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TÍTULO: INVENTARIO DE CONCEPÇÕES E PERFIS CONCEITUAIS DE ESTUDANTES SOBRE TEMASDAS CIÊNCIAS AMBIENTAIS E SUSTENTABILIDADETÍTULO:

CATEGORIA: CONCLUÍDOCATEGORIA:

ÁREA: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E SAÚDEÁREA:

SUBÁREA: ECOLOGIASUBÁREA:

INSTITUIÇÃO: UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULOINSTITUIÇÃO:

AUTOR(ES): NATALIA SAMPAIO DOS REISAUTOR(ES):

ORIENTADOR(ES): MAURICIO ANAYAORIENTADOR(ES):

PRÓ-REITORIA ADJUNTA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO

PROGRAMA INSTITUCIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA PIBIC 2013/2014

FORMULÁRIO PARA RELATÓRIO FINAL ORIENTADOR: Prof. Dr. Mauricio Anaya Curso: Ciências Biológicas – Licenciatura Plena E-mail: [email protected] Título do Projeto: Inventário de concepções e perfis conceituais de estudantes sobre temas das ciências ambientais e sustentabilidade.

Palavras-chave: 1. Inventário de concepções

2. Perfil conceitual

3. Ciências ambientais

Bolsista: Natalia Sampaio dos Reis Voluntários:

SUMÁRIO

1. RESUMO DO TRABALHO .................................................................................................... 2

2. INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 3

3. DESENVOLVIMENTO .......................................................................................................... 4

Procedimentos metodológicos ......................................................................................................... 4

Os índices de dificuldade e discriminação ...................................................................................... 5

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................. 7

Perfil conceitual ............................................................................................................................. 18

5. CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 20

6. ANEXOS ................................................................................................................................ 21

Questionário para a elaboração do Inventário de Concepções ...................................................... 22

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 24

2

1. RESUMO DO TRABALHO

Este projeto visou o aperfeiçoamento da compreensão mais detalhada do processo de ensino-

aprendizagem nas áreas das ciências ambientais e sustentabilidade, através de uma proposta de

elaboração de inventários de concepções para a construção de perfis conceituais por entrevistas

individuais.

Foram realizados levantamentos bibliográficos para a elaboração de questionários de múltipla

escolha. A análise dos erros e acertos destes testes subsidiou a elaboração de roteiros de

entrevistas aplicáveis a três grupos aleatórios de alunos do ensino fundamental II e médio,

divididos em três escolas, sendo duas públicas e uma da rede privada. O roteiro de entrevistas foi

baseado na orientação metodológica para a elaboração de perfis conceituais.

3

2. INTRODUÇÃO

Conforme orientações inseridas no PCN em Ciências Naturais (Parâmetros Curriculares

Nacionais) disponíveis no portal do MEC, o aluno do ensino fundamental e médio deverá ser

capaz de perceber-se integrante, dependente e agente transformador do ambiente, identificando

seus elementos e as interações entre eles, e assim contribuindo ativamente para a melhoria do

meio ambiente. Por isso se faz necessário um levantamento das concepções alternativas em

biologia, com ênfase nas áreas das Ciências Ambientais e sustentabilidade para compreender o

nível de conhecimento empírico e assimilado em ciências.

Enquanto os inventários de concepções (sensu D’AVANSO, 2008) constituem ferramentas

essenciais a professores e gestores de instituições de ensino na avaliação e no aperfeiçoamento da

pratica docente, a elaboração de perfis conceituais (MORTIMER, 1996) visa à tomada de

consciência do aluno sobre a utilidade pragmática e pertinente do aprendizado em ciências – em

determinadas situações onde esse conhecimento é necessário – permitindo que o próprio aluno

seja um dos agentes da sua inclusão no contexto acadêmico e profissional. Em comum, estes

instrumentais tem a necessidade do levantamento das concepções alternativas dos alunos como

parte dos requisitos para as suas aplicações, principal objetivo deste projeto. Adicionalmente, o

levantamento de concepções alternativas no Brasil, no tocante às ciências ambientais e

sustentabilidade, precisa ser incentivado e ampliado devido a sua crescente exigência nos

processos avaliativos em sistemas de ensino e de seleção, além de se mostrar imprescindível no

desenvolvimento da cidadania e conscientização em relação ao meio em que vivemos.

4

3. DESENVOLVIMENTO

Procedimentos metodológicos

Para a consecução dos objetivos deste projeto se fez necessária à realização de levantamentos

bibliográficos, com referência às concepções alternativas nas áreas das ciências ambientais e

sustentabilidade para a obtenção de dados através de processos avaliativos denominados

Inventários de Concepções.

Inventários de concepções são instrumentos baseados em pesquisa que medem a compreensão conceitual dos alunos sobre os temas de que compartilham concepções alternativas comuns (também chamados de "equívocos") e raciocínio falho. (D’AVANZO, C. Biology Concept Inventories: Overview, Status, and Next Steps. BioScience. V.58. N. 11. 2008).

Após recolher as informações pertinentes para a formalização da ideia, foi elaborado um

questionário composto de dez questões de múltipla escolha (disponível no item “Anexos” deste

projeto), estas avaliações foram capazes de evidenciar as problemáticas de compreensão e de

ensinamento dentro e fora das instituições de ensino sobre o referido assunto; o uso de questões

que induzirão o participante as respostas mais obvias (“distractors”) devido à má interpretação da

pergunta, falha no entendimento do assunto quando este foi ministrado pelo seu docente ou ainda

por não condizer com seu conhecimento empírico facilitaram a percepção destas concepções

alternativas; pois estudos apontam que algumas incoerências demonstradas em sala de aula

relativas à sustentabilidade e ciência tem âmbito sociocultural (MORTIMER, 1996). Todas as

perguntas foram relacionadas aos principais problemas e soluções no que dizem respeito às

ciências ambientais, contendo, também, campos para que o participante informe o nível de

dificuldade por ele encontrado para responder a pergunta.

Após a conclusão dos questionários, estes, foram aplicados a trinta e um alunos do ensino

fundamental II frequentando o 9º ano em escola pública e, aplicado também, a nove alunos

frequentando instituição privada no mesmo ano letivo; os mesmos questionários em questão

foram aplicados, da mesma forma, aos alunos do 3º ano do ensino médio em instituição publica;

Para efetuar a execução dos questionários mencionados, as três instituições de ensino se

dispuseram como voluntários para participar deste projeto onde os discentes receberam instruções

e o acompanhamento de um pesquisador para formalização das respostas. Com a obtenção dos

dados através das resoluções, os elementos foram agregados e analisados; estas investigações

5

averiguadas deram inicio aos resultados que iniciaram a elaboração dos inventários de

concepções.

Os perfis conceituais, por sua vez, reforçam o entendimento sobre as concepções alternativas dos

alunos estudados.

O perfil conceitual pode se constituir num instrumento para planejamento e análise do ensino de ciências. A partir dele, obstáculos à aprendizagem dos conceitos podem ser identificados e trabalhados em sala de aula numa visão de aprendizagem de ciências como mudança de perfis conceituais, onde o aluno não necessariamente tem de abandonar as suas concepções ao aprender novas ideias científicas, mas tornar-se consciente dessas diversas zonas e da relação entre elas. (AMARAL, E. MORTIMER, E. Uma proposta de perfil conceitual para o conceito de calor. [s.d])

Os inventários de concepções nos apresentaram as questões problemáticas no entendimento das

ciências, porém, os perfis conceituais reafirmam estas dificuldades e trazem consigo as reais

concepções dos estudantes, adquiridas sem a interferência didática.

Para isso, foi elaborado um roteiro com perguntas específicas visando a dificuldade de cada

conjunto; utilizando como base as tabelas e análises realizadas previamente; o roteiro com

perguntas descritivas preparado seria a parte inicial para o desenvolvimento de um perfil

conceitual que é capaz de demonstrar a real consciência do aluno mediante os problemas

ambientais que requerem a atenção imediata da sociedade onde está inserido.

Os índices de dificuldade e discriminação

Foram utilizados, também, para fins de apreciação dos resultados obtidos utilizando os

questionários, a adoção da contagem de escores com base nos acertos dos alunos estudados; pois

conforme Russel e Airasian (2008) este resultado é importante para a construção de ensaios de

referência padronizados destinados a comparar a realização relativa de estudantes.

Os cálculos utilizados nos levantamentos deste estudo têm como base os mesmos adotados por

Russel e Airsian, onde:

• Índice de dificuldade por questão: Índice que varia de 0 a 1 indicando a proporção de

alunos que responderam corretamente uma questão. Desta forma, se 70% dos alunos

responderam corretamente a uma questão, está terá um ID de 0,7 %, sendo este superior a um ID

de 0,40, ou seja, uma questão onde somente 40% dos alunos responderam corretamente.

• Índice de discriminação por questão: Este índice permite estabelecer se uma ou mais

questões foram capazes de diferenciar entre os estudantes que tiveram maiores notas na avaliação

6

dos que tiveram menores notas. Este índice varia entre -1 e +1 (valores entre 0,3 e 0,8 são

desejados para todos os testes; testes com discriminação igual ou menor que 0,2 ou negativa,

devem ser revistos). Assim, um índice com discriminação positivo é aquele que foi mais

frequentemente respondido corretamente por aqueles estudantes que obtiveram as maiores notas

do que respondido certo por aqueles que tiveram notas mais baixas. Em outras palavras, qual ou

quais os testes que diferenciaram os alunos com alto desempenho dos alunos com baixo

desempenho. Para realizar estes cálculos foi necessário:

- Calcular as notas (valores de 1 a 10) de cada conjunto de teste aplicado a cada aluno;

- Por turma, estabelecemos uma ordem decrescente de notas, ou seja, da maior nota para a menor

nota;

- Verificamos dois grupos de desempenho: extremamente alto e extremamente baixo (por

exemplo, grupo de notas superiores a 50 pontos e outro com notas inferiores a 40).

- A discriminação se deu através de cálculos onde o numero de alunos do primeiro grupo um

(com maiores notas) que acertou a questão correspondente foi dividido pelo numero de alunos do

grupo dois (com menores notas) que, da mesma forma, acertaram a referida questão; estes foram

divididos pelo numero de integrantes dos grupos, que para fins de avaliação, serão iguais.

Usadas as formas avaliativas de pesquisa; percebemos a necessidade de utilizar outros meios de

conhecer as concepções dos alunos; assim por meio de entrevistas individuais, com perguntas

específicas e dissertativas com relação às dificuldades observadas através dos questionários

avaliativos, é possível identificar o conhecimento científico assimilado e os pontos enfraquecidos

devido ao aprendizado empírico, e cultural, das ciências ambientais, para que desta forma

possamos intervir no processo de ensino-aprendizagem e ampliar a consciência deste discente

sobre sua ação como educando e como ser social.

7

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foi realizada, para fins de calibração, uma aplicação em fase teste, onde dois professores de

Ciências e Biologia, atuantes no ensino fundamental e médio de escolas públicas e privadas,

participaram respondendo aos questionários de forma voluntária; foi informado, também, a estes

que teriam a liberdade para alterar ou opinar sobre as perguntas. Da mesma forma, cinco alunos

de uma escola da rede privada realizaram o questionário. Como nenhum dos grupos apresentou

sugestões de alteração nas questões ou dificuldade de compreensão dos enunciados demos início

a aplicação dos testes a grupos maiores.

A obtenção inicial dos resultados se deu a partir da análise das respostas obtidas através da

aplicação dos questionários desenvolvidos com o propósito de averiguar as concepções dos

estudantes sobre sustentabilidade e ecologia; com os questionários devidamente preenchidos

pelos três grupos citados anteriormente estes foram separados por níveis de escolaridade para a

contagem de respostas corretas como mostra o esquema na tabela 1:

8

Tabela 1: Desempenho em acertos e erros por questões de múltipla escolha sobre conceitos de ciências ambientais e

sustentabilidade, aplicados a três turmas de alunos do ensino fundamental (9ª série) e médio (3ª série) do município

de São Paulo.

ESCOLA: A - Privada

Alunos: 9 9º ANO ENSINO FUNDAMENTAL

Questão 1 % A % B % C % D % E Média de nível Nº acertos Nº erros

0% 0% 11% 0% 89% Fácil 8 1

número de respostas 1 8


11% 0% 0% 78% 11% Fácil 7 2

número de respostas 1 7 1


11% 11% 22% 56% 0% Médio 2 7

número de respostas 1 1 2 5


0% 56% 0% 11% 33% Médio 3 6



22% 22% 44% 0% 11% Médio 2 7



0% 0% 0% 33% 67% Médio 6 3



11% 44% 22% 11% 11% Médio 4 5

número de respostas 1 4 2 1 1


22% 56% 22% 0% 0% Médio 5 4



0% 22% 78% 0% 0% Médio 7 2



11% 11% 44% 11% 11% Dificil 4 5


Para chegar a maiores conclusões, foi necessário incluir nesta análise a quantidade de respostas

corretas e incorretas, bem como a porcentagem assinalada em cada questão e o nível de

dificuldade médio encontrado pelo aluno durante a realização. Assim foi possível constatar que,

neste caso especificamente, as questões 3, 4, 5, 7 e 10 foram respondidas, em sua maioria, de

forma incorreta demonstrando problemas na compreensão dos alunos.

O mesmo procedimento foi adotado para toda a amostra, porém, cada grupo estudado apresentou

dificuldade em questões diferentes.

9

Tabela 2: Desempenho em acertos e erros por questões de múltipla escolha sobre conceitos de ciências ambientais e sustentabilidade, aplicados a três turmas de alunos do ensino fundamental (9ª série) e médio (3ª série) do município de São Paulo.

ESCOLA: B - Pública

Alunos: 31 9º ANO ENSINO FUNDAMENTAL


6% 3% 35% 10% 45% Médio 14 17



48% 3% 3% 45% 0% Médio 14 17



19% 23% 26% 13% 19% Médio 8 23



3% 23% 6% 3% 65% Médio 20 11



65% 6% 10% 6% 10% Facil/medio 20 10



13% 23% 23% 29% 13% Médio 4 27



10% 32% 23% 16% 19% Médio/dificil 10 21



29% 23% 29% 13% 6% Médio/dificil 7 24



13% 55% 26% 6% 0% Médio 8 23



16% 19% 42% 6% 16% Médio 13 18


Este grupo do ensino fundamental II pertencente à escola pública apresentou dificuldade em

responder corretamente a maioria das questões que lhe foram propostas, onde algumas devem

tornar-se objeto de pesquisa mais detalhada devido aos baixos níveis de acertos, conclusão que

pode ser confirmada com base na quantidade de erros apresentados nas questões 6, 8 e 9. Foi

possível identificar que a média do nível de dificuldade da questão considerada pelos alunos

esteve, em grande parte, entre médio e difícil, o que não descarta a hipótese de uma parcela dos

discentes deste grupo ter escolhido uma alternativa de forma aleatória, como demonstram os

números da pergunta oito, onde três das cinco alternativas apresentadas obtiveram escolhas em

10

quantidades próximas entre 23% e 29% do total de alunos, sendo uma escolhida em menor

proporção com 6% e uma em 13% das opções.

Para comparar o nível de conhecimento entre os alunos do ensino fundamental, com faixa etária

entre 13 e 14 anos, foi preciso utilizar um grupo que, de acordo com o PCN para o ensino médio

(MEC. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino Médio. 2000), já houvesse sido apresentado

às questões referentes ao assunto das ciências ambientais e sustentabilidade; e devido ao seu mais

alto grau de instrução, foram observados os seguintes resultados:

Tabela 3: Desempenho em acertos e erros por questões de múltipla escolha sobre conceitos de ciências ambientais e sustentabilidade, aplicados a três turmas de alunos do ensino fundamental (9ª série) e médio (3ª série) do município de São Paulo.

ESCOLA: C

3º ANO - ENSINO MÉDIO 34

Alunos: 34


3% 0% 3% 3% 91% médio 31 3



12% 3% 0% 74% 0% Médio 25 5



3% 6% 12% 79% 0% difícil 4 30



0% 9% 0% 0% 91% médio 31 3



53% 0% 3% 3% 41% médio 18 16



0% 3% 68% 9% 21% médio/dificil 7 27



0% 68% 21% 6% 6% Médio 23 11



6% 15% 3% 76% 0% dificil 5 29número de respostas 2 5 1 26


3% 68% 21% 6% 3% Médio/difícil 7 27



3% 3% 88% 0% 6% muito difícil 30 4


11

As respostas obtidas com este grupo correspondem às expectativas preliminares, uma vez que

possui a maior parte das respostas corretas e, a princípio, com poucas questões respondidas de

forma aleatória devido à quantidade de respostas em cada alternativa, não são próximas em

numero e, geralmente, somente duas são significativas.

Reforçando a análise dos dados para este grupo, o fator nível de dificuldade encontrado deve ser

levado em consideração; não houve, para os participantes deste conjunto, nenhuma questão fácil,

o que pode demonstrar que o aluno tinha certeza da resposta correta ou realmente não sabia sobre

o assunto.

Com estes resultados pudemos partir para uma análise mais detalhada dos dados obtidos; bem

como investigar os índices de dificuldade de cada questão para um referido grupo, o índice de

discriminação que expressa à diferenciação entre os alunos com melhor ou menor desempenho

participantes, o índice comparativo entre escolas da rede privada e pública e quais questões são

mais efetivas para o desenvolvimento do inventário de concepções em ciências ambientais e

sustentabilidade.

Tabela 4: Desempenho em acertos e erros por questões de múltipla escolha sobre conceitos de ciências ambientais e sustentabilidade, aplicados ao ensino fundamental II (9ª ano), em instituição privada do município de São Paulo. Os nove alunos estudados foram divididos em grupo 1, com as maiores notas, e grupo 2 com notas menores. O aluno cinco e suas respectivas notas foram excluídos para garantir a homogeneidade dos grupos e separar os extremos das notas.

ESCOLA "A" - 9º ANO - FUNDAMENTAL II - INSTITUIÇÃO PARTICULAR

ESTUDANTES TOTAL DA PROVA QUESTÕES

(% ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 80 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1

2 70 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 Grupo 1

3 60 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0

4 60 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1

5 50 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0

6 50 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1

7 50 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 Grupo 2

8 40 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0

9 40 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0

Portanto, os índices de dificuldade e discriminação serão:

12

Tabela 5: Resultados relativos às respostas corretas, índice de dificuldade e discriminação por questão do ensino fundamental II (9º ano) em instituição privada.

QUESTÕES CORRETAS CORRETAS DIFICULDADE DISCRIMINAÇÃO

Grupo 1 Grupo 2

1 4 4 1,0 0,00

2 3 3 0,6 0,00

3 1 1 0,2 0,00

4 3 1 0,4 0,50

5 1 1 0,2 0,00

6 3 2 0,5 0,25

7 3 1 0,4 0,50

8 2 2 0,4 0,50

9 4 2 0,6 0,50

10 3 1 0,4 0,50

Assim, estes índices foram calculados por grupos, considerando 0 para erro e 1 para acerto por

questão, desta forma pode-se perceber que os alunos melhor avaliados, destacados como “grupo

1”, estudantes da escola “A” obtiveram notas entre 80 e 60 pontos, já os menos avaliados do

grupo 2 atingiram notas entre 50 e 40 pontos.

Deste modo, foi observado que:

- As questões 1,2 e 6 não discriminam entre alto e baixo desempenho.

- As questões 3 e 5 demonstraram ser muito difíceis (dificuldade em 0,2), juntamente com baixas

quantidades de acertos em ambos os grupos estudados e o índice de discriminação em 0, portanto

esta questão deverá ser revisada.

- As questões 4, 7, 9 e 10 podem demonstrar os alunos com melhor desempenho, pois mesmo

com um nível de dificuldade mais elevado (0,4) a maioria dos alunos presentes no grupo 1

acertou, elevando o índice de discriminação a 0,5 (números aceitáveis de acordo com os padrões

citados por Russel e Airasian (2008))

Para a instituição pública estadual “B”, os resultados se mostraram diferentes:

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Tabela 6: Desempenho em acertos e erros por questões de múltipla escolha sobre conceitos de ciências ambientais e sustentabilidade, aplicados ao ensino fundamental II (9ª ano), em instituição pública do município de São Paulo. Os trinta e um alunos estudados foram divididos em grupo 1, com as maiores notas, e grupo 2 com notas menores. O grupo de alunos destacados e suas respectivas notas foram excluídos para garantir a homogeneidade dos grupos e separar os extremos das notas.

ESCOLA "B" - 9º ANO - ENSINO FUNDAMENTAL


(% ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 90 1 1 1 1 5 0 1 1 1 1

2 70 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1

3 60 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1

4 60 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 Grupo 1

5 50 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0

6 50 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0

7 50 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1

8 50 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0

9 40 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1

10 40 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0

11 40 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0

12 40 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0

13 40 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0

14 40 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1

15 40 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0

16 40 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0

17 40 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1

18 30 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0

19 30 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1

20 30 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1

21 30 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1

22 30 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1

23 30 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0

24 20 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0

25 20 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0

26 20 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0

27 20 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0

28 20 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 Grupo 2

29 20 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

30 10 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

31 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Para este grupo concluímos:

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Tabela 7: Resultados relativos às respostas corretas, índice de dificuldade e discriminação por questão do ensino

fundamental II (9º ano) em instituição pública.

QUESTÕES CORRETAS CORRETAS DIFICULDADE DISCRIMINAÇÃO

Grupo 1 Grupo 2

1 7 3 0,6 0,50

2 6 2 0,5 0,50

3 4 0 0,2 0,50

4 7 2 0,5 0,63

5 10 4 0,8 0,75

6 0 0 0,0 0,00

7 4 2 0,3 0,25

8 5 0 0,3 0,63

9 4 0 0,2 0,50

10 5 1 0,3 0,50

Na instituição “B”, os alunos com melhor desempenho pertencentes ao grupo 1 obtiveram notas

entre 90 e 50 pontos; já os alunos com menor desempenho atingiram notas entre 20 e 10

(desempenho mais baixo em relação aos alunos da escola “A”).

Portanto:

- Para este grupo as questões 1, 2, 3, 9 e 10 não discriminam entre elevado ou baixo desempenho

devido ao seu reduzido valor para discriminação.

- As questões 4,5 e 8 determinam com mais especificidade os alunos com melhor desempenho,

uma vez que o índice de discriminação esteve acima de 0,6 e somente alunos com boas notas

foram capazes de resolvê-la.

- Para as questões 6 e 7 será necessário revisão, pois para este grupo o índice de discriminação

chegou a 0,0 (sem nenhum acerto).

Conforme dito anteriormente, os cálculos sobre o ensino médio demonstram uma diferenciação

importante, pois apesar de, até o momento, estudarmos apenas o ensino fundamental, o ensino

médio foi crucial para diferenciarmos grupos que estudaram pouco sobre o assunto, de um grupo

em especial que já conhece, e agora revisa, todo o conteúdo referente às ciências ambientais; não

podemos deixar de citar, também, que provavelmente, este conjunto de alunos possui maior

informação advinda de mídias sociais e informativas.

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Tabela 8: Desempenho em acertos e erros por questões de múltipla escolha sobre conceitos de ciências ambientais e sustentabilidade, aplicados ao ensino médio (3º ano), em instituição pública do município de São Paulo. Os trinta e quatro alunos estudados foram divididos em grupo 1, com as maiores notas, e grupo 2 com notas menores. O grupo de alunos destacado e suas respectivas notas foram excluídos para garantir a homogeneidade dos grupos e separar os extremos das notas. ESCOLA "C" - 3º ANO - ENSINO MÉDIO


(% ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 80 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1

2 70 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1

3 70 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1

4 70 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1

5 70 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1

6 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 Grupo 1

7 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

8 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

9 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

10 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

11 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

12 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

13 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

14 60 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0

15 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

16 60 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

17 60 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1

18 60 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1

19 60 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1

20 50 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1

21 50 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1

22 50 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1

23 50 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1

24 50 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1

25 50 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0

26 50 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 Grupo 2

27 50 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1

28 40 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1

29 40 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1

30 30 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

31 30 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1

32 30 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1

33 30 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1

34 20 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0

Da mesma forma, os cálculos para índice de dificuldade e discriminação demandam que alunos

com notas intermediárias sejam excluídos, porém neste caso, não somente este critério foi

adotado, mas igualmente quatro alunos foram descartados para que os grupos contivessem o

mesmo numero de integrantes:

16

Tabela 9: Resultados relativos às respostas corretas, índice de dificuldade e discriminação por questão do ensino médio (3º ano) em instituição pública.

QUESTÕES CORRETAS CORRETAS DIFICULDADE DISCRIMINAÇÃO Grupo 1 Grupo 2 1 15 12 0,9 0,20 2 15 8 0,7 0,47 3 3 1 0,1 0,13 4 15 12 0,9 0,20

5 13 5 0,6 0,53 6 2 4 0,2 -0,13 7 15 6 0,7 0,60 8 4 0 0,1 0,27 9 0 4 0,1 -0,27 10 14 11 0,8 0,20

O grupo 1 da escola “C” obteve notas entre 80 e 60 pontos, já o grupo 2 atingiu pontos entre 50 e

20 na avaliação.

Dessa maneira, foi possível verificar que:

- Para esta amostra as questões 1, 4 e 10 não discriminam entre os alunos com maior ou menor

desempenho, visto que a quantidade de questões corretas em ambos é análoga, demonstrando,

também, baixo índice de discriminação.

- As questões 2 e 5 podem distinguir entre alunos de alto e baixo desempenho; com índices de

dificuldade em 0,7 e 0,6 (números considerados aceitáveis) e discriminação entre 0,4 e 0,5; esta

análise demonstra que os alunos com melhor desempenho acertaram a pergunta.

- Questões como a 3, 6, 8 e 9 deverão ser revistas devido aos baixos índices de discriminação e

dificuldade.

- A questão 7 é a que melhor demonstra a discriminação entre os grupos de alunos, com índice de

dificuldade mais alta (0,7) e discriminação em 0,6 (de acordo com as expectativas).

- Em geral, o índice de discriminação para o ensino médio mostra uma compreensão mais

homogênea que os demais índices apresentados.

Portanto, estes escores e comparativos nos trazem resultados significativos quanto ao

entendimento dos alunos sobre as ciências ambientais, porém é relevante, e não poderíamos

deixar de citar neste estudo, a diferença expressiva entre os acertos e erros encontrados nas

escolas públicas e privadas como demonstra o esquema a seguir:

17

Fig. 1: Comparativo de acertos por turmas avaliadas por questões de múltipla escolha sobre ciências ambientais e

sustentabilidade no ensino fundamental (turmas X e Y) e médio (turma Z). (Elaborada pela autora)

Este gráfico demonstra o número de acertos, por questão, em cada instituição pesquisada;

contudo é possível identificar que a escola “A” com alunos do 9º ano do esino fundamental II,

instituição particular, obteve níveis de acerto que se equiparam, muitas vezes, ao número de

acertos correspondentes a escola “C” que compreende alunos do 3º ano do ensino médio, sendo

esta, pública estadual. A escola “B” de nível fundamental II, em média, obteve o menor

desempenho em comparação as descritas anteriormente; entretanto, em algumas questões os

alunos da escola “B” apresentaram um desempenho melhor em comparação as outras,

justamente as questões 3 relativa a sustentabilidade e seus conceitos e a questão 5 sobre

mudanças climáticas que pareceram ser mais difíceis para outras escolas; essa discrepancia

demonstra um conhecimento mais amplo sobre estes temas, porém não é possível, no momento,

afirmar certamente os motivos.

Concluindo:

A instituição de ensino “A” particular para o último ano do ensino fundamental II (9º ano) nos

disponibilizou nove alunos para a realização dos questionários, anteriormente calibrados e

avaliados por professores e alunos, a aplicação ocorreu de acordo com o previsto, as respostas

foram catalogadas e os resultados demonstraram as seguintes conclusões:

• Em sua maioria, as questões foram respondidas corretamente.

• As perguntas 3, 4 e 5 não atingiram a pontuação mínima exigida, sendo estas, objetos de

estudo para os seguintes passos desta pesquisa.

18

A escola “B” pública estadual para o ensino fundamental II de 9º ano, voluntariamente, nos

forneceu 31 alunos para participar desta pesquisa. A aplicação dos questionários ocorreu da

mesma maneira adotada na instituição anterior; neste grupo os resultados se mostraram

diferentes, onde o número de questões assinaladas corretamente diminuiu em relação à escola

“A”, porém os índices mostraram que:

• As questões 3,4 e 5 (problemáticas aos alunos da rede privada) atingiram níveis maiores e

mais significativos.

• O grupo apresentou problemas para interpretar questões relativas ao uso de energias

renováveis, preservação de matas ciliares e produtos recicláveis e biodegradáveis.

A escola “C” pública estadual para o ensino médio, uma classe de 34 alunos frequentadores do

último ano participaram voluntariamente na resolução dos questionários. Os resultados

demonstraram que:

• Este grupo foi capaz de apontar as respostas, aparentemente, com maior facilidade,

resultado demonstrado devido à quantidade de opções por alternativa.

• A média de nível de dificuldade considerada esteve entre médio e difícil.

• Para este grupo, as questões 3, 6, 8 e 9 que devem ser reavaliadas devido à baixa

quantidade de acertos.

Apesar de esperarmos que as questões apresentadas a este conjunto fossem resolvidas com

tranquilidade devido ao seu maior grau de instrução, alguns assuntos parecem não estar

plenamente entendido por eles, como pode ser observado nas questões sobre sustentabilidade, o

uso de energias renováveis, a preservação de matas ciliares e produtos biodegradáveis/

recicláveis. Esta classe obteve, praticamente, a mesma dificuldade apresentada pelo grupo

pertencente à escola “B”, este dado não era esperado, por isso torna-se objeto de maiores estudos.

Estes índices apresentaram números diferentes para cada grupo, demonstrando a dificuldade

encontrada pelos alunos, bem como a discriminação entre os alunos com melhor desempenho dos

de desempenho reduzido através do acerto de questões; onde os alunos mais bem avaliados

acertaram.

Perfil conceitual

Utilizando as informações obtidas através das análises descritas, percebemos a necessidade de um

aprofundamento nos estudos, visto que o indice de discriminação e as respostas corretas variaram

19

entre um grupo e outro, isso demonstrou que cada classe necessita de uma maior atenção em

pontos e assuntos estratégicos. Neste relatório os roteiros para as entrevistas serão discriminados

conforme a classe para o qual foram designados, coforme exposto no quadro 1, 2 e 3.

Quadro 1: Roteiro para entrevista de perfil conceitual sobre as ciências ambientais e sustentabilidade, destinado ao ensino fundamental II (9º ano) em instituição privada (Escola “A”). ESCOLA “A” – 9º ano do ensino fundamental em Instituição particular

1. Em sua opinião, o que é ser sustentável?

2. Sobre o consumo consciente, sua família adota esta prática? Se sim, o que fazem e como isso pode ajudar o

meio ambiente? Se não, o que poderiam fazer para consumir de forma consciente?

3. Você sabe de onde retiramos a água para consumo? O que devemos fazer para preservar a água?

4. Já ouviu falar sobre os problemas ambientais causados pelo excesso de gás carbônico que é lançado na

atmosfera? Destes impactos todos, você pode citar o que melhor conhece?

5. Seu professor já comentou com a sala sobre o Protocolo de Kyoto? O que você imagina que tenha sido

decidido neste acordo internacional?

Quadro 2: Roteiro para entrevista de perfil conceitual sobre as ciências ambientais e sustentabilidade, destinado ao ensino fundamental II (9º ano) em instituição pública (Escola “B”).


2. Sobre o consumo consciente, sua família adota esta prática? Se sim, o que fazem e como isso pode ajudar o

meio ambiente? Se não, o que poderiam fazer para consumir de forma consciente?

3. Você já ouviu falar em produtos biodegradáveis? O que acha que são? Produzir somente produtos

biodegradáveis acabaria com o problema do lixo? Em sua opinião, tudo que é produzido pode ser biodegradável?

4. O ar nas grandes cidades está bastante poluído, sabe me dizer o motivo? O que acha que poderia substituir

os combustíveis poluentes (petróleo)? Existem outras formas de se obter energia limpa; ou seja, sem poluir?

5. Seu professor já comentou com a sala sobre o Protocolo de Kyoto? O que você imagina que tenha sido

decidido neste acordo internacional?

6. Em sua opinião o que é assoreamento de rios e lagos?

Quadro 3: Roteiro para entrevista de perfil conceitual sobre as ciências ambientais e sustentabilidade, destinado ao ensino médio (3º ano) em instituição pública (Escola “C”). ESCOLA “C” – 3º ano do Ensino médio em instituição pública


2. Você já ouviu falar em produtos biodegradáveis? O que acha que são? Produzir somente produtos

biodegradáveis acabaria com o problema do lixo? Em sua opinião, tudo que é produzido pode ser biodegradável?

3. O ar nas grandes cidades está bastante poluído, sabe me dizer o motivo? O que acha que poderia substituir

os combustíveis poluentes (petróleo)? Existem outras formas de se obter energia limpa; ou seja, sem poluir?

4. Em sua opinião o que é assoreamento de rios e lagos?

ESCOLA “B” – 9º ano do esnino fundamental em Instituição pública

20

As respostas obtidas através destas questões irão denotar o entendimento empírico do aluno, de

acordo com o perfil conceitual descrito por Mortimer (1996); esta concepção alternativa do

indivíduo que buscamos conhecer deve ser mantida, porém novos conhecimentos científicos

devem ser agregados a ela para que o aluno desfrute de novas ideias.

5. CONCLUSÃO

21

Nos dias atuais o conhecimento científico acerca dos temas das Ciências ambientais e

sustentabilidade são requisitados não somente nas instituições de ensino para o cumprimento do

currículo, mas igualmente importantes para o convívio do indivíduo em sociedade, sendo a

preservação ambiental e a preocupação com o bem-estar do planeta peças chave para uma vida

saudável e plena; garantindo recursos para as próximas gerações.

Apesar da difusão do assunto, concluímos que ainda há muito para instruir, e que nossos

discentes demonstram habilidades processuais que os impedem de assimilar novos conceitos.

Em vista deste problema na aprendizagem, decidimos investigar este conhecimento empírico

através do uso de ferramentas avaliativas que são capazes de evidenciar os principais déficits de

aprendizado. Os inventários de concepções (D’AVANSO, 2008) se mostraram eficazes na busca

por respostas às concepções alternativas dos alunos; estes inventários consistem em questionários

de múltipla escolha onde o participante é induzido a optar pela resposta mais obvia devido ao uso

das questões “distractors”, com elas é possível saber se o aluno realmente conhece o assunto ou

simplesmente escolheu a resposta de forma aleatória, demonstrando desconhecer o assunto.

No Brasil, formas avaliativas de pesquisa como os inventários de concepções sobre as ciências

ambientais não foram desenvolvidos em sua plenitude; visto que para a formalização deste

trabalho tivemos de buscar muitas de nossas referências em artigos e livros estrangeiros; e

mesmo utilizando como base estes editoriais, a maior parte deles estava relacionado às ciências

físicas como os trabalhos de Klymkowsky e Doxas (2008) e Piekarza et. al [s. d.]; e citando,

também, artigos sobre as concepções relativas às ciências em geral como explica Teixeira (2011).

Em resumo, cada instituição de ensino e seus respectivos alunos estudados, demonstraram

dificuldades e necessidades em áreas diferentes das ciências ambientais e sustentabilidade; e para

que possamos diagnosticar e interferir pela melhora deste entendimento; existe, então, a

indispensabilidade do aprofundamento dos estudos específicos para cada grupo, e, para isso,

desenvolvemos roteiros de entrevistas, pois desta forma, as respostas concretizadas com estas

questões poderão ser mais esclarecedores; e assim, obtendo os dados necessários será possível

criar um perfil conceitual discente onde as concepções alternativas serão diagnosticadas para que

os conhecimentos assimilados em sala sejam unidos às concepções já adquiridas, e assim o aluno

terá um conhecimento mais amplo sobre as ciências, além de fazê-lo perceber suas próprias

habilidades e pontos nos quais ele precisará trabalhar para melhorar seu desempenho acadêmico.

6. ANEXOS

22

QUESTIONÁRIO PARA A ELABORAÇÃO DO INVENTARIO DE CONCEPÇÕES ENSINO FUNDAMENTAL II E MÉDIO Leia atentamente as perguntas abaixo e assinale a resposta correta de acordo com seus conhecimentos sobre o assunto; não se esqueça de expressar sua opinião quanto ao grau de dificuldade encontrado em cada uma delas:

1) As paisagens naturais mudam constantemente devido as ações do vento, chuva, erosão e das alterações de temperatura; algumas mudanças, porém, são causadas diretamente pelo homem. Qual das alternativas pode ser considerada uma mudança natural do ambiente: a) Mineração b) Agropecuária c) Desmatamento d) Uso dos rios para obtenção de energia e) Aridez do solo Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

2) Em um ecossistema existem vários seres vivos que dependem uns dos outros para sobreviver. Os carnívoros dependem dos herbívoros e estes dependem da vegetação disponível. A onça pintada corre risco de extinção por conta do desmatamento em regiões da Mata Atlântica, esta associação se dá devido: a) Ao desmatamento que causa perda de locais de esconderijo para a onça, fazendo-a migrar para outros locais. b) A Maior proximidade do homem e de suas fazendas c) Ao barulho assustador dos maquinários de plantações. d) A falta de vegetação que causa o afastamento dos animais que servem de alimento para a onça. e) Ao calor intenso resultante da falta de sombra fornecida pelas árvores. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

3) Para preservar o pouco de recursos naturais que ainda temos e manter o planeta habitável para as futuras gerações é necessário ser sustentável. Mas o que significa ser sustentável? a) Preservar a água e o ar, pois assim outros animais podem viver com qualidade. b) Preocupar-se com a natureza e usar apenas produtos ecologicamente corretos. c) Usar os recursos naturais apenas para atender suas necessidades no presente sem comprometê-las no futuro. d) Reciclar todos os restos orgânicos e inorgânicos para que as indústrias produzam menos. e) Usar de forma consciente os recursos naturais, pois desta forma a água nunca irá acabar. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

4) A água é o recurso natural mais importante do planeta. Sua falta ou piora na qualidade compromete a saúde humana, animal e do ambiente. Pode ser encontrada em lençóis freáticos, nascentes e riachos, que por sua vez, formam os mananciais de água que abastecem várias regiões. Estes mananciais devem ser preservados para que a água continue com qualidade e seja potável; porém algumas ações do homem são responsáveis por poluir e degradar estes mananciais, dentre elas estão: a) Desmatamento, irrigação e a pesca. b) Desmatamento, crescimento populacional e construções. c) Plantações, esgoto sem tratamento e pesca. d) Desmatamento, plantações e o uso doméstico. e) Desmatamento, esgoto sem tratamento e a ocupação de suas margens. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

5) Emissões de gases como o dióxido de carbono (CO2) pelo escapamento dos veículos e chaminés das indústrias podem provocar: a) Mudanças climáticas. b) Desmatamento. c) Queimadas. d) Redução da quantidade disponível de água. e) Calor excessivo. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta?

23

( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

6) O uso de fontes de energia limpa e renovável são importantes no combate ao aquecimento global; dentre as formas abaixo qual não pode ser considerada uma fonte de energia renovável? a) Eólica b) Solar c) Biomassa d) Biodiesel e) Carvão vegetal Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

7) A humanidade já consome cerca de 25% a mais de recursos naturais do que o planeta é capaz de repor, e o consumismo é um dos fatores que agravam ainda mais este quadro. Por isso é necessário que a população adote formas de consumo consciente, mas como poderíamos definir corretamente “consumo consciente”? a) Comprar sempre produtos biodegradáveis, inclusive aparelhos eletrônicos. b) Consumir de forma responsável, pensando nas consequências dos atos de sua compra sobre a qualidade de vida do planeta. c) Comprar somente o necessário para sua sobrevivência, preservando os recursos para as próximas gerações. d) Incentivar empresas que produzam em larga escala, pois assim os produtos serão mais baratos para as classes menos favorecidas. e) Reciclar os produtos de material inorgânico sempre para diminuir sua produção. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

8) O que são matas ciliares? a) São vegetações em forma de arbustos e pequenas árvores que contribuem para a melhoria da qualidade do ar. b) São vegetações que circundam rios e cursos d’agua, impedindo assoreamentos e erosões. c) É uma parte de vegetação protegida em torno de grandes lagos. d) São espécies de plantas em um mangue que servem de alimento a pequenos animais, permitindo uma grande diversidade. e) São vegetações que formam galerias sobre riachos e cursos d’agua. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

9) Dentre as ações abaixo, qual delas é mais eficaz para que as empresas continuem fabricando seus bens de consumo e ao mesmo tempo preservem o meio ambiente? a) Diminuir a produção para que haja menos extração de recursos naturais. b) Fabricar somente itens que sejam biodegradáveis para que a poluição diminua. c) Produzir bens de consumo sem substâncias tóxicas e que possam ser reciclados. d) Utilizar mais água e menos combustível fóssil nos processos de produção. e) Produzir uma menor quantidade de veículos híbridos. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

10) O Protocolo de Kyoto é um tratado assinado por diversos países em 1997, cada um deles se comprometia a: a) Preservara a flora e a fauna nativas de cada região. b) Manter como prioridade a sustentabilidade e a preservação dos recursos naturais. c) Estabelecer metas de redução da emissão de gases causadores das mudanças climáticas. d) Estabelecer o uso de combustíveis fósseis na produção de bens de consumo. e) Diminuir o gasto e desperdício de água e recursos naturais do país. Para você, qual o grau de dificuldade desta pergunta? ( ) Muito fácil ( ) Fácil ( ) Médio ( ) Difícil ( ) Muito difícil

24

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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TÍTULO: INVENTARIO DE CONCEPÇÕES E PERFIS …conic-semesp.org.br/anais/files/2014/trabalho-1000016937.pdf · 2015-11-18 · (com maiores notas) que acertou a questão correspondente