ela: inclui também a participação no projeto educativo
e curricular da escola, a produção do conhecimento pedagógico e a
participação na comunidade educacional. Portanto, todas essas
atividades devem fazer parte de sua formação;
d. O trabalho do professor visa o desenvolvimento dos alunos como
pessoas, nas suas múltiplas capacidades, e não apenas a transmissão
de conhecimentos. Isso implica uma atuação profissional não
meramente técnica, mas também intelectual e pública;
e. O necessário compromisso com o sucesso das aprendizagens de todos
os alunos na creche e nas escolas de educação infantil e do ensino
fundamental exige que o professor considere suas diferenças culturais,
sociais e pessoais e que, sob hipótese alguma, as reafirme como causa
de desigualdades e exclusão;
f. O desenvolvimento de competências profissionais, exige metodologias
pautadas na articulação teoria prática, na resolução de situações –
problema e na reflexão sobre a atuação profissional;
g. A organização e o funcionamento das instituições de formação de
professores são elementos essenciais para o desenvolvimento da
cultura profissional que se pretende afirmar;
h. O estabelecimento de relações cada vez mais estreitas entre as
instituições de formação profissional e as redes de escola dos sistemas
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de ensino é condição para um processo de formação de professores
referenciado na prática real;
i. Os projetos de desenvolvimento profissional só terão eficácia se
estiverem vinculados à condição de trabalho, avaliação, carreira e
salário.
Os pressupostos supracitados propiciam uma nova visão com
relação à dimensão e natureza da atuação profissional do professor e,
conseqüentemente, para os requisitos da formação no contexto atual.
De acordo com Perrenoud, (2000 p.17)
As reformas escolares fracassam, os novos programas não são aplicados, belas idéias como os métodos ativos, o construtivismo, a avaliação formativa ou a pedagogia diferenciada são pregadas, porém nunca praticadas. Por quê? Precisamente porque, na área da educação não se mede o suficiente o desvio astronômico entre o que é prescrito e o que é viável nas condições efetivas do trabalho docente.
Além disso, os currículos dos cursos de formação, em sua maioria,
estão dissociados da realidade que o futuro professor vai se deparar. A
realidade irá mostrar que as políticas públicas ainda são inconsistentes e que
não existe um acompanhamento e avaliação dos resultados por parte do
governo. Somado a tudo isso, as deficiências na formação do professor da
educação básica continuam sendo detectadas.
Segundo Demo (2000), a formação continuada dos professores, não
depende, apenas das propostas de governo. A escola deve se constituir num
espaço privilegiado em que o debate possa de forma progressiva promover tal
formação.
Embora reconhecendo que a formação é um dos fatores mais
importantes, não se pode tomá-la como único fator para o sucesso das
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aprendizagens que cabe à escola promover. Vem se formando um consenso
sobre as condições necessárias para se garantir uma educação escolar de
qualidade nas quais se destaca:
• Existência de um projeto pedagógico explícito e compartilhado pelos
diferentes segmentos da escola. A LDB nº 9.394/96 reflete um processo
e um projeto político para a educação brasileira.
• As diretrizes que definem os princípios, as finalidades, as intenções e os
objetivos da educação brasileira.
• A bases referentes aos níveis e às modalidades de ensino, aos
processos de decisão, às formas de gestão e às competências e
responsabilidades relativas a manutenção e ao desenvolvimento do
ensino no país.
• Formas ágeis e flexíveis de organização institucional e de
funcionamento, quadro estável de professores, qualidade da formação
inicial dos professores, desenvolvimento profissional contínuo,
planejamento coletivo numa perspectiva de experimentação e avaliação
contínua, adequação do espaço físico e das instalações, qualidade dos
recursos didáticos, existência de bibliotecas e acervos de materiais
diversificados de leitura e pesquisa, tempo adequado de permanência
dos alunos na escola, proporção apropriada alunos – professor,
condições adequadas de trabalho e salário.
Na LDB, destacam-se três grandes eixos diretamente relacionados à
construção do projeto político pedagógico que são:
• O eixo de flexibilidade: vincula-se à autonomia, possibilitando à escola
organizar o seu próprio trabalho pedagógico.
• O eixo da avaliação: reforça um aspecto importante a ser observado nos
vários níveis do ensino público (artigo 9º, inciso VI).
23
• O eixo da liberdade: se expressa no âmbito do pluralismo de idéias e
de concepções pedagógicas ( artigo 3º, inciso III ) proposta de gestão
democrática do ensino público ( artigo 3º, inciso VIII ), a ser definida em
cada sistema de ensino.
Considerando esses três grandes eixos, a LDB reconhece na escola
um importante espaço educativo e nos profissionais de educação, uma
competência técnica e política que os habilita a participar da elaboração do seu
projeto pedagógico. Nessa perspectiva Democrática, a lei amplia o papel da
escola diante da sociedade colocando-a como centro de atenção das políticas
educacionais mais gerais e sugere o fortalecimento de sua autonomia.
No âmbito legal, a garantia de formação inicial e continuada dos
professores está garantida na LDB (artigo 61, 62 e 63)1, como se pode
constatar a seguir.
1 Art. 61. A formação de profissionais da educação, de modo a atender aos objetivos dos diferentes níveis e modalidades de ensino e as características de cada fase do desenvolvimento do educando, terá como fundamentos:
I- A associação entre teorias e práticas, inclusive mediante a capacitação em serviço:
II- Aproveitamento da formação e experiências anteriores em instituições de ensino e outras atividades.
Art. 62. A formação de docentes para atuar na educação básica far-se-á em nível superior, em curso de licenciatura, de graduação plena, em universidades e institutos superiores de educação, admitida, como formação mínima para o exercício do magistério na educação infantil e nas quatro primeiras séries do ensino fundamental, a oferecida em nível médio, na modalidade normal.
Art.63. Os institutos superiores de educação manterão: Cursos formadores de profissionais para a educação básica, inclusive o curso normal superior, destinado a formação de docentes para a educação infantil e para as primeiras séries do ensino fundamental; Programas de formação pedagógica para portadores de diplomas de educação superior que queiram se dedicar a educação básica. Programas de educação continuada para os profissionais de educação dos diversos níveis.
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Como se pode constatar a legislação vigente, hoje, no Brasil é
bastante significativa no que se refere ao reconhecimento e a obrigatoriedade
de se criar e desenvolver programas de formação inicial e continuada para os
docentes. Há por parte de especialistas e, por parte do próprio MEC, o
consenso de que uma boa formação profissional, aliada a um contexto
institucional que favoreça o espírito de equipe, o trabalho em colaboração, a
construção coletiva, o exercício responsável de autonomia profissional e
adequadas condições de trabalho constituem peças fundamentais para se
alcançar a qualidade das aprendizagens de crianças e jovens.
A educação continuada a que todos os educadores têm direito
envolve formação inicial e continuada, sendo que a segunda ocorre com o
professor no exercício de suas atividades. Devido a sua ineficácia, o modelo
convencional de formação continuada dos professores, vem sendo bastante
questionado nos últimos anos.
As práticas de formação continuada de professores – por vezes
chamada de treinamento, reciclagem, aperfeiçoamento profissional ou
capacitação, têm uma história recente no Brasil. Acentuaram-se nos anos 80 e
foram assumindo formatos diferenciados em relação aos objetivos, conteúdos,
tempo de duração – desde cursos rápidos, até programas que se estendem por
alguns anos e modalidades (presencial ou a distância) direta ou por meio de
multiplicadores.
No entanto, apesar de haver um reconhecimento da necessidade de
se manter essas práticas, observa-se que elas não têm surtido os resultados
esperados. Há por outro lado, um conjunto de circunstâncias e escolhas
políticas-administrativas, organizativas e metodológicas que, quando ocorrem,
gera dificuldades no campo da formação continuada, onde quer que ela
aconteça.
No que diz respeito às questões políticas e administrativas o que se
constata é uma falta de articulação entre as várias instâncias de gestão do
sistema, a descontinuidade dos projetos e programas de um governo para
outro, a pressa com que as ações são planejadas e realizadas para atender às
25
limitações do tempo político das administrações, a falta de incentivos
salariais ou instrucionais para que os professores participem de programas de
formação e a inexistência de tempo previsto na jornada de trabalho e no
calendário escolar para a formação em serviço.
As questões organizativas relacionadas ao planejamento, execução
e avaliação de programas de formação em serviço, muitas vezes, com a
justificativa de que as redes públicas são muito grandes e que é muito difícil
atender a todos os professores, não se planeja de forma articulada,
priorizando-se a realização de grandes eventos pontuais, cujo efeito é bastante
duvidoso e discutível.
Em ações extensivas e pontuais não é possível compatibilizar o
conteúdo tratado com demandas colocadas pela realidade das escolas e salas
de aula, elaborar diagnósticos das necessidades pedagógicas, avaliar o
alcance das ações desenvolvidas e o impacto dos conhecimentos adquiridas
na prática dos professores.
No âmbito das escolas, a formação continuada também tem suas
limitações: ou não há tempo previsto na jornada de trabalho que permita
encontros de estudos e discussões ou, o coordenador pedagógico não tem
uma formação adequada para ser formador de professores e nem recebe
assessoria para realizar esse tipo de trabalho.
Por outro lado, há a inexistência por parte dos sistemas de ensino,
de mecanismos de acompanhamento contínuo da prática pedagógica, de
avaliação periódica dos resultados das ações desenvolvidas e de identificação
de demandas de formação, onde os professores possam colocar as
dificuldades que encontram no exercício profissional, haja vista que essas
informações são fundamentais para o planejamento e redimensionamento dos
programas.
Com relação às questões metodológicas, os problemas são
emblemáticos e avolumam-se, principalmente quando os sistemas de ensino
optam por modalidades convencionais de formação com elevado número de
26
professores, como palestras, seminários e grandes cursos concentrados.
Nesses eventos geralmente se dá ênfase à transmissão de informação teórica
sem haver preocupação em avaliar a prática dos professores em formação,
resultando num certo desconforto entre formadores e professores que nesses
eventos consideram tudo muito teórico e os formadores dizem que os
professores estão à procura de “receitas”.
Às vezes são oferecidas, em momentos pontuais, as chamadas
“oficinas”: encontros para ensinar os professores a fazer ou “vivenciar” práticas
pedagógicas. Mesmo assim, raramente se aprofunda a compreensão dos
objetivos e possibilidades didáticas de aplicação das atividades realizadas nas
oficinas em sala de aula.
De acordo com a LDB (1997), do ponto de vista do modelo de
formação profissional, o que se verifica hoje é uma tendência no sentido de:
• Promover as transformações necessárias nas instituições responsáveis
por formar professores, para que o processo de formação aconteça num
contexto favorável ao desenvolvimento de diferentes competências
profissionais. Nesse sentido, Demo (2000 pp.54-55) propõe:
a) Capacidade de pesquisa para corresponder desde logo ao
desafio construtivo do conhecimento, o que transmite em sala de
aula tem que fazer parte do processo de construção do
conhecimento assumir textura própria em termos de mensagem,
configurar componente de projeto autônomo criativo e crítico;
b) Elaboração própria para codificar pessoalmente o conhecimento
que consegue criar e variar, favorecendo a emergência do projeto
pedagógico próprio.
c) Teorização das práticas
d) Formação permanente.
27
e) Manejo da instrumentalização eletrônica.
Na visão de Demo, o perfil do professor para o atual contexto de
contemporaneidade deve ser: autônomo, renovador, criativo, crítico e
transformador. Um profissional docente capaz de orquestrar o processo
pedagógico e buscar caminhos para o futuro. Para Demo (2000), a superação
da habilidade didática e pedagógica compreende restauração, e ressalta que o
que se espera do professor já não se resume ao formato expositivo das aulas,
a fluência vernácula, à aparência externa. Precisa centralizar-se na
competência estimuladora da pesquisa, incentivando com engenho e arte a
gestão de sujeitos críticos e autocráticos, participantes e construtivos.
28
CAPITULO III
APLICAÇÃO DA ENGENHARIA DIDÁTICA NO ENSINO
DAS CIÊNCIAS EXATAS
Ao se falar especificamente do ensino de ciências exatas a
Engenharia Didática se apresenta como uma viável abordagem metodológica
por considerar as peculiaridades dessa modalidade de ensino à medida que
busca os conhecimentos prévios dos alunos e parte deles para a construção de
um saber autêntico, consciente e verdadeiro.
O saber em ciências exatas é construído a partir de questionamentos
levantados sobre o próprio objeto em estudo, daí a necessidade do professor
estar preparado para conduzir a sua ação educativa nessa direção o que exige
uma ampla capacidade reflexiva sobre a área de atuação.
Engenharia Didática é um referencial de pesquisa que visa unir a
pesquisa à prática, tendo como foco o ensino de Matemática. Essa
metodologia abrange quatro etapas: Análises Prévias, Concepção e Análise a
Priori, Experimentação e Análise a Posteriori e Validação da Experiência.
A primeira etapa da Engenharia Didática constitui-se das Análises
Prévias. Nesta fase, são coletados dados a fim de que se possa refletir sobre
eles e com isso estruturar uma maneira positiva de interferência no ensino.
Estão incluídas três dimensões: 1) Dimensão Epistemológica, associada ao
conteúdo em questão; 2) Dimensão Didática, associada à maneira como o
ensino desse conteúdo vem sendo desenvolvido atualmente; 3) Dimensão
Cognitiva, associadas às características dos alunos que participam da
pesquisa.
Este texto faz um recorte na metodologia e aborda as últimas etapas:
Concepção e Análise a Priori, Experimentação e Análise a Posteriori e
Validação da Experiência. A fase da Análise a Priori, segundo Artigue (1988),
29
comporta uma parte descritiva e uma parte preditiva. É preciso descrever as
escolhas efetuadas no âmbito global, mais amplo e mais geral, e no âmbito
local, descrevendo cada atividade proposta. As escolhas globais são aquelas
que se referem à organização global da Engenharia. A partir dessas escolhas
globais, parte-se para um Plano de Ações onde intervêm as escolhas locais.
As escolhas locais estão articuladas com previsões a respeito do
comportamento dos alunos. Ao mesmo tempo em que se explica como se vai
tentar desenvolver um controle das relações entre os sentidos dos
comportamentos dos alunos e as situações didáticas propostas, formulam-se
hipóteses que serão comparadas com os resultados finais, contribuindo para
validação da Engenharia. Antes do Plano de Ações, as hipóteses estão
implícitas, tornando-se explícitas e verbalizadas após o delineamento do Plano
de Ação, quando se tem idéia do todo.
Para efeitos de validação, as hipóteses não podem ser muito amplas,
a ponto de pôr em jogo processos de aprendizagem, em longo prazo. Voltamos
a elas, durante a experimentação, checando-as, inquirindo-as. Será que o
Plano funciona? Será que nossas hipóteses são válidas?
Junto à experimentação, é iniciada a Análise a Posteriori e a
Validação das hipóteses. O professor em ação não espera para analisar o
trabalho após concluí-lo. Durante a experimentação, coletamos e organizamos
um corpus de pesquisa variado, composto por produção dos alunos, registro de
perguntas, dúvidas e erros constatados durante o acompanhamento de suas
ações. A análise desse material é essencial para a etapa da Validação.
Na Engenharia Didática, a validação é essencialmente interna,
fundada no confronto entre a análise a priori e a análise a posteriori (ARTIGUE,
1988). O confronto destas duas análises, a Priori e a Posteriori, consiste em
investigar aquilo que foi considerado nas hipóteses e que, na prática, ocorreu
ou sofreu distorções.
O uso da engenharia didática enquanto abordagem metodológica no
ensino de ciências exatas ou em outra área qualquer do conhecimento,
30
perpassa por quatro fases: Análise preliminar, concepção e analise a priori,
aplicação de uma seqüência didática e por ultimo é feito uma análise a
posteriori da seqüência aplicada seguida de uma possível validação.
Na análise preliminar é feito um levantamento sobre tudo o que
envolve o objeto das ciências exatas em estudo. São feitas considerações a
respeito do quadro teórico didático geral e sobre os conhecimentos didáticos já
adquiridos sobre o assunto em questão; faz-se uma análise epistemológica dos
conteúdos contemplados pelo ensino; se analisa como vem sendo
desenvolvido o ensino atual do referido assunto e seus efeitos, faz-se uma
análise da concepção dos alunos, das dificuldades e obstáculos que
apresentam diante do saber apresentado e também observa-se os entraves
didáticos pedagógicos que dificultam o processo de ensino e aprendizagem.
A respeito da analise preliminar, Pais (2002) diz que:
Para melhor organizar a análise preliminar, é recomendável proceder a uma descrição das principais dimensões que definem o fenômeno a ser estudado e que se relacionam com o sistema de ensino, tais como a epistemologia cognitiva, pedagógica, entre outras. Cada uma dessas dimensões participa na constituição do objeto de estudo (PAIS, 2002, p. 101).
É diante da realização de uma análise preliminar seguida de uma
análise a priori que o professor pode pensar na elaboração de uma seqüência
didática a qual será objeto de investigação.
A segunda fase da engenharia didática consiste numa análise a priori
que se faz sobre o saber em estudo. Nela estão presentes duas etapas que
são a de descrição do objeto e outra de previsão de melhorias para o processo
de ensino e aprendizagem onde são apontadas problemáticas referentes ao
objeto de estudo e são construídas hipóteses que serão verificadas na prática
investigativa da proposta didática a ser elaborada. A elaboração das hipóteses
se constitui elemento importante no trabalho com a engenharia didática, pois
são elas que serão compradas com os resultados finais da seqüência didática
para verificar a validação ou não da mesma.
31
A terceira fase trata da aplicação da seqüência didática onde entra
em prática o saber didático do professor e todo o seu arcabouço teórico. Nessa
fase, a seqüência didática proposta deverá ser desenvolvida através de uma
abordagem metodológica que privilegie a criticidade e a reflexão numa
perspectiva de construção de um saber consciente e indagador.
A elaboração de uma seqüência didática exige toda uma preparação,
conforme mostra Pais (2002):
Uma seqüência didática é formada por um certo número de aulas planejadas e analisadas previamente com a finalidade de observar situações de aprendizagem, envolvendo os conceitos previstos na pesquisa didática. Essas aulas são também denominadas sessões, tendo em vista o seu caráter especifico para a pesquisa. Em outros termos, não são aulas no sentido da rotina da sala de aula. Tal como acontece na execução de todo projeto, é preciso estar atento ao maior número possível de informações que podem contribuir no desvelamento do fenômeno investigatório” (PAIS, 2002, p. 102).
Artigue (1988) diz que na fase experimental da seqüência didática
faz-se necessário deixar claro os seguintes pontos: Explicitação dos objetivos e
condições de realização da pesquisa; Estabelecimento do contrato didático;
Aplicação dos instrumentos de pesquisa E Registros das observações feitas
durante a experimentação. Portanto, cabe aos professores, diante do
posicionamento assumido frente ao objeto de ensino, elaborar abordagens
metodológicas que sigam os princípios acima evidenciados.
A última fase é a da análise a posteriori e da validação. Esta fase se
apóie sobre todos os dados colhidos durante a experimentação constante das
observações realizadas durante cada sessão de ensino bem como das
produções dos alunos feitas em classe ou fora dela. Nela é verificado se o
aprendizado foi consolidado e se a autonomia intelectual foi alcançada
determinando assim a validação, ou não, da seqüência didática empregada.
Na engenharia didática a fase de validação da seqüência didática é
feita durante todo o processo de desenvolvimento da proposta em meio a uma
32
constante confrontação entre os dados obtidos na análise a priori e na
análise a posteriori, onde é verificado se as hipóteses feitas no inicio da
pesquisa foram confirmadas.
Diante do conhecimento das fases que delineiam a engenharia
didática é possível perceber o novo horizonte que esta abordagem
metodológica veio dar às práticas educativas desenvolvidas em sala de aula
tendo em vista a possibilidade de se considerar a própria pratica de ensino
como objeto de investigação sujeitando-a a mudanças à medida que se
observam os resultados alcançados.
O novo horizonte acima citado pode ser confirmado pelas palavras
de Pais (2002) quando diz que:
Trata-se de uma sistematização da pesquisa de maneira que ciência e técnica são mantidas articuladas, estabelecendo melhores condições de fluxo entre as fontes de influência descritas pela transposição didática. Nesse caso, o saber acadêmico é constituído pelos resultados da pesquisa, enquanto que suas constatações práticas estão relacionadas com o saber a ser ensinado. A estrutura proposta pela engenharia didática mantém um elo de aplicação entre esses dois saberes, aproximando a academia das práticas escolares (PAIS, 2002, p.104).
Portanto, a Engenharia Didática constitui-se um referencial
metodológico importante e viável para o processo de ensino e aprendizagem já
que permite a compreensão dos efeitos causados pelas práticas docentes
desenvolvidas em sala de aula.
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CONCLUSÃO
Repensar as metodologias que não vem dando certo mas que,
mesmo assim, continuam sendo empregadas no ensino de matemática é de
fundamental importância porque ajuda a re-significar a aprendizagem desta
ciência tão temida pelas pessoas.
Não dá mais para continuar estudando sem compreender o que está
sendo apresentado; os alunos precisam ter acesso aos conhecimentos
compreendendo a essência dos mesmos, daí a necessidade de se buscar
novas metodologias de ensino que proporcionem um verdadeiro aprendizado.
Além da Engenharia Didática se mostrar viável para a própria
formação do professor a mesma, ao ser empregada em sala de aula, se
comporta como um agente facilitador do processo de aprendizagem por
permitir aos alunos a construção do conhecimento via reflexões realizadas
sobre os objetos estudados.
O professor é peça fundamental na construção e emprego de novas
abordagens metodológicas para o ensino, pois cabe a ele conduzir o processo
de ensino e aprendizagem motivando os alunos a desenvolverem um fazer
matemático consciente diante do objeto em estudo. Os alunos de ciências
exatas, assim como os demais, necessitam do emprego de novas abordagens
metodológicas no ensino tendo em vista não estarem tendo rendimento escolar
satisfatório diante da forma como vem sendo ensinados.
Portanto, é diante da necessidade de se redimensionar a forma como
o ensino de matemática vem sendo desenvolvido que a Engenharia Didática se
apresenta como um referencial metodológico que proporciona a construção do
saber em ciências exatas via processo de reflexão sobre as praticas educativas
implementadas.
34
BIBLIOGRAFIA
ARTIGUE, Michelle. Engenharia Didática. In. Didática das Matemáticas. Trad. Maria José Figueiredo, Delachaux et Niestlé, 1988. BRASIL, Parâmetros Curriculares Nacionais – Volume Introdutório. Brasília: MEC / SEF, 1999. BROUSSEAU,G. Problemes de Didatique des Decimaux. France texto p. 38-128 CARRETERO, Mario. Construtivismo e Educação. Porto Alegre: ARTMED, 1997. CHIAROTTINO, A.R. Psicologia e epistemologia genética de Jean Piaget. São Paulo: Ática, 1988. DEMO, Pedro. Desafios Modernos da Educação. São Paulo: Vozes, 2000.
DOUADY, R. A Universidade e a Didática da Matemática. Caderno da RPM, v.1, n.1, 1993.
GROENWALD, Claudia Lisete Oliveira. A Matemática e o desenvolvimento do raciocínio lógico. Educação Matemática em Revista–RS. No 1, Jan/Jun de 1999, Ano 1, 23-30.
GROSSI, Esther Pillar. Um novo paradigma sobre aprendizagem. Paixão de Aprender. Junho, 1992, no 3, 3-7. LDB Interpretada: diversos olhares se entrecruzam. 7 ed. São Paulo: Cortez, 1997. MACHADO, S. D.A. Educação Matemática: uma introdução. 2.ed. São Paulo:EDUC, 2002. MIRANDA, M. G. O Professor Pesquisador e Sua Pretensão de Resolver a Relação entre a Teoria e a Prática na Formação de Professores. In: O Papel da pesquisa na formação e na prática dos professores. Campinas: Papirus, 5 Ed, 2006.
NÓVOA, Antônio. O Professor Pesquisador e Reflexivo. Mauad, 2001.
PAVANELLO, R. M. A Pesquisa na Formação de Professores de Matemática Para a Escola Básica. In: Educação Matemática em Revista, nº 15, ano 10, 2003, p. 8-13.
35
PAIS, Luiz Carlos. Didática da Matemática, uma análise da influencia francesa. 2ª edição, Belo Horizonte: Autentica, 2002. PERRENOUD, Philippe. 10 novas competências para ensinar. Tradução de Patrícia Chittoni Ramos Porto Alegre: ARTMED, 2000.
36
ÍNDICE .
.
RESUMO 3
METODOLOGIA 4
SUMÁRIO 5
INTRODUÇÃO 6
CAPITÚLO 1
ENGENHARIA DIDÁTICA 7
1.1 Características 10
1.2 Fases da metodologia da engenharia didática 12
CAPÍTULO 2
A ENGENHARIA DIDÁTICA E A FORMAÇÃO DOS PROFESSORES 16
2.1 Formação continuada para professores de matemática 19
2.2 XXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXX
CAPÍTULO 3
APLICAÇÃO DA ENGENHARIA DIDÁTICA NO ENSINO DAS
CIÊNCIAS EXATAS 28
CONCLUSÃO 33
BIBLIOGRAFIA 34
ÍNDICE 36
