D I S C I P L I N A Instrumentação para o ensino de química IIligações entre conceitos com as palavras de enlace; n reelaborar o mapa na busca de outros tipos possíveis de relações

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Márcia Gorette Lima da Silva

Isauro Beltrán Núñez

Instrumentação para o ensino de química IID I S C I P L I N A

Os mapas conceituais e a aprendizagem de conceitos

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09

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Aula 09 Instrumentação para o Ensino de Química II

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Apresentação

Na aula 8 – Aprendizagem de conceitos como construção de significados –, abordamos a teoria de Ausubel, aprendizagem significativa que explica a aprendizagem compreensiva como processo de construção de significados para os novos conceitos.

Nesta aula, iremos discutir as estratégias para a aprendizagem significativa.

Você observará que a partir do modelo de Ausubel, Joseph Novak (1991) propõe mapas conceituais como estratégia simples, que se constituem em mais uma poderosa ajuda para os estudantes aprenderem a organizar os materiais de aprendizagem a partir do estabelecimento de relações significativas e não arbitrárias entre os conceitos.

Apresentaremos, nesta aula, a definição para mapa conceitual, seu processo de elaboração, seus elementos e suas características, dentre estas, destacaremos algumas necessárias à construção desses mapas.

ObjetivosExplicar os mapas conceituais como representação da estrutura conceitual dos conteúdos.

Planejar atividades de ensino para a construção de mapas conceituais.


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Os mapas conceituais como ferramenta cognitiva: processo de elaboração, elementos e características

Os mapas conceituais foram propostos por Joseph Novak (1975 apud RIBEIRO; NÚÑEZ, 2004) como estratégia, instrumento ou recurso da aprendizagem significativa. São instrumentos que podem ajudar na busca das idéias prévias dos estudantes e na

organização hierárquica dos conceitos. Consistem em um esquema visual que representa as relações significativas entre os conceitos, além de poder expressar a compreensão dos estudantes sobre o campo conceitual do tema. São representações gráficas semelhantes a diagramas que indicam relações hierárquicas entre conceitos.

O mapa conceitual, segundo Novak e Gowin (1988), pode apresentar-se como um(a):

n estratégia – ajudar os estudantes na aprendizagem e os professores na organização dos materiais para a aprendizagem;

n método – ajudar os estudantes e professores a captar o significado dos materiais para a aprendizagem;

n recurso – recurso esquemático para representar o conjunto de significados na estrutura de proposições.

Isto é, para Novak (1991), o mapa conceitual é uma ferramenta ou um método usado para ilustrar as estruturas cognitivas ou de significado pelas quais os estudantes percebem e processam experiências. Além disso, possibilita revelar os conteúdos conceituais de um tema, unidade ou disciplina e suas relações por meio de uma representação gráfica que expressa a relação entre a lógica do conteúdo e a lógica psicológica dos estudantes que constroem o mapa. É uma ferramenta para trabalhar as linguagens gráfica, oral e escrita quando se organiza a aprendizagem como um processo de negociação de sentidos tendo como referência o conteúdo da disciplina. Nesse processo, a predisposição afetiva dos estudantes é uma condição necessária.

Observe que é importante considerar o papel explícito da linguagem na troca de informação no processo de aprendizagem. A linguagem é uma ferramenta do pensamento, essencial para conscientizar os processos de construção e significação do conhecimento como produto desse

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processo. Nesse sentido, a construção de mapas conceituais deve se dar em um processo de negociação de significados dos estudantes com os propósitos da disciplina.

Para Novak e Gowin (1988, p.23), “os mapas conceituais têm a vantagem de servir para o estudante separar a informação significativa da trivial”. Desempenham um papel importante na aprendizagem dos estudantes e no planejamento e organização do currículo, criando uma atmosfera de respeito mútuo e cooperação, numa batalha em que o monstro a ser conquistado é a significação da informação e a vitória é compartilhar o significado.

Os mapas conceituais são constituídos por conceitos (conteúdos conceituais, estudados anteriormente), proposições e palavras de enlace. Vejamos o significado dos dois últimos.

n A proposição: formada por dois ou mais termos conceituais (conceitos) unidos por uma palavra de enlace para formar uma unidade semântica. A unidade semântica tem valor de verdade por afirmar ou negar algo de um conceito.

n As palavras de enlace: palavras que servem para unir os conceitos em proposições que têm um sentido, determinando um tipo de relação entre os conceitos. São exemplos de palavras de enlace: com a finalidade de; podem ser; suas características; que influem em; na base de, entre outras.

Observe a seguir um exemplo dos elementos de um mapa conceitual em Química.

Além dos pontos destacados até agora, cabe ressaltar que os mapas conceituais possuem outras características, como a hierarquização, a seleção e o impacto visual. Vejamos cada uma dessas características.

n Hierarquização: os conceitos estão dispostos na ordem de importância ou de inclusividade, numa relação de subordinação conceitual. Os conceitos mais abrangentes ocupam os lugares superiores. Um conceito só aparece uma vez e são usadas linhas (setas) para indicar o conceito derivado.

n Seleção: síntese ou resumo que contém a parte mais importante ou significativa de uma mensagem, tema ou texto.

Proposição - unidade de sentido

Os materiais

conceito conceitopalavra de enlace

podem ser sólidos


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Ligação

Mapa conceitual

hierarquiaimpacto visual simplificação

regularidades

inclusão

objetos acontecimentos

seleção

esquemaepítomes

um recurso para representação

estrutura de proposições

palavrasde enlace

termosconceituais

redesconceituais

diagramade fluxo

conceitos

é

de

em

de uma

caracteriza-se por

e destinguem-se de

integrada por

por ordem de requer

que seexprimemque são


n Impacto visual: trata-se de uma representação visual em que os conceitos e suas relações devem ser apresentados de modo simples e claro. Usam-se os mesmos destaques para os conceitos, por exemplo, estes devem estar dentro de uma figura geométrica, como um retângulo, com um destaque no tipo de letra:

Os elementos e a estrutura de um mapa conceitual são apresentados a seguir (ONTÓRIA et al., 1994, p. 33).

Figura 1 – Elementos e estrutura de um mapa conceitual

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Construção de mapas conceituais

Até agora, você pôde observar que os mapas conceituais podem ser elaborados durante a aprendizagem de um tema, com um conteúdo potencialmente significativo. Podem também ser usados como ferramentas de avaliação, mas faz-se necessário ensinar

aos estudantes as formas de construí-los. É importante considerar que cada estudante pode elaborar sua própria versão do mapa, isto é, ressaltar a negociação de significados e sentidos entre os estudantes mediados pelo conhecimento conceitual da ciência como uma referência. Mas, o que devemos considerar na construção de um mapa conceitual?

Segundo Ross (2000) e Ontória et al. (1994), a construção de um mapa conceitual supõe:

n selecionar os conceitos-chave do conteúdo do texto, do tema, da unidade ou da disciplina;

n selecionar os conceitos por ordem de inclusão. Definir o conceito inclusor inicial, a partir do qual, pelo mecanismo de diferenciação progressiva, constrói-se a hierarquia com conceitos mais específicos, ou relacioná-los para formar conceitos de maior grau de generalização, pelo mecanismo da reconciliação integradora;

n estabelecer relações entre conceitos por meio de linhas e retas;

n explicitar as relações entre os conceitos por meio das linhas ou setas incluindo as palavras de enlace;

n atribuir significados aos conceitos e às conexões entre conceitos, compreendendo as proposições como unidade de sentido;

n estabelecer as relações horizontais e verticais;

n analisar o impacto visual do mapa fazendo as correções necessárias.

O que é um mapa conceitual?

Discuta, usando exemplos, as características dos mapas conceituais.


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Misturas

podem ser

podem ser

Misturasheterogêneas

Misturashomogêneas

Misturashomogêneas

líquidas

Misturashomogêneas

sólidas

Misturashomogêneas

gasosas


É importante que você observe que, para a construção de um mapa conceitual, há pontos importantes a serem considerados, além dos itens apresentados anteriormente, a saber:

n ter clareza dos objetivos da aprendizagem;

n classificar os conceitos por níveis de abstração e inclusividade, o que permite esclarecer os níveis de subordinação, coordenação, supra-ordenação entre os conceitos;

n identificar o conceito nuclear, inclusor, de maior generalização (abstração), o qual deve ser colocado na parte superior do mapa, dentro de um círculo, retângulo ou quadrado, destacado com uma cor diferente;

n construir o mapa como derivação hierárquica do conceito inclusor, solicitando as ligações entre conceitos com as palavras de enlace;

n reelaborar o mapa na busca de outros tipos possíveis de relações não previstas inicialmente ou de erros, procurando compreendê-lo.

É importante também que o estudante saiba como construir um mapa conceitual a partir de um texto geral de um determinado tema. Nesse sentido, Ross (2000, p. 9) propõe as seguintes etapas:

a) ler o texto e identificar palavras que expressam as idéias principais ou as palavras-chaves. Não incluir muitas informações, apenas as mais importantes;

b) sublinhar as palavras identificadas, de forma que não faltem ou excedam nomes ou substantivos comuns, os termos técnicos ou científicos;

Figura 2 – Exemplo de um mapa conceitual para o conceito de misturas

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c) identificar o termo geral e escrevê-lo na parte superior do mapa conceitual, colocando-o dentro de um círculo ou elipse;

d) identificar os sub-temas ou conceitos menos gerais e escrevê-los em um segundo nível. Colocar os conceitos dentro de um círculo ou elipse;

e) indicar as conexões entre o tema geral e os sub-temas, por meio de linhas ou setas. Escrever as palavras de enlace em cada uma das conexões.

Quais elementos devem ser considerados para ensinar os estudantes a construir mapas conceituais?

Construa um mapa conceitual a partir dos textos que seguem.

Texto 1:

Água poluída

A água que não é útil para beber, lavar, irrigar ou ter uso industrial é chamada de água poluída. A poluição pode ser térmica, por radioisótopos, metais tóxicos, solventes orgânicos, ácidos ou bases. A água pode ser considerada poluída para alguns usos, mas não para outros. A água é poluída principalmente pela atividade humana, mas causas naturais como o assoreamento dos rios, a lixiviação de metais de rochas e do solo, e a presença de matéria orgânica oriunda de animais ou de taninos de vegetais em decomposição também são fontes de poluição. Como a atividade poluidora humana é contínua, muitos governos têm passado legislações para a conservação e a não poluição da água disponível. As principais leis nesse sentido obrigam os agentes poluidores a tratar a água utilizada antes que ela seja devolvida ao rio ou lago, e são leis lógicas, pois é sempre mais fácil tratar a água antes de devolvê-la ao meio ambiente, do que despoluir um rio ou um lago.


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Texto 2:

Água: abundância, uso, reutilização, e poluição

A água é uma substância única, sem ela a vida no nosso planeta seria impossível.

Existe muita água, mas ela não está distribuída com igualdade, alguns locais do planeta possuem muita água, outros locais não têm virtualmente nenhuma. As propriedades da água vêm de sua polaridade, de sua não usual alta constante dielétrica, e das ligações de hidrogênio que faz consigo mesma. Essas propriedades fazem com que ela carregue compostos dissolvidos, alguns bastante tóxicos, e ainda vírus e bactérias perigosas. Nos países desenvolvidos do mundo a água pura é tomada como certa, mas é muito difícil obter água que seja pura o suficiente para o consumo humano, para os animais e plantas. O trabalho de purificar a água está se tornando mais difícil, devido à contaminação de resíduos químicos da indústria, da mineração, da agricultura e das atividades caseiras. Em alguns Estados existem sérios problemas de abastecimento, e o ideal seria que fossem tomadas atitudes pessoais e medidas oficiais para qualquer tipo de racionamento possível. Assim sendo, geralmente nós não temos água suficiente, e aquela disponível corre o risco de estar contaminada por produtos químicos que podem por nossa vida em risco.

Os pequenos valores apontados para a água disponível em rios e lençóis freáticos posam um grande problema ao consumo em países industrializados, mesmo em lugares bem servidos, como no nosso caso. A falta d'água, muito comum em muitas de nossas cidades, junto com o problema da poluição, requerem um estudo cuidadoso das possíveis soluções e de uma cooperação geral. Uma solução a longo prazo requer a conservação, a reutilização, e principalmente a consciência do cidadão de não tomar como garantida a presença perene de fontes de água limpa.

Fonte: <http://inorgan221.iq.unesp.br/quimgeral/respostas/agua.html>.

Juntamente com três colegas, analise, discuta e negocie os sentidos do mapa que você construiu de maneira que possa, se necessário, reconstruí-lo em grupo.

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Para os estudantes

- compreensão de novos conceitos;- organização do conteúdo conceitual;- integração do conteúdo;- desenvolvimento da capacidade do uso de diferentes linguagens.

Para os professores

- auxiliam na compreensão da “compreensão” dos estudantes;- facilitam o ensino;- passam uma imagem geral, integral dos conteúdos;- ajudam na visualização dos conceitos e suas relações;- auxiliam na avaliação dos estudantes.


Algumas utilidades dos mapas conceituais

Os mapas conceituais apresentam diferentes utilidades para professores e para estudantes, entre elas, podemos citar as que seguem.

Ontória et al. (1994, p. 44) destacam alguns pontos importantes em relação ao papel do professor, os quais devem ser considerados tais como:

n é um mediador entre a estrutura conceitual da disciplina e a estrutura cognitiva do estudante;

n deve ser um facilitador das aprendizagens do estudante, sendo uma de suas funções proporcionar-lhes uma seleção de conteúdos culturais significativos, além de estratégias cognitivas que permitam a construção eficaz de novas estruturas cognitivas;

n deve questionar, problematizar, motivar, negociar, refletir com os estudantes intencionando possibilitar-lhes a reflexão sobre seus conhecimentos prévios no avanço de novas representações conceituais. Nesse sentido, deve contribuir para desenvolver atitudes positivas em relação à aprendizagem. (ONTÓRIA, 1994, p. 44)


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Organize uma situação de ensino para trabalhar com os estudantes a construção de um mapa conceitual de uma unidade do conteúdo de Química.

Elabore um planejamento de uma situação para avaliar um conteúdo pela técnica de mapa conceitual.

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Leitura ComplementarMOREIRA, Marco Antonio. Mapas conceptuales en la enseñanza de la fisica. Contactos, México, v. 3, n. 2, p. 38-57, 1988.

Neste artigo, o autor faz uma discussão sobre os fundamentos e o uso de mapas conceituais no ensino da Física. Os mapas conceituais são apresentados como ferramentas na solução de problemas que podem se constituir como suporte às estratégias de aprender a aprender, no caso dos conceitos.REV

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Resumo

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Nesta aula, vimos que os mapas conceituais fundamentados na aprendizagem significativa de Ausubel apresentam-se como técnica útil para a aprendizagem de conceitos como construção de sentidos. Constituem ferramentas para integrar conteúdos conceituais, contrapondo-se à fragmentação destes, que é uma característica do “ensino tradicional”. Já como instrumentos de avaliação, possibilitam ao professor e aos estudantes explicitar elementos da compreensão do conteúdo como componente das suas estruturas cognitivas. Vimos que quando os estudantes constroem mapas conceituais explicitam a organização que os conceitos vão ganhando nas suas estruturas cognitivas como processo de negociação dos sentidos negociados. Nesse processo, o pensamento fortalece-se pelo uso de diferentes tipos de linguagens (gráfico, escrito, oral). Os mapas conceituais podem contribuir para a metacognição na aprendizagem, à medida que se toma consciência do “conhecimento do conhecimento”, ou seja, saber que instrumentos utilizar para aprender os processos de construção dos mapas (organizar, classificar, associar, estabelecer relações, reestruturar, comparar, identificar etc.).

Auto-avaliação

Explique a importância de se trabalhar com mapas conceituais no ensino de Química.

Apresente um exemplo e discuta a partir dele os elementos e características dos mapas conceituais.

Construa um mapa conceitual que represente o sistema de conceitos do programa da disciplina no 9o ano do Ensino Fundamental.


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�2 Aula 09 Instrumentação para o Ensino de Química II

Referências

AUSUBEL, P. D.; NOVAK, J. D.; HANESIAN, H. Psicología educativa: un punto de vista cognoscitivo. Mexico: Trillas, 1997.

KLEIN; S. L. Água: qualidade, poluentes e tratamento. São Paulo: UNESP, [2002?]. Disponível em: <http://www.ignoran221.iq.unesp.br/quimgeral/respostas/agua.html>. Acesso em: 14 ago. 2006.

NOVAK, J. D. Ayudar a los alumnos a aprender como aprender: la opinión de un professor-investigador. Enseñanza de las Ciencias, Barcelona, v. 9, n. 3, p. 215-227, 1991.

NOVAK, J.; GOWIN, D. B. Aprendiendo a aprender. Barcelona: Martínez Roca, 1988.

ONTÓRIA, A. et al. Mapas conceituais: uma técnica para aprender. Lisboa: Edições Asas, 1994.

RIBEIRO, R. P.; NÚÑEZ, I. B. Pensando a aprendizagem significativa: dos mapas conceituais às redes conceituais. In: NÚÑEZ; I.B.; RAMALHO, B.L. (Orgs.). Fundamentos do ensino-aprendizagem das ciências naturais e da matemática: o novo ensino médio. Porto Alegre: Sulina, 2004. p. 201-225.

ROSS, O. H. ¿Cómo elaborar mapas conceptuales en el aula? Lima: Escuela Viva, 2000.

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