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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GESTÃO SOCIAL, EDUCAÇÃO E
DESENVOLVIMENTO LOCAL
RÍVERES REIS DE ALMEIDA
USO DE SOFTWARES NO ENSINO DE QUÍMICA: potencialidades pedagógicas
em busca de um ensino inovador
Belo Horizonte 2015
RÍVERES REIS DE ALMEIDA
USO DE SOFTWARES NO ENSINO DE QUÍMICA: potencialidades pedagógicas
em busca de um ensino inovador
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário UNA, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre. Área de concentração: Inovações sociais e desenvolvimento local. Linha de pesquisa: Educação e Desenvolvimento Local Orientadora: Prof.ª. Drª. Adilene Gonçalves Quaresma
Belo Horizonte
2015
Ficha catalográfica desenvolvida pela Biblioteca UNA campus Guajajaras
A447u Almeida, Ríveres Reis
Uso de softwares no ensino de química: potencialidades pedagógicas em busca
de um ensino inovador. / Ríveres Reis de Almeida. – 2015.
138f.
Orientadora: Profa. Dra. Adilene Gonçalves Quaresma.
Dissertação (Mestrado) – Centro Universitário UNA, 2015. Programa de Pós-
graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local.
Inclui bibliografia.
1. Química. 2. Tecnologia educacional. 3. Inovações educacionais. 4.
Desenvolvimento social. I. Quaresma, Adilene Gonçalves. II. Centro Universitário
UNA. III. Título.
CDU: 658.114.8
CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA
INSTITUTO DE EDUCAÇÃO CONTINUADA, PESQUISA E EXTENSÃO
MESTRADO EM GESTÃO SOCIAL, EDUCAÇÃO E DESENVOLVIMENTO LOCAL
Dissertação Intitulada “USO DE SOFTWARES NO ENSINO DE QUÍMICA:
potencialidades pedagógicas em busca de um ensino inovador” de autoria do(a)
mestrando(a) Ríveres Reis de Almeida, aprovada pela banca examinadora,
constituída pelos seguintes professores:
______________________________________________________
Prof.ª Dra. Adilene Gonçalves Quaresma (orientadora) – UNA
______________________________________________________
Prof. Dr. Cláudio Márcio Magalhães – UNA
______________________________________________________
Prof. Dr. Eduardo Fleury Mortimer – UFMG
Belo Horizonte, 21 de agosto de 2015
“Onde quer que haja mulheres e homens, há sempre o que fazer, há sempre o que ensinar, há sempre o que aprender.”
(Paulo Freire)
DEDICATÓRIA
À minha família e a todos que de alguma forma contribuíram para que este projeto
se tornasse possível.
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar, agradeço a Deus, que me deu forças todas as vezes que pedi.
À minha esposa Nayra, que não só me incentivou e apoiou em todos os momentos,
mas também me fez acreditar que seria possível a conclusão deste projeto.
Aos meus pais, que sempre acreditaram em mim e me ajudaram em todos os
momentos.
Aos meus filhos Lucas e Thaís, que serviram de inspiração.
Aos meus irmãos e amigos, que compreenderam a ausência em diversas ocasiões.
À minha orientadora professora Drª. Adilene Quaresma, pela orientação, enorme
paciência e os direcionamentos que possibilitaram a construção deste trabalho.
Aos professores Drª Áurea Regina Guimarães Thomazi e Dr. Cláudio Márcio
Magalhães, pelas valiosas contribuições no exame de qualificação.
Aos colegas do Logosófico e do Gabriela, em especial às coordenações, que
compreenderam algumas falhas e ausências nestes dois anos e meio.
Aos colegas da GPLI, em especial ao Celso, pela ajuda no produto técnico e à
Valentina, pelas dicas no preparo do projeto de Qualificação, e à nossa gerente
Eleonora, que autorizou as férias prêmio em momento crucial desta reta final.
A todos os professores e colegas do curso de Mestrado Profissional em Gestão Social,
Educação e Desenvolvimento Local, pelos momentos compartilhados com ricas trocas
de informações e crescimento profissional, além das palavras de incentivo nos
momentos de desânimo.
RESUMO
A dissertação apresenta resultados da pesquisa sobre as potencialidades pedagógicas de softwares utilizados no ensino de Química, tendo em vista um ensino inovador. Por meio de uma pesquisa qualitativa descritiva, procura-se detectar quais são as teorias pedagógicas que embasaram a construção de um software destinado ao ensino de Química. No escopo da pesquisa, apontam-se os seguintes objetivos específicos: identificar e analisar a relação entre potencialidades pedagógicas de um software e a concepção de ensino-aprendizagem que orienta sua construção; analisar dez softwares mais utilizados sob a ótica da sua concepção didático-pedagógica; verificar se estes softwares contribuem para o desenvolvimento de atividades inovadoras no ensino de Química; propor um mecanismo de avaliação de Softwares, no que tange às suas potencialidades pedagógicas para a aprendizagem dos conteúdos de Química. Para a coleta de dados, foram analisados e testados 10 softwares utilizados no ensino de Química. Com base nos resultados obtidos, foi possível concluir que muitos softwares ainda possuem uma concepção de ensino tradicional, em que o saber do aluno é pouco ou nada valorizado e, no processo de construção desses programas, não se levou em consideração como ocorre o aprendizado. Como produto técnico, atendendo à exigência do mestrado profissional, foi criada uma proposta de instrumento eletrônico de avaliação de softwares, utilizando-se, como critério de avaliação, algumas concepções de ensino-aprendizagem descritas nesta dissertação. Palavras-chave: Informática Educativa. Uso de Software no Ensino de Química. Educação e Desenvolvimento Local.
ABSTRACT
The dissertation presents research findings on the pedagogical potential of software used in the teaching of chemistry, taking into consideration innovative education. Through a descriptive qualitative research, the dissertation aims to determine pedagogical theories that form the basis of software development for teaching Chemistry. The research addresses the following objectives: identify and analyze the relationship between potential pedagogies of a software and the teaching-learning process that guides its development; analyze the 10 most-used softwares in terms of their didactic and pedagogical concepts; verify that these softwares contribute to the development of innovative activities in teaching Chemistry; propose a mechanism for evaluating softwares, with respect to their potential pedagogies for learning Chemistry. For data collection, ten softwares used for teaching Chemistry were analyzed and tested. Based on the results found, it is possible to conclude that many softwares still follow a traditional teaching concept, in which student knowledge is little valued, and the learning process is not taken into consideration in the development of the softwares. As a technical product, given the requirement of professional master, an instrument to evaluate softwares was developed, using the above-mentioned teaching-learning concepts as criteria for evaluation.
Keywords: Educational informatics; Use of software to teach Chemistry; Education and
Local Development.
LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Tipos, nomes e denominações dos softwares analisados ............................. 84
Quadro 2: Categorias, unidades de análise e questões elaboradas: análise dos
softwares ............................................................................................................ 85 Quadro 3: Resultado da análise dos softwares ..................................................... 86
Quadro 4: Nota recebida por cada software de acordo com as questões elaboradas na
pesquisa e a respectiva nota final obtida utilizando-se o instrumento eletrônico para
avaliação de softwares de Química. ..................................................................... 124
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Triângulo que representa os focos de interesse da Química ............................ 52
Figura 2 – Triângulo que representa os aspectos do conhecimento Químico ................... 52
Figura 3 – Tela do programa QuipTabela 4.01 ................................................................... 67
Figura 4 – Tela com informações de um dado elemento químico no programa QuipTabela 4.01 ....................................................................................................................................... 68
Figura 5 – Tela da tabela periódica disponível no programa Tabela Periódica Interativa
3.2a ............................................................................................................................. . 69
Figura 6 – Tela da simulação Estados da Matéria ............................................................. 72
Figura 7 – Tela da simulação Reagentes, Produtos e Excesso ......................................... 73
Figura 8 – Tela do programa ACD/ChemSketch ................................................................ 75
Figura 9 – Tela do programa ACD/ChemSketch em modo de visualização 3D ................. 75
Figura 10 – Tela do programa Accelrys Draw 4.2 .............................................................. 76
Figura 11 – Tela do Geekie Games .................................................................................... 78
Figura 12 – Tela do Super Professor – Lista de exercícios ................................................ 79
Figura 13 – Tela do jogo Carbópolis................................................................................... 81
Figura 14 – Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado .............. 83
Figura 15 – Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado com as
mensagens de erro e acerto ................................................................................................. 88
Figura 16 – Tela dos softwares de tabela periódica analisados ....................................... 112
Figura 17 – Tela das simulações analisadas .................................................................... 114
Figura 18 – Tela dos programas construtores de moléculas analisados ......................... 115
Figura 19 – Tela dos programas de perguntas e respostas analisados .......................... 117
Figura 20 – Tela dos jogos Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no
Supermercado ..................................................................................................................... 118
Figura 21 – Esquema de funcionamento do software ...................................................... 120
Figura 22 – Nota apresentada pelo software ................................................................... 120
Figura 23 – Tela do produto técnico – instrumento de avaliação de software desenvolvido
em formato de planilha eletrônica ....................................................................................... 137
LISTA DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES
ABNT Associação Brasileira de Normas e Técnicas
CAI Instrução auxiliada pelo computador - Computer-Aided Instruction
CGI.br Comitê Gestor da Internet no Brasil
DEED Diretoria de estatísticas educacionais
GPLI Gerência de Planejamento e Informação
LDB Lei de Diretrizes e Bases da Educação
INEP Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira
IRCE Operação inversa, Negativa, Recíproca e Contrária
MIT Massachusetts Institute of Technology
NCE Núcleo de Computação Eletrônica
NIED Núcleo de Informática Aplicada à Educação
PHET Educational Technology in Physics
PRONINFE Programa Nacional de Informática Educativa
PROINFO Programa Nacional de Informática na Educação
SEE Secretaria de Estado da Educação
SIM Sala de Informática Móvel
SMED Secretaria Municipal de Educação
TIC Tecnologia da Informação e Comunicação
USP Universidade de São Paulo
TOEFL Teste de Inglês como uma Língua Estrangeira
TRI Teoria de Resposta ao Item
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 14
Plano de capítulos .................................................................................................... 22
2. CAPÍTULO 1 – USO DA INFORMÁTICA EM AULAS DE QUÍMICA: implicações
para o processo de ensino-aprendizagem no Ensino Médio ................................... 23
3. CAPÍTULO 2 – USO DE SOFTWARES EM AULAS DE QUÍMICA: possibilidades e
desafios em busca de um ensino inovador .............................................................. 64
4. CAPÍTULO 3 – PRODUTO TÉCNICO – instrumento para avaliação de softwares
utilizados no ensino de química ............................................................................. 104
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 129
6. REFERÊNCIAS .................................................................................................. 131
7. APÊNDICES ....................................................................................................... 137
7.1. Apêndice A – Tela do produto técnico – instrumento de avaliação de Software
desenvolvido em formato de planilha eletrônica .................................................... 137
14
1. INTRODUÇÃO
Esta pesquisa teve como objeto de estudo as ações didático-pedagógicas
possibilitadas pelo uso de softwares educacionais como ferramenta facilitadora no
ensino de Química.
O problema central desta pesquisa nasce no processo de construção de softwares
utilizados por professores de Química em suas aulas. Nesse sentido, acredita-se que,
na confecção e programação desses instrumentos, as teorias pedagógicas que
subsidiam o entendimento dos processos de ensino-aprendizagem são pouco ou
totalmente desconsideradas.
Sendo assim, a questão central desta pesquisa pode ser assim formulada: os
softwares de química disponíveis no mercado auxiliam os professores dessa disciplina
no desenvolvimento de atividades didático-pedagógicas que contribuem para a
aprendizagem significativa e em consonância com concepções inovadoras de ensino-
aprendizagem?
Para responder a essa questão, a pesquisa orientou-se pela seguinte hipótese:
Os softwares educacionais baseiam-se em concepções tradicionais de ensino,
contribuindo pouco para a inovação no processo de ensino-aprendizagem.
A partir do problema e da hipótese apresentados, a pesquisa teve como objetivo geral
identificar e analisar as concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares
educacionais desenvolvidos e comercializados para uso no ensino de Química, tendo
em vista o desenvolvimento de contribuição técnica na área de educação voltada ao
desenvolvimento local com características de inovação social.
E, como objetivos específicos, pretendeu-se:
a) identificar e analisar a relação entre potencialidades pedagógicas de um
software e a concepção de ensino-aprendizagem que orienta sua construção;
b) analisar dez softwares mais utilizados sob a ótica da sua concepção didático-
pedagógica;
15
c) verificar se esses softwares contribuem para o desenvolvimento de atividades
inovadoras no ensino de Química;
d) propor um mecanismo de avaliação de Softwares, no que tange às suas
potencialidades pedagógicas para a aprendizagem dos conteúdos de
Química.
Tendo em vista a experiência do proponente deste projeto como professor de Química
desde 1997, em escolas públicas e particulares, observam-se as seguintes situações
quanto ao uso de softwares no ensino dessa disciplina:
- pouca inovação na construção de softwares destinados ao ensino de Química,
contribuindo para a reprodução de práticas pedagógicas tradicionais;
- pouca orientação para o professor utilizar softwares em suas aulas;
- a priorização da utilização da tecnologia de forma demonstrativa ou ilustrativa, sem
que o aluno tenha possibilidade de pensar o fenômeno abordado no software.
De acordo com pesquisa realizada por Santos, Wartha e Filho (2010), a grande
maioria (30,8%) dos softwares livres encontrados em sítios brasileiros de busca e
download são exclusivos sobre o assunto tabela periódica e, dentre estes, as
informações disponíveis, muitas vezes, são inúteis e pouco atraentes para os alunos,
o que faz com que esses programas pouco difiram da tabela periódica tradicional
impressa. Tal pesquisa mostrou ainda que poucos são os softwares na categoria jogo
educacional (11,5%) e simulação de experimentos (17,4%).
O aprendizado de Química, muitas vezes, está associado à memorização de fórmulas
e conceitos, dificultando o entendimento de processos, fenômenos e suas
explicações. A falta de atividades práticas experimentais nas aulas de Química é outro
elemento dificultador na aprendizagem dessa disciplina.
Nesse sentido, o uso de tecnologias da informática no processo pedagógico pode
facilitar o aprendizado de modelos, teorias e fenômenos, além de possibilitar a
simulação de experimentos que, por diversas razões, acabam não sendo realizados
16
na maioria das escolas. Tudo isso pode contribuir para que o aprendizado dessa
disciplina seja mais prazeroso e aconteça de forma efetiva.
O estudo de Química, às vezes, é visto por alunos como algo difícil de ser
compreendido e, por professores, como algo difícil de ser ensinado. Isto se dá, na
maioria das vezes, porque há uma priorização, por parte do professor, no ensino de
classificações e memorizações de fórmulas e regras em detrimento de uma prática
que permita ao aluno visualizar, entender e propor explicações para fenômenos que
são próprios da Ciência. Isso tudo acaba contribuindo para que muitos alunos sintam-
se desinteressados e alguns professores desmotivados. Cardoso e Colinvaux (2000)
realizaram uma pesquisa com 157 alunos do ensino médio e das séries finais do
ensino fundamental, com o intuito de identificar os fatores que motivam estes alunos
a estudarem Química. Tal pesquisa mostrou que dos alunos que responderam não
gostar de estudar Química, a maioria (53%) apontou que o motivo é a “quantidade
excessiva de assuntos a serem estudados e memorizados, além de temas
considerados abstratos ou ensinados de maneira superficial e confusa” (CARDOSO;
COLINVAUX, 2000, p.402).
As práticas de muitos professores de Química têm origem no método tradicional de
ensino, no qual o saber do aluno é pouco considerado, as aulas têm um enfoque nas
explicações do professor e há uma carga excessiva de conteúdos e exercícios. Essa
dinâmica pedagógica acaba contribuindo para o desinteresse do aluno e sua
consequente dificuldade no entendimento de fenômenos importantes, que são
próprios da ciência da natureza.
Dessa forma, esta pesquisa foi relevante, pois o uso da informática e de softwares
educacionais, como os de demonstração de moléculas em três dimensões, os jogos
educativos envolvendo problemas ambientais, o laboratório virtual para demonstração
de experimentos, dentre outros, pode facilitar o aprendizado de Química, tornando as
aulas mais interessantes.
Partindo do pressuposto de que o uso da informática e dos recursos digitais, em
especial softwares educativos, contribui para a construção do conhecimento de forma
17
significativa, é importante analisar como esses recursos têm sido desenvolvidos e em
quais concepções de aprendizagem apoiam-se.
Dessa forma, é possível constatar que a análise de softwares utilizados no ensino de
Química, visando compreender como seu uso pode ser melhor viabilizado no cotidiano
escolar, contribui para uma melhoria no ensino dessa disciplina.
A área de concentração do mestrado trata de inovações sociais e desenvolvimento
local. Para Cloutier (2003), a inovação social refere-se a uma "nova solução" ou
"novas respostas" a uma situação social considerada insatisfatória que ocorre em
setores da sociedade, como a educação, por exemplo.
Inovar em educação seria propor novas soluções para questões desafiadoras que se
apresentam no cotiando escolar. O ensino de Química tem questões desafiadoras que
lhe são inerentes, tais como: como garantir que os fenômenos e conceitos da Química
sejam efetivamente compreendidos pelos alunos, de modo que eles possam
relacioná-los com sua vida e com conceitos de outras áreas? Como tornar o aluno
sujeito no processo de construção de seu aprendizado? Faz-se necessário procurar
novas respostas para essas antigas questões. Nesse sentido, o uso de softwares
educacionais em aulas dessa disciplina poderia ser uma nova solução e, portanto,
uma inovação já que, se bem utilizados, podem facilitar a visualização e a
compreensão de conceitos e fenômenos, além de contribuir para o ensino de forma
interdisciplinar1, pois, como destacam Gurski, Vosgerau e Matos (2008, p. 2236), “o
trabalho em sincronia e de forma interdisciplinar certamente irá provocar algo novo
em relação à questão paradigmática, que provavelmente irá substituir o que está
enraizado secularmente no meio educacional”.
Nesse contexto, destaca-se a importância de diferentes metodologias no processo
ensino-aprendizagem, dentre elas o uso da informática. Segundo Tajra (2000, p. 66),
(...) a importância da utilização da tecnologia computacional na área educacional é indiscutível e necessária, seja no sentido pedagógico, seja no sentido social. Não cabe mais à escola preparar o aluno apenas nas habilidades de linguística e lógico-matemáticas, apresentar o conhecimento
1 De acordo com Thiesen (2008), a interdisciplinaridade é um movimento contemporâneo que surge para superar a fragmentação do conhecimento e das ciências, tendo portanto, uma perspectiva de diálogo entre os diversos campos dos saberes.
18
dividido em partes, fazer do professor o grande detentor de todo o conhecimento e valorizar apenas a memorização. Hoje, com o novo conceito de inteligência, em que podemos desenvolver as pessoas em suas diversas habilidades, o computador aparece num momento bastante oportuno, inclusive para facilitar o desenvolvimento dessas habilidades – lógico-matemática, linguística, interpessoal, intrapessoal, espacial, musical, corpo-cinestésica, naturista e pictórica.
Contudo, é fundamental compreender sob quais concepções de aprendizagem esses
softwares são desenvolvidos, para se avaliar se representarão ou não uma inovação
nas aulas. E ainda, faz-se necessário considerar que a utilização desses softwares
pressupõe conhecimentos básicos de informática por parte dos professores, o que
não se confirma no dia a dia.
Assim, a pesquisa proposta busca identificar e analisar as concepções de
aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e
comercializados para uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento
de contribuição técnica na área de educação voltada ao desenvolvimento local com
características de inovação social, com a intenção de produzir dados que possam ser
utilizados por outros professores de forma a contribuir com sua prática educativa.
No que se refere à área de concentração Inovação Social e Desenvolvimento Local e
a linha de pesquisa Educação e Desenvolvimento Local disponibilizada pelo mestrado
profissional em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local, do Centro
Universitário UNA, a proposta da pesquisa concentra-se na linha educacional:
Educação e Desenvolvimento Local.
Do ponto de vista do desenvolvimento local, o uso de software no ensino de Química
possibilita uma melhor compreensão dos fenômenos do cotidiano que são próprios
dessa ciência, o que contribui para a formação de sujeitos cada vez mais engajados
com temas relevantes da sociedade, como descarte de lixo, tratamento de água e
esgoto, uso de materiais e combustíveis, poluição ambiental, dentre inúmeros outros.
Nesse sentido, Dowbor (2006, p. 1) destaca que
uma nova visão está entrando rapidamente no universo da educação, de que os alunos, além do currículo tradicional, devem conhecer e compreender a realidade onde vivem e onde serão chamados a participar como cidadãos e como profissionais. [...] A ideia da educação para o desenvolvimento local está diretamente vinculada à necessidade de se formar pessoas que amanhã
19
possam participar de forma ativa das iniciativas capazes de transformar o seu entorno, de gerar dinâmicas construtivas.
Nessa visão, não cabe mais o ensino de ciências com enfoque somente na
preparação para concursos ou na profissionalização. Esse autor ainda destaca que
os estudantes “podem e devem se apropriar, através de conhecimento organizado, do
território onde são chamadas a viver, e que a educação tem um papel central a
desempenhar neste plano” (DOWBOR, 2006, p.1).
É preciso pensar que sujeitos responsáveis por mudanças na sociedade deseja-se
formar. Para Cox (2003, p. 20), “cabe à educação escolar capacitar o indivíduo para a
vida. A escola deve preparar o ser humano para a sobrevivência, para viver e trabalhar
dignamente, tomar decisões fundamentadas e estar apto a aprender continuamente".
Como o proponente desta pesquisa é professor de Química, atua na área e pretende
continuar atuando, tal pesquisa contribuirá em sua formação, uma vez que,
conhecendo melhor os softwares disponíveis no processo ensino-aprendizagem
dessa disciplina, estará melhor preparado para usar outras ferramentas em sua
prática diária, além disso haverá a satisfação de uma vontade pessoal em contribuir
para o ensino de Química.
A escassez de estudos sobre a questão investigada nesta pesquisa serviu de
inspiração para a realização do trabalho que pretende contribuir para o avanço das
pesquisas acadêmicas com relação ao uso de softwares educacionais no ensino de
Química. Em breve pesquisa, foi encontrado no site Scielo Brasil2 somente 1 (um)
artigo sobre essa temática.
Conforme Neves (1996) destacou, pesquisas que obtêm dados descritivos mediante
contato interativo e direto do pesquisador com a situação objeto de estudo
caracterizam-se como pesquisas qualitativas. Considerando o objetivo desta
pesquisa, seu objeto de análise e a relação do pesquisador com o estudo, pode-se
afirmar que a abordagem desta pesquisa terá caráter qualitativo. Desse modo, a
pesquisa classifica-se como qualitativa descritiva, cuja metodologia adotada, por meio
da revisão teórica e da análise de softwares, conhecerá de que maneira esses
2 Disponível em: < http://www.scielo.org/php/index.php>. Acesso em: 22 de out. 2014.
20
recursos tecnológicos estão, efetivamente, contribuindo para a inovação no ensino de
Química.
Além disso, pesquisar de que maneira os softwares auxiliam os professores de
Química no desenvolvimento de atividades didático-pedagógicas inovadoras
pressupõe uma metodologia que coloque como foco as relações que se estabelecem
entre os professores e os recursos tecnológicos, em consonância com concepções
inovadoras de ensino-aprendizagem. Assim, será necessário que o pesquisador, em
contato direto com o objeto analisado, seja capaz de interpretar as informações de
forma contextualizada e significativa. Essa ação é possibilitada, fundamentalmente,
em uma pesquisa de abordagem qualitativa.
Considerando o objeto estudado nesta pesquisa e a relação que se estabelecerá entre
este e o pesquisador, optou-se por realizar um estudo de caráter exploratório e
descritivo.
Ao fazer esse delineamento, o pesquisador sinaliza a importância de se observar,
analisar, classificar e interpretar os softwares selecionados à luz das teorias que
subsidiarão a pesquisa. Isto porque, segundo Gil (2009), o estudo exploratório
possibilita ao pesquisador familiarização com a temática por meio da revisão teórica,
enquanto o estudo descritivo, por meio da observação, registro, análise, classificação
e interpretação dos fatos, propicia a descrição das características de um evento ou
população e descobre, com precisão, suas peculiaridades, natureza, relação e
conexão com os outros.
Os dados da pesquisa foram coletados por meio de revisão teórica e análise de
softwares, que, segundo a ABNT, são documentos de acesso exclusivo em meio
eletrônico.
O pesquisador, na sua experiência como professor de Química e formador em
tecnologias para uso de softwares livres no ensino, escolheu 10 softwares mais
comumente utilizados no ensino dessa disciplina. Para facilitar a análise, estes foram
divididos em 5 categorias, assim definidas:
21
Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a.
Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes,
Produtos e Excesso.
Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e
ACD/ChemSketch.
Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios
on-line do Super Professor Web.
Jogos de Química: Carbópolis3 e Comprando Compostos Orgânicos no
Supermercado4.
De forma a garantir que o registro e a análise dos softwares possibilitem a descrição
de suas características, peculiaridades, subsidiando, assim, uma interpretação que
leve o pesquisador a responder suas questões investigativas, foi elaborado um quadro
com as categorias e unidades de análise, construído com base em referencial teórico,
que, posteriormente, serviu de base para a análise dos softwares.
Ao término da pesquisa, foram levantados dados que permitiram conhecer de que
maneira softwares educativos para o ensino de Química colaboram para o
desenvolvimento de ações didático-pedagógicas que, efetivamente, contribuam para
o processo de ensino-aprendizagem. A partir disso e à luz das teorias pedagógicas
descritas nesta dissertação, foi proposta uma solução técnica que permite que
professores de Química possam avaliar, com base em parâmetros pré-estabelecidos,
softwares.
Além dos interesses de conhecimento do proponente, espera-se, também, que a
revisão teórica, o conteúdo da pesquisa realizada e o produto técnico proposto
possam ser divulgados, compartilhados e utilizados por outros professores de
3Carbópolis é um programa de computador sobre poluição ambiental desenvolvido para alunos e professores dos
diferentes níveis de ensino. O programa utiliza uma estratégia de solução de problemas e motivos lúdicos para abordar alguns conceitos da química e do meio ambiente relacionados à poluição do ar e à chuva ácida. Disponível em: <http://www.iq.ufrgs.br/aeq/carbopp.htm> Acesso em: 31 out. 2014. 4Disponível em: <http://www.pucrs.br/quimica/professores/arigony/super_jogo3.html>. Acesso em 18 nov. 2014.
22
Química, que buscam, através do uso informática e de outros recursos digitais,
aperfeiçoar suas práticas pedagógicas.
A estrutura da dissertação consiste em dois capítulos e um artigo, atendendo à
decisão do colegiado sobre a nova estrutura do trabalho de conclusão do curso. Desse
modo, o primeiro capítulo apresenta uma revisão teórica sobre a concepção de ensino
aprendizagem sob a ótica de alguns autores, um histórico sobre o uso da informática
na educação escolar e uma discussão sobre o uso pedagógico do computador no
ensino. Procurou-se elucidar de que forma esses autores compreendem a maneira
pela qual se dá o processo de aquisição de conhecimento.
O segundo capítulo expõe algumas características e potencialidades de dez softwares
utilizados no ensino de Química. Por meio de uma pesquisa qualitativa descritiva,
procurou-se detectar se, na construção desses softwares, concepções de ensino-
aprendizagem de alguns teóricos foram levadas em consideração.
O terceiro capítulo, em formato de artigo, apresenta uma proposta de solução técnica
da pesquisa. A proposta é a construção de uma ferramenta que permita que o
professor de Química possa avaliar a qualidade de um software sob a ótica de alguns
parâmetros que incluem entendimentos de teóricos sobre o processo de aquisição do
conhecimento, especialmente o de ciências, bem como concepções inovadoras no
processo de ensino-aprendizagem.
23
2 USO DA INFORMÁTICA EM AULAS DE QUÍMICA: implicações para o processo de ensino-aprendizagem no Ensino Médio
Este capítulo apresenta um breve histórico sobre o uso da informática na educação,
bem como algumas teorias que fundamentam a concepção sobre como se dá o
processo de aquisição do conhecimento, de modo que estas possam subsidiar
teoricamente a pesquisa que será feita em forma de análise de softwares utilizados
no ensino de Química, buscando conhecer se tais instrumentos contribuem para um
ensino inovador dessa disciplina. Buscou-se ainda elucidar aspectos importantes do
conhecimento químico e o processo de ensino-aprendizagem em Ciências, bem como
as concepções de alguns autores sobre o uso pedagógico da informática na educação
escolar.
2.1 BREVE HISTÓRICO SOBRE O USO DO COMPUTADOR NA EDUCAÇÃO
O primeiro uso de computadores no ensino aconteceu nas Universidades. Nos
Estados Unidos, a informática ligada à educação surge quando, em meados dos anos
50, diversos softwares de instrução programada foram criados para serem
implementados no computador, concretizando a máquina de ensinar idealizada por
Skinner5, no início dos anos 1950. Era o início da instrução auxiliada pelo computador
(Computer-Aided Instruction - CAI) criada por diversas empresas e utilizada
principalmente nas Universidades (VALENTE, 1999).
O surgimento de microcomputadores, principalmente o Apple, no início dos anos
1980, permitiu uma grande disseminação desses equipamentos nas escolas, o que,
segundo Valente (1999, p. 3), "viria a estimular uma grande produção e diversificação
de CAIs6, como tutoriais, programas de demonstração, avaliação do aprendizado,
jogos educacionais e simulação".
5Adiante a teoria de Skinner será um pouco mais detalhada. Para saber mais sobre Burrhus Frederic Skinner: Disponível em: http://www.youtube.com/watch?v=vmRmBgKQq20. Acesso em 01 nov. 2014. 6 Instrução auxiliada pelo computador (Computer-Aided Instruction).
24
No Brasil, a Universidade Federal do Rio de Janeiro foi a pioneira na utilização do
computador em atividades acadêmicas. Em 1966, nessa Universidade, foi criado o
Núcleo de Computação Eletrônica, o NCE. Em 1973, nessa mesma Universidade,
este e outros núcleos utilizaram a informática no desenvolvimento de simulações para
alunos de Química. Nesse mesmo ano, a Universidade Federal do Rio Grande do Sul
utilizava a informática para simulações nos cursos de graduação de Física.
No início do ano de 1976, um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual de
Campinas (UNICAMP) visitou o MEDIA-Lab do Massachusetts Institute of Technology
(MIT) e, a partir dessa visita, criou-se um grupo interdisciplinar, envolvendo
especialistas de diversas áreas, como computação, linguística e psicologia
educacional, dando origem aos primeiros estudos sobre o uso de computadores na
educação, utilizando a linguagem Logo7, desenvolvida por Papert. (MORAES, 1997).
De acordo com Moraes (1997), no final da década de 1970 e início da década de 1980,
novas experiências surgiram na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS),
apoiadas nas teorias de Piaget e nos estudos de Papert. Essas pesquisas exploravam
principalmente a potencialidade do computador, usando a linguagem Logo.
Em 1981, na Universidade de Brasília (Unb), foi realizado o primeiro Seminário
Nacional de Informática na Educação. Esse encontro contou com a participação de
especialistas nacionais e internacionais. De acordo com Valente (1999), tal fórum foi
fundamental, porque destacou a importância de se pesquisar o uso do computador
como ferramenta no processo de ensino-aprendizagem. Desse seminário, surgiriam
importantes projetos-piloto, como o EDUCOM8 em 1983, que, de acordo com Schnell
(1999, p. 40), "visava à implementação de centros-piloto em universidades públicas
no país com foco na pesquisa no uso da informática educacional, na capacitação de
recursos humanos e na criação de subsídios para investimento no setor". Esse
projeto, nos anos seguintes, deu origem ao PRONINFE9 (1989) que serviu como base
7 A linguagem LOGO foi desenvolvida na década de 60 no MIT - Massachussets Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos - pelo matemático Seymour Papert. Em meados da década de 70,
começou a ser testada fora dos laboratórios, e hoje é difundida em todo o mundo, e apontada por especialistas em educação como o melhor e mais importante software educacional. Disponível em: http://algol.dcc.ufla.br/~bruno/wxlogo/docs/oquee.html. Acesso em: 01 nov. 2014. 8 O projeto Educom foi desenvolvido na década de 80 pelo Nied (Núcleo De Informática Aplicada à Educação) na Universidade de Campinas com o objetivo principal de estudar e executar o uso do computador no ensino. 9 O Programa Nacional de Informática Educativa - PRONINFE - foi instituído em outubro de 1989 pelo MEC e teve seu Regimento Interno aprovado em março de 1990. Esse programa possuía um modelo funcional e
25
para a criação do PROINFO (1997), outro programa do governo federal que tinha a
intenção de formar 25 mil professores e atender a 6,5 milhões de estudantes, por meio
da compra e distribuição de 100 mil computadores interligados à Internet.
Nos últimos anos e atualmente, tem havido, por parte do governo federal, grandes
investimentos na aquisição de equipamentos de informática e acesso à internet nas
escolas, através de projetos, como programa de Inclusão Digital (2005), com
investimento da ordem de R$ 500 milhões, programa Um Computador por Aluno
(UCA), banda larga nas escolas, dentre outros10.
Em Minas Gerais, em 2004, o governo lançou o programa Escolas em Rede, que
consiste basicamente na instalação de laboratórios de informática conectados à
internet em todas as escolas da rede estadual. Segundo dados do próprio governo,
houve a aquisição de cerca de 40 mil computadores e um investimento no projeto, de
2004 a 2009, da ordem de 113 milhões de reais11.
Em Belo Horizonte, de acordo com dados da GPLI-SMED12, só no quinquênio 2010-
2014, a prefeitura investiu cerca de 12 milhões de reais em informática para as
escolas, sendo 7 milhões apenas em 2012. Atualmente, das 191 escolas
municipais, 177 (92%) possuem 1 (uma) sala de informática e 51 possuem 2 (duas),
sendo que em quase todas há um monitor que atua para auxiliar o professor a
desenvolver atividades pedagógicas, utilizando-se o computador. Em 3 (três) escolas,
as SIMs (salas de informática móvel) já foram implementadas e, para o biênio
2015/2016, outras 100 (cem) receberão esse projeto, que ainda se encontra na fase
de edital para compra.
geograficamente descentralizado, funcionando através de centros de informática na educação espalhados por todo o país. Esses centros contavam com apoio mútuo, divulgando e analisando projetos educacionais, seus objetivos e resultados. Um de seus objetivos principais era a formação de professores dos três graus (hoje fundamental, médio e superior), bem como na área de educação especial e em nível de pós-graduação. Também visava à pesquisa sobre a utilização da informática na educação, aproveitando a interatividade e a interconectividade que o computador possibilitava. Disponível em: <http://www.lapeq.fe.usp.br/textos/tics/ticspdf/neide.pdf>. Acesso em: 31 out. 2014. 10 Disponível em: <http://www.ipea.gov.br/desafios/index.php?option=com_content&view=article&id=1265:reportagens-materias&Itemid=39>. Acesso em 22 de out. 2014. 11 Disponível em: <http://terra.sistti.com.br/projetos/Arquivos/Biblioteca/Relat%C3%B3rio%20Circunstanciado%20Escolas%20em%20Rede_escolas_em_rede_Assessoria_final_alterado.pdf>. Acesso em 22 de out. 2014. 12 Dados fornecidos pela GPLI (Gerência de Planejamento e Informação) da SMED (Secretaria Municipal de Educação) no dia 24 abr. 2015.
26
2.1.1. A informática na educação escolar
O computador de forma simples pode ser visto, do ponto de vista funcional, como
máquina de transformação e processamento, ou seja, é basicamente um processador
de dados, uma vez que transforma dados em informações (COX, 2003).
É inegável que o computador e os diversos equipamentos da informática já fazem
parte da vida das pessoas, tanto no âmbito pessoal, quanto no profissional. É difícil
imaginar hoje um escritório de engenharia ou de advocacia que não tenha o
computador.
O computador na indústria é responsável, por exemplo, pelo controle e gerenciamento
de produções e, na vida diária, ele é usado, dentre outras ações, para que as pessoas
comuniquem-se. Numa farmácia, numa loja de autopeças ou em um supermercado,
ele pode fazer, de forma bastante eficaz, o controle de estoque e o gerenciamento de
pessoal.
No Brasil, existem escolas com o mais alto nível de informatização, com até mais de
1 (um) laboratório de informática e internet de fibra ótica de altíssima velocidade. Por
outro lado, existem outras que sequer possuem carteiras escolares ou rede elétrica.
De acordo com dados da pesquisa TIC Educação13 (2013), realizada pelo CGI.br
(Comitê Gestor da Internet no Brasil), 99% das escolas públicas em áreas urbanas
possuem computador. Desse total, 73% possuem ao menos um computador portátil e
11% possuem tablet. Em escolas privadas, a presença de computadores é de 98% e
as que possuem tablet são 13%.
Sobre a utilização da informática, tendo em vista o processo de ensino e
aprendizagem, dados do MEC/INEP14 (2002) mostraram que apenas 34,8% das
escolas públicas com computador possuíam internet e das privadas, 55,5%. Do total
dessas escolas, 44,5% utilizam a informática com aplicação pedagógica; e, das
13 Disponível em: < http://www.cgi.br/media/docs/publicacoes/2/tic-educacao-2013.pdf>. Acesso em 01 mai. 2015. 14 Disponível em: <http://portal.inep.gov.br/rss_censo-escolar/-/asset_publisher/oV0H/content/id/19649>. Acesso em 01 de mai. 2015.
27
privadas, 70,8%, o que mostra que a existência do computador no ambiente escolar
não garante que a informática esteja sendo utilizada com enfoque pedagógico.
Essa mesma pesquisa mostrou que, muitas vezes, o computador é utilizado para
trabalhos administrativos diversos, como os da secretaria, direção e coordenação ou
para digitação de provas e trabalhos pelos professores que também o utilizam como
fonte de consulta e pesquisa.
Recentemente, coincide que, em muitas escolas, o computador chega na sala de aula
acoplado a outros aparatos, como o data show e as lousas eletrônicas, e, logo, torna-
se um recurso indispensável, pois facilita o trabalho diário do professor e torna as
aulas mais belas e coloridas, possibilitando projetar os mapas, os desenhos das
células e das estruturas de moléculas, as obras de arte, enfim as diversas imagens
que o professor não conseguiria utilizar se estivesse usando somente quadro e giz.
Destaca-se ainda a redução no tempo necessário para realizar diversas atividades
cotidianas de sala de aula. Agora o professor não precisa mais gastar um tempo
enorme reproduzindo a matéria no quadro, basta colocar todas as informações em um
software de apresentação e depois disponibilizar isto aos alunos. Assistir a qualquer
vídeo ou a um filme nunca foi tão fácil. É possível levar o cinema para dentro da escola.
Todas essas possibilidades e mudanças na forma de apresentação dos conteúdos
causaram e continuam causando uma grande motivação e deslumbramento tanto nos
alunos quanto nos professores que viram no computador um facilitador do seu
trabalho.
O uso de projetores e lousas eletrônicas é recente e coincide que, em muitas escolas,
a informática chega na mesma época, havendo, dessa forma, uma subutilização do
computador, reduzindo-o a um mero novo recurso audiovisual. Mas seria essa a única
forma de utilização do computador no ambiente escolar? Essa nova ferramenta tem
contribuído para uma aprendizagem significativa e um ensino inovador?
Muito se discute sobre a utilização do computador como uma nova ferramenta no
processo de ensino-aprendizagem e, como já foi dito, o uso dessa máquina na
educação acontece desde meados do século passado. Segundo Cox (2003), é
28
necessário que que se tenha uma postura crítica com relação ao uso do computador
no ambiente escolar para que não haja uma subutilização deste instrumento. Essa
autora destaca ainda que "se houvesse algum método e/ou processo de ensino-
aprendizagem unicamente aceito pelos agentes escolares e eficientemente
comprovado, quão fácil seria programar os computadores para educar" (COX, 2003,
p. 20).
Nesse sentido, é preciso repensar a escola e o papel do professor no processo de
ensino-aprendizagem, levando em consideração as novas ferramentas digitais
disponíveis, como cita Haydt (1997, p. 269).
É preciso adotar um posicionamento crítico face a qualquer inovação tecnológica, o que inclui o computador. O primeiro passo para isso é desmistificá-lo. Para acabar com o mito do computador, é preciso encará-lo como uma máquina semelhante a qualquer outra, criada e manipulada pelo homem e cuja influência sobre a sociedade requer uma análise crítica [...] O emprego do computador no processo, assim como o uso de qualquer tecnologia exige do educador uma reflexão crítica.
É preciso deixar claro que usar o computador na educação não significa aprender a
configurá-lo, usar todos os seus recursos ou programá-lo, mas sim explorar todas as
suas potencialidades para se desenvolver uma pedagogia diferente.
Vale destacar ainda que durante muito tempo houve um receio de que o uso de
computadores no ensino pudesse fazer com que a educação perdesse seu caráter
humano, já que o professor seria substituído por máquinas. Em uma educação
conteudista de massa, esta é uma solução economicamente viável, porque permite a
formação de um grande número de pessoas, inclusive em cursos não presenciais.
Nesse sentido, Valente (1993) destaca que, dependendo do professor, o computador
seria mais vantajoso. Em uma visão instrucionista, “se o professor se colocar na
posição de somente passar informação para o aluno, ele certamente corre o risco de
ser substituído. E será. Existem aí vantagens econômicas que forçarão essa
substituição” (VALENTE, 1993, p. 31-32).
29
2.2 ALGUMAS CONCEPÇÕES DE ENSINO-APRENDIZAGEM
O conhecimento do processo de ensino-aprendizagem é fundamental no
desenvolvimento de qualquer disciplina escolar, pois subsidia a metodologia a ser
adotada pelos professores, bem como a construção de recursos de aprendizagem.
Como apontou Cox (2003), é preciso que se entendam métodos e processos da
educação escolar para que o uso do computador não seja subutilizado. Nessa mesma
linha, Nitzke et al. (2002, p. 14) destaca que
para que a utilização destas novas tecnologias em um contexto educacional seja realmente efetiva, é fundamental que exista uma profunda ligação entre as bases epistemológicas da conduta educacional do professor e da abordagem pedagógica adotada no projeto do ambiente. Sem esta ligação, estaremos simplesmente fazendo uma pseudomodernização de uma prática educativa sem significado.
Nesse sentido, é preciso compreender como as pessoas aprendem para que isso seja
incluído no software educacional, o que justifica estudar as teorias de aprendizagem.
Assim, no que se refere ao processo de aquisição do conhecimento, foram escolhidas
as teorias de Piaget e Vygotsky para subsidiar teoricamente a análise de softwares
destinados ao ensino de Química. Tais autores foram escolhidos, porque foram nomes
influentes na pedagogia e na psicologia do aprendizado do século XX, além de terem
trazido importantes estudos no campo da epistemologia. Dentre as várias publicações
desses autores, escolheram-se aquelas que tratam especificamente de como se dá o
processo de aprendizagem, para que, dessa forma, tenham-se elementos que
subsidiem a análise dos softwares escolhidos. Também foi escolhida a teoria de
Skinner, já que tal teórico é um dos pioneiros a utilizar as “máquinas de ensinar”.
No que se refere ao ensino de Química, procurou-se elucidar brevemente as ideias
de Driver et al. (1999) sobre aprendizagem em ciências, bem como alguns aspectos
importantes do conhecimento químico, descritos por Mortimer, Romanelli e Machado
(2000). Esses autores foram escolhidos, porque apresentam ideias para o ensino de
Química diferentes daquelas positivistas tradicionais pautadas no excesso de
memorização e classificação.
30
Segue, portanto, algumas teorias da aprendizagem desenvolvidas por Skinner (1972),
Piaget (1985; 1993; 2013) e Vygotsky (2007) e algumas concepções de Driver et al.
(1999), Mortimer, Romanelli e Machado (2000) sobre aprendizagem em Química.
2.2.1. Skinner
Burrhus Frederic Skinner, nascido em 20 de março de 1904, na Pennsylvania, Estados
Unidos, graduou-se em literatura inglesa e línguas românicas no ano de 1926. No ano
de 1928, decidiu seguir os estudos na área de psicologia, na qual se pós-graduou em
Psicologia Experimental na Harvard University. Em 1930 e 1931, respectivamente,
obteve os títulos de Master e PhD (CUNHA; VERNEQUE, 2004).
A partir de 1930, Skinner estudou o comportamento de organismos infra-humanos em
comparação com o humano, relacionando-o com seu meio ambiente, e criou a
metodologia denominada: Análise Experimental do Comportamento. Com base
nesses estudos e classificações, Skinner procurou esclarecer as bases filosóficas e
epistemológicas do Behaviorismo (CUNHA; VERNEQUE, 2004).
Os principais influenciadores do pensamento de Skinner foram Ivan Petrovich Pavlov
e John B. Watson, que encabeçaram uma primeira fase do behaviorismo, conhecida
como behaviorismo metodológico. Skinner propôs alterações nessa filosofia,
sugerindo uma nova reformulação que ficou conhecida como behaviorismo radical.
Esse termo surge, segundo Matos (1995), devido ao fato de Skinner negar a existência
de algo que escapa ao mundo físico e por radicalmente aceitar todos os fenômenos
comportamentais.
A partir de 1930, Skinner desenvolveu o conceito de Comportamento Operante que,
em linhas gerais, segundo Ogasawara (2009), pode ser entendido como um processo
no qual se pretende condicionar a resposta do indivíduo, tanto no sentido de aumentar
a probabilidade de sua ocorrência como para extingui-la. No primeiro caso, são
apresentados reforços toda vez que o sujeito apresenta a resposta adequada.
Esses reforços podem ser positivos ou negativos, de modo que ambos têm como
finalidade ensinar e reforçar um determinado comportamento. No reforço positivo,
31
quando um determinado comportamento que se deseja é alcançado, o indivíduo
recebe uma recompensa. Por exemplo, se um determinado professor de informática,
com o intuito de que os alunos façam as atividades propostas, permite que, nos 10
minutos finais da aula, eles utilizem jogos e/ou redes sociais, ele está promovendo um
reforço positivo, já que o fato de oferecer um estímulo (deixar usar redes sociais e/ou
jogos) fez com que os alunos realizassem as atividades propostas.
Já se um pai proíbe o uso de vídeo game ou corta a mesada de um filho que apresenta
notas baixas e este melhora suas notas a partir das proibições, diz-se que houve um
reforço negativo.
No caso da extinção, o que acontece é o contrário, um organismo é punido toda vez
que apresentar a resposta que se pretende extinguir. Assim, diz-se que um organismo
foi punido, se diminuiu a sua probabilidade de emissão (SKINNER, 1972).
Vale ressaltar que Skinner fazia várias objeções com relação ao uso da punição em
contextos escolares, uma vez que provocava efeitos colaterais nocivos nos indivíduos.
Para Skinner (1972), aprendizagem é uma modificação na probabilidade da resposta,
devendo especificar as condições sob as quais ela acontece. Segundo esse autor, é
fundamental que se conheça a natureza de um determinado comportamento e seu
processo de aquisição, uma vez que tal comportamento é importante no processo de
aprendizagem, mas não fundamental. Tentando elucidar sua ideia, Skinner (1972, p.
4) expõe que “três são as variáveis que compõem as chamadas contingências de
reforço, sob as quais há aprendizagem: (1) a ocasião em que o comportamento ocorre;
(2) o próprio comportamento; e (3) as consequências do comportamento”.
A aprendizagem ocorre por estímulo ou repressão de comportamentos, sejam eles
desejáveis ou indesejáveis. Nesse sentido, o professor deve criar ou modificar
comportamentos para que o aluno, que aprende passivamente o conteúdo, responda
a determinados estímulos. É importante destacar que essa metodologia contribui para
que o conhecimento seja adquirido de forma mecanizada.
32
Em suas ideias, Skinner acreditava que para reforçar determinado comportamento era
importante que a consequência estivesse associada, em um breve tempo, com a
resposta emitida pelo organismo (OGASAWARA, 2009). A partir disso, Skinner criou
as máquinas de ensinar que consistem basicamente em aparatos nos quais
professores podem planejar atividades personalizadas para seus alunos. Estes, por
sua vez, deveriam responder às perguntas de múltipla escolha, encaixando o botão
no espaço que corresponderia à resposta correta. Caso acertassem, poderiam seguir
adiante.
Para Skinner, o uso das máquinas de ensinar acabaria com o problema da
contiguidade do reforço e permitiria que cada aluno tivesse o seu tempo respeitado,
podendo cada criança ter um trabalho mais individualizado possível.
Com essa proposta, Skinner acreditava que a máquina, se corretamente programada,
poderia substituir o professor em algumas tarefas, como a de ficar respondendo se o
aluno acertou ou não determinada atividade, sobrando assim mais tempo para
questões interpessoais.
Naturalmente, a professora tem uma tarefa mais importante do que a de dizer certo ou errado. As modificações propostas devem libertá-las para o exercício cabal daquela tarefa. Ficar corrigindo exercícios ou problemas de aritmética – “Certo, nove e seis são quinze; não, não, nove e sete não são dezoito”- está abaixo da dignidade de qualquer pessoa inteligente. Há trabalho mais importante a ser feito, no qual as relações da professora com o aluno não podem ser duplicadas por um aparelho mecânico. Os recursos instrumentais só virão melhorar estas relações insubstituíveis. (SKINNER, 1972, p. 25)
Nesse sentido, o papel do professor, segundo Skinner, está muito além do mero
trabalho mecânico de ficar corrigindo atividades. Para ele, o professor deve fornecer
situações, indicando o que deve ser observado ou adquirido na experiência, de modo
que o sujeito possa emitir e/ou exercitar os comportamentos que se pretendem ser
ensinados (OGASAWARA, 2009).
Ainda, segundo Ogasawara (2009), faz-se necessário também que, após a aquisição
de um comportamento, sejam feitos exercícios que repitam a sua emissão, para que
assim seja possível ao aluno uma manutenção, bem como a sua fixação, enquanto
ação para situações similares.
33
2.2.2. Jean Piaget
Nascido na Suíça, em agosto de 1896. Desde muito cedo, Jean Piaget interessou-se
pelo estudo das ciências. Ao trabalhar como voluntário no Museu de Ciências Naturais
de Neuchâtel, sua cidade natal, ele estudou algumas espécies e publicou cerca de 20
artigos sobre moluscos e temas afins. Piaget ainda se interessou por áreas da
biologia, da filosofia e da sociologia. Seu interesse especial pela biologia levou-o a
acreditar que os processos de aprendizagem poderiam depender dos mecanismos de
equilíbrio orgânico.
Em Zurique, Piaget ainda estudou psicologia, em que se convenceu de que o estudo
experimental dessa ciência poderia ser útil para formar sua base epistemológica. A
partir de inúmeras pesquisas, ele percebeu que o caminho para conciliar psicologia e
filosofia estava na experimentação.
Diferentemente da psicologia behaviorista norte-americana, amplamente difundida
por Skinner, que considera o homem como qualquer outro organismo vivo, Piaget não
negligencia a capacidade de simbolização humana, como o comportamento
emocional, intelectual, a capacidade linguística, entre outras.
Na explicação sobre como o homem adquire conhecimento, os epistemólogos
inatistas creem que a inteligência é algo advindo de uma carga genética, uma
hereditariedade, isto é, algo que já está pré-determinado quando o indivíduo nasce.
Por outro lado, os epistemólogos empiristas, contrariamente aos inatistas, acreditam
que o conhecimento é resultante dos estímulos do meio em que a pessoa vive. Em
outras palavras, eles acreditam que o sujeito é uma tábula rasa, pronto para receber
passivamente toda e qualquer informação (RIBEIRO; GARCIA, 2012).
Piaget enquadra-se numa terceira corrente, os interacionistas, que questiona as duas
filosofias anteriores. De acordo com Ribeiro e Garcia (2012), inteligência para Piaget
seria
o produto das sucessivas e infinitas construções do sujeito sobre o ambiente, isto é, nem se trata de uma maturação ou desenvolvimento puros nem de uma aprendizagem dominante, mas de uma relação interdependente entre ambos – desenvolvimento e aprendizagem. Aqui, tanto os aspectos
34
constitucionais dos sujeitos terão valor como o ambiente que envolve cada um de nós, mas sempre tendo em mente que cada sujeito dará sentido as suas experiências de modo único, construindo sua inteligência, a qual se mantem num processo dinâmico, aberto e próprio de cada indivíduo. (RIBEIRO; GARCIA, 2012. p. 17)
Como se pode perceber, de acordo com a teoria Piagetiana, o desenvolvimento das
estruturas de inteligência está relacionado com o contexto sócio-histórico em que o
sujeito está inserido, bem como sua bagagem genética hereditária. Para esse autor,
o comportamento dos seres vivos não é inato, tão pouco resultado de
condicionamentos, mas sim construído em uma interação entre o indivíduo e o meio.
Enquanto processo biológico, Piaget utiliza dois princípios básicos da biologia,
estrutura e adaptação, para explicar a atividade mental e assim fornecer explicações
sobre como ocorre o aprendizado.
No que se refere à influência de fatores sociais no desenvolvimento intelectual, Piaget
destaca que, desde o nascimento, o ser humano recebe influências tanto do meio
físico como do social. Em suas palavras,
A sociedade transforma o indivíduo em sua própria estrutura porque, além de obrigá-lo a reconhecer fatos, ela fornece-lhe um sistema já totalmente construído de signos que modificam seu pensamento, propõe-lhe novos valores e impõe lhe uma sequência indefinida de obrigações. (PIAGET, 2013, p. 221)
Nesse sentido, é possível perceber que a sociedade é capaz de transformar a
inteligência, mesmo sabendo que os intercâmbios entre o indivíduo e o meio social
são de naturezas diversas.
Ainda, de acordo com Piaget (1983), qualquer explicação psicológica acaba por
apoiar-se, mais cedo ou mais tarde, na biologia ou na lógica. Isto significa que, para
alguns autores, os fenômenos mentais tornam-se compreensíveis mediante sua
vinculação a questões orgânicas, isto é, ao organismo. Por outro lado, há uma
tendência que considera as relações lógicas e matemáticas como irredutíveis, de
modo que essa relação é específica das funções intelectuais superiores. Seus
trabalhos consideram, portanto, essa natureza biológica e lógica da inteligência.
35
Piaget, no final da década de 1930 e início da década de 1940, aborda maneiras de
compreender como se dá a formação da inteligência infantil, o que culminou na
formulação de sua epistemologia genética, que se propõe a explicar as raízes das
diversas variedades do conhecimento, desde as suas fontes mais elementares, e
seguir sua evolução nos níveis seguintes, até, inclusive, o pensamento científico.
Nessa tentativa de compreender como ocorre o processo de aquisição de
conhecimento, Piaget, do ponto de vista biológico, propõe que o aprendizado ocorre
basicamente através dos processos de assimilação, acomodação e adaptação, como
destaca Macedo (1983).
Inteligência é adaptação e sua função é estruturar o universo, da mesma forma que o organismo estrutura o meio ambiente, não havendo diferenças essenciais entre os seres vivos, mas somente tipos específicos de problemas que implicam em níveis diversos de organização. As estruturas da inteligência mudam através da adaptação e situações novas têm dois componentes: assimilação e a acomodação. (MACEDO, 1983, p. XI)
A assimilação consiste basicamente em utilizar as estruturas mentais que o indivíduo
já possui na tentativa de incorporar elementos do meio externo. A assimilação mental
é, portanto, segundo Piaget (2013, p.35), “a incorporação dos objetos aos esquemas
da conduta – esquemas que nada são além do esboço das ações suscetíveis de
serem repetidas ativamente”. Em outras palavras, assimilação, para Piaget, é “a ação
do organismo sobre os objetos que estão à sua volta, no pressuposto de que essa
ação dependa das condutas anteriores incidindo sobre os mesmos objetos ou outros
análogos” (PIAGET, 2013, p. 35).
Já a ação inversa, isto é, aquela na qual o meio age sobre o organismo, modificando
os esquemas de assimilação, é chamada por Piaget de acomodação. Nesse caso, ele
deixa claro que “o indivíduo não é totalmente passivo à reação dos corpos que estão
a sua volta, mas que ela modifica simplesmente o ciclo assimilador ao acomodar o ser
a esses corpos” (PIAGET, 2013, p. 35).
A adaptação, nesse contexto, é o balanço entre assimilação e acomodação, isto é, um
equilíbrio entre as ações do organismo sobre o meio e as ações inversas. Para Piaget,
quando assimilação e acomodação ocorrem simultaneamente, o sujeito está em
equilíbrio, isto é, adaptado.
36
De acordo com Ribeiro e Garcia (2012, p. 23-24),
assimilação e acomodação são, portanto, mecanismos complementares. A adaptação do sujeito ocorre através da equilibração entre esses dois mecanismos, não se tratando, porém, de um equilíbrio estático, mas sim essencialmente ativo e dinâmico. Em termos mais precisos, trata-se de sucessões de equilibração cada vez mais amplas, que possibilitam as modificações dos esquemas existentes, a fim de atender à ruptura de equilíbrio, representada pelas situações novas, para as quais não exista um esquema próprio.
Diante do exposto, fica claro que, no processo de aquisição do conhecimento, a
adaptação é fundamental e esta requer uma intensa atividade do sujeito, em um
movimento ativo e dinâmico.
Quando as estruturas mentais que o sujeito possui são insuficientes para explicar uma
nova situação, o desequilíbrio acontece. Naturalmente, as estruturas mentais, na
tentativa de se adaptar a essa nova situação, movimentam-se para um estado
superior e mais complexo de equilíbrio. Esse processo é chamado por Piaget de
equilibração majorante e, de acordo com Palangana (2001, p.16), “é através desses
processos intermináveis de desequilíbrios e novas equilibrações superiores que, no
entender de Piaget, ocorre a construção e progressão do conhecimento”.
Para Piaget (1983), a inteligência não está pronta e o conhecimento não é dado como
algo acabado, mas está em permanente construção, como se pode perceber nas
palavras do próprio autor.
O conhecimento não poderia ser concebido como algo predeterminado nas estruturas internas do indivíduo, pois que estas resultam de uma construção efetiva e contínua, nem nos caracteres preexistentes do objeto, pois estes só são conhecidos graças à mediação necessária destas estruturas. (PIAGET, 1983, p. 3).
A epistemologia genética de Jean Piaget procura explicar a formação da inteligência
por meio do estudo da passagem dos estados inferiores do conhecimento aos estados
mais complexos ou rigorosos (PIAGET, 1993), por meio de fases específicas
conhecidas como fases ou estágios do desenvolvimento. Para ele, a velocidade e o
ritmo de aprendizado podem variar de um indivíduo para outro, mas a ordem de
sucessão dos estágios pelos quais cada indivíduo passa não muda. Para Piaget
37
(1993), a passagem por esses estágios do desenvolvimento é fundamental no
processo construtivista de aquisição do conhecimento.
Os estágios propostos por esse autor, bem como a idade de ocorrência são resumidos
a seguir:
Estágio sensório-motor: do nascimento aos 2 anos de idade.
Estágio pré-operatório: 2 a 7 anos de idade.
Estágio operatório concreto: 7 a 11 anos de idade.
Estágio da lógica formal ou operatório formal: acima dos 11 anos de idade. Esse
estágio, por estar mais diretamente ligado ao objeto de estudo desta pesquisa,
será tratado com mais detalhes adiante.
Na concepção de Piaget (2013), a relação da idade com a fase do desenvolvimento
não é algo rígido, uma vez que as diferenças individuais e a influência do meio podem
alterar a idade em que cada pessoa atravessa uma determinada fase.
De acordo com Piaget (1993), em linhas gerais, no primeiro estágio, o sensório-motor,
o comportamento da criança, determinado hereditariamente, passa de esquemas
reflexos (1º mês de idade) até uma mudança na qualidade da organização da
inteligência, que, no final da fase (em torno dos 2 anos), passa a ser mental, isto é,
representativo e interiorizado. Isto quer dizer que, de acordo com essa concepção,
uma criança de 2 anos é capaz de interagir com objetos do meio externo para resolver
novas situações.
No estágio de preparação para as operações lógico-concretas, há o desenvolvimento
da função simbólica ou semiótica, como a linguagem, o jogo simbólico (jogo do faz de
conta em que a criança brinca com o imaginário), a imitação, etc. O grande diferencial
dessa fase é que a criança, agora com a capacidade simbólica, poderá falar, desenhar,
dar nome às coisas, imitar, etc. Todas essas manifestações são importantes no
desenvolvimento cognitivo, porque possibilitam a comunicação com as pessoas e a
internalização das palavras, fundamentais na socialização e no pensamento. Mesmo
38
dispondo desses esquemas, a criança, nessa fase, como destaca Palangana (2001,
p. 17), “ainda não dispõe de um fator essencial ao desenvolvimento cognitivo, que é
a reversibilidade no pensamento: não consegue, assim, desfazer o raciocínio, no
sentido de retornar do resultado ao ponto inicial”, ou seja, uma criança saberá chegar
em um determinado ponto, mas não saberá retornar dele. Nessa fase, a criança não
tem noção de transitividade (Se A < B e B < C, então A < C) e de conservação, isto é,
para uma criança, nesse estágio do desenvolvimento, se a forma de um determinado
objeto altera-se, sua massa também se altera.
É ainda, nesse estágio, que, em seus estudos com crianças, Piaget traz a noção de
egocentrismo, conceito este fundamental para a construção das bases de sua
epistemologia genética. Segundo esse autor, o egocentrismo na linguagem infantil
implica a ausência da necessidade, por parte da criança, de explicar aquilo que diz,
por ter certeza de estar sendo compreendida (PIAGET, 1993). Nas ideias contidas no
egocentrismo, as crianças na segunda infância (3 a 5 anos) têm dificuldade de
compreender por que outros indivíduos possuem pensamentos, opiniões e crenças
diferentes dos seus.
Para que uma criança saia dessa fase e alcance a posterior, Piaget propõe que é
necessária a redução gradual do egocentrismo, conforme se pode notar no trecho a
seguir.
Notando as semelhanças entre os processos que condicionam a evolução lógica e a ideia de realidade plasmada pela criança, Piaget conclui que a construção do mundo objetivo e a elaboração do raciocínio lógico consistem na redução gradual do egocentrismo, em favor de uma socialização progressiva do pensamento; somente com essa descentralização das noções, a criança pode chegar ao estágio da lógica operacional. (MACEDO, 1983, p. X)
No próximo estágio, aquele das operações concretas, entre os 7 e os 11 anos de
idade, esse egocentrismo, dá lugar à capacidade de a criança estabelecer relações e
coordenar diferentes pontos de vista, sejam eles seus ou de outra pessoa. É ainda,
nesse estágio, que a lógica das operações reversíveis, até então impossível no
estágio anterior, é possível e, a partir dessa nova estrutura, a criança é capaz de voltar
ao início da operação, o que possibilitará o pensamento operatório.
39
De acordo com Piaget (1972, p.1), esse estágio “se caracteriza pela formação de certo
número de estruturas possíveis e coerentes, como um sistema de classificação, a
construção dos números naturais, o conceito de linhas e superfícies, relações
projetivas, certos tipos de causalidade, etc”. Como as ações da criança buscam
organizar o que está imediatamente presente, ela encontra-se presa à realidade
concreta (PALANGANA, 2012).
É nessa fase que as crianças, com base na vontade própria, são capazes de tomar
suas próprias decisões, que, segundo Piaget (1993), equivale ao efetivo das
operações da razão (RIBEIRO; GARCIA, 2012).
Outro aspecto importante, nesse estágio, segundo Terra (2010), refere-se
ao aparecimento da capacidade da criança de interiorizar as ações, ou seja, ela começa a realizar operações mentalmente e não mais apenas através de ações físicas típicas da inteligência sensório-motor (se lhe perguntarem, por exemplo, qual é a vareta maior, entre várias, ela será capaz de responder acertadamente comparando-as mediante a ação mental, ou seja, sem precisar medi-las usando a ação física). (TERRA , 2010, s.p)
As operações que são possíveis, nesse estágio, ainda se diferem consideravelmente
das possíveis de serem realizadas no estágio da lógica formal, uma vez que, nesse
último, há uma distinção clara entre o real e o possível e a possibilidade de realização
de hipóteses.
No último estágio, o das operações formais, as operações concretas, que são
características do estágio anterior, vão dar origem a um pensamento mais sistêmico,
ao raciocínio em termos de hipóteses, no qual o sujeito será capaz de pensar de
antemão se uma determinada hipótese é verdadeira ou falsa, antes mesmo de testá-
la. Pode-se dizer que, nesse período, o pensamento é hipotético-dedutivo. Esta é a
característica básica do método experimental na ciência. De acordo com Palangana
(2001, p. 20),
ao contrário do pensamento operatório-concreto, o lógico-formal, liberado das limitações impostas pelo mundo concreto, consegue operar com todos os possíveis, mesmo que isto contrarie o empírico. O adolescente é capaz de pensar em termos abstratos, de formular hipóteses e testá-las sistematicamente, independentemente da verdade factual. Nesse período, os esquemas de raciocínio, antes indutivos, sofrem importante evolução, manifestada na incorporação do modelo hipotético-dedutivo.
40
E, de acordo com Piaget (1983, p. 2),
A principal novidade desse período é a capacidade para raciocinar em termos de hipóteses expressas verbalmente e não mais, meramente, em termos de objetos concretos e sua manipulação. Esse é um ponto crítico decisivo, porque pensar hipoteticamente e deduzir as consequências que as hipóteses necessariamente implicam (independente da verdade intrínseca ou falsidade das premissas) são processos de pensamento formal. Consequentemente, a criança pode atribuir um valor decisivo à forma lógica das deduções, o que não ocorria nos estágios anteriores
Nesse estágio, segundo Macedo (1983, p. XI), “a operatividade marca a possibilidade
de a criança agir, consistentemente e logicamente, em função das implicações de
suas ideias”.
Dispondo de um sistema de pensamento infinitamente mais complexo que nos
estágios anteriores, como destaca Palangana (2001, p. 20), “o pensamento do
adolescente opera agora através de análise combinatória, da correlação e das formas
de reversibilidade (inversão e reciprocidade)”. Essa habilidade combinatória
generalizada é uma nova capacidade que permite ao adolescente fazer relação das
relações (1 a 1, 2 a 2, 3 a 3, etc) e só se torna efetiva a partir do momento que ele é
capaz de pensar de forma hipotética.
No campo das ciências, a diferença de um adolescente de 11-12 anos que opera seu
pensamento de maneira lógica e formal é significativamente diferente de uma criança
de 7-10 anos que ainda está na fase do concreto. Piaget (1993) destaca que, quando
uma criança operando no concreto é colocada frente a uma situação experimental, ela
age por tentativa e erro, sem levar em consideração os fatores envolvidos.
Diferentemente disso, o adolescente na fase das operações formais, quando colocado
a pensar frente ao mesmo experimento, é capaz de pensar nas hipóteses e só depois
disso começar a testá-las, tentando progressivamente dissociar os fatores envolvidos,
estudando cada um separadamente. Essa maneira de pensar os experimentos, a
partir das hipóteses, para Piaget (1993), implicará na estrutura do pensamento
combinatório, conforme se pode perceber no exemplo destacado por ele
Quando uma criança é colocada em situação experimental na qual é necessário usar métodos combinatórios (por exemplo, dados 5 recipientes de líquido incolor e inodoro, 3 dos quais combinam-se para formar um líquido colorido, o quarto é um agente redutor e o quinto é água) a criança descobre
41
logo a lei depois de ter esgotado todas as combinações possíveis destes líquidos, neste caso particular. (PIAGET, 1993, p. 2-3)
Piaget (1993) ainda destaca que esse sistema de pensamento combinatório, além de
útil nas situações experimentais, é fundamental para que os sujeitos se tornem
capazes de proposições combinatórias, conquista essencial do pensamento formal
(PIAGET, 1993).
Todo esse progresso levou Piaget a construir o INRC de quatro transformações (grupo
de quaternalidade), maneira pela qual ele se utiliza para explicar como um indivíduo
impõe a si mesmo uma lógica e descobre, por exemplo, uma lei física universal. Esse
esquema INRC, composto por operações: inversa, negativa, reciproca e contrária,
permite ao sujeito combinar, em uma operação, a negação e a recíproca, o que não
era possível no nível das operações concretas.
A lógica das operações formais, que incluem o pensamento combinatório, a lógica das
proposições e o INRC constituem a parte final da epistemologia genética de Jean
Piaget.
No que se refere ao social, a passagem para o estágio das lógicas formais implica em
grandes conquistas, uma vez que o pensamento em termos de hipóteses altera a
natureza das argumentações, já que é possível adotar o ponto de vista do outro
(mesmo sem concordar com ele) e retirar as consequências lógicas que isso implica
(PIAGET, 1993).
Na passagem para esse novo estágio do desenvolvimento, há um enorme ganho
cognitivo no pensamento do adolescente, liberando-o do real, de modo que há o
surgimento de um novo egocentrismo, chamado por Piaget de egocentrismo
messiânico. O indivíduo acha-se capaz de resolver os problemas do mundo. Esse
autor destaca que
o indivíduo que se torna capaz de pensamento hipotético, por isto mesmo, interessar-se-á por problemas que vão além do seu campo imediato de experiências. Consequentemente, o adolescente está capacitado para compreender e até mesmo construir teorias e participar da sociedade e ideologias dos adultos. Essa capacidade é, claro, acompanhada, frequentemente, por um desejo de transformar a sociedade e, ainda, se necessário, destruí-la (em sua imaginação) para construir outra melhor. (PIAGET, 1993, p. 2)
42
Ainda no campo social, Ribeiro e Garcia (2012, p. 55) destacam que “as mudanças
no plano cognitivo favorecem uma nova organização afetiva e de valores e um novo
posicionamento do adolescente frente a um grupo social”. Isto significa que a
reversibilidade cognitiva, muitas vezes, estende-se ao campo das relações
interpessoais, na forma de relação de reciprocidade (RIBEIRO; GARCIA, 2012).
Como se pode notar, nesse período, há uma evolução considerável na maneira pela
qual o conhecimento é adquirido, uma vez que a capacidade de raciocinar a partir de
hipóteses implica na capacidade de realização de tarefas mentais mais complexas,
constitui a lógica dos adultos cultos e proporciona a base para as formas elementares
do pensamento científico (PIAGET, 1993).
Piaget (2013) destaca ainda que, assim como os fatores biológicos estão diretamente
ligados ao desenvolvimento intelectual, os fatores sociais também estão, já que desde
o nascimento o ser humano está contido em um meio social que age sobre ele.
A sociedade transforma o indivíduo em sua própria estrutura porque, além de obriga-lo a reconhecer fatos, ela fornece-lhe um sistema já totalmente construído de signos que modificam seu pensamento, propõe-lhe novos valores e impõe-lhe uma sequência indefinida de obrigações. (PIAGET, 2013, p. 221)
2.2.3 Vygotsky
Lev Semenovich Vygotsky nasceu em 1896 na cidade de Orsha, Bielorússia, e teve
uma carreira muito curta, vindo a falecer em 1934, com apenas 38 anos de idade,
vítima de tuberculose. Na universidade de Moscou, estudou direito e filosofia.
Posteriormente, estudou medicina, lecionou literatura e psicologia, sendo esta última
a ciência para a qual ele trouxe enormes contribuições. Suas propostas teóricas
inovadoras, nessa área, trouxeram vários estudos importantes, dentre os quais
destacam-se a natureza do processo do desenvolvimento da criança e a relação entre
pensamento e linguagem.
No final do século XIX, havia uma divisão clara e irreconciliável da psicologia, em que
os seguidores de John Locke, na Inglaterra, propunham uma explicação empiricista
da mente, acreditando que as ideias tinham origem em um estímulo ambiental. Por
outro lado, os seguidores de René Descartes e Immanuel Kant propunham que o nível
43
de consciência abstrata consiste na manifestação de faculdades espirituais que já
existem no psiquismo humano. Ambas as crenças têm origem no estudo de René
Descartes que preconiza que o estudo humano deveria restringir-se ao seu corpo
físico e o estudo da alma estava designado à filosofia. Apesar de não serem
considerados psicólogos, esses autores viriam a influenciar fortemente estudos
posteriores nessa área (COLE; SCRIBNER apud VYGOTSKY, 2007).
No início do século XX, a psicologia tomaria novos rumos e os psicólogos acabariam
por fazer com que essa ciência dividisse-se em duas metades bem distintas, uma
delas constituída por aqueles que concebem a psicologia como sendo uma ciência
natural, que poderia explicar os esquemas sensoriais reflexos; e outra, que acredita
que ela seria uma ciência mental, na qual as explicações são dadas a partir de
sensações, que se manifestam no espírito e não possuem sentido fora dele. Vygotsky
percebeu que a Psicologia encontrava-se em uma situação extremamente
paradoxal15.
Para Vygotsky (2007), nenhuma dessas escolas de psicologia existentes era capaz
de fornecer elementos que explicassem os processos psicológicos dos seres
humanos, propondo a existência da “crise da psicologia”. Em seus estudos, ele
procurou abordar o tema de forma mais abrangente, de modo que as funções
psicológicas superiores pudessem ser explicadas pelas ciências naturais.
Vygotsky (2007) teceu duras críticas a várias concepções sobre o processo de como
se dá a formação das funções psicológicas superiores. Para ele, tal estágio não
poderia ser alcançado pela ideia psicológica que acredita em leis do tipo estímulo-
resposta. Além disso, ele se opôs, ferrenhamente, àqueles que acreditavam que tais
funções psicológicas fossem exclusivamente oriundas de um processo de maturação,
isto é, já estariam pré-formadas na criança, aguardando o momento certo para se
manifestarem.
Em sua concepção, essas funções psicológicas são produto da atividade cerebral, isto
é, possuem um caráter biológico e fundamentam-se nas relações sociais entre o
15Apesar de ter sofrido modificação em sua natureza, com o surgimento de importantes trabalhos, como o de Darwin, ainda hoje esta questão é bastante discutida, não só na psicologia, como na ciência como um todo.
44
indivíduo e o mundo superior. Em seus trabalhos, Vygotsky (2007) propõe que todo
esse entendimento deveria acontecer a partir da teoria marxista, que considera que
mudanças históricas na sociedade e na vida material são capazes de provocar
mudanças na natureza humana, conforme se pode perceber nas palavras de Oliveira
(1995, p.23).
(...) a abordagem que busca uma síntese para a psicologia integra, numa mesma perspectiva, o homem enquanto corpo e mente, enquanto ser biólogo e ser social, enquanto membro da espécie humana e participante de um processo histórico.
Diferentemente de outros psicólogos16 de sua época, Vygotsky (2007) acreditava que
as ações inteligentes do ser humano estão diretamente ligadas à fala, sendo essas
relações fundamentais na organização das funções psicológicas superiores. Algumas
vezes, Vygotsky questionava essa separação entre fala e desenvolvimento e criticava
o modo como a psicologia abordava o assunto.
Assumia-se não somente que inteligência prática e fala tinham origens diferentes, como também se considerava a sua participação conjunta em operações comuns como não tendo importância psicológica básica. Mesmo quando o uso de instrumentos e a fala estavam intimamente ligados numa determinada operação, eles eram estudados como processos separados e pertencentes a duas classes completamente diferentes de fenômenos. Na melhor das hipóteses, a sua ocorrência simultânea era considerada como uma consequência de fatores externos fortuitos. (...) Tanto os estudiosos da inteligência prática como os estudiosos do desenvolvimento da fala frequentemente não reconhecem o embricamento entre essas duas funções. (VYGOTSKY, 2007, p. 11)
Para Vygotsky (2007), o fato de considerarem fala e formação da inteligência como
fenômenos paralelos fazia com que o comportamento adaptativo das crianças e o uso
de signos fossem tratados de maneira separada. Esse autor acreditava que essa
separação contribuiu para que Piaget propusesse o conceito de “fala egocêntrica”, em
que ele minimiza o papel da fala na organização da atividade infantil, como também
não destaca suas funções de comunicação (VYGOTSKY, 2007).
16 Muitos psicólogos, como W. Stern, comumente citado por Vygotsky em seus trabalhos, não considerava estudar o desenvolvimento da fala para explicar importantes desenvolvimentos em crianças. Eles acreditavam que tais desenvolvimentos estavam prontos no cérebro e “emergiam” em determinada fase da vida.
45
Ainda, com relação à fala e ao desenvolvimento, é possível notar outros trechos em
que o autor destaca a importância de se considerar essa relação no desenvolvimento
da inteligência.
Embora a inteligência prática e o uso de signos possam operar independentemente em crianças pequenas, a unidade dialética desses sistemas no adulto humano constitui a verdadeira essência no comportamento humano complexo. Nossa análise atribui à atividade simbólica uma função organizadora específica que invade o processo do uso de instrumento e produz formas fundamentalmente novas de comportamento. (...) o momento de maior significado no curso do desenvolvimento intelectual, que dá origem às formas puramente humanas de inteligência prática e abstrata, acontece quando a fala e a atividade prática, então duas linhas completamente independentes de desenvolvimento, convergem. (VYGOTSY, 2007, p. 11)
Na concepção de Vygotsky (2007), a capacidade de se comunicar através da
linguagem é o que diferencia os seres humanos dos outros animais, por isso são a
base de uma forma superior de atividade nas crianças. Essa capacidade de
comunicação através da linguagem é o que permite com que crianças resolvam
tarefas mais difíceis e constituem, acima de tudo, um meio de contato social com
outras pessoas.
Mais tarde, na vida das crianças, os mecanismos relacionados à fala adquirem uma
nova função, chamada, por Vygotsky (2007), de percepção verbalizada. Nesse caso,
Vygotsky (2007, p. 23) acredita que “a fala adquire uma função sintetizadora, a qual,
por sua vez, é instrumental para se atingirem formas mais complexas da percepção
cognitiva”, fenômeno este que diferencia os seres humanos de qualquer outro animal.
2.2.3.1. A relação entre aprendizado e desenvolvimento
Para Vygotsky (2007), os problemas da psicologia do ensino somente poderão ser
tratados se for considerada a relação fundamental entre aprendizado e
desenvolvimento, especialmente em crianças em idade escolar. Ele destacou que
existiam basicamente três concepções teóricas que abordavam a relação entre
desenvolvimento e aprendizagem em crianças. Em linhas gerais, a primeira delas
considera que os processos de desenvolvimento da criança são independentes do
46
aprendizado. Muitos teóricos dessa linha, especialmente Piaget, acreditavam que o
desenvolvimento é pré-requisito para a aprendizagem. Em uma segunda linha teórica,
considera-se que desenvolvimento é aprendizagem. Isto significa que, para esses
psicólogos, o processo de desenvolvimento está “completa e inseparavelmente
misturado com o processo de desenvolvimento” (VYGOTSKY, 2007, p. 89).
Os psicólogos defensores do primeiro ponto de vista17acreditam que os ciclos do
desenvolvimento ocorrem anteriormente aos ciclos de aprendizagem. Para eles, a
maturação vem depois do aprendizado e o ensino deve seguir o crescimento mental.
No caso dos que defendem o segundo ponto de vista, os dois processos,
desenvolvimento e aprendizagem, ocorrem simultaneamente e coincidem em todos
os pontos. A terceira linha de pensamento tenta combinar elementos das outras duas.
Os psicólogos defensores dessa ideia propunham que, quando uma criança dava um
passo no aprendizado, ela dava dois no desenvolvimento, mostrando que, dessa
forma, aprendizado e desenvolvimento não coincidem (VYGOTSKY, 2007).
Vygotsky (2007), em sua proposta, rejeita todas as três teorias descritas
anteriormente. Um dos pontos fundamentais de sua ideia é que o aprendizado nas
crianças ocorre muito antes que ela atinja a vida escolar. Ele considera que qualquer
que seja o problema que a criança se defronte na escola, ela já passou por isso antes.
Nesse contexto, ele tece duras críticas aos psicólogos que desconsideram esse
fenômeno, dizendo que somente psicólogos míopes podem ignorá-lo. (VYGOTSKY,
2007, p. 94). Em sua concepção, o aprendizado que ocorre na escola está voltado
para a assimilação de conhecimento científico, diferindo-se, portanto, daquele que
ocorre na vida pré-escolar. Uma criança quando assimila o nome de alguns objetos e
realiza perguntas está aprendendo algo. Desse modo, ele propõe que aprendizado e
desenvolvimento estão interrelacionados desde o primeiro dia de vida.
Vygotsky (2007) descreve que um fato empiricamente estabelecido deve combinar o
aprendizado e o nível de desenvolvimento do indivíduo. De acordo com essa ideia,
determinados conteúdos escolares devem ser ensinados em determinada faixa etária
17Piaget é um dos adeptos dessa concepção. Ele acredita que os ciclos do desenvolvimento ocorrem
antes dos ciclos de aprendizagem. Vygotsky critica o fato de Piaget estudar o desenvolvimento da criança de forma completamente independente da aprendizagem.
47
específica. Contrariamente a esse pensamento, ele propõe que “não podemos nos
limitar meramente à determinação de níveis de desenvolvimento, se o que queremos
é descobrir as relações reais entre o processo de desenvolvimento e a capacidade de
aprendizado” (VYGOTSKY, 2007, p.95).
A partir dessa premissa, ele propõe que deve ser determinado dois níveis de
desenvolvimento, o primeiro seria o nível de desenvolvimento real, isto é, “o nível de
desenvolvimento das funções mentais da criança que se estabeleceram como
resultado de certos ciclos de desenvolvimento já completados” (VYGOTSKY, 2007, p.
96). Este é o nível que contempla se os conhecimentos que a criança já possui e as
tarefas que ela consegue realizar são independentes da ajuda de um adulto, uma vez
que as funções necessárias para realizar tal tarefa já estão maturadas. Quando se
determina a idade mental de uma criança, está quase sempre se tratando do nível de
desenvolvimento real.
O segundo nível, chamado por Vygotsky de nível de desenvolvimento potencial, inclui
aquelas tarefas que a criança consegue realizar com ajuda de pessoas mais
experientes, como um colega, um adulto ou o professor. A distância entre o nível de
desenvolvimento real e o nível de desenvolvimento potencial é um conceito chave na
teoria de Vygotsky (2007), chamado de zona de desenvolvimento proximal e
representam aquelas funções que ainda estão em processo de maturação. De acordo
com as palavras do próprio autor, zona de desenvolvimento proximal
é a distância entre o nível de desenvolvimento real, que se costuma determinar através da solução independente de problemas, e o nível de desenvolvimento potencial, determinado através da solução de problemas sob a orientação de um adulto ou em colaboração com companheiros mais capazes. (VYGOTSKY, 2007, p. 97)
Quando uma criança atinge um estágio de maturação e consegue resolver
determinada tarefa por si só, sendo que antes não conseguia, tal tarefa passa a atuar
no nível de desenvolvimento real, isto é, “o desenvolvimento proximal hoje será o
desenvolvimento real de manhã. (...) aquilo que uma criança pode fazer com
assistência hoje, ela será capaz de fazer sozinha amanhã” (VYGOTSKY, 2007, p.98).
Nesse sentido, Vygotsky (2007) mostra que, diferentemente de muitos pensadores de
sua época, para se verificar o nível de desenvolvimento de uma criança é importante
48
verificar o que ela consegue resolver com a ajuda de um adulto e não aquela tarefa
que ela consegue resolver sozinha. Ele demonstrou que a capacidade de duas
crianças com a mesma idade mental pode variar de maneira bastante distinta, quando
se considera o aspecto do desenvolvimento que ainda está por se contemplar. Uma
causa para isso apontada por ele é o fato de as crianças terem se desenvolvido em
diferentes contextos sociais, o que faz com que o ambiente promova aprendizagens
diversas. Um motivo importante em se conhecer a zona de desenvolvimento proximal
é o fato de que ela
(...) permite-nos delinear o futuro imediato da criança e seu estado dinâmico de desenvolvimento, propiciando o acesso não somente ao que já foi atingido através do desenvolvimento, como também àquilo que está em processo de maturação. (VYGOTSKY, 2007, p. 98)
Com tudo isso, Vygotsky acredita que o estado mental de uma criança só pode ser
determinado se for conhecido o nível de desenvolvimento real e a zona de
desenvolvimento proximal. Ele ainda destaca que esse duplo conhecimento é uma
importante ferramenta na aplicação de métodos diagnósticos do desenvolvimento
mental e na solução de problemas de aprendizagem.
Em síntese, de acordo com a teoria de Vygotsky, a aprendizagem dos conhecimentos
adquiridos pelo homem, ao longo da história, dá-se, sobretudo, pela linguagem, como
destaca Palangana (2001)
Interagindo com as pessoas que integram seu meio ambiente, a criança apreende seus significados linguísticos e, com eles, o conhecimento de sua cultura. O funcionamento mental mais complexo das crianças emerge graças às regulações verbais realizadas por outras pessoas, às quais vão sendo substituídas gradativamente por autoregulações, à medida que a fala vai sendo internalizada. O processo de apropriação do conhecimento se dá, portanto, no decurso do desenvolvimento de relações reais, efetivas, do
sujeito com o mundo. (PALANGANA, 2001, p.108)
Outro ponto importante é o seu pressuposto de que desenvolvimento e aprendizagem
não coincidem. O processo de desenvolvimento segue o da aprendizagem, o que faz
com que se crie a zona de desenvolvimento potencial. Nesse sentido, cada disciplina
escolar tem uma relação própria com o curso do desenvolvimento da criança.
49
2.2.4. Aprendizagem em Química
Caso se considere que a educação deve formar sujeitos críticos para a vida, o mundo
do trabalho e a prática social, cumprindo o triplo papel: econômico, científico e cultural,
pode-se concluir que a Química é parte fundamental nesse processo, como destacam
os parâmetros curriculares nacionais (PCN+), ou seja,
a Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade. (BRASIL, 2002, p.87)
O ensino da Química, na maioria das escolas, é caracterizado pela memorização de
fórmulas em detrimento ao entendimento de conceitos e fenômenos. Razões para isso
são diversas. Está-se ainda colhendo os frutos da influência de uma pedagogia
tradicional, na qual o professor é o detentor do saber e o aluno um mero receptor
passivo de informações.
Para mudar essa realidade, é preciso pensar em novas práticas pedagógicas, que
priorizem o desenvolvimento de competências e habilidades, conforme sugere os
Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN's) e a matriz de competências e habilidades
do novo Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM). Gabini e Diniz (2009, p. 2),
destacam que
ações didáticas diversificadas, dentre elas atividades experimentais bem desenvolvidas, a utilização da História da Ciência permeando o andamento das aulas, projetos interdisciplinares e o uso da informática podem, quando articulados, colaborar no propósito de contribuir para a formação de cidadãos comprometidos com sua comunidade
A competência da área 7, que consta na matriz de referência de ciência da natureza
e suas tecnologias para o ENEM, propõe que o aluno deve “apropriar-se de
conhecimentos da química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou
planejar intervenções científico-tecnológicas” (BRASIL, 2009, p.10). Com relação ao
desafio de se ensinar Química a partir do desenvolvimento de competências e
habilidades, Pessoa (2007, p. 14) destaca que “estamos sempre buscando novas
formas para melhor alcançar nossos objetivos por meio do uso de recursos
50
diferenciados e atualizados, que motivem o estudante a desenvolver suas
capacidades e reforcem interesse pela área das ciências”.
Segundo Driver et al.18 (1999), a aprendizagem de ciências depende de diversos
fatores como a experiência particular do indivíduo, a linguagem e a socialização,
fatores estes que se interrelacionam. Essa autora acredita que, no ensino de ciências,
é fundamental considerar que o conhecimento científico é, ao mesmo tempo,
simbólico por natureza e socialmente negociado. Ela destaca o papel importante
exercido pelo professor nesse processo.
O papel do professor de ciências, mais do que organizar o processo pelo qual os indivíduos geram significados sobre o mundo natural, é o de atuar como mediador entre o conhecimento científico e os aprendizes, ajudando-os a conferir sentido pessoal à maneira como as asserções do conhecimento são geradas e validadas. Portanto, essa perspectiva pedagógica difere fundamentalmente da perspectiva empirista. (Driver et al., 1999, p. 32)
Driver et al. (1999, p. 33) destaca ainda que o “enfoque central de grande parte de
seu programa de pesquisa [Piaget] foi o modo como os indivíduos conferem
significado ao mundo físico por meio do desenvolvimento de estruturas e operações
lógicas independentes do conteúdo”, conforme foi tratado anteriormente neste
trabalho. Apesar de muitos pontos contrastantes, o trabalho dessa autora assemelha-
se ao de Piaget (1983), quando ambos vêem o significado como sendo construído
pelos indivíduos. Desse modo, essa autora propõe importante aspecto que deve ser
considerado no ensino de ciências.
Esse processo (de reequilibração) requer uma atividade mental interna e tem como resultado a modificação de um esquema anterior de conhecimento. A aprendizagem é vista, portanto, como algo que envolve um processo de mudança conceitual. As abordagens do ensino de ciências baseadas nessa perspectiva concentram-se em fornecer às crianças experiências físicas que induzam ao conflito cognitivo e, assim, encorajam os aprendizes a desenvolver novos esquemas de conhecimento que são mais bem adaptados à experiência. (DRIVER et al., 1999, p. 33)
18 Rosalind Driver foi uma das figuras mais notórias em educação em ciências no século XX. De acordo com Mortimer (1999), seu trabalho publicado em 1978, com o título “Pupils and paradigms: a review of literature related to concept development in adolescent science students” foi considerado um marco na criação de pesquisas sobre concepções alternativas dos estudantes, que dominou a cena na educação em ciências nas últimas décadas do século passado. Suas ideias diferem consideravelmente das ideias de uma educação positivista, cuja ênfase está na racionalidade técnica e na apresentação descontextualizada do conhecimento a ser adquirido.
51
Em uma perspectiva socioconstrutivista descrita por Vygotsky e elucidada
anteriormente neste trabalho, a aprendizagem envolve a introdução em um mundo
simbólico de signos. A partir dessa perspectiva, como destacam Driver et al. (1999),
o aprendizado e o entendimento da ciência são construídos das interações entre
indivíduos, quando estes se engajam em tarefas comuns. Esses autores destacam
ainda outro aspecto importante no que se refere ao aprendizado em ciências.
Se a construção do conhecimento for vista apenas como processo individual, isso é semelhante ao que tem sido tradicionalmente identificado como aprendizagem por descoberta. Se, no entanto, os aprendizes tiverem que ter acesso aos sistemas de conhecimento da ciência, o processo de construção do conhecimento tem que ultrapassar a investigação empírica pessoal. Quem aprende precisa ter acesso não apenas às experiências físicas, mas também aos conceitos e modelos da ciência convencional. O desafio está em ajudar os aprendizes a se apropriarem desses modelos, a reconhecerem seus domínios de aplicabilidade e, dentro desses domínios, a serem capazes de usá-los. Se ensinar é levar os estudantes às ideias convencionais da ciência, então a intervenção do professor é essencial, tanto para fornecer evidências experimentais apropriadas como para disponibilizar para os alunos as ferramentas e convenções culturais da comunidade científica. (DRIVER et al.,1999, p. 34)
Como se pode notar, para esses autores, o aprendizado em ciências não ocorre por
descoberta, mas em um processo que chamam de enculturação, já que o estudo
empírico dos fenômenos naturais do mundo não resultará em conhecimento científico,
uma vez que este por natureza é discursivo. Eles destacam ainda que, no ensino de
ciências, é fundamental considerar as concepções que os alunos possuem sobre os
fenômenos. Tais concepções são construídas e desenvolvidas de acordo com a
cultura em que eles vivem e, muitas vezes, diferem-se das explicações apresentadas
pela comunidade científica (DRIVER et al., 1999). Nesse sentido, os autores propõem
dois componentes importantes no papel do professor.
O primeiro deles é introduzir novas ideias ou ferramentas culturais onde for necessário e fornecer apoio e orientação aos estudantes a fim de que eles próprios possam dar sentido a essas ideias. O outro é ouvir e diagnosticar as maneiras como as atividades instrucionais estão sendo interpretadas, a fim de subsidiar as próximas ações. (DRIVER et al., 1999, p. 39)
A partir dessas ideias, o professor de Química, ao escolher e planejar uma
determinada metodologia em sua prática escolar, sobretudo aquela que inclui o
computador e o uso de softwares de aprendizagem, deve levar em consideração como
se dá o aprendizado, especialmente aquele próprio das ciências.
52
Em linhas gerais, pode-se afirmar que a Química é uma ciência da natureza que tem
como foco de interesse o estudo dos materiais, suas propriedades, sua constituição e
transformações. Mortimer, Machado e Romanelli (2000) destacam que, nos currículos
tradicionais, esses conteúdos são abordados em uma sequência linear. Para que se
possa compreender efetivamente os vários assuntos da Química, é ideal, segundo
estes autores, que se estabeleça uma interrelação entre esses aspectos, para que
nenhum deles fique priorizado em detrimento dos demais, como mostra o triângulo a
seguir.
Figura 1: Triângulo que representa os focos de interesse da Química.
Fonte: MINAS GERAIS, SEE-MG (1998).
No que se refere aos aspectos do conhecimento químico, esses autores propõem um
novo triângulo.
Figura 2: Triângulo que representa os aspectos do conhecimento químico.
Fonte: MINAS GERAIS, SEE-MG (1998).
O aspecto fenomenológico refere-se aos fenômenos que são próprios da Química,
como a mudança de estado físico de uma substância ou a solubilização de um material
em outro. O aspecto teórico refere-se às explicações de natureza microscópica em
nível atômico-molecular, a partir de modelos criados e adotados pela comunidade
53
científica, de natureza abstrata e que incluem entidades como átomos e moléculas.
Os aspectos representacionais são os de natureza simbólica, como as equações, as
fórmulas e os gráficos (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000). Com relação a
esses aspectos, esses autores apontam que a maioria dos currículos tradicionais e
livros didáticos enfatizam prioritariamente o aspecto representacional, em detrimento
dos demais, o que cria um problema, pois os alunos podem tomar como real as
inúmeras fórmulas e representações que aparecem nos livros ou nas aulas de
Química (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000). Novamente, o ideal é que
haja um equilíbrio entre os três vértices do triângulo. Formular e testar hipóteses,
enxergando a Química como uma atividade hipotético-dedutiva, privilegia os aspectos
apresentados no triângulo.
Um software educacional, se pensado e desenvolvido a partir de concepções como
esta, isto é, que interrelacionam os focos de interesse da Química e apresentam de
maneira equitativa teoria, fenômeno e representação, tem grande chance de funcionar
como um instrumento que contribui para um efetivo aprendizado em Química.
Por fim, esses autores ainda destacam a importância de se trabalhar a Química
através de atividades problematizadoras, como se pode ver.
Estudos em sociologia da ciência revelam, no entanto, que o cerne da prática científica é a resolução de problemas abertos. Ao encaminhar a solução de determinada questão, o cientista vai deparando-se com uma série de outros problemas. Um problema aberto não tem uma solução única e demanda do cientista avaliações constantes de custo e benefício, de riscos e de escolha de caminhos alternativos. Na abordagem por resolução de problemas, a intuição desempenha um papel fundamental nas tomadas de decisão. Esse aspecto pode ser uma ferramenta importante para o aluno em todos os setores da atividade produtiva, e não apenas naqueles ligados à Química. (MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000, p. 277)
Se determinado software é pensado e construído a partir dessas ideias e o professor
utiliza-o como uma ferramenta, levando em consideração as teorias de ensino e
aprendizagem, bem como os aspectos importantes do ensino de ciências, é possível
que essa ferramenta contribua para a formação de sujeitos que não saibam somente
resolver uma equação ou fórmula, mas que também exerçam seu papel de cidadãos,
críticos para a vida e engajados para as questões sociais, contribuindo para o
desenvolvimento local.
54
2.3. INOVAÇÃO EDUCACIONAL E A INFORMÁTICA NO PROCESSO DE ENSINO-
APRENDIZAGEM
Atualmente, no Brasil, muito se tem discutido sobre inovação na Educação com o
intuito de romper com práticas pedagógicas tradicionais, que priorizam o professor
como detentor único do saber e o aluno um receptor passivo de informações.
O debate sobre os impactos do uso de tecnologias da informática no processo
educacional não é novo e tem influenciado consideravelmente a discussão de políticas
voltadas para a área da educação. Durante certo período, os principais investimentos
no setor eram voltados para a disponibilização de infraestrutura de informática, mas,
hoje, há também uma preocupação com o uso pedagógico que será realizado por
meio desses recursos.
No que se refere à inovação educacional, Messina (2001) tem como fundamento a
alteração de sentido a respeito da prática educacional com caráter intencional,
sistemático e planejado, em oposição às mudanças espontâneas. Fullan (2000) diz
que inovar é antes de tudo um processo e não um acontecimento. Mas, de fato, o que
seria introduzir novidade na educação?
Para Demo (2011), o conhecimento inovador é fundamental na formação da
competência, como se pode ver a partir de suas palavras.
Tomamos educação como o processo de formação da competência humana histórica. Entendemos por competência a condição de não apenas fazer, mas de saber fazer e, sobretudo, refazer permanentemente nossa relação com a sociedade e a natureza, usando como instrumentação crucial o conhecimento inovador. Mais que fazer oportunidade, trata-se de fazer-se oportunidade. (DEMO, 2011, p.13)
De acordo com Hernandez et al. (2000), a inovação na educação deve surgir a partir
da cultura em que se está inserida, pelo sujeito que a promove, de modo que haja um
canal de comunicação entre quem planeja a educação e quem a exerce. Para esse
autor, a inovação ocorre quando novos conhecimentos são introduzidos no que
ensinar e práticas alternativas são inseridas às já existentes.
55
Fullan (2001) caracteriza a inovação em educação como um processo
multidimensional e aberto. Para Carbonell (2002, p. 19), a inovação pode ser definida
como “um conjunto de intervenções, decisões e processos, com certo grau de
intencionalidade e sistematização, que tratam de modificar atitudes, ideias, culturas,
conteúdos, modelos e práticas pedagógicas”. Segundo Santos (2005), o ensino de
ciências deve ser mais próximo à realidade do estudante e não voltado para a
formação de futuros cientistas ou apenas para a aprovação em testes e provas. Esse
autor propõe “aos educadores de ciência o abandono do ensino baseado em livros
em favor da inclusão nas atividades escolares de modelos participativos, onde os
alunos estejam engajados de forma colaborativa no processo de investigação
científica” (SANTOS, 2005, p. 55).
Nesse sentido, o uso do computador e a inclusão de novas tecnologias podem
contribuir para essa aprendizagem colaborativa, pois, como destaca Santos (2005), o
uso do computador no ensino de ciências poderá provisionar informações que darão
suporte ao processo de investigação; possibilitar, a partir de ferramentas de
comunicação, a aprendizagem colaborativa dos estudantes; e, a partir de softwares
de simulação, gerar a aprendizagem concreta de fenômenos.
Galán e Santos (2012, p. 86) propõem que, “ainda que não esteja bem caracterizada
o que constitui uma inovação na educação, é importante ressaltar que o desejo de
inovar tem relação com o suprimento de necessidades que exigem respostas novas”.
Hernández propõe algumas características de um sistema inovador na educação:
Um sistema é inovador quando: surge dos professores; há um grupo que o impulsiona ou propõe; há vontades de mudanças nas concepções e nas atitudes, e não só na organização curricular; tem conexão com as expectativas das famílias e com as necessidades dos alunos; contribui para a satisfação profissional e pessoal dos professores e, indiretamente, introduzir mudanças no sistema escolar; está aberto ao contraste com os grupos de professores; considera-se que as contradições são parte do processo inovador; necessita de reflexão crítica para não se considerar uma prática rotineira. (HERNÁNDEZ, 2000 apud BRASÃO, 2013, p. 197)
Ainda, segundo Gálan e Santos (2012, p. 99), "usar as tecnologias de forma criativa
e independente de acordo com as necessidades de ensino e aprendizagem do tempo
presente pode ser a resposta para como inovar em sala de aula".
56
Além disso, mesmo que possuam caráter de inovação, projetos e propostas que são
pensados por especialistas e teóricos sem que o professor participe de sua
construção, podem contribuir para um desestímulo por parte de quem vai executar.
O uso no processo de ensino-aprendizagem de softwares educacionais traz a
impressão de que as aulas tornar-se-ão mais atraentes a ponto de motivar o aluno e
prender sua atenção. Mas somente a introdução desses recursos garante que haja
uma inovação no processo educacional?
Nas escolas, a busca pela inovação, muitas vezes, está associada à aquisição de
modernos equipamentos de informática, dentre os quais se podem destacar
computadores, tablets, lousas eletrônicas e projetores. Com tudo isso, o professor,
direta ou indiretamente, é pressionado a utilizar todo esse aparato e “modernizar” suas
aulas, mesmo que, muitas vezes, não tenha recebido formação básica para a
utilização de tais equipamentos, os quais, nesse caso, acabam sendo subutilizados
ou não utilizados como uma importante ferramenta no processo de ensino-
aprendizagem.
Em linhas gerais, como destaca Valente (1993), o computador na educação pode ser
utilizado basicamente como máquina de ensinar ou como ferramenta. Como máquina
de ensinar, ele pode ser programado com uma série de informações e conteúdos para
que estes sejam passados aos alunos em forma de tutoriais, vídeos aula, e-aula ou
através de programas do tipo exercício e prática, entre outros. Isto seria informatizar
os métodos tradicionais de ensino. Muitos, erroneamente, acreditam que é possível
utilizar essa abordagem de forma construtivista, no sentido piagetiano, em que o
computador, como destaca Valente (1993, p. 39),
propiciaria a construção de conhecimento na “cabeça” do aluno. Como se os conhecimentos fossem tijolos que devem ser justapostos e sobrepostos na construção de uma parede. Nesse caso, o computador tem a finalidade de facilitar a construção dessa "parede", fornecendo "tijolos" do tamanho mais adequado, em pequenas doses e de acordo com a capacidade individual de cada aluno.
Como foi destacado anteriormente neste trabalho, Piaget propõe que a construção do
conhecimento na criança ocorre porque ela interage com os objetos do seu mundo e
a partir daí ela desenvolve esquemas mentais e, consequentemente, o aprendizado.
57
Esse desenvolvimento ocorre em função do trabalho mental da criança e não por meio
de um processo de transmissão de informação.
Ao contrário disso, se o computador for utilizado como uma ferramenta de inovação
pedagógica, poderá certamente provocar as mudanças que se espera na educação
ao promover a aprendizagem. Nesse caso, ao invés de transferir conhecimento ao
aluno, o computador seria uma ferramenta de promoção de construção do
conhecimento pelo próprio aluno.
A partir de pesquisa realizada pelo CGI.br na edição de 2012, Gonsales (2014, p. 57)
destaca que “os educadores pouco inovam em propostas metodológicas colaborativas
com recursos digitais (29%), apesar de já serem usuários de internet em suas próprias
residências (92%)”. Essa autora ainda aponta que
o contexto atual, não só no Brasil, mas em todo o mundo, envolve o desafio de integrar – ou mais efetivamente, impregnar – as TIC ao currículo de forma qualitativa e trazer de fato a cultura digital para a escola e demais espaços de aprendizagem (sejam eles formais ou informais). Desafio esse que passa, em primeira instância, pela formação inicial e continuada de docentes e, simultaneamente, pela incorporação de tendências que já fazem parte do cotidiano da sociedade conectada, tais como: personalização de uso, práticas colaborativas em redes digitais, adoção crescente de celulares e computadores móveis, e preferência por software livre e conteúdo aberto. (GONSALES, 2014, p. 57)
É claro que não é a tecnologia computacional ou qualquer outra que irá resolver o
problema educacional brasileiro, mas, se utilizada adequadamente, poderá melhorar
substancialmente o aprendizado dos estudantes.
Masetto (2000) destaca que não basta que se substituam técnicas tradicionais de
ensino, nas quais se usam o quadro negro e o giz, por aulas modernas, com modernos
recursos audiovisuais, em que o tradicional ainda prevalece. Esse autor afirma
também que as técnicas devem ser escolhidas de acordo com o que se pretende que
os alunos aprendam. Em sua visão, é importante que não se pense em apenas uma
técnica computacional isolada e, com relação ao uso dessas técnicas, ele propõe o
seguinte:
requerem um planejamento detalhado, de tal forma que as várias atividades integrem-se em busca de objetivos pretendidos e que as várias técnicas sejam escolhidas, planejadas e integradas de modo a colaborar para que as
58
atividades sejam bem realizadas e a aprendizagem aconteça. Uma técnica se liga a outra, e a integração de várias técnicas é que dará consistência ao processo de educação. Não acreditamos em uma aprendizagem à distância ou mesmo presencial utilizando as novas tecnologias, porém, de modo esparso, de quando em quando, e sempre da mesma maneira. (MASETTO, 2000, p.155)
Dentre as inúmeras possibilidades, é inegável que as tecnologias computacionais e
as mídias digitais em diversos contextos, especialmente o escolar, possibilitam
mudança de atitude no meio educacional. Moraes (1997, p. 6) acredita que “o
computador deve ser utilizado como catalisador de mudança do modelo educacional
vigente”. Nessa mesma linha, Gatti (1993, p. 23 apud COX, 2003, p. 56) acredita que
(...) a introdução de microcomputadores pode representar, sim, uma possibilidade de lidar melhor e mais eficientemente com alguns tópicos do ensino; que o enriquecimento constante desta tecnologia talvez permita ampliar e flexibilizar possibilidades enquanto instrumentos auxiliar no processo de escolarização; que através de atividade com microcomputadores o professor pode fazer modificações importantes e interessantes em sua didática, de forma a alterar o próprio processo de aprendizagem.
Como se pode ver, a utilização de recursos computacionais pode potencializar o
ensino e torná-lo mais atraente. O uso desses recursos torna possível o acesso às
mais recentes informações quase que em tempo real de notícias ou pesquisas que
são realizadas em todo o mundo, o que faz com que o mecanismo de divulgação
científica seja mais simples. Isso significa que tanto aluno como professor podem
pesquisar qualquer assunto de qualquer área com uma velocidade incrível. É possível
realizar ou oferecer cursos à distância ou semipresenciais; explorar o uso de imagem,
som e movimento, tudo ao mesmo tempo; explorar a comunicação entre professor e
aprendiz e destes entre si em diversos processos, como na aprendizagem
colaborativa, na pesquisa de informações básicas e complexas e na formação
permanente.
Cox (2003, p. 59) aponta que “a melhoria da linguagem e da escrita pode surgir em
resposta ao desenvolvimento de práticas de produção de texto pelo educando, então
mais estimulados pelos ambientes computacionais mais ricos em recursos e
facilidades”. O uso de programas de edição de texto, como destaca essa autora, pode
agir como um estímulo ao aluno, uma vez que, ao final de sua produção, ele contará
com um trabalho limpo e organizado. Os recursos de edição apresentados por esses
programas permitem que o aluno faça trabalhos cada vez mais aperfeiçoados, já que
59
essa prática acaba por se tornar mais atraente em função da vasta quantidade de
recursos e ferramentas. Com relação a essas ideias, Moraes (1997, p. 8) afirma que
pesquisas sobre o uso dos computadores no processo de ensino e aprendizagem da língua materna e estrangeiras vêm aumentando nos últimos anos, tanto no Brasil quanto no exterior. Estas atividades apontam uma série de evidências reforçando melhorias na habilidade de escrita de alunos trabalhando em ambientes informatizados.
No que se refere à interdisciplinaridade, o computador pode contribuir para que os
projetos de diversas áreas saiam do papel e tornem-se realidade na escola, como
destaca Moraes (1997, p.10).
(...) ambientes computacionais utilizando ferramentas adequadas criam todo um espaço para o desenvolvimento interdisciplinar, mediante o desenvolvimento de projetos e atividades integrando várias disciplinas. O computador, neste contexto, é visto como um objeto para a expressão da criatividade e uma ferramenta para a integração e organização de conteúdos socialmente relevantes e interdisciplinares.
Em uma educação diferente daquela em que o aluno é um receptor passivo de
informações, é preciso que este esteja inserido no processo de produção de seu
próprio conhecimento, deixando de ser apenas consumidor da informação para ser
autor. Há uma concordância sobre esta questão em Valente (1999, p. 29) que diz que
"a mudança pedagógica que todos almejam é a passagem de uma educação
totalmente baseada na transmissão da informação, na instrução, para a criação de
ambientes de aprendizagem nos quais o aluno realiza atividades e constrói o seu
conhecimento".
Este é um trabalho complexo e precisa de uma nova postura de toda a equipe escolar,
especialmente dos professores. Com relação a isso, Valente destaca que
[...] é preciso que se tenham professores melhor qualificados, não para empurrar a informação ao aluno, mas para saber criar situações onde o aluno puxa a informação. Mais ainda, somente ter a informação, não implica em ter conhecimento. O conhecimento deverá ser fruto do processamento dessa informação, aplicação dessa informação processada na resolução de problemas significativos e reflexão sobre os resultados obtidos. Isso exigirá do aluno a compreensão do que está fazendo para saber tomar decisões, atuar e realizar tarefas. Portanto, a educação não pode ser mais baseada em um fazer descompromissado, de realizar tarefas e chegar a um resultado igual à resposta que se encontra no final do livro texto, mas do fazer que leva ao compreender. (VALENTE, 1999, p. 24)
60
Mas o que será que falta para que o uso da informática no ensino traga uma inovação
e uma aprendizagem efetiva? O professor está preparado para essa prática?
O investimento de grandes recursos em infraestrutura de informática, além da
presença de diversos tipos de aparelhos conectados à internet em todos os espaços
sociais, inclusive no dos alunos, poderá contribuir para que, mais cedo ou mais tarde,
o professor sinta-se pressionado a utilizar “recursos modernos” em suas aulas. Muitas
famílias e a sociedade como um todo têm pressionado a escola para que esta se
“modernize”. Os proprietários de escolas privadas e os administradores públicos têm
respondido a essa pressão aumentando a infraestrutura, adquirindo equipamentos e
construindo laboratórios, de modo que fique subentendida a ideia: “pronto professor,
os recursos estão aí, agora basta que você os utilize”. Todo esse investimento garante
que o professor utilizará o computador em favor de um benefício pedagógico?
No que se refere à infraestrutura, é claro que é imprescindível que professores e
alunos tenham acesso a computadores conectados à internet de alta velocidade em
casa e na escola. As políticas públicas devem caminhar neste sentido. Moran (2000,
p. 51) aponta que “as escolas públicas e as comunidades carentes precisam ter
acesso garantido para não ficarem condenadas à segregação definitiva, ao
analfabetismo tecnológico, ao ensino de quinta classe”.
A pesquisa TIC educação 201319 aponta que, para além das questões de
infraestrutura, a capacitação dos professores ainda é uma enorme barreira para o uso
pedagógico dos recursos digitais. Nessa edição da pesquisa, apenas 46% dos
professores declararam utilizar o computador e a internet em sala de aula com os
alunos.
Masetto (2000, p. 134) destaca que, nas Universidades, o “professor é formado para
valorizar conteúdos e ensinamentos acima de tudo, e privilegiar a técnica da aula
expositiva para transmitir esses ensinamentos (...)”. Esse mesmo autor critica a
formação dada nos cursos de licenciatura nas Universidades, apontando que o uso
de tecnologia adequada ao processo de aprendizagem e variada para motivar o aluno
19 Disponível em: <http://www.cetic.br/media/docs/publicacoes/2/tic-educacao-2013.pdf>. Acesso em 2 jun. 2015.
61
não é tão comum, o que contribui consideravelmente para que professores de ensino
fundamental e médio não estejam preparados para lidar com a informática em suas
aulas. Nesse quesito, Almeida e Franco (2013, p. 50) afirmam que
(...) muitos dos professores do Ensino Superior desconhecem o universo curricular que envolve a temática das tecnologias. A maioria as usa no seu cotidiano, mas a utilização com finalidade educacional ainda é bastante restrita ao Ensino Superior, ressaltando-se como exceção os cursos oferecidos a distância.
Ainda, segundo Almeida e Franco (2013, p. 49), a democratização da apropriação das
TIC pelos professores em escolas públicas passa por quatro aspectos básicos:
(...) a disponibilização de infraestrutura adequada; a oferta de programas de formação de professores; a inclusão nas diretrizes curriculares e na base curricular comum de referenciais que permitam a inserção de educadores e educandos na cultura digital; e a disponibilização de conteúdos educativos alinhados aos mesmos referenciais.
Com relação ao segundo aspecto, isto é, àquele que se refere à formação do
professor, dados da pesquisa TIC educação 2013 mostram que somente 52% dos
professores realizaram formação específica em TIC e, destes, 73% custearam essa
formação com recursos próprios. O governo e as secretarias de educação custearam
somente 22% dessas formações. A partir desses números, Padilha (2013) aponta que
atualmente não é mais possível afirmar que a resistência docente é um empecilho
relevante para que se utilizem as ferramentas de informática nas aulas. Essa autora
destaca que
(...) não bastará continuarmos oferecendo mais e melhores formações nos mesmos modelos que já vimos fazendo. Faz-se necessário criar desenhos disruptivos de formação para que docentes e escolas incorporem uma verdadeira mudança de cultura, de modelo mental, incorporando e ampliando características que já se observam de forma incipiente nas práticas espontâneas dos professores apontadas nos dados da pesquisa TIC Educação. Do contrário, a predisposição verificada entre docentes para a adoção das tecnologias não será revertida em melhoria da qualidade educativa. (PADILHA, 2013, p. 84)
Já Prado e Martins (1998, p.1) destacam que é preciso pensar numa formação
sistêmica para o professor.
[...] a formação do professor em informática na educação precisa ser vista além do espaço/tempo do curso, contemplando nesse processo a dimensão do contexto do dia a dia do professor. Nesse enfoque a preparação do
62
professor envolve muito mais do que ele aprender a lidar com as ferramentas computacionais. O professor também precisa aprender a recontextualizar o uso do computador, integrando-o às suas atividades pedagógicas. Isto significa que o processo de formação deve propiciar ao professor construir novos conhecimentos, relacionar diferentes conteúdos e reconstruir um novo referencial pedagógico.
Assim, pode-se concluir que não é a inclusão do computador na escola e o
oferecimento de formação para o professor nos moldes tradicionais que garantirá que
o computador será utilizado como ferramenta de inovação pedagógica. É preciso
reinventar o ensino e, nesse sentido, a informática e as tecnologias digitais podem ser
uma grande aliada. Quanto ao professor, agente fundamental nesse processo, não é
necessário que tenha conhecimentos técnicos de informática ou programação. O
domínio dos recursos computacionais deve ser no sentido de integrá-los à sua
disciplina.
Nos últimos anos houve, tanto no setor público quanto no privado, investimentos de
grandes quantidades de recursos na aquisição de equipamentos de informática para
as escolas. Muito além de meros reprodutores audiovisuais ou ferramenta de trabalho
administrativo, esses equipamentos, se bem utilizados, podem contribuir para uma
aprendizagem significativa e um ensino inovador.
É inegável que a chegada dos recursos computacionais trouxe algo novo para a sala
de aula. É possível ganhar tempo e tornar as aulas mais atraentes e interessantes.
Mas tudo isso será de pouco valor se não for para um ganho pedagógico e uma
melhoria no ensino, principalmente, em estabelecer relação entre o que se aprende
na sala de aula e a realidade, entre teoria-fenômeno e representação.
Os softwares, ou qualquer outra ferramenta de aprendizagem, e sua metodologia de
utilização, ao serem construídos precisam levar em consideração como se dá o
processo de aquisição do conhecimento. Nesse sentido, é fundamental que os
desenvolvedores de conteúdos computacionais, objetos digitais de aprendizagem,
softwares, jogos educacionais, entre outros, conheçam como ocorre esse processo
para que o material produzido seja efetivamente capaz de contribuir na aprendizagem.
Se for pensada a educação como um processo contínuo, cabendo a ela formar
sujeitos conscientes, com valores éticos e morais, participativos, preocupados com as
63
questões sociais, deve-se saber que, dificilmente, se conseguirá isso com um ensino
livresco tradicional que valoriza, sobretudo, conteúdos desconexos com o cotidiano
do aprendiz e memorizações.
É claro que não cabe à informática, ou a qualquer outra técnica isolada, resolver os
problemas da educação ou das dificuldades de aprendizagem, mas, se bem utilizadas,
podem ser uma excelente ferramenta.
Aos professores, além de conhecerem como se dá a aquisição do conhecimento, é
preciso que tenham objetivos claros do que se deseja ao utilizar uma ou mais
ferramentas computacionais em suas aulas, para que, desse modo, não acabem
repetindo antigas práticas educacionais.
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3 USO DE SOFTWARES EM AULAS DE QUÍMICA: possibilidades e desafios em
busca de um ensino inovador
Este capítulo apresenta os resultados da pesquisa desenvolvida no Programa de Pós-
graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local sobre o uso de
softwares no ensino de Química. Por meio de uma pesquisa qualitativa descritiva,
procurou-se identificar de que maneira softwares utilizados por professores em sala
de aula podem contribuir para um ensino inovador. Para a pesquisa empírica, realizou-
se a análise de 10 softwares mais comumente utilizados por professores de Química
no ensino médio, de acordo com critérios, que levaram em consideração as
concepções de ensino-aprendizagem, implícitos em tais softwares. A estrutura do
capítulo compreende a apresentação dos softwares analisados, os resultados
levantados e, em seguida, a análise dos dados obtidos. O estudo permite considerar
o uso da informática no ensino de Química como ferramenta necessária para
promover um ensino inovador e a formação integral de sujeitos capazes de interpretar
e intervir na realidade em que vivem. A partir dessa análise, espera-se a elaboração
de metodologias inovadoras que contribuam para um aprendizado efetivo em ciências
da natureza, especialmente a Química.
1. INTRODUÇÃO
Esta pesquisa teve como objeto de estudo as ações didático-pedagógicas
possibilitadas pelo uso de softwares educacionais como ferramenta facilitadora no
ensino de Química.
Em termos de definição, software ou programa
é uma sentença escrita em uma linguagem computável, para a qual existe uma máquina (computável) capaz de interpretá-la. A sentença (o software) é composta por uma sequência de instruções (comandos) e declarações de dados, armazenável em meio digital. Ao interpretar o software, a máquina computável é direcionada à realização de tarefas especificamente planejadas, para as quais o software foi projetado. (FERNANDES, 2002, s.p.)
Em outras palavras, programa ou softwares são os aplicativos presentes nos mais
diversos sistemas operacionais dos computadores e que, universalmente, são
65
utilizados para processamento de textos, imagens, vídeos, planilhas eletrônicas, entre
outros.
Na década de 1950, diversos softwares de instrução programada foram criados para
serem implementados no computador, marcando o início do uso de softwares no
ensino.
Em muitas escolas, as práticas de professores de Química têm origem no método
tradicional de ensino, no qual os alunos recebem passivamente as informações dos
professores que as transmitem. Nesse caso, há uma supervalorização no ensino de
classificações, fórmulas e memorizações que acabam contribuindo para um
aprendizado de conteúdos que possuem pouca relação com outros saberes e com o
cotidiano do aluno.
Mesmo em um ensino de Química que prioriza saberes fundamentais para a formação
de sujeitos críticos para a vida, prontos para o mundo do trabalho e a prática social,
capazes de interpretar e intervir na realidade em que vivem, a explicação de
fenômenos e o aprendizado de alguns conceitos abstratos, mesmo que considerados
difíceis, podem ser prazerosos e se tornarem mais fáceis, quando se utilizam
ferramentas que auxiliem nesse processo, em especial o computador. Nesse sentido,
há uma grande variedade de softwares, com diferentes objetivos, que foram
construídos com o intuito de facilitar o aprendizado de Química.
A pesquisa realizada teve como objetivo geral identificar e analisar as concepções de
aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e
comercializados para o uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento
de contribuição técnica na área de educação voltada para o desenvolvimento local
com características de inovação social.
Para responder tal questionamento, realizou-se uma pesquisa qualitativa, cuja
metodologia adotada, por meio da revisão teórica e da análise de softwares, visou
identificar em que medida esses recursos tecnológicos estão, efetivamente,
contribuindo para a inovação no ensino de Química. Quanto ao tipo de estudo, este
foi de caráter exploratório e descritivo.
66
Ao fazer esse delineamento, o pesquisador sinaliza a importância de se observarem,
analisarem, classificarem e interpretarem os softwares selecionados à luz das teorias
que subsidiarão a pesquisa. Isto porque, segundo Gil (2009), o estudo exploratório
possibilita ao pesquisador familiarização com a temática por meio da revisão teórica;
enquanto o estudo descritivo, por meio da observação, registro, análise, classificação
e interpretação dos fatos, propicia a descrição das características de um evento ou
população e descobre, com precisão, suas peculiaridades, natureza, relação e
conexão com os outros.
Realizou-se a análise de 10 softwares amplamente utilizados por professores de
Química no ensino médio, de acordo com critérios que levaram em consideração
concepções de ensino-aprendizagem que nortearam a construção desses programas.
A estrutura do capítulo compreende a apresentação dos softwares analisados, os
resultados levantados e, em seguida, a análise dos dados obtidos. O estudo permite
considerar o uso da informática no ensino de Química como ferramenta necessária
para promover um ensino inovador e a formação integral de sujeitos críticos e
conscientes da sua atuação na sociedade em que vivem.
2. OS SOFTWARES ANALISADOS
Foram selecionados 10 softwares comumente utilizados no ensino dessa disciplina.
Para orientar a análise, estes foram divididos em 5 categorias:
Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a
O estudo da tabela periódica é de fundamental importância para a compreensão e a
explicação de uma série de fenômenos e conceitos que são próprios da ciência da
natureza, em especial a Química. Esse assunto é um desafio, pois os alunos
acreditam que o melhor caminho para se compreenderem as propriedades periódicas
e aperiódicas dos elementos é decorando essas informações. O ensino praticado em
muitas escolas privilegia aspectos teóricos de forma tão complexa que o assunto
acaba tornando-se muito abstrato para os alunos, provocando um desinteresse e uma
desconexão com a sua vida.
67
Tradicionalmente, a ferramenta mais comumente utilizada para se ensinar esse
assunto é o livro didático, sendo que muitos destes, nos dias de hoje, possuem uma
tabela periódica anexa.
Na internet, é possível encontrar diversos softwares de tabela periódica que podem
ser instalados em computadores, smartphones ou tablets. Há ainda aqueles que
funcionam diretamente via Web. Para essa pesquisa, foram escolhidos os dois
softwares gratuitos que possuem o maior número de downloads no sítio baixaki20, o
QuipTabela 4.01 e oTabela Periódica Interativa 3.2a.
O QuipTabela 4.01 possui uma interface gráfica simples e não é possível maximizar a
sua janela. Dentre as várias opções de exibição, é possível escolher que tipo de
classificação se quer mostrar dos elementos (FIG. 3).
Figura 3 – Tela do programa QuipTabela 4.01
Fonte: QuipTabela 4.01.
Ao clicar em um dado elemento, é apresentada uma série de informações sobre ele,
como constantes físicas, número atômico, massa atômica, breve histórico, fontes de
obtenção e algumas aplicações (FIG. 4).
20 Dados obtidos no dia 22/05/2015.
68
Figura 4 – Tela com informações de um dado elemento químico no programa
QuipTabela 4.01
Fonte: QuipTabela 4.01.
Além disso, o programa ainda possui uma breve biografia de alguns cientistas,
algumas curiosidades químicas em forma de “você sabia que...”, uma tabela bastante
completa de potências de redução e uma ferramenta que pode ser utilizada para se
compararem as propriedades de dois elementos químicos.
O software Tabela Periódica Interativa 3.2a possui funcionalidades muito semelhantes
ao QuipTabela 4.01 em relação às informações dos elementos, isto é, ao clicar em um
dado elemento, é apresentada sobre ele uma série de informações como
propriedades, curiosidades, disponibilidade, produção, entre outro. Além de possuir
uma interface gráfica mais simples, ele é executado a partir de um navegador off-line
de internet e, por isso, pode ser maximizado e trabalhado em modo de tela inteira. Ele
ainda oferece a opção de se trabalhar com uma tabela periódica interativa simples ou
mais completa. Em ambos os casos, as legendas e cores utilizadas para diferenciar
as classificações são muito confusas e exigem um maior conhecimento de quem as
interpreta.
69
Figura 5 – Tela da tabela periódica completa disponível no programa Tabela
Periódica Interativa 3.2a
Fonte: Tabela Periódica Interativa 3.2a.
Vale destacar, ainda, que ambos softwares, por não conterem uma versão mais
atualizada, não possuem alguns elementos que já foram aceitos e incluídos na tabela
periódica da IUPAC21.
Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes,
Produtos e Excesso
Os simuladores são programas que fornecem modelos de um sistema, fenômeno ou
processo, podendo ser desde uma simples representação de fórmula até a
demonstração completa de um experimento. Eles são capazes de reproduzir e simular
o comportamento de um determinado sistema. No mercado, existem diversos tipos de
simuladores, que, por razões diversas, são úteis em diversos contextos, como no
21 União Internacional de Química Pura e Aplicada. Disponível em: <www.iupac.org>. Acesso em 22 mai. 2015.
70
treinamento de: policiais em situações de guerra ou terrorismo; pilotos de avião;
operadores de máquinas; profissionais da saúde em aplicações de injeções e vacinas;
médicos em cirurgia; entre outros.
No que se refere ao ensino de Química, os simuladores possuem um papel de
destaque. O ensino de muitos fenômenos próprios dessa disciplina envolve o
entendimento de conceitos que, muitas vezes, são bastante abstratos e operam no
senso comum e nas concepções prévias do aluno. Levá-lo, a partir de suas próprias
ideias, a compreender a proposta e a linguagem própria da ciência de um determinado
fenômeno pode ser uma tarefa difícil. Nesse sentido, os simuladores podem, dentre
outras coisas: simular experimentos em escolas que não possuem laboratório ou que,
por ventura, envolvam reações com reagentes caros e/ou perigosos; reproduzir
desenhos, inclusive em 3 dimensões, de átomos e moléculas, de acordo com a
concepção da ciência, o que muitas vezes seria impossível, utilizando-se somente o
livro didático; reproduzir em nível atômico molecular reações químicas e outros
fenômenos; trazer para a realidade do aluno situações e fenômenos que ele
provavelmente não vai viver em seu cotidiano, como os que acontecem em uma usina
nuclear ou no espaço. De acordo com Melo, E. S. N. e Melo, J, R. F. (2005, p. 61),
[...] os softwares de simulação têm surgido como uma nova opção no ensino da química, visando substituir as representações pictóricas, esquemáticas e os modelos estáticos anteriormente utilizados por ferramentas que proporcionam visualização de representações de modelos dinâmicos, proporcionando condições aos alunos de desenvolverem a compreensão conceitual dos estudos, sem que haja apenas o uso mecânico dos conceitos que envolvem os fenômenos estudados.
Esses autores ainda destacam que em uma simulação,
o comportamento deve representar o funcionamento do sistema real, de acordo com as teorias ou modelos que o descrevem, ou seja, são representações de um sistema que a teoria supõe ser real, que possibilitam interações sem as limitações ou perigos que o sistema real possa ter. (MELO, E. S. N; MELO, J. R. F, 2005, p. 55)
Outros autores que destacam o papel da simulação no ensino de Química são Eichler
e Del Pino (2000). Esses autores apontam que as simulações são
ferramentas úteis para a aprendizagem de conceitos científicos. As suas vantagens estão relacionadas com os modos de construção do conhecimento, pois as simulações oferecem um ambiente interativo para o
71
aluno manipular variáveis e observar resultados imediatos, decorrentes da modificação de situações e condições. (EICHLER; DEL PINO, 2000, p. 836-837)
Em pesquisa na internet, encontrou-se uma série de sítios que dispõem de
animações/simulações, dentre os quais se pode destacar o Banco Internacional de
Objetos Educacionais22 do MEC que, dentre os mais de 10.000 objetos de
aprendizagens, possui, somente em Química, uma reunião de 34523
animações/simulações produzidas em projetos desenvolvidos pelo próprio MEC ou
disponibilizadas por outras instituições nesse portal para fins educacionais.
Para esta pesquisa, foram escolhidas 2 das 39 simulações de Química que constam
no sítio da PhET24, um projeto da Universidade do Colorado (EUA) criado e concebido
para desenvolver simulações de alta qualidade em diversas áreas da ciência.
Idealizado por Carl Weieman, prêmio Nobel de Física de 2001, esse projeto apresenta
simulações gratuitas interativas desenvolvidas em java, flash ou html5, todas de
código fonte aberto, que podem ser utilizadas on-line ou baixadas para um
computador. De acordo com experiência do pesquisador, estas são as simulações que
os professores de Química mais utilizam em suas aulas.
As duas simulações escolhidas foram Estados da Matéria e Reagentes, Produtos e
Excesso, ambas traduzidas para a língua portuguesa. A primeira foi selecionada por
ser um assunto que envolve representação de moléculas e transformações da matéria
que o livro didático por si só não seria capaz de representar, além de ser um tema que
pode ser tratado em qualquer série do ensino médio, inclusive em outras disciplinas;
e a segunda porque historicamente o assunto estequiometria, tratado na simulação, é
visto como difícil pelos alunos e professores.
Na simulação Estados da Matéria, é possível visualizar a organização das partículas
para o neônio, o argônio, o oxigênio e a água em qualquer dos três estados físicos. É
possível ainda aumentar ou diminuir a temperatura para visualizar como ocorre a
mudança de fase. Em outra aplicação dessa mesma simulação, é possível ainda
22Disponível em: <http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/>. Acesso em 22 mai. 2015. 23Contagem realizada no dia 22 mai. 2015. 24Disponível em: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/category/chemistry>. Acesso em 22
mai. 2015.
72
aumentar ou diminuir a pressão, aumentar ou diminuir a temperatura e inserir mais
partículas da substância dentro do recipiente; e um mecanismo do software calcula,
automaticamente, valores de pressão e temperatura, quando uma dessas grandezas
é alterada. Ao lado da tela em que ocorre a simulação, é possível visualizar o gráfico
de energia potencial em função da distância entre as partículas, bem como o diagrama
de fases de pressão em função da temperatura para a substância em questão, sendo
que, nesse último, de acordo com o valor de pressão e temperatura, um ponto
vermelho move-se sobre a curva do diagrama. Em uma terceira aplicação dessa
mesma simulação, é possível combinar átomos de diferentes tamanhos e com
diferentes forças de atração na visualização do diagrama de energia potencial em
função da distância interatômica.
Figura 6 – Tela da simulação Estados da Matéria
Fonte: Estados da Matéria.
Na simulação Reagentes, Produtos e Excesso, há três aplicações: “loja de
sanduíches”, “reações reais” e “jogar”. Na primeira aplicação, “loja de sanduíches”, o
desenvolvedor propõe uma analogia, preparo de sanduíches, para dar a ideia de que
da mesma forma que o preparo de um sanduíche envolve proporção entre os
73
ingredientes, nas reações Químicas as substâncias reagem de acordo com
determinadas proporções, que se não forem respeitadas, haverá excesso. Na
segunda aplicação, “reações reais”, é possível selecionar as quantidades iniciais de
reagentes para três reações diferentes: produção de água, produção de amônia e
queima do metano, para verificar, em seguida, quais as quantidades formadas de
produto(s) e de excesso, considerando-se as quantidades iniciais escolhidas. Na
última aplicação, “jogar”, o usuário deve descobrir qual a quantidade de cada reagente
é necessária para se formar o total de produtos e o excesso (quando há) apresentados
em uma situação final de uma reação química. Em outro nível de dificuldade desse
mesmo jogo, deve-se descobrir a quantidade de produtos e excesso a partir de certa
quantidade inicial de reagente apresentada.
Figura 7 – Tela da simulação Reagentes, Produtos e Excesso
Fonte: Reagentes, Produtos e Excesso.
Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e
ACD/ChemSketch
Os softwares construtores de moléculas são úteis na criação de moléculas orgânicas
e inorgânicas que, posteriormente, podem ser exportadas para diversos programas,
como os editores de texto, de imagem e de internet. Muitos professores utilizam esses
74
programas na elaboração de materiais didáticos diversos, como exercícios, provas,
apresentações, trabalhos, entre outros, e acabam não utilizando ou subutilizando-os
como ferramenta de ensino. Com essa última finalidade, esses programas podem
contribuir para que o aluno visualize melhor a estrutura e a geometria de moléculas,
inclusive em três dimensões, o que, utilizando-se somente o livro didático, seria
impossível. Além disso, se o aluno é convidado a utilizar o programa, é possível que
ele exercite ou aprofunde seus conhecimentos em ligações químicas, uma vez que,
ao se combinar os átomos, o programa impede que ligações impossíveis sejam
estabelecidas. Esses programas ainda permitem explorar diversos conteúdos da
Química, dentre os quais podem-se destacar: as diferentes maneiras de se
representar uma molécula; o tamanho relativo dos átomos; isomeria; identificação de
funções orgânicas; nomenclatura de compostos orgânicos, entre outros.
Apesar de só existirem versões desses programas na língua inglesa, eles foram
escolhidos porque são gratuitos25 e contêm uma série de recursos e aplicações, além
de possuírem interface compatível com editores de texto e, de acordo com experiência
do pesquisador, são os que professores de Química mais utilizam.
O programa ACD/ChemSketch possui uma tabela periódica embutida que pode ser
acessada a qualquer hora por meio do clique do mouse em um ícone específico. O
programa também permite que o usuário escolha as cores dos átomos e ligações,
além de já possuir uma infinidade de estruturas pré-prontas. Possui ainda um
mecanismo que nomeia as estruturas a partir das regras IUPAC26 e destaca-se na
possibilidade de rotação das estruturas em qualquer ângulo, bem como a visualização
das mesmas em três dimensões.
Em trabalho apresentado na 29ª reunião anual da sociedade Brasileira de Química27
sobre a utilização desse software como recurso multimídia alternativo no ensino de
Química Orgânica, Flores e Mól (2006) apontaram que este consiste em uma boa
ferramenta na construção do conhecimento de Química Orgânica, já que
25 Basta que se faça um cadastro simples no sítio do desenvolvedor. 26 Somente na língua inglesa. 27 Disponível em: <http://sec.sbq.org.br/cdrom/29ra/resumos/T0005-1.pdf> Acesso em 04 jul. 2015.
75
conforme comentário dos alunos e resultados das avaliações formais, a utilização do programa facilitou o processo de ensino-aprendizagem, aperfeiçoando a compreensão conceitual e permitindo também a identificação de dificuldades na compreensão no nível molecular com maior facilidade. (FLORES; MOL, 2006, s.p.)
Figura 8 – Tela do programa ACD/ChemSketch
Fonte: ACD/ChemSketch.
Figura 9 – Tela do programa ACD/ChemSketch em modo de visualização 3D
Fonte: ACD/ChemSketch.
76
O programa Accelrys Draw 4.2 possui uma usabilidade simples e também é bastante
intuitivo. Ele, dentre as várias ferramentas, possui: opção de o usuário usar diferentes
cores para representar átomos e ligações; uma calculadora de massa molar; um
mecanismo de nomenclatura IUPAC28; algumas ferramentas de desenho; uma tabela
periódica com informações básicas; um banco de dados com estruturas pré-prontas.
Figura 10 – Tela do programa Accelrys Draw 4.2
Fonte: Accelrys Draw 4.2.
Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios
on-line do Super Professor Web
Os softwares do tipo exercício de perguntas e respostas são ferramentas digitais
utilizadas com a finalidade de exercitar, aprofundar e avaliar o conhecimento por meio
de questões objetivas, sendo que a grande maioria possui funcionamento on-line.
Pode-se dizer que são a versão mais aprimorada das máquinas de ensinar idealizadas
por Skinner.
28 Somente na língua inglesa.
77
Algumas dessas ferramentas, amplamente disponíveis na internet, possuem
perguntas pré-prontas que o professor pode selecionar, utilizar e disponibilizar aos
alunos que deverão assinalar a resposta correta; outras possuem a possibilidade de
se criar a questão objetiva e suas alternativas. No mercado, existem empresas que
comercializam sistemas de votação interativa em que o aluno, por meio de um
aparelho sem fio conectado a um receptor instalado a um computador com o
programa, escolhe uma determinada alternativa para uma questão apresentada na
lousa digital e/ou data show. Imediatamente o professor sabe a quantidade de acertos
e erros e, ao final, recebe uma planilha eletrônica com o resultado por aluno, contendo
inclusive informações percentuais de alternativas assinaladas.
O programa Geekie Games foi escolhido, porque é uma ferramenta gratuita que pode
ser utilizada por qualquer pessoa mediante um simples cadastro e por ser a primeira
plataforma de ensino adaptativo do Brasil com credenciamento no MEC.
A plataforma Geekie utiliza de testes diagnósticos para oferecer uma solução
personalizada a cada aluno com base em sistemas algoritmos de inteligência artificial.
Nesse caso, o sistema identifica, a partir dos testes diagnósticos, as lacunas no
aprendizado e oferece planos de estudos individualizados que podem conter textos,
áudios, simulações, vídeos e vídeos-aula. Em seguida, o aluno refaz alguns testes
para verificar seu conhecimento e novas questões acima do seu nível de aprendizado
são oferecidas. Além disso, a plataforma ainda possui a opção de se realizar
simulados, de modo que os alunos, os professores e a equipe pedagógica poderão
comparar os resultados daqueles com de outros alunos de todo o Brasil, levando-se
em consideração a teoria de resposta ao item - TRI29. A plataforma Geekie possui
várias soluções de aprendizado, algumas destas apenas para instituições que
adquire(m) a(s) ferramenta(s).
29 A TRI, teoria de resposta ao item, é uma ferramenta estatística complexa e avançada que qualifica um determinado item não somente de acordo com a quantidade de acertos e erros, mas também apresenta o poder de discriminação, que é a capacidade de um item distinguir os estudantes que têm a proficiência requisitada daqueles que não a têm. Além disso, pode apresentar o real grau de dificuldade de um item, bem como a possibilidade de acertos ao acaso (chute). Tal ferramenta é utilizada em exames como o TOEFL (teste de inglês como uma língua estrangeira) e Enem (exame nacional do ensino médio) (MEC, 2011).
78
Dentre as várias ferramentas disponíveis na plataforma Geekie, escolheu-se para esta
pesquisa aquela que é gratuita para qualquer usuário, a Geekie Games, sendo que a
análise será feita apenas com as ferramentas que se referem à Química.
Figura 11 – Tela do Geekie Games
Fonte: Geekie Games.
A lista de exercícios on-line é uma ferramenta disponível no portal do Super Professor
Web, uma ferramenta comercializada desde 1994, anteriormente em CD e agora
somente via web, que foi concebida inicialmente para que professores, a partir de um
vasto banco de dados e um poderoso filtro, pudessem criar provas e listas de
exercícios para depois exportá-los para editores de texto. Atualmente, além dessa
ferramenta de criação de provas, o sistema conta com a opção de gerar uma ou mais
listas de exercícios on-line, para que sejam disponibilizadas para os alunos. Esse
79
sistema conta com um banco de dados, contendo mais de 120.000 questões, dentre
objetivas e discursivas, sendo que, destas, 14.266 são de Química30.
Ao utilizar a lista de exercícios on-line, o professor tem a opção de criar uma biblioteca
de arquivos, contendo imagens, arquivos de texto, apresentações, arquivos pdf,
vídeos e links externos às questões da lista. Além disso, ao configurar a lista de
exercícios, ele poderá escolher: se ela será pontuada; se o aluno visualizará a
resolução comentada, somente o gabarito ou apenas seu resultado percentual; se o
aluno terá a opção de imprimir; se haverá tempo para a resolução das questões;
dentre outros recursos. Quando todos os alunos de uma determinada turma,
previamente cadastrada, resolverem uma determinada lista, o professor terá acesso
a uma série de informações, como resultado por aluno; resultado comparativo entre
alunos e turmas; gráficos de resultados; percentual de alunos bons, ótimos e
regulares; e porcentagem de alunos que assinalaram cada alternativa de resposta.
Tal ferramenta, mesmo não sendo gratuita, foi escolhida, porque é uma das mais
antigas do mercado, além de possuir um dos maiores bancos de dados e uma vasta
funcionalidade.
Figura 12 – Tela do Super Professor – Lista de exercícios
30 Contagem realizada no dia 29 mai. 2015.
80
Fonte: Super Professor Web.
Jogos de Química: Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no
Supermercado
A falta de incentivo é apontada por muitos como uma das principais causas de
desinteresse dos aprendizes em sala de aula, o que traz, como consequência, lacunas
no aprendizado. O jogo, como recurso pedagógico, pode ser uma boa ferramenta para
se trazer novas práticas pedagógicas para a escola com grandes ganhos no
aprendizado, uma vez que pode provocar um maior incentivo no aprendiz. Por meio
de atividades lúdicas, como destaca Fialho (2008, p.12.298), “o professor pode
colaborar com a elaboração de conceitos; reforçar conteúdos; promover a
sociabilidade entre os alunos; trabalhar a criatividade, o espírito de competição e
cooperação”.
Vygotsky (2007) destaca a importância do brinquedo no desenvolvimento de uma
criança, uma vez que este potencializa uma zona de desenvolvimento proximal, como
se pode notar a partir das palavras do próprio autor.
No brinquedo, a criança sempre se comporta além do comportamento habitual de sua idade, além de seu comportamento diário; no brinquedo é como se ela fosse maior do que é na realidade. Como no foco de uma lente de aumento, o brinquedo contém todas as tendências do desenvolvimento sob forma condensada, sendo, ele mesmo, uma grande fonte de desenvolvimento. (VYGOTSKY, 2007, p. 122)
Esse autor ainda destaca que a relação do brinquedo com o desenvolvimento pode
ser comparada à relação instrução e desenvolvimento, já que o brinquedo fornece
estrutura básica para a mudança da necessidade e da consciência (VYGOTSKY,
2007). Valentim (2005) aponta que brinquedo, nesse sentido, não pode ser reduzido
a um mero suporte de brincadeira. Na visão dessa autora, significa a “ação que a
criança desempenha ao concretizar as regras do jogo, ao mergulhar na ação lúdica”
(VALENTIM, 2005, s.p.).
Em sua teoria sobre os processos de assimilação e acomodação, fundamentais no
desenvolvimento do indivíduo, Piaget (1985) destaca a importância do jogo no
processo de assimilação. Para ele, a criança que joga
81
[...] desenvolve suas percepções, sua inteligência, suas tendências à experimentação, seus instintos sociais etc. É pelo fato do jogo ser um meio tão poderoso para a aprendizagem das crianças, que em todo lugar onde se consegue transformar em jogo a iniciação à leitura, ao cálculo, ou à ortografia, observa-se que as crianças se apaixonam por essas ocupações comumente tidas como maçantes. (PIAGET, 1985, p.157-158)
No que se refere ao ensino de ciências, especialmente Química, o jogo pode contribuir
para que o aluno participe da resolução de problemas que envolvem questões
ambientais, de consumo, uso consciente de materiais, descarte correto de lixo, entre
outros. Além disso, pode despertar o interesse para o aprendizado dessa disciplina
que, muitas vezes, é vista como difícil. Pode ainda facilitar o entendimento e a
assimilação de fenômenos, suas representações e as teorias que subsidiam a
explicação destes.
O jogo Carbópolis foi desenvolvido pelo grupo de educação em Química, com auxílio
do núcleo de informática, ambos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
(UFRGS). É um tipo de jogo que envolve a temática da poluição ambiental e o aluno
é convidado a resolver questões relacionadas à poluição do ar e à chuva ácida.
Figura 13 – Tela do jogo Carbópolis
Fonte: Carbópolis.
82
O jogo traz uma abordagem lúdica sobre uma temática referente a uma possível
poluição ambiental em uma cidade fictícia chamada Carbópolis, que recebeu esse
nome por possuir uma importante indústria de carvão que é uma importante atividade
econômica na região. O problema apresentado no jogo consiste na diminuição da
produção agropecuária em um local próximo a uma usina termelétrica. O jogador é
um personagem convidado pela agência de proteção ambiental dessa cidade e, a
partir de entrevistas com vários atores e dados coletados sobre a poluição em pontos
da cidade, ele deverá emitir um relatório de impacto ambiental. Para realizar essa
tarefa, o usuário terá disponível algumas ferramentas que permitem conhecer a
situação da região, como analisadores de amostras de água e chuva, depoimento de
várias pessoas da cidade e uma biblioteca, contendo hipertextos sobre o assunto.
O jogo permite que algumas soluções sejam tomadas, como instalação de
equipamentos antipoluentes, mas isso só será possível após o jogador fazer as
análises e demonstrar que a instalação de tais equipamentos é mesmo necessária.
Vale destacar que cada jogador possui um nome de usuário e uma senha para entrar
no programa para que, dessa forma, o jogo torne-se individualizado, e cada um
desenvolva as estratégias de acordo com seu próprio ritmo.
Outro aspecto importante a ser destacado é o processo de instalação do programa. O
sítio do desenvolvedor possui informações detalhadas sobre como proceder a
instalação, mas, se o usuário não possui certo conhecimento em informática,
certamente ele terá dificuldades, uma vez que envolve instalação de programa
auxiliar, ativação desse programa e cópia de biblioteca de dados de um programa para
outro. Esse jogo foi escolhido por ter sido desenvolvido em uma Universidade por
professores que atuam na área de educação Química e o seu principal objetivo
consiste em desenvolver estratégias para se resolver uma determinada situação-
problema.
O jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado só funciona a partir de
conexão com a internet, uma vez que é on-line. Ele possui duas funções, uma utilizada
para identificar as funções orgânicas (função 1); e outra para determinar a
nomenclatura desses compostos (função 2). O jogo mostra um carrinho de
supermercado, percorrendo a prateleira e uma mensagem na tela solicita ao jogador
83
que, dentre os produtos apresentados na prateleira, ele escolha aquele
correspondente à função ou à nomenclatura do composto em questão. A cada
resposta correta, o jogador ganha 10 pontos e, a cada erro, ele perde 5, sendo que o
tempo de jogo é cronometrado.
Figura 14 – Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado
Fonte: Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado.
Este jogo foi escolhido por também ser disponibilizado em um centro de ensino e
apresentar um conteúdo que, da maneira como é abordado no ensino tradicional,
exige memorização do aluno.
3. APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS DA PESQUISA
Como explicitado anteriormente, os dados da pesquisa foram coletados por meio de
revisão teórica e análise de softwares, que, segundo a ABNT, são documentos de
acesso exclusivo em meio eletrônico. Para isso, com relação a cada software, foram
analisadas suas ferramentas, opções e funcionalidades.
84
Os dados obtidos foram analisados a partir da organização em categorias, geradas
com base em referencial teórico previamente construído, com o objetivo de orientar
as discussões e conclusões (OLIVEIRA, 2007). Para orientar a análise e facilitar a
discussão dos resultados, os softwares foram denominados de acordo com as siglas
apresentadas no QUADRO 1, a seguir.
Quadro 1: Tipos, nomes e denominações dos softwares analisados
Tipo de software Nome do software Denominação
Tabela Periódica
QuipTabela 4.01 TP1
Tabela Periódica Interativa 3.2a
TP2
Simuladores de experimentos e modelos
Estados da Matéria S1
Reagentes, Produtos e Excesso
S2
Construção de moléculas
Accelrys Draw 4.2 CM1
ACD/ChemSketch CM2
Perguntas e respostas
Geekie Games PR1
Lista de exercícios on-line do Super Professor Web
PR2
Jogos de Química
Carbópolis JQ1
Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado
JQ2
Fonte: Dados organizados pelo autor.
O QUADRO 2 apresenta as categorias, unidades de análise e questões que
nortearam a pesquisa e o QUADRO 3 os resultados da análise dos softwares, que
serão discutidos em seguida.
85
Quadro 2: Categorias, unidades de análise e questões elaboradas: análise dos softwares Categoria Unidades de análise Questão elaborada
(C1) Categoria 1: Concepções de
ensino-aprendizagem
(UN1) Unidade 1: Substituição do professor em
algumas tarefas
Q1 – São capazes de substituir o professor em
algumas tarefas, como a de responder certo ou
errado, sobrando mais tempo para outras
questões, como as relações interpessoais,
destacadas por Skinner (1972)?
(UN2) Unidade 2: Uso de
assimilação/acomodação
Q2- Colocam o indivíduo frente a conflitos
cognitivos que o impulsiona a resolvê-los por
meio das estruturas de assimilação e
acomodação, de acordo com a teoria de Piaget
(1974), apontada posteriormente por Driver et
al (1999)?
(UN3) Unidade 3: Pensamento hipotético-
dedutivo
Q3 - Estimulam o pensamento hipotético-
dedutivo, característico do estágio da lógica
formal proposto por Piaget (1993)?
(UN4) Unidade 4: Atividades e recursos dentro da
zona de desenvolvimento proximal
Q4 - Oferecem atividades e apresentam recursos
dentro da zona de desenvolvimento proximal
proposta por Vygotsky (2007)?
(UN5) Unidade 5: Conteúdo químico como fator
importante para intervir na realidade
Q5 - Apresentam o conteúdo químico como
uma ferramenta de interpretar o mundo e
intervir na realidade, condição importante na
formação humana, segundo o PCN+ (2002)?
(UN6) Unidade 6: Forma de apresentação do
conteúdo químico
Q6 – Apresentam o conteúdo químico de forma
criativa utilizando recursos exclusivos do
ambiente digital, difíceis ou impossíveis de
serem feitos em um livro didático tradicional?
(UN7) Unidade 7: Interação entre indivíduos na
realização de tarefas comuns
Q7 - Estimulam a interação entre indivíduos na
realização de tarefas comuns, condição
importante no aprendizado de ciências, como
apontaram Driver et al (1999)?
(UN8) Unidade 8: Equilíbrio entre fenômeno,
teoria e representação
Q8 - Apresentam um equilíbrio entre fenômeno,
teoria e representação de acordo com Mortimer,
Machado e Romanelli (2000)?
(UN9) Unidade 9: Atividades em forma de
situação-problema
Q9 - Apresentam o conteúdo químico em forma
de situações problematizadoras, condição
importante na formação de cidadãos como
destacam Mortimer, Machado e Romanelli
(2000)?
(UN10) Unidade 10: Alunos como sujeitos
construtores do seu próprio conhecimento
Q10 - Permitem interatividade, de modo a
potencializar a participação do aluno na
construção de seu conhecimento?
(UN11) Unidade 11: Manual e/ou orientação
didática
Q11 - Possuem manual e/ou orientação didática
que efetivamente contribuam para que o
professor possa utilizá-los?
(C2) Categoria 2:
Interdisciplinaridade
(UN12) Unidade 12: Possibilidade de
interdisciplinaridade
Q12 - Apresenta a possibilidade de se trabalhar
de forma interdisciplinar?
(C3) Categoria 3: Apresentação
do conteúdo Químico
(UN13) Unidade 13: Coerência na apresentação
do conteúdo Químico
Q13 - Apresenta o conteúdo químico, como
modelos, fenômenos e conceitos de forma
correta e atualizada?
Fonte: Dados organizados pelo autor.
86
Quadro 3: Resultado da análise dos softwares
QUESTÕES ELABORADAS
C1 C2 C3
Software Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q831 Q9 Q10 Q1132 Q12 Q13
TP1 N N N NA EP EP N R N N T/A N N
TP2 N N N NA EP EP N R N N N N N
S1 N N S NA EP S N T/F/R N EP D/A N S
S2 N S S NA EP S N F/R N S D/A N S
CM1 N N S NA EP N N R/T N EP T N S
CM2 N N S NA EP N N R/T N EP T N S
PR1 S S EP S EP S N NA EP N T N NA
PR2 S S EP EP EP N N NA EP N T N NA
JQ1 S S S NA S S N T/F S S T S S
JQ2 S N N NA EP N N R N N T N N
Sim 4 4 5 1 1 4 0 -- 1 2 -- 1 5
Não 6 6 3 0 0 4 10 -- 7 5 -- 9 3
Em parte 0 0 2 1 9 2 0 -- 2 3 -- 0 0
Não se aplica
0 0 0 8 0 0 0 -- 0 0 -- 0 2
Legenda:
Sim: S
Não: N
Em parte: EP
Não se aplica: NA
Teórico: T
Fenomenológico: F
Representacional: R
Não se aplica: NA
Manual técnico: T
Manual didático: D
Sugestões de atividades: A
Não possui: N
31 Na unidade de análise Q8, objetivou-se verificar se os softwares analisados apresentam um equilíbrio entre 3 (três) aspectos importantes do conhecimento químico, o teórico, o fenomenológico e o representacional, como destacam Mortimer, Machado e Romanelli (2000). Como nenhum deles apresenta um equilíbrio entre esses três aspectos, optou-se por analisar qual aspecto predomina nesses softwares. 32 Nessa unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que apresentam manual técnico, manual didático e/ou sugestão de atividades.
87
Categoria 1: Concepções de ensino-aprendizagem
Unidade 1: Substituição do professor em algumas tarefas
Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que são capazes de
substituir o professor em algumas tarefas, como as de ficar respondendo certo ou
errado. Skinner (1972) destacou que as máquinas, se corretamente programadas,
poderiam substituir o professor em certos tipos de tarefas, sobrando assim mais tempo
para relações interpessoais, destacadas por ele como insubstituíveis, sobretudo por
um aparelho mecânico, como se pode notar a partir das palavras do próprio autor.
Naturalmente, a professora tem uma tarefa mais importante do que a de dizer certo ou errado. As modificações propostas devem libertá-las para o exercício cabal daquela tarefa. Ficar corrigindo exercícios ou problemas de aritmética – “Certo, nove e seis são quinze; não, não, nove e sete não são dezoito”- está abaixo da dignidade de qualquer pessoa inteligente. Há trabalho mais importante a ser feito, no qual as relações da professora com o aluno não podem ser duplicadas por um aparelho mecânico. Os recursos instrumentais só virão melhorar estas relações insubstituíveis. (SKINNER, 1972, p. 25)
Do total de 10 (dez) softwares analisados, apenas 4 (quatro) cumprem essa função.
Os softwares PR1 e PR2, que são do tipo perguntas e respostas, foram desenvolvidos
para que o aluno possa trabalhar de maneira autônoma. Ambos são uma ferramenta
eletrônica na qual os exercícios e atividades são propostos ao aluno de modo que não
é necessário que o professor fique respondendo certo ou errado, uma vez que o
próprio software encarrega-se dessa função. Além disso, a resposta é dada de forma
rápida, o que faz com que o aluno não precise esperar um longo tempo para saber se
errou ou acertou, o que, de acordo com Skinner (1972), faz com que o estudante
esteja livre da indecisão ou ansiedade sobre seu sucesso ou falha. No caso ainda do
software PR1, ele possui uma ferramenta diagnóstica que detecta algumas lacunas
no aprendizado e, em função disso, apresenta algumas aulas em forma de vídeo,
textos, resumos, esquemas para que o aluno possa estudar alguns conteúdos de
forma autônoma.
O software JQ1, no que se refere à possibilidade de estudos autônomos, em certa
parte, também libera o professor de algumas tarefas, uma vez que apresenta uma
biblioteca com hipertextos do conteúdo relacionado ao problema que está sendo
88
investigado no jogo. Como o objetivo deste é elaborar um relatório final, o usuário
precisará coletar dados, fazer entrevistas e fazer pesquisas para atingir tal objetivo.
O software JQ2, por ser um jogo que apresenta perguntas e automaticamente
identifica o erro ou o acerto, também cumpre a função de liberar o professor de
responder certo ou errado. Caso o jogador erre, o programa apresenta uma
mensagem de erro e, caso acerte, ele passará para a fase seguinte.
Figura 15 – Tela do jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado
com as mensagens de erro e acerto
Fonte: Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado.
Unidade 2: Uso de assimilação e acomodação
Nesta unidade de análise, procurou-se verificar os softwares que colocam o indivíduo
frente a conflitos cognitivos, de modo que demande esforços na tentativa de superá-
los. Nesse contexto, Piaget (2013) destaca que, quando o indivíduo utiliza as
estruturais mentais que já possui na tentativa de resolver alguns problemas, isso
consiste em assimilação. Se, por outro lado, na tentativa de resolver uma determinada
situação nova, o indivíduo modifica os sistemas que já possui e constrói novas
maneiras de agir sobre o problema, já que os conhecimentos antigos não são
suficientes para resolvê-los, isso consiste em acomodação.
89
Dos softwares analisados, apenas 4 (quatro) cumprem esse papel. O software S2
apresenta situações de reações Químicas e o usuário tem a possibilidade de modificar
as quantidades de determinados reagentes para saber qual será a quantidade do
produto formado e do excesso. Na opção “jogar”, o usuário é colocado em uma
situação em que ele deve descobrir, utilizando relações estequiométricas, a
quantidade de determinado reagente ou produto. Em ambos os casos, ele deve utilizar
esquemas de assimilação e acomodação para resolver tais problemas propostos.
Os softwares PR1 e PR2, por se tratarem de softwares do tipo pergunta e resposta,
podem conter uma série de problemas que cumprem o papel de colocar o indivíduo
em situações de conflitos cognitivos, já que podem inclusive ser programados de
maneira personalizada para cada indivíduo.
O software JQ1, por apresentar uma situação-problema em forma de jogo de
estratégia, possui a ideia do conflito cognitivo já embutida, uma vez que o usuário
precisa realizar uma série de experimentos e pesquisas para resolver o problema
ambiental da cidade apresentada no jogo, de modo que, a partir dos dados levantados,
ele precisará tomar decisões, utilizando o conhecimento que já possui ou adquirido
durante o jogo.
Unidade 3: Pensamento hipotético-dedutivo
Piaget (1993), na tentativa de explicar como ocorre o processo de formação da
inteligência, propõe o estudo da passagem de estágios inferiores do desenvolvimento
aos estágios mais complexos, por meio de fases específicas, chamadas de fases ou
estágios do desenvolvimento. Um desses estágios é o da lógica formal, que vai da
adolescência (12 anos aproximadamente) até a idade adulta. Nessa fase, o indivíduo
é capaz de raciocinar de forma mais sistêmica e pensar em termos de hipóteses,
sendo o pensamento, nesse estágio, portanto, hipotético-dedutivo. Nesse estágio, o
aluno não mais raciocinará em termos de tentativa e erro, mas sim em termos de
hipóteses que podem ser pensadas de antemão como verdadeiras ou falsas antes
mesmo de serem testadas. Esta é a característica básica do método experimental na
ciência. Nessa mesma linha, Mortimer, Machado e Romanelli (2000) apontam que
90
conceber a Química como atividade hipotético-dedutiva privilegia um equilíbrio entre
teoria, fenômeno e representação, aspectos importantes do conhecimento químico.
Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que podem estimular o
pensamento hipotético-dedutivo, característico do estágio da lógica formal, como
proposto por Piaget (1993). Dos softwares analisados, 5 (cinco) estimulam e 2 (dois)
estimulam em parte.
Os softwares de simulação S1 e S2 apresentam, em nível microscópico, simulação
de fenômenos, sendo que em ambos o usuário possui o controle de algumas variáveis,
como a temperatura, a pressão, a quantidade de substâncias, o que dá a ele a
possibilidade de raciocinar previamente para, em seguida, testar suas hipóteses. Por
esses motivos, é possível utilizar tais simulações para estimular um raciocínio lógico
sistêmico e testar as hipóteses dos alunos levantadas previamente sem a utilização
do software.
Dentre as várias funções que os softwares de construção de moléculas CM1 e CM2
apresentam, algumas, como o reconhecimento da quantidade de ligações químicas
permitidas, a conformação de algumas moléculas e a possibilidade de se nomear um
composto, podem potencializar o pensamento hipotético-dedutivo. Isso significa que,
ao construir uma molécula, o usuário poderá testar suas hipóteses em relação à
quantidade de ligações que um elemento faz, bem como a conformação da molécula
obtida. No caso do CM2, é possível criar modelos microscópicos em 3D, utilizando-se
diferentes formas de representação, o que permite avaliar hipóteses que seriam
difíceis de serem testadas, somente com o livro didático tradicional.
Os softwares PR1 e PR2 foram classificados como “em parte”, porque, como são do
tipo de perguntas e respostas, podem conter questões que exigem um pensamento
abstrato, um raciocínio sistêmico, a resolução de problemas por meio do teste de
hipóteses e combinações, como também podem conter aquelas que são do tipo
memorização e contribuem pouco para isso.
O jogo JQ1 é de estratégia e sua proposta é que o usuário, após a realização de
pesquisas, entrevistas e testes, tome algumas decisões que certamente exigirão uma
91
série de operações mentais complexas, já que ele precisará sintetizar o resultado de
seu trabalho em um relatório.
Unidade 4: Atividades e recursos dentro da zona de desenvolvimento proximal
Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que oferecem atividades
e/ou apresentam recursos dentro da zona de desenvolvimento proximal (ZDP).
Um dos conceitos mais importantes da teoria de Vygotsky é o da zona de
desenvolvimento proximal, que consiste basicamente na distância entre as atividades
que o sujeito consegue realizar sozinho (zona de desenvolvimento real) e as que ele
consegue realizar com ajuda de outro mais experiente (zona de desenvolvimento
potencial). Nesse sentido, Vygotsky (2013) destaca que é mais importante verificar as
tarefas que o aluno é capaz de realizar com a ajuda de alguém mais experiente do
que aquelas que ele é capaz de realizar sozinho, uma vez que as atividades oferecidas
aos estudantes devem ser de nível além das que ele já consegue fazer, mas dentro
dos limites da zona de desenvolvimento potencial. Nessa mesma linha, em relação ao
ensino de ciências, Driver et al. (1999, p. 38) apontam que
o processo pelo qual os alunos desenvolvem novas maneiras de explicar podem envolver interações dialógicas entre professor e alunos ou entre pequenos grupos de alunos. Nessas interações, o adulto (ou um colega mais competente) fornece aquilo que Bruner (1986) chamou de ‘andaime’ (scaffolding) para a aprendizagem dos alunos enquanto eles constroem novos significados para si mesmos.
Dos softwares analisados, apenas 1 (um), o PR1, consegue oferecer recursos e
atividade dentro da zona de desenvolvimento proximal; 1 (um) consegue em parte, o
PR2; e, para os outros 8 (oito), tal análise não se aplica, uma vez que, para se avaliar
se as atividades e os recursos apresentados pelo software estão dentro dessa zona,
seriam necessários realizar testes prévios com o usuário do software na tentativa de
detectar sua zona de desenvolvimento real e potencial.
O software de perguntas e respostas PR1, como explicitado anteriormente, possui um
mecanismo que consegue identificar, a partir de testes diagnósticos, exercícios que o
aluno não consegue resolver sozinho. De acordo com a resposta assinalada em cada
exercício de uma série, um sistema de inteligência artificial identifica as lacunas no
92
aprendizado e oferece planos de estudos individualizados. Em seguida, o sistema
oferece novas questões com grau de dificuldade acima das anteriores. O software
PR2, por sua vez, por conter um enorme banco de questões, pode oferecer diversos
tipos de exercícios, inclusive na zona de desenvolvimento proximal, mas para isso o
professor precisa conhecer essa zona antes de selecionar as questões.
Unidade 5: Conteúdo químico como fator importante para intervir na realidade
Nesta unidade de análise, objetivou-se identificar os softwares que apresentam o
conteúdo químico como uma ferramenta de interpretar o mundo e intervir na realidade,
condição importante na formação humana, segundo o PCN+ (2002),
(...) a Química pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico for promovido como um dos meios de interpretar o mundo e intervir na realidade, se for apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade. (BRASIL, 2002, p. 87)
Tal concepção contribui para a formação de sujeitos críticos para a vida e engajados
com os problemas da sociedade. Dos softwares analisados, 9 (nove) podem contribuir
para isso, desde que seu uso não seja como meros reprodutores de antigas práticas
pedagógicas que valorizam o ensino conteudista de fórmulas e equações desconexas
com a realidade do aluno. De um modo geral, todos os softwares apresentam recursos
e conteúdos importantes para o bom entendimento da Química, mas sua forma de
utilização é que poderá contribuir para a formação de sujeitos críticos para a vida ou
passivos diante dos problemas da sociedade.
O software JQ1 apresenta um problema ambiental, muito comum em grandes centros
urbanos, que exigirá do jogador uma série de estratégias e conhecimentos pré-
existentes, ou adquiridos durante o jogo, na tomada de decisões para se resolver o
problema em questão. O ambiente é fictício, mas os dados que originaram o
programa, segundo seus desenvolvedores, são baseados em informações reais. Esta
é uma situação em que o indivíduo deve utilizar os conhecimentos próprios da
Química para intervir na realidade e resolver um problema.
93
Unidade 6: Forma de apresentação do conteúdo químico
Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que possuem maneiras
de apresentar o conteúdo químico de modo criativo e com recursos, como movimento
e interatividade, que seriam impossíveis de serem feitos, utilizando-se somente o livro
didático tradicional.
Dos softwares analisados, 4 (quatro) atendem a esse critério e 2 (dois) atendem em
parte. O software S1 apresenta movimento das partículas e fenômenos importantes
como a mudança de estado físico, sendo que o usuário pode interagir com o sistema
e modificar condições de temperatura e pressão para verificar, microscopicamente, o
que acontecerá. O software S2, por sua vez, possui um mecanismo de cálculo que
leva em consideração a estequiometria de algumas reações para apresentar a
quantidade de produtos e excesso depois de uma reação química. No caso do
programa PR1, um mecanismo identifica a partir de questões testes algumas
dificuldades que o aluno apresenta e propõe planos de estudos, contendo aulas,
vídeos, esquemas, de acordo com a dificuldade apresentada. O aluno poderá
escolher, em qualquer tempo, a que aulas quer assistir ou que conteúdos quer estudar.
Já o jogo JQ1, por ser de estratégia, possui embutido a ideia de interatividade, isto é,
o jogador pode se utilizar de entrevistas, dados coletados, hipertextos e tomar
decisões no sentido de resolver o problema apresentado.
Os softwares de tabela periódica, TP1 e TP2, possuem um vasto banco de dados,
contendo uma série de informações e classificações acerca dos elementos químicos
e sua organização na tabela periódica. Todas essas informações podem ser
acessadas com poucos cliques do mouse em formato de link ou hiperlink e seria
possível que estivessem compiladas em um livro impresso, sendo que, nesse caso, a
quantidade de páginas seria enorme. Em outras palavras, os softwares de tabela
periódica conseguem apresentar, sob a forma de link, utilizando poucos megabytes
de um disco rígido, o que um livro didático tradicional teria dificuldade de apresentar,
utilizando-se inúmeras páginas impressas.
94
Unidade 7: Interação entre indivíduos na realização de tarefas comuns
Driver et al. (1999) apontam que o aprendizado, inclusive o científico, ocorre quando
os sujeitos estão engajados na realização de tarefas comuns, como se pode notar a
partir das palavras da própria autora,
o conhecimento e o entendimento, inclusive o entendimento científico, são construídos quando os indivíduos se engajam socialmente em conversações e atividades sobre problemas e tarefas comuns. Conferir significado é, portanto, um processo dialógico que envolve pessoas em conversação e a aprendizagem é vista como o processo pelo qual os indivíduos são introduzidos em uma cultura por seus membros mais experientes. (DRIVER, et al., 1999, p. 34)
Dos softwares analisados, nenhum possui, implícita ou explicitamente, uma proposta
para se trabalhar em grupos na realização de tarefas comuns. No caso do jogo JQ1,
desenvolvido para ser jogado por apenas 1 jogador, o usuário deve propor uma
solução para o problema apresentado no início do programa. Nesse caso, há uma
excelente oportunidade de se explorar o trabalho em grupo, mas como o software
exige um login e uma senha para iniciar o jogo, tal proposta fica inviabilizada.
Unidade 8: Equilíbrio entre fenômeno, teoria e representação
Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar se os softwares analisados
apresentam um equilíbrio entre 3 (três) aspectos importantes do conhecimento
químico, o teórico, o fenomenológico e o representacional, de acordo com Mortimer,
Machado e Romanelli (2000).
Dos softwares analisados, nenhum apresenta um equilíbrio entre teoria, fenômeno e
representação. Sendo assim, optou-se por analisar qual desses aspectos predomina
em cada um desses softwares.
Os softwares de tabela periódica, TP1 e TP2, não apresentam nenhum aspecto
fenomenológico ou teórico e pouco representacional, como algumas fórmulas e
gráficos. Esses programas valorizam sobretudo o aspecto classificatório, muito
comum nos currículos tradicionais de Química.
95
O software de simulação S1 apresenta os aspectos fenomenológico, teórico e
representacional, já que possui modelos com movimentos para algumas
transformações, como a mudança de estado físico e o comportamento das partículas
frente a uma mudança de temperatura, pressão ou acréscimo de matéria. Apresenta
também o aspecto representacional, uma vez que, juntamente com os modelos, são
apresentados gráficos, como o de potencial de interação e o diagrama de fases. O
software S2, por sua vez, possui modelos, envolvendo quantidades estequiométricas
de reações que possuem reagente(s) em excesso, apresentando, desse modo, uma
predominância do aspecto representacional, sendo que os outros dois aspectos não
foram identificados.
Os softwares CM1 e CM2 são construtores de moléculas, por isso oferecem a
possibilidade de representar equações e inúmeras fórmulas de diferentes formas,
apresentando, fundamentalmente, os aspectos representacional e teórico em sua
concepção. O aspecto fenomenológico não foi observado.
Os softwares PR1 e PR2, por serem do tipo perguntas e respostas, apresentam
questões de diferentes tipos que podem incluir qualquer um dos aspectos em questão.
De acordo com experiência do pesquisador, a maioria dos exercícios de Química mais
cobrados nos vestibulares e que constam nesses programas apresentam uma
priorização do aspecto representacional e classificatório.
O jogo JQ1 apresenta o aspecto fenomenológico, quando expõe problemas
ambientais que envolvem processos como o da chuva ácida. O aspecto teórico
também está presente, já que o jogador possui ao seu dispor uma vasta biblioteca
com diversos hipertextos. O aspecto representacional não está evidente, já que
poderá ser utilizado, dependendo da proposta do jogador, ao preencher o relatório
final.
O jogo JQ2 não apresenta o aspecto teórico e o fenomenológico, predominando,
nesse caso, o representacional e o classificatório, já que as opções do jogador são
restritas a identificar funções orgânicas e nomear compostos.
96
Unidade 9: Atividades em forma de situação problema
Na perspectiva de que a Química possa contribuir na formação de cidadãos e não
minicientistas, é importante priorizar metodologias e ferramentas que considerem a
resolução de problemas abertos, "nos quais o aluno deverá considerar não só
aspectos técnicos como também sociais, políticos, econômicos e ambientais, o que
resulta numa demanda por abordagens interdisciplinares no Ensino Médio”
(MORTIMER; MACHADO; ROMANELLI, 2000, p. 277). Nessa perspectiva, esses
autores destacam que a Química pode fornecer ao estudante instrumentos de
interpretar o mundo, concomitantemente, desenvolver habilidades fundamentais na
convivência em sociedade.
Nesta unidade de análise, objetivou-se identificar os softwares que apresentam o
conteúdo químico em forma de situações-problema, sendo que do total de 10 (dez)
analisados, apenas o JQ1 atende a esse critério. Como já foi explicitado
anteriormente, esse jogo consiste em propor uma solução para um problema simulado
em uma cidade fictícia. Ao longo do jogo, o usuário, por exemplo, o aluno, deverá
considerar uma série de fatores como os técnicos e os econômicos na resolução do
problema.
Após a análise dos softwares PR1 e PR2, foi detectado que, em seus bancos de
questões, há aquelas em forma de situação-problema, como também existem as do
tipo classificação e memorização, por isso, nesse critério, esses softwares foram
classificados como “em parte”.
Unidade 10: Alunos como sujeitos construtores do seu próprio conhecimento
Nesta unidade de análise, objetivou-se verificar os softwares que permitem a
interatividade, de modo que o aluno possa participar da construção do seu próprio
conhecimento. Nesse caso, o computador e seus recursos devem ser concebidos
como uma ferramenta e não como outra forma de apresentar o conteúdo aos
estudantes que o recebem passivamente. Nessa linha, Pessoa (2007, p. 26) afirma
que
97
Quando o computador é utilizado como uma ferramenta educacional, observa-se uma transferência de controle do processo de ensino-aprendizagem para o próprio aprendiz, onde ele dita o seu tempo e seu caminho para o desenvolvimento de sua aprendizagem, tendo à sua disposição uma quantidade de recursos que, apesar de limitada, fornece diversos caminhos para o mesmo fim. Estes caminhos é que são construídos ao longo do processo, onde o estudante pode verificar, quase que instantaneamente, o resultado de sua ação e depurá-la caso seja necessário ou conveniente.
Ainda de acordo com esse aspecto, Valente (1999, p. 2) aponta que
Quando o aluno usa o computador para construir o seu conhecimento, o computador passa a ser uma máquina para ser ensinada, propiciando condições para o aluno descrever a resolução de problemas, usando linguagens de programação, refletir sobre os resultados obtidos e depurar suas ideias por intermédio da busca de novos conteúdos e novas estratégias. (...) A construção do conhecimento advém do fato de o aluno ter que buscar novos conteúdos e estratégias para incrementar o nível de conhecimento que já dispõe sobre o assunto que está sendo tratado via computador.
Dos softwares analisados, 2 (dois), o S2 e o JQ1, permitem que o usuário interaja com
o programa e tome decisões e 3 (três) permitem “em parte”. No caso do S2, o usuário
pode escolher a reação química a ser estudada e a quantidade de reagente ou produto
para verificar suas hipóteses acerca das quantidades estequiométricas dessa reação.
O software S1, por sua vez, permite em parte a interatividade, quando possibilita que
o usuário modifique algumas variáveis para observar microscopicamente um
determinado fenômeno, mas, para que essa interação fosse completa, o programa
deveria possuir um mecanismo de o aluno construir seus próprios modelos. Esse
software de simulação é do tipo fechado. Valente (1999, p. 95) afirma que, nesse caso,
o fenômeno é previamente implementado no computador e os valores de alguns parâmetros são passíveis de serem alterados pelo aprendiz. Uma vez isso feito, o aprendiz assiste, na tela do computador, ao desenrolar desse fenômeno e, nesse sentido, a sua ação é muito semelhante ao que acontece quando usa um tutorial. O aprendiz pode ser muito pouco desafiado ou encorajado a desenvolver hipóteses, testá-las, analisar resultados e refinar os conceitos.
Os softwares CM1 e CM2 possibilitam que o usuário construa suas próprias moléculas
e estruturas, utilizando diferentes formas de representação, propiciando, dessa forma,
que o aluno represente suas ideias no computador. O programa possui recursos que
conseguem verificar alguns erros, como número incorreto de ligações, permitindo,
assim, que o aluno reflita sobre esse erro e altere seu desenho.
98
Por último, o software JQ1 foi desenvolvido com a concepção de que o jogador possa
tomar decisões e interferir de diferentes maneiras na tentativa de solucionar o
problema ambiental apresentado no jogo. Ao fazer entrevistas, analisar resultados,
consultar hipertextos, o usuário, no caso, o aluno, estará participando efetivamente da
construção de seu próprio conhecimento.
Unidade 11: Manual e/ou orientação didática
É inegável que o uso do computador como ferramenta de ensino-aprendizagem pode
contribuir para uma aprendizagem efetiva, como destaca Gatti (1993, p. 23 apud COX,
2003, p. 56)
[...] a introdução de microcomputadores pode representar, sim, uma possibilidade de lidar melhor e mais eficientemente com alguns tópicos do ensino; que o enriquecimento constante desta tecnologia talvez permita ampliar e flexibilizar possibilidades enquanto instrumentos auxiliar no processo de escolarização; que através de atividade com microcomputadores o professor pode fazer modificações importantes e interessantes em sua didática, de forma a alterar o próprio processo de aprendizagem.
Uma barreira para isso é a carência de formação do professor em utilizar as
tecnologias da informática. Nessa linha, Masetto (2000, p. 134) destaca que, nas
Universidades, o “professor é formado para valorizar conteúdos e ensinamentos
acima de tudo, e privilegiar a técnica da aula expositiva para transmitir esses
ensinamentos”. Esse autor critica ainda a formação dada nos cursos de licenciatura
nas Universidades, apontando que o uso de tecnologia adequada ao processo de
aprendizagem e variada para motivar o aluno não é tão comum, o que contribui
consideravelmente para que professores de ensino fundamental e médio não estejam
preparados para lidar com a informática em suas aulas. Nesse sentido, softwares que
possuem manuais técnicos e/ou didáticos podem ser melhor utilizados pelos
professores.
É claro que a presença de manual técnico, didático ou orientação metodológica não é
o que vai garantir que o professor utilize os recursos da informática em suas aulas,
mas a presença desses manuais pode contribuir para isso. Nessa unidade de análise,
objetivou-se verificar os softwares que apresentam manual técnico, manual didático
e/ou sugestão de atividades.
99
Dos softwares analisados, o TP1 possui manual técnico, no menu ajuda, e 2 (duas)
sugestões de atividades no sítio do desenvolvedor. Os softwares S1 e S2 possuem
orientações didáticas e sugestões de atividades no sítio do desenvolvedor, entretanto
não foram traduzidas ainda para a língua portuguesa, o que poderia ser um dificultador
para o professor que deseja utilizá-las. Os softwares CM1 e CM2 possuem manual
técnico embutido no próprio programa, no menu ajuda, e, assim como o programa,
está na língua inglesa. Os softwares PR1 e PR2 possuem tutoriais em vídeo sobre
como utilizar o programa. Ambos possuem um canal de comunicação direta com o
desenvolvedor na seção “fale conosco”. O jogo JQ1 possui ajuda para o usuário sobre
como realizar a tarefa e o funcionamento do programa. Tais ferramentas podem ser
acessadas a qualquer momento pelo menu “ajuda”. O jogo JQ2 possui uma única
instrução sobre cada função do jogo.
Categoria 2: Interdisciplinaridade
Unidade 12: Possibilidade de interdisciplinaridade
Thiesen (2008) afirma que o mundo está cada vez mais interdisciplinarizado e
complexo e cabe à escola acompanhar o ritmo dessas mudanças. Para esse autor
um processo educativo desenvolvido na perspectiva interdisciplinar possibilita o aprofundamento da compreensão da relação entre teoria e prática, contribui para uma formação mais crítica, criativa e responsável e coloca escola e educadores diante de novos desafios tanto no plano ontológico quanto no plano epistemológico. (THIESEN, 2008, p. 551)
Nesse sentido, o uso de tecnologias da informática no processo de ensino-
aprendizagem pode ser um ótimo recurso para que os professores e a comunidade
escolar percebam, na interdisciplinaridade, uma maneira de se inovar na educação.
Nessa mesma linha, Moraes (1997, p.10) destaca que
(...) ambientes computacionais utilizando ferramentas adequadas criam todo um espaço para o desenvolvimento interdisciplinar, mediante o desenvolvimento de projetos e atividades, integrando várias disciplinas. O computador, neste contexto, é visto como um objeto para a expressão da criatividade e uma ferramenta para a integração e organização de conteúdos socialmente relevantes e interdisciplinares.
100
Nessa unidade de análise, o objetivo foi verificar os softwares que podem contribuir
para um trabalho interdisciplinar. Dos softwares analisados, apenas 1 (um), foi
construído sob a concepção de uma metodologia que envolva a interdisciplinaridade,
podendo contribuir para uma aprendizagem que integra conhecimentos de várias
áreas.
O software JQ1 foi desenvolvido sob a ótica da interdisciplinaridade. O usuário na
tentativa de resolver o problema apresentado deverá utilizar conceitos não só das
ciências da natureza (química, física e biologia) como de economia, história, meio
ambiente, entre outros. Como já foi explicitado anteriormente, se o jogo oferecesse a
possibilidade de se trabalhar em grupo, a interdisciplinaridade poderia ser melhor
explorada e estaria mais evidente.
Categoria 3: Apresentação do conteúdo químico
Unidade 13: Coerência na apresentação do conteúdo químico
O objetivo desta unidade de análise, foi verificar se o conteúdo químico, como
modelos, fenômenos e conceitos, está sendo apresentado de forma correta e
atualizada.
Os softwares TP1 e TP2, por não possuírem uma versão mais atualizada do
programa, apresentam o símbolo desatualizado para os elementos copernício e
fleróvio, além de não apresentam o símbolo do elemento livermório.
Os softwares S1 e S2, no que se refere à nomenclatura dos compostos, mesmo que
esta esteja na língua inglesa, estão atualizados, segundo as regras da IUPAC.
O software JQ2 apresenta a nomenclatura desatualizada dos compostos orgânicos,
segundo a IUPAC.
101
4.CONSIDERAÇÕES FINAIS
Por meio do estudo realizado nesta pesquisa, objetivou-se identificar e analisar as
concepções de aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais
desenvolvidos e comercializados para uso no ensino de Química. Para isso, foi
realizado um estudo teórico e uma análise da concepção de ensino-aprendizagem
que orientou a construção desses programas.
Os resultados apontam que muitos desses softwares são construídos de forma a
apresentar o conteúdo pronto, acabado e com pouca possibilidade de interatividade,
o que corrobora o processo tradicional de ensino, em que o saber do aluno não é
valorizado e este recebe passivamente os conteúdos propostos.
A análise dos softwares de tabela periódica mostrou que os mesmos apresentam um
vasto banco de dados com uma série de informações acerca dos elementos químicos
que servem principalmente como uma fonte de consulta, mas pouco oferecem como
possibilidade de inovação. Elementos importantes sobre o processo pelo qual o ser
humano adquire conhecimento, especialmente aqueles relacionados à ciência da
natureza, não foram levados em consideração na construção desses softwares, que
apresentam as informações acabadas e não oferecem a possibilidade de
interatividade com o aprendiz. Em nenhuma questão elaborada estes softwares se
mostraram satisfatórios, em 8 (oito) questões se mostraram insatisfatórios e em
apenas 2 (duas) eles atendem em parte.
Os softwares de simulação analisados não apresentam o conteúdo químico sobre a
forma de problemas abertos, o que pode contribuir para que o aluno não enxergue a
relação daquilo que está sendo estudado com a sua vida. Por outro lado, alguns
softwares desse tipo oferecem a possibilidade de o usuário, no caso, o aluno, interagir
no controle de algumas variáveis e, com isso, o sistema comporta-se de acordo com
essa interferência, o que permite que ele reflita, teste suas hipóteses e execute novas
ações. Nesse sentido, é fundamental o papel do professor que pode, utilizando esses
softwares como ferramenta, provocar desequilíbrios que levem o estudante a utilizar
e reutilizar esses programas, reavaliar suas hipóteses e tirar conclusões. Outro
aspecto importante a ser considerado nesses softwares é a forma de apresentação
102
do aspecto fenomenológico, teórico e representacional com possibilidade de
visualização de fenômenos microscópicos em forma de animação, o que contribui
para que o aluno compreenda melhor a proposta da ciência para tais fenômenos. Vale
a pena destacar que nenhum dos softwares permite que o aluno construa seus
próprios modelos. O software S1 se mostrou satisfatório em 3 (três) questões e
insatisfatório em 5 (cinco). Já o S2 apresentou resultado positivo em 5 (cinco)
questões elaboradas e negativo em 4 (quatro), sendo que ambos atenderam em parte
a questão Q5.
Os softwares de construção de moléculas analisados não possuem explicitamente
questões importantes relacionadas ao processo de ensino-aprendizagem, destacadas
neste trabalho, como o estímulo do pensamento hipotético-dedutivo, atividades na
zona de desenvolvimento proximal, entre outras. Entretanto, possuem uma série de
recursos e ferramentas que permitem ser explorados em vários contextos, como na
apresentação de trabalhos, por exemplo. Ambos se mostraram satisfatórios em 2
(duas) unidades de análise, insatisfatórios em 6 (seis) e atenderam em parte 2 (duas)
unidades de análise.
Os softwares de pergunta e resposta analisados são “modernas” maneiras de se
utilizar as listas de exercícios que o professor já utilizava de maneira impressa. Como
possuem um vasto banco de questões, tais softwares podem conter questões
problematizadoras e contextualizadas, como também aquelas que valorizam
especialmente a memorização e a classificação. No entanto, é importante destacar
que tais softwares apresentam ferramentas importantes de análises quantitativas
acerca do desempenho dos alunos, o que facilita o trabalho do professor.
Alguns desses softwares, como o PR1, possuem um sistema de inteligência artificial
que, a partir de testes diagnósticos, identificam lacunas no aprendizado e, a partir
delas, propõem planos de estudos individualizados, contendo vídeo-aula, esquemas,
textos, resumos, mapas conceituais, entre outros. Nesse sentido, esse software
mostra-se uma boa ferramenta para estudos autônomos. Contudo, esta pesquisa
mostrou, por meio de referencial teórico, que o verdadeiro aprendizado em ciências
ocorre quando alunos estão reunidos em grupos na resolução de tarefas comuns, em
atividades problematizadoras que colocam o indivíduo em conflito cognitivo,
103
estimulando-o a apresentar sua maneira de pensar, testando hipóteses, intervindo no
mundo e na realidade em que vivem, enfim utilizando o conhecimento químico na
resolução de problemas da vida cotidiana e, nesse caso, o papel do professor é
essencial para garantir tudo isso e, em hipótese alguma, pode ser substituído por uma
máquina.
Além disso, esses softwares pouco inovam na mudança de concepção de um ensino
baseado na transmissão da informação para aquele em que o aluno é sujeito do seu
próprio desenvolvimento, isto é, o computador foi utilizado para informatizar os
processos de ensino já existentes.
O software PR1 se mostrou satisfatório em 4 (quatro) questões, insatisfatório em
apenas 2 (duas) e atendeu em parte a 3 (três). Já o PR2, apresentou um resultado
positivo em apenas 2 (duas) questões, negativo em 4 (quatro) e atendeu em parte 4
(quatro).
Por fim, a análise dos jogos educacionais mostrou dois aspectos diferentes. Existem
aqueles, como o JQ1, que são construídos para que o aluno jogador estabeleça
estratégias na resolução de problemas, sendo que para isso ele deva estudar,
pesquisar, analisar, refletir e tirar conclusões. Tal maneira de abordar o conteúdo
coloca o estudante como sujeito na construção de seu conhecimento e o faz pensar e
refletir sobre a importância do conhecimento químico na resolução de problemas.
Esse jogo atendeu satisfatoriamente quase todos os critérios de análise, mostrando-
se ineficiente somente naquele que se refere ao trabalho em grupo. Por outro lado,
existem jogos do tipo JQ2 que apresentam conceitos triviais, classificatórios e
desconexos com a realidade do estudante. Tal jogo mostrou-se insatisfatório em 8
(oito) questões elaboradas e satisfatório em apenas 1 (uma).
O estudo realizado permite construir um instrumento de análise de softwares utilizados
por professores no ensino de Química, com o objetivo de contribuir para que estes
possam conhecer tal instrumento antes de sua utilização, podendo, assim,
estabelecer as melhores estratégias na utilização desses programas. Como resultado
da pesquisa, tal instrumento foi utilizado para avaliar os softwares analisados nesta
pesquisa e o resultado será apresentado a seguir.
104
4 ARTIGO: PRODUTO TÉCNICO – INSTRUMENTO PARA AVALIAÇÃO DE
SOFTWARES UTILIZADOS NO ENSINO DE QUÍMICA
ALMEIDA, Ríveres Reis de33
QUARESMA, Adilene Gonçalves34
RESUMO
Este artigo apresenta o produto técnico da pesquisa realizada no programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário uma, que teve como investigação a análise de softwares utilizados no ensino de Química sob a ótica da concepção de ensino-aprendizagem que orientou sua construção. Objetivou-se construir um instrumento técnico-pedagógico que permite que professores de Química avaliem um software a partir de critérios construídos com base em referencial teórico que apresenta algumas teorias de como se dá o aprendizado. O uso de softwares no ensino de Química pode contribuir para que o aprendizado ocorra de maneira efetiva, pois o computador, se corretamente programado, e entendido como uma ferramenta e não uma máquina de transmitir o conteúdo, pode possibilitar uma inovação na educação. O instrumento para avaliação de softwares utilizados no ensino de Química está subdividido em: fundamentação teórica e contextualização; exposição sobre o uso da informática no ensino; breve descrição dos softwares analisados e, por fim, as orientações necessárias para a construção da ferramenta eletrônica de avaliação de software. Considera-se que esse instrumento contribuirá para o desenvolvimento local já que possibilitará ao professor avaliar softwares de Química, tendo a oportunidade de refletir sobre o uso da informática como valiosa ferramenta de construção do conhecimento.
Palavras-chave: Avaliação de software. Ensino de Química. Desenvolvimento local.
ABSTRACT This article presents technical research developed during the Post-Graduate Program in Social Management, Education and Local Development in the University Center UNA. The research analyzes sofware used for teaching chemistry from the perspective of the teaching-learning process. The objective of the research was to develop a technical and pedagogical instrument to be used by Chemistry teachers in evaluating softwares using theoretical reference criteria based on various learning methods. The use of software in teaching Chemistry can contribute to a more effective learning process, if the computer is properly programmed and understood as a tool and not just a machine to transmit content. The proposed instrument for evaluating softwares used to teach chemistry takes into consideration the following aspects: theoretical background and context; the use of information technology in education; a brief description of the softwares analyzed; and the necessary guidelines to develop an electronic instrument to evaluate softwares. It is expected that this instrument will contribute to local development as it enables the teacher to evaluate Chemistry software and thus understand the value of information technology as a knowledge-building tool.
Keywords: Evaluation of software; Teaching Chemistry; Local Development
33 Mestrando do Programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário UNA – [email protected] 34 Orientadora e Professora Doutora do Programa de Pós-graduação em Gestão Social, Educação e Desenvolvimento Local do Centro Universitário UNA – [email protected]
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1. INTRODUÇÃO
Nos dias de hoje, não cabe mais à escola o papel de transmitir conteúdos
descontextualizados, somente na forma de aulas expositivas, exigindo dos alunos o
excesso de memorizações e classificações que, posteriormente, serão cobrados em
provas formais e testes e depois, provavelmente, serão esquecidos.
Ao contrário disso, espera-se que a educação contribua na formação de indivíduos
cada vez mais críticos e com capacidade de compreenderem o mundo e a sociedade,
podendo, dessa forma, intervir na realidade e contribuir na resolução de problemas de
forma ética, valorizando e respeitando o meio ambiente, aptos a trabalhar em grupo,
abertos às mudanças e com a capacidade e a visão de sempre estar melhorando a si
próprios e à sociedade. A formação desse indivíduo não será possível nos moldes da
educação tradicional que se tem hoje, já que esse conhecimento não é transmitido,
mas construído pelo próprio sujeito. Assim, é preciso pensar outros rumos para a
educação.
Essa mudança de paradigma não é fácil, mas é necessária, caso se deseje pensar
em uma educação com o papel de capacitar o indivíduo para a vida. Cox (2003, p. 20)
aponta que “a escola deve preparar o ser humano para a sobrevivência, para viver e
trabalhar dignamente, tomar decisões fundamentadas e estar apto a aprender
continuamente". Nessa mesma linha, Dowbor (2006, p.1) aponta que
(...) uma nova visão está entrando rapidamente no universo da educação, de que os alunos, além do currículo tradicional, devem conhecer e compreender a realidade onde vivem e onde serão chamados a participar como cidadãos e como profissionais.
Nesse contexto, é importante destacar o uso de diferentes metodologias no processo
de ensino-aprendizagem, sobretudo aquelas que valorizam o uso da informática.
Segundo Tajra (2000), é fundamental que se utilize a tecnologia computacional na
educação com o objetivo de facilitar o desenvolvimento de novas habilidades além
daquelas que valorizam, sobretudo, a memorização.
Não diferente, o ensino de química, na maioria das escolas, valoriza, principalmente,
habilidades de memorização e classificação. Os conteúdos, na maioria das vezes, não
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possuem relação com a vida do aluno e os professores, formados em cursos de
licenciatura nos moldes tradicionais que valorizam especialmente o domínio de
conteúdos, acabam reproduzindo em sua prática as aulas tradicionais que tiveram na
faculdade. Com isso, a compreensão da Química é tida como algo difícil pelos alunos,
que são obrigados a aprender algo que provavelmente não utilizarão depois da prova.
O uso de tecnologias da informática nas aulas pode contribuir para a mudança do
cenário apontado acima. Partindo desse pressuposto, é importante analisar como os
recursos computacionais utilizados no ensino de Química têm sido desenvolvidos.
Assim, esta pesquisa teve como objetivo geral identificar e analisar as concepções de
aprendizagem que orientam alguns softwares educacionais desenvolvidos e
comercializados para uso no ensino de Química, tendo em vista o desenvolvimento
de contribuição técnica na área de educação voltada para o desenvolvimento local
com características de inovação social.
2. DISCUSSÃO TEÓRICA
Muitas foram as inquietações do ser humano que provocaram mudanças na
sociedade. O desenvolvimento de técnicas, artefatos e uma série de objetos e
ferramentas possibilitou ao homem realizar uma série de trabalhos de forma mais
simples e rápida do que utilizando o seu próprio corpo. A criação do computador, por
exemplo, permitiu o processamento de milhares de informações em frações de
segundo, além de ter possibilitado o armazenamento de uma enorme quantidade
dessas informações de forma simples em dispositivos cada vez menores. É inegável
que isto tudo trouxe mudanças significativas em toda a sociedade, que agora,
conectada por esses aparelhos, é capaz de produzir, processar e compartilhar
informações em tempo nunca visto antes, facilitando, dessa forma, diversos processos
e tarefas que antes eram realizados sem o uso dessas máquinas.
No ensino, o uso dos computadores aconteceu primeiramente nas universidades, em
meados da década de 1950, nas quais esses equipamentos de enorme tamanho eram
programados para, dentre outros fins, auxiliar no ensino. Nos dias de hoje, a
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miniaturização dessas máquinas, bem como sua produção em grande escala,
possibilitou que inúmeras instituições de ensino adquirissem tais equipamentos. De
acordo com dados da pesquisa TIC Educação35 2013, realizada pelo CGI.br (Comitê
Gestor da Internet no Brasil), 99% das escolas públicas em áreas urbanas possuem
computador. Desse total, 73% possuem, ao menos, um computador portátil e 11%
possuem tablet. Em escolas privadas a presença de computadores é de 98% e as que
possuem tablet são 13%. Para se ter uma ideia, somente em Belo Horizonte, no
quinquênio 2010-2014, a prefeitura investiu36 cerca de 12 milhões de reais em
informática para as escolas.
Mas será que a chegada desses equipamentos tem contribuído para uma
aprendizagem significativa e um ensino diferente daquele tradicional comumente
praticado na maioria das escolas?
Assim como na vida cotidiana, o computador no contexto escolar, o que inclui o
trabalho diário do professor, trouxe inúmeros benefícios e tornou mais fácil e rápida a
realização de inúmeras tarefas. O professor pode utilizar diversos softwares como os
editores de texto, apresentação, desenho, imagens, planilhas eletrônicas para
produzir materiais didáticos, aulas, e gerenciar o trabalho acadêmico diário de forma
simples e rápida. Todo seu trabalho pode ser armazenado em pequenos dispositivos
e compartilhá-los nunca foi tão fácil.
Além disso, o computador acoplado a lousas eletrônicas e projetores modernos
permite que desenhos, imagens, esquemas, vídeos, simulações e fórmulas,
produzidos a partir dos mais modernos softwares, sejam exibidos de maneira que não
se conseguiria, utilizando-se somente o quadro tradicional. Não se pode negar que
todo esse avanço trouxe uma facilidade enorme para as tarefas diárias do professor,
além de ter possibilitado apresentar o conteúdo de forma muito mais clara e
organizada. Entretanto, se estas forem as únicas formas de utilização do computador
no ambiente escolar, sem que ele seja pensado como uma real ferramenta de
aprendizagem, toda sua capacidade estará sendo subutilizada. É claro que para a
utilização desses recursos, é preciso que o professor tenha conhecimentos básicos
35 Disponível em: < http://www.cgi.br/media/docs/publicacoes/2/tic-educacao-2013.pdf>. Acesso em 01 mai. 2015. 36 Dados fornecidos pela GPLI (Gerência de Planejamento e Informação) da SMED (Secretaria Municipal de Educação) no dia 24 abr. 2015.
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de informática, adquiridos de maneira autônoma ou por meio de cursos de
capacitação.
Posto isso, é possível notar que o computador no ambiente escolar pode assumir
diferentes enfoques, desde serviços administrativos diversos a instrumento de ensino.
Nesse último caso, ele pode ser programado para transmitir o conteúdo ao aluno,
funcionando de maneira semelhante às máquinas de ensinar, idealizadas por
Skinner37, no início da década de 1950. Assim, o computador é utilizado para
informatizar os processos de ensino já existentes, assumindo o lugar do professor no
papel de repassar o conteúdo aos alunos que se comportam como meros receptores
passivos, sem capacidade crítica e com uma visão de mundo restrita e limitada ao que
lhes foi transmitido (VALENTE, 1999).
Nessa visão, o equipamento assume a função instrucionista e continua repetindo
metodologias tradicionais de ensino. Os softwares, nessa abordagem, são
construídos por especialistas em determinado assunto que propõem a apresentação
do conteúdo em pequenas doses em programas do tipo tutorial, de perguntas e
respostas, jogos, entre outros. De acordo com Valente (1993), é muito comum
encontrar essa abordagem sendo usada erroneamente no sentido piagetiano como
construtivista. Porém, na abordagem tradicional, o computador é utilizado para
depositar o conhecimento na cabeça do aluno.
Como se os conhecimentos fossem tijolos que devem ser justapostos e sobrepostos na construção de uma parede. Nesse caso, o computador tem a finalidade de facilitar a construção dessa "parede", fornecendo "tijolos" do tamanho mais adequado, em pequenas doses e de acordo com a capacidade individual de cada aluno. (VALENTE, 1993, p. 11)
Piaget propõe que o indivíduo adquire conhecimento, quando interage com os objetos
do seu meio em construções sucessivas e elaborações constantes de novas
estruturas mentais a partir dessas interações. Isto nada tem a ver com a transmissão
de conteúdos, seja ela de forma direta ou em pequenas doses. Valente (1993, p.12)
37 Burrhus Frederic Skinner dedicou-se a estudar e ensinar o behaviorismo. Ele desenvolveu inúmeros estudos científicos sobre o comportamento e criou máquinas de ensinar. Estas eram aparatos que para ele deveriam ser utilizados em sala de aula para auxiliar o professor no ensino dos conteúdos. As máquinas eram programadas com perguntas de múltipla escolha e o aluno teria que colocar o botão correspondente na casa que correspondesse à resposta correta, caso errasse, o aluno não conseguiria passar para a pergunta seguinte. Para saber mais: http://www.youtube.com/watch?v=vmRmBgKQq20. Acesso em 01 nov. 2014.
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aponta que “esse desenvolvimento é fruto do trabalho mental da criança e não de um
processo de ensino ou transmissão de informação, como se essa informação fosse
um "tijolo" que se agrega a outros, contribuindo para a construção de uma noção
maior”.
Nessa concepção, ainda tradicional, o computador é fácil de ser implantado nas
escolas, pois não altera a dinâmica tradicional existente e não exige grande
investimento na formação do professor. Nesse sentido, Valente (1999, p. 2) salienta
ainda que
Para ser capaz de usar o computador nessa abordagem, basta ser capaz de inserir o disquete ou, quando muito, ser treinado nas técnicas de uso de cada software. No entanto, os resultados em termos da adequação dessa abordagem no preparo de cidadãos capazes de enfrentar as mudanças que a sociedade está passando, são questionáveis. Tanto o ensino tradicional, quanto sua informatização preparam um profissional obsoleto.
Por outro lado, em uma visão diferente, o computador pode ser utilizado como uma
ferramenta de construção do conhecimento, assumindo um papel principal de
desenvolver a aprendizagem e não somente repassar o conteúdo. Nesse caso, esses
equipamentos podem criar situações em que o aluno deve buscar novos conteúdos e
informações para adotar estratégias viáveis na resolução de problemas reais,
possibilitando, dessa forma, uma verdadeira inovação na educação. Nessa
abordagem da informática no ensino, Valente (1999) aponta que cabe ao professor
conhecimentos que vão além de operar o computador, isto é, “conhecimentos sobre
os potenciais educacionais do computador e ser capaz de alternar adequadamente
atividades tradicionais de ensino-aprendizagem e atividades que usam o computador”
(VALENTE, 1999, p. 1). Com esse enfoque, o computador deixa de assumir o papel
de ensinar para ser ensinado pelo estudante. Softwares com essa abordagem
oferecem condições para o aluno resolver problemas ou realizar tarefas e desenvolver
assim seu conhecimento. Eichler e Del Pino (2000, p. 835) ressaltam que “o sucesso
de um software em promover a aprendizagem depende de sua integração ao currículo
e às atividades da sala de aula”.
A implantação da informática com esse enfoque requer grandes desafios que vão
muito além de adquirir equipamentos e montar laboratórios de informática. É preciso
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pensar no que significa ensinar e aprender, bem como o papel da escola, do professor
e da comunidade escolar na educação.
De acordo com Benite, A. M. C. e Benite, C. R. M. (2009), na Química, o computador
foi utilizado primeiramente em meados da década de 1940 para cálculos quânticos.
Esses equipamentos eram grandes máquinas que consumiam enorme quantidade de
energia e possuíam custo elevado. No ensino propriamente dito, no final da década
de 1960, foi desenvolvido um projeto na Universidade do Texas com o intuito de avaliar
simulações de experimentos químicos.
Posteriormente, com a miniaturização dessas máquinas, a facilidade de acesso e a
criação de sistemas operacionais com interfaces amigáveis com ícones e janelas,
foram possíveis a criação e a disseminação de uma variedade de programas com
características diversas. Em pesquisa realizada por Santos, Wartha e Filho (2010),
foram encontrados, em sítios da internet, 52 softwares gratuitos de diversos tipos para
o ensino de Química.
Em outra pesquisa realizada no Banco Internacional de Objetos Educacionais38 do
sítio do MEC, verificou-se que, dentre os mais de 10.000 objetos de aprendizagens,
há, somente em Química, uma reunião de 34539 animações/simulações produzidas
em projetos desenvolvidos pelo próprio MEC ou disponibilizados por outras
instituições nesse portal para fins educacionais.
Com relação ao ensino de ciências, Santos (2005) destaca que o uso do computador
poderá provisionar informações que darão suporte ao processo de investigação;
possibilitará, a partir de ferramentas de comunicação, a aprendizagem colaborativa
dos estudantes; e, a partir de softwares de simulação, possibilitará a aprendizagem
concreta de fenômenos.
De acordo com o exposto anteriormente, é possível concluir que o uso da informática
e dos recursos digitais, em especial softwares educativos, contribui para a construção
do conhecimento de forma significativa. Assim, esta pesquisa propôs-se a analisar
38Disponível em: <http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/>. Acesso em 22 mai. 2015. 39Contagem realizada no dia 22 mai. 2015.
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como esses recursos têm sido desenvolvidos e em quais concepções de
aprendizagem apóiam-se. Posto isso, analisar softwares utilizados no ensino de
Química, visando compreender como seu uso pode ser melhor viabilizado no cotidiano
escolar, contribui para uma melhoria no ensino dessa disciplina.
2.1 Os softwares analisados
A pesquisa consistiu na análise de 10 softwares amplamente utilizados por
professores de Química no ensino médio a partir de critérios que consideram a
concepção de ensino e aprendizagem que nortearam a sua construção.
Para facilitar a análise e a categorização dos dados, os softwares foram divididos em
5 categorias, mostradas a seguir.
(1) Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa
3.2a
(2) Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes,
Produtos e Excesso
(3) Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e
ACD/ChemSketch
(4) Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de
exercícios on-line do Super Professor Web
(5) Jogos de Química: Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no
Supermercado
(1) Softwares de Tabela Periódica: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a
Os softwares de tabela periódica analisados possuem funcionalidades muito
semelhantes, isto é, com uma interface gráfica rica em recursos, eles fornecem, a
partir de um simples clique do mouse, uma série de informações sobre um dado
elemento, sendo que a maioria dessas informações são pouco úteis no cotidiano
escolar. Além disso, os desenvolvedores utilizaram de soluções avançadas em
112
computação gráfica para explorar cores e apresentar diferentes formas de
classificação dos elementos. Vale ressaltar que essas classificações são
desvinculadas de qualquer propriedade que aquele grupo de elementos apresenta.
Ambos softwares são boas fontes de consulta.
O software QuipTabela 4.01 permite que o usuário diferencie, utilizando cores pré-
estabelecidas no programa, metais, ametais e gases nobres; elementos
representativos e de transição; as diversas famílias; os estados físicos e os períodos.
Além disso, o programa possui outras funcionalidades, como uma tabela de potenciais
de redução, um esquema contendo biografia de alguns importantes cientistas e uma
ferramenta que permite plotar diferentes gráficos de propriedades periódicas.
O outro software, o Tabela Periódica 3.2a, é executado a partir de um navegador de
internet, o que facilita sua utilização em qualquer sistema operacional de qualquer
versão. De forma semelhante ao outro programa, ele também possui um mecanismo
que apresenta uma série de informações sobre um dado elemento a partir de um
simples clique do mouse. Acontece que, diferentemente do outro, esse software
apresenta as cores de fundo dos elementos já estabelecidas e não há possibilidades
de interação. Ele também apresenta um resumo sobre a variação das propriedades
periódicas.
Figura 16 – Tela dos softwares de tabela periódica analisados
Fonte: QuipTabela 4.01 e Tabela Periódica Interativa 3.2a.
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(2) Simuladores de experimentos e modelos: Estados da Matéria e Reagentes,
Produtos e Excesso
Os softwares de simulação analisados apresentam, em nível microscópico, a
representação de um fenômeno. Eichler e Del Pino (2000) destacam que as
vantagens de se utilizar softwares de simulação no ensino estão relacionadas com os
modos de construção do conhecimento, já que “as simulações oferecem um ambiente
interativo para o auno manipular variáveis e observar resultados imediatos,
decorrentes da modificação de situações e condições” (EICHLER; DEL PINO, 2000,
p. 836-837).
A simulação Estados da Matéria possui um modelo pronto para neônio, argônio,
oxigênio e água nos três estados físicos. É possível aquecer e resfriar essas
substâncias para visualizar, microscopicamente, como as partículas desses materiais
comportam-se durante a mudança de fase. Em outra aplicação dessa simulação, é
possível variar, em um sistema fechado, a quantidade de partículas, a temperatura ou
a pressão das substâncias mencionadas anteriormente e, novamente, visualizar,
microscopicamente, o comportamento do sistema. Um medidor de pressão e um
termômetro monitoram a pressão e a temperatura durante todo o processo. Além
disso, é possível visualizar o fenômeno em um diagrama de fases (pressão x
temperatura). Na última aplicação desse programa, é possível visualizar em um
diagrama de energia potencial, em função da distância interatômica, a força de
atração entre átomos de neônio ou argônio. É possível ainda ajustar a atração para
visualizar como esses átomos se comportam.
Na outra simulação analisada, Reagentes, Produtos e Excesso, é possível, por meio
de uma analogia com sanduíches, ou empregando-se reações reais, ou ainda
utilizando-se a opção jogar, alterar a quantidade de reagentes de uma determinada
reação química para verificar a quantidade de produto obtido.
Ambas as simulações são gratuitas e fazem parte de um projeto idealizado pelo
prêmio Nobel de Física (2011), Carl Weieman, e desenvolvido na Universidade do
114
Colorado (EUA)40. Tal projeto foi criado e concebido para desenvolver simulações de
alta qualidade em diversas áreas da ciência e contêm simulações gratuitas interativas
desenvolvidas em java, flash ou html5, todas de código fonte aberto, que podem ser
utilizadas gratuitamente on-line ou baixadas para um computador.
Figura 17 – Tela das simulações analisadas
Fonte: Estados da matéria e Reagentes, Produtos e Excesso.
(3) Softwares para construção de moléculas: Accelrys Draw 4.2 e
ACD/ChemSketch
Os softwares que possibilitam a construção de moléculas são ferramentas de
desenhos vetoriais que possuem algumas estruturas prontas e permitem a construção
de outras de maneira simples. Possuem uma série de ferramentas que possibilitam
ao usuário configurar uma série de parâmetros na construção das estruturas, como
espessura, cor, tamanho e tipo do traço. São ferramentas bastante utilizadas por
professores na elaboração de materiais didáticos diversos, mas, como apontam Flores
e Mól (2006), podem ser utilizadas para auxiliar na construção do conhecimento em
Química Orgânica.
40Disponível em: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/category/chemistry>. Acesso em 22
mai. 2015.
115
Ambos os softwares analisados possuem um mecanismo que propõe o nome da
substância, segundo as regras da IUPAC4142, uma tabela periódica embutida, uma
calculadora de massa molar e um mecanismo que propõe a fórmula molecular a partir
da estrutura representada. O software ACD/ChemSketch possui ainda uma poderosa
ferramenta que possibilita a visualização de qualquer molécula em várias
representações em três dimensões, sendo que o usuário pode interagir com essas
moléculas, rotacionando-as em qualquer ângulo. Tais representações facilitam o
estudo de muitos conteúdos químicos, como os de geometria molecular e ligações
químicas.
Figura 18 – Tela dos programas construtores de moléculas analisados
Fonte: Accelrys Draw 4.2 e ACD/ChemSketch.
(4) Softwares do tipo perguntas e respostas: Geekie Games e Lista de exercícios
on-line do Super Professor Web
Os softwares do tipo perguntas e repostas são maneiras informatizadas de apresentar
um conjunto de exercícios para o aluno responder, de maneira bem semelhante ao
livro didático, com um diferencial, no caso do uso do computador, tais listas fornecem
41 União Internacional de Química Pura e Aplicada. 42 Somente na língua Inglesa.
116
uma análise quantitativa do desempenho dos estudantes de modo mais simples do
que se fosse impressa.
A empresa Geekie, dentre as várias soluções de aprendizagem, possui a Geekie
Games que é gratuito para qualquer usuário mediante um simples cadastro. Tal
recurso oferece ao estudante uma bateria de exercícios que permite que o sistema
identifique lacunas no aprendizado e ofereça planos de estudos individualizados.
Esses planos de estudos são conteúdos em forma de vídeos, textos, esquemas, entre
outros. São, na verdade, uma maneira informatizada de se transmitir o conteúdo a
estudantes, cuja interação com o sistema limita-se a escolher o conteúdo que quer
estudar, com um detalhe: na plataforma, não há a figura humana do professor,
indispensável ao desenvolvimento do estudante em todas as suas plenitudes.
Além desse recurso, é possível ainda realizar simulados que comparam a nota do
usuário estudante com a de outros de todo o país com base na TRI43.
A aplicação da lista de exercícios on-line da plataforma Super Professor Web consiste
em um vasto banco de dados, contendo milhares de questões, em sua grande maioria,
objetivas, de vários vestibulares, incluindo o Enem. Após o aluno responder tais
questões on-line, o professor terá uma análise quantitativa do resultado. Como as
questões possuem autorias diversas, é possível encontrar aquelas que valorizam
sobremaneira a memorização e a classificação, como aquelas que utilizam de
situações-problema e exigem do aluno operações mentais complexas na busca de
diferentes estratégias para resolvê-las.
43 A TRI, teoria de resposta ao item, é uma ferramenta estatística, complexa e avançada que qualifica um determinado item não somente de acordo com a quantidade de acertos e erros, mas também apresenta o poder de discriminação, que é a capacidade de um item distinguir os estudantes que têm a proficiência requisitada daqueles que não a têm. Além disso, pode apresentar o real grau de dificuldade de um item, bem como a possibilidade de acertos ao acaso (chute). Tal ferramenta é utilizada em exames como o TOEFL (teste de inglês como uma língua estrangeira) e Enem (exame nacional do ensino médio) (MEC, 2011).
117
Figura 19 – Tela dos programas de perguntas e respostas analisados
Fonte: Geekie Games e Superpro Web.
(5) Jogos de Química: Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no
Supermercado
De acordo com Godoi, Oliveira e Codognoto (2010), um jogo educativo deve possuir
duas funções básicas, a lúdica, que está ligada ao divertimento; e a educativa, cujo
objetivo é a ampliação do conhecimento.
Vygotsky (2007) aponta a importância do brinquedo no desenvolvimento da criança,
já que este pode potencializar uma zona de desenvolvimento proximal, além de
fornecer estrutura básica para a mudança de comportamento. Piaget (1985) apontou
que o jogo é um meio poderoso para a aprendizagem e destacou sua importância no
processo de assimilação.
O jogo Carbópolis traz uma abordagem lúdica de uma possível poluição ambiental em
uma cidade que possui uma indústria de carvão, que é uma importante atividade
econômica dessa cidade. A situação-problema colocada deverá ser pesquisada e
resolvida pelo usuário, que é um personagem convidado de uma agência de proteção
ambiental. Para tal, o jogador terá à sua disposição algumas ferramentas que lhe
permitirão estudar o problema, como fazer entrevistas com vários atores envolvidos,
118
instrumentos para fazer a análise da qualidade do ar e da água da chuva e uma
biblioteca, contendo hipertextos do assunto em questão. Caso julgue necessário, após
realizar a pesquisa, o jogador poderá propor a instalação de equipamentos
antipoluentes e, em seguida, instalar e verificar novamente a qualidade do ar e da
água da chuva para verificar se sua hipótese era verdadeira. Apesar de possuir um
sistema inicial de login e senha que permite que cada usuário tenha seu tempo
respeitado, tal mecanismo dificulta a realização de trabalhos em grupo.
O jogo Comprando Compostos Orgânicos no Supermercado consiste em um carrinho
de supermercado percorrendo as prateleiras. À direita da tela, aparece o nome de
uma função orgânica ou de um composto orgânico e na prateleira várias opções que
o jogador deve clicar, escolhendo a que corresponde à resposta da pergunta em
questão. O jogo possui uma interface gráfica simples e só pode ser executado a partir
de um navegador conectado na internet.
Figura 20 – Tela dos jogos Carbópolis e Comprando Compostos Orgânicos no
Supermercado
Fonte: Carbópolis e Comprando compostos orgânicos no supermercado.
3. APRESENTAÇÃO DO PRODUTO TÉCNICO
Este trabalho teve como objetivo identificar e analisar as concepções de
aprendizagem que orientaram a construção de alguns softwares utilizados no ensino
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de Química. As categorias e unidades de análise foram definidas com base em
referencial teórico previamente construído.
A pesquisa permitiu identificar nos softwares aspectos que contribuem para que se
continue praticando uma pedagogia, que valoriza sobremaneira a transmissão de
conteúdo, na qual o aluno possua pouca ou nenhuma participação no processo de
construção de seu conhecimento. Por outro lado, observou-se, também, a partir da
pesquisa, que alguns softwares apresentam alguns aspectos de inovação em que as
questões pertinentes do conteúdo químico são apresentadas em forma de situação-
problema ou ainda aqueles que valorizam o pensamento hipotético-dedutivo e/ou o
trabalho em grupo.
Tendo em vista a necessidade de contribuir para a melhoria das aulas de Química,
faz-se necessário criar um instrumento que seja capaz de avaliar softwares destinados
ao ensino dessa disciplina. Assim, apresenta-se o produto técnico derivado da
dissertação: Instrumento eletrônico para avaliação de softwares de Química. Os
critérios de avaliação foram definidos a partir da revisão teórica e da pesquisa
realizadas neste trabalho e estão apresentados a seguir. Além disso, utilizou-se este
instrumento para avaliar os softwares analisados na pesquisa.
O instrumento consiste em orientações que nortearão a construção de software
(instalável ou on-line44), aplicativo para smartphones e tablets ou, até mesmo, uma
planilha eletrônica (APÊNDICE A).
A partir dos critérios descritos a seguir, o professor avaliador deverá indicar uma nota
em uma escala de 0 a 5, em que 0 (zero) significa “Não” e 5 (cinco) “Totalmente” para
o software a ser analisado. Será disponibilizada também a opção “Não se aplica”,
como exemplificado a seguir para o primeiro critério estabelecido.
44 Disponível em: < http://avaliasoft.educacao-em-acao.pro.br/>. Acesso em: 28 jul. 2015.
120
Figura 21 – Esquema de funcionamento do software
Fonte: Elaborado pelo autor.
Ao final, quando o professor sugerir uma nota para todos os critérios, o programa
apresentará uma média das notas dadas, como mostrado abaixo, sempre
desconsiderando a escolha “Não se aplica”.
Figura 22 – Nota apresentada pelo Software
Fonte: Elaborado pelo autor.
121
Critérios de avaliação do software
(1) Libera o professor de algumas atividades, como a de ficar respondendo certo ou
errado?
Descrição (texto de ajuda): Para Skinner (1972), as máquinas, se corretamente
programadas, poderiam substituir o professor em certos tipos de tarefas,
sobrando assim mais tempo para relações interpessoais, destacadas por ele
como insubstituíveis. Nesse critério, deve ser avaliada a capacidade do software
em liberar o professor.
(2) Coloca o indivíduo frente a conflitos de modo que demande esforços na tentativa
de superá-los?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software
estimula o uso de assimilação e acomodação na resolução de problemas. Piaget
(2013) destaca que, quando o indivíduo utiliza as estruturais mentais que já
possui na tentativa de resolver alguns problemas, isso consiste em assimilação.
Se, por outro lado, na tentativa de resolver uma determinada situação nova, o
indivíduo modifica os sistemas que já possui e constrói novas maneiras de agir
sobre o problema, já que os conhecimentos antigos não são suficientes para
resolvê-los, isso consiste em acomodação.
(3) Estimula o pensamento hipotético-dedutivo?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software
estimula o pensamento hipotético-dedutivo, característico do estágio da lógica
formal proposto por Piaget (1993). Tal pensamento caracteriza-se por
estabelecer hipóteses e deduzir as consequências que estas implicam, de
maneira semelhante ao que ocorre no método científico experimental.
(4) Oferecem atividades dentro da zona de desenvolvimento proximal?
Descrição (texto de ajuda): Um dos conceitos mais importantes da teoria de
Vygotsky (2007) é o da zona de desenvolvimento proximal, que consiste
122
basicamente na distância entre as atividades que o sujeito consegue realizar
sozinho (zona de desenvolvimento real) e as que ele consegue realizar com
ajuda de outro mais experiente (zona de desenvolvimento potencial). Nesse
critério, deve-se analisar se o software oferece (ou tem condições de oferecer)
atividades dentro da zona de desenvolvimento proximal.
(5) Apresenta o conteúdo químico como uma ferramenta para interpretar o mundo
e intervir na realidade?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software, de
acordo com o PCN+, apresenta o conteúdo químico considerando que a Química
pode ser um instrumento da formação humana que amplia os horizontes culturais
e a autonomia no exercício da cidadania, se o conhecimento químico é
promovido como um dos meios para interpretar o mundo e intervir na realidade,
se é apresentado como ciência, com seus conceitos, métodos e linguagens
próprios, e como construção histórica, relacionada ao desenvolvimento
tecnológico e aos muitos aspectos da vida em sociedade (BRASIL, 2002, p. 87).
(6) Apresenta o conteúdo de modo criativo e com recursos que seriam impossíveis
de serem feitos utilizando-se o livro didático tradicional?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério deve-se analisar se o software possui
recursos próprios da informática, como movimento e interatividade, que são
impossíveis de serem feitos a partir de um livro didático tradicional.
(7) Estimula a interação entre indivíduos na realização de tarefas comuns?
Descrição (texto de ajuda): Driver (1999) aponta que, quando os alunos estão
envolvidos na realização de tarefas comuns, os conhecimentos, inclusive os
científicos, são construídos. Nesse critério, deve-se analisar se o software
estimula o trabalho em grupo na realização de tarefas comuns.
(8) Apresenta um equilíbrio entre fenômeno, teoria e representação?
123
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software possui
um equilíbrio entre teoria, fenômeno e representação, três aspectos importantes
do conhecimento químico, como destacam Mortimer, Machado e Romanelli
(2000). De acordo com esses autores, o aspecto teórico refere-se a explicações
de natureza atômico-molecular; o representacional, aspectos simbólicos, como
as equações e fórmulas; e o fenomenológico refere-se aos fenômenos de
interesse da Química.
(9) Apresenta o conteúdo químico em forma de situação-problema?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software
apresenta o conteúdo químico em forma de situação-problema, o que, conforme
Mortimer, Machado e Romanelli (2000), resulta em uma demanda por
abordagens interdisciplinares, contribuindo assim na formação de cidadãos.
(10) Permite interatividade, de modo que o aluno possa participar da construção do
seu próprio conhecimento?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software
apresenta aspectos, como o da interatividade, por exemplo, que contribuem para
que o aluno participe da construção de seu próprio conhecimento.
(11) Apresenta manual e/ou orientação didática que efetivamente contribui para que
o professor possa utilizá-lo?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software possui
manual técnico e/ou orientação didática que facilita o seu uso.
(12) Contribui para um trabalho interdisciplinar?
Descrição (texto de ajuda): Thiesen (2008) afirma que o mundo está cada vez
mais interdisciplinarizado e complexo e cabe à escola acompanhar o ritmo
dessas mudanças. Nesse critério, deve-se analisar se o software apresenta
aspectos que contribuem para um trabalho interdisciplinar.
124
(13) Apresenta o conteúdo químico de forma correta e atualizada?
Descrição (texto de ajuda): Nesse critério, deve-se analisar se o software
apresenta os conceitos, a representação de fenômenos, os modelos, as
classificações de forma correta e atualizada.
O QUADRO 4 a seguir apresenta os resultados da análise dos softwares utilizados
nesta pesquisa utilizando-se o instrumento eletrônico para avaliação de softwares.
Quadro 4: Nota recebida por cada software de acordo com as questões
elaboradas na pesquisa e a respectiva nota final obtida utilizando-se o
instrumento eletrônico para avaliação de softwares de Química.
Software Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Nota45
TP1 1 0 0 NA 2 3 0 1 0 1 2 0 3 2,2
TP2 1 0 0 NA 2 3 0 1 0 1 0 0 3 1,8
S1 1 2 4 NA 3 5 0 5 0 3 2 0 5 5,0
S2 1 5 4 NA 3 5 0 4 0 5 2 0 5 5,6
CM1 1 1 4 NA 2 3 0 2 0 3 1 0 5 3,6
CM2 1 1 4 NA 2 3 0 2 0 3 1 0 5 3,6
PR1 5 4 3 5 3 4 0 2 3 0 1 0 NA 5,0
PR2 5 4 3 3 3 4 0 2 3 0 1 0 NA 4,6
JQ1 5 4 5 NA 5 5 0 2 5 5 1 0 5 7,0
JQ2 5 0 0 NA 1 3 0 1 0 1 1 0 2 2,4
45 Conforme explicitada na descrição do produto técnico, a nota final foi obtida calculando-se a média das notas obtidas, excluindo-se as opções “NA”. O resultado obtido foi multiplicado por 2 para se obter a nota em 10 pontos.
125
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com a proposta de um instrumento eletrônico para avaliação de softwares, busca-se
possibilitar que professores de Química possam avaliar softwares dessa disciplina ao
utilizá-los e, a partir dessa avaliação, fazer uma reflexão dos aspectos pedagógicos
explícitos ou implícitos no software e, assim, escolher uma metodologia que seja
adequada para sua utilização. Com isso, contribui-se com o ensino dessa disciplina
que, historicamente, é vista como abstrata e difícil de ser compreendida pelos
estudantes.
Por meio dos critérios descritos, nesse instrumento, procura-se promover uma
reflexão sobre os principais objetivos de se usar o computador no ensino, já que,
quando utilizado como uma ferramenta de construção do conhecimento, ele assume
o papel principal de desenvolver a aprendizagem, caracterizando, dessa forma, uma
pedagogia que coloque o indivíduo sujeito da construção de seu conhecimento,
diferentemente da visão tradicional, que enxerga, no computador, uma maneira mais
moderna de repassar o conteúdo para sujeitos passivos, como acontece ainda hoje
em um grande número de escolas.
A partir da utilização desse instrumento, construído a partir de critérios estabelecidos
com base em referencial teórico, professores de Química poderão não somente
avaliar um software, mas ter a oportunidade de refletir sobre metodologias inovadoras
de ensino-aprendizagem que promovam a formação de sujeitos críticos, capazes de
compreender o mundo e a sociedade em que vivem, contribuindo desta forma para a
qualidade da educação e o desenvolvimento local.
Além disso, este instrumento eletrônico de avaliação de softwares permitiu avaliar, a
partir das unidades de análise construídas nesta pesquisa, os softwares analisados
neste trabalho, de modo que um professor de Química conhecendo as potencialidades
e deficiências de cada um destes programas, terá a oportunidade de integrar melhor
um ou mais destes recursos aos seus objetivos.
126
5. REFERÊNCIAS ACCELRYS DRAW. Version 4.2: Accelrys, Inc, 2014. Disponível em: <http://accelrys.com/resource-center/downloads/freeware/index.html>. Acesso em 27 mai. 2015. ACD/CHEMSKETCH. Freeware Version: Advanced Chemistry Development, Inc, 2015. Disponível em: <http://www.acdlabs.com/download/freeware/chemsk2015.exe>. Acesso em: 28 jul. 2015. BENITE, Anna Maria Canavarro; BENITE, Claudio Roberto Machado. O computador no ensino de química: Impressões versus realidade. Em Foco as escolas públicas da Baixada Fluminense. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 10, n. 2, p. 303-319, 2009.
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129
5.CONSIDERAÇÕES FINAIS
A pesquisa realizada buscou identificar e analisar as concepções de aprendizagem
que sustentam a construção de softwares utilizados no ensino de Química, tendo em
vista desenvolver uma contribuição técnica que permite avaliar softwares dessa
disciplina, colaborando, dessa forma, para o ensino e o desenvolvimento local.
A revisão de literatura mostrou que muitas escolas já possuem um alto grau de
informatização. Apesar disso, os computadores ainda estão sendo pouco utilizados
com uma abordagem pedagógica que, efetivamente, promova o aprendizado. Em
outras palavras, a escola modernizou-se com a compra de equipamentos, mas a
forma de apresentação dos conteúdos é bem semelhante à metodologia
tradicionalmente praticada há décadas, na qual o saber do aluno é pouco valorizado
e este recebe, passivamente, as informações.
Além disso, a literatura também mostrou que um ponto chave na utilização da
informática como ferramenta de inovação pedagógica e promoção da aprendizagem
é a formação do professor, já que este pouco tem inovado em sua prática diária,
especialmente com relação ao uso do computador. Essa formação não consiste
somente em prover o professor com conhecimentos técnicos de informática, mas
capacitá-los a enxergar no computador uma importante ferramenta para o
desenvolvimento de habilidades e uma mudança de cultura.
A implantação da informática com esse enfoque requer grandes desafios que vão
muito além de adquirir equipamentos e montar laboratórios de informática. É preciso
pensar no que significa ensinar e aprender, bem como o papel da escola, do professor
e da comunidade escolar na educação.
A pesquisa investigou se aspectos importantes do processo de ensino-aprendizagem
estão implícitos ou explícitos em softwares utilizados no ensino de Química. Os
resultados desta pesquisa apontaram que muitos aspectos importantes de como se
dá a aquisição do conhecimento são pouco ou totalmente desconsiderados no
processo de construção desses softwares, que, muitas vezes, apresentam o conteúdo
pronto, acabado, desvinculado da realidade e com pouca possibilidade de interação.
130
Ademais diversos não possuem manuais didáticos ou orientações metodológicas, o
que dificulta a utilização de tais instrumentos, sobretudo por aqueles professores com
pouca familiaridade com a tecnologia computacional.
Por meio da pesquisa realizada foi possível construir um produto técnico que consiste
em um instrumento eletrônico capaz de avaliar softwares utilizados no ensino de
Química, a partir de critérios construídos com base na pesquisa.
131
6. REFERÊNCIAS ACCELRYS DRAW. Version 4.2: Accelrys, Inc, 2014. Disponível em: <http://accelrys.com/resource-center/downloads/freeware/index.html>. Acesso em 27 mai. 2015. ACD/CHEMSKETCH. Freeware Version: Advanced Chemistry Development, Inc, 2015. Disponível em: <http://www.acdlabs.com/download/freeware/chemsk2015.exe>. Acesso em: 28 jul. 2015. ALMEIDA, Fernando José de; FRANCO, Monica G.. Pesquisa sobre o uso das tecnologias de informação e comunicação nas escolas brasileiras: TIC Educação 2013 [livro eletrônico] 1. ed., São Paulo Comitê Gestor da Internet no Brasil, 2014. Disponível em: <http://www.cetic.br/media/docs/publicacoes/2/tic-educacao-2013.pdf>. Acesso em 06 mai. 2015. BENITE, Anna Maria Canavarro; BENITE, Claudio Roberto Machado. O computador no ensino de química: Impressões versus realidade. Em Foco as escolas públicas da Baixada Fluminense. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, v. 10, n. 2, p. 303-319, 2009. BRASIL. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO (MEC), Secretaria de Educação Média e Tecnológica (Semtec). PCN+ Ensino médio: orientações educacionais complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais – Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Brasília: MEC/Semtec, 2002. BRASIL. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO. Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira. Matriz de Referência para o ENEM 2009. Brasília, 2009. 26p. BRASÃO, Maurício dos Reis. Políticas de formação para o programa um computador por aluno-PROUCA. Encontro de Pesquisa em Educação, v. 1, n. 1, p. 193-205, 2013. BRUNER, J.. Actual minds, possible worlds. Cambridge: Harvard Univ. Press, 1986. CARBONELL, Jaume. A arte de inovar: a mudança na escola. Porto Alegre: Artmed Editora, 2002. 120 p. CARBÓPOLIS. Versão Java 2.0. Rio Grande do Sul: UFRGS, 2015. Disponível em: <http://www.iq.ufrgs.br/aeq/carbopp.htm>. Acesso em: 28 jul. 2015. CARDOSO, Sheila Pressentin; COLINVAUX, Dominique. Explorando a motivação
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7. APÊNDICES
7.1 Apêndice A – Figura 23: Tela do produto técnico – instrumento de avaliação
de Software desenvolvido em formato de planilha eletrônica
Fonte: Elaborado pelo autor.
