UTILIZANDO MAPAS CONCEITUAIS

NO ENSINO DE CIÊNCIAS DA 8ª SÉRIE

Trabalho de conclusão de curso apresentado como parte das atividades para obtenção do título de Professor de Física, do curso de licenciatura em Física da Universidade Federal de Alagoas.

Profº orientador: Msc Antônio J. Ornellas Farias

Maceió, 2007

1

Autoria: Carlos Erymá da Silva Oliveira

Título: Utilizando Mapas Conceituais no Ensino de Ciências da 8ª Série

Trabalho de conclusão de curso apresentado como parte das atividades para obtenção do título de Licenciado em Física, do curso de Licenciatura em Física da Universidade Federal de Alagoas.

Os componentes da banca de avaliação, abaixo listados, consideram este trabalho aprovado.

Nome Titulação Assinatura Instituição

1

2

3

Data da aprovação: ____ de _____________________ de ________.

“Dedico este trabalho primeiramente

ao Senhor Jesus aquele que me tem dado força

e inteligência para realizar tarefas como estas,

também a minha esposa Luziene que algumas

vezes sentiu minha ausência quando na

dedicação da elaboração deste trabalho, mas

compreendeu e me ajudou, dando incentivo e

apoio e a todos os meus filhos Eric, Isaque e

Rebecca” ”.

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO............................................................................................................5

1. UMA IDÉIA GERAL SOBRE AS TEORIAS DE APRENDIZAGEM...9

1.1 BEHAVIORISMO..............................................................................................................9

1.2 COGNITIVISMO...............................................................................................................11

1.3 SÓCIO-COGNITIVISMO..................................................................................................11

2. APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA...................................................13

2.1 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA CLÁSSICA..............................................................13

2.2 A TEORIA DE ASSIMILAÇÃO .......................................................................................18

2.3 APRENDIZAGEM SUBORDINADA, SUPERORDENADA E COMBINATÓRIA...........20

2.4 PROCESSOS FACILITADORES PARA UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA.....212.4.1 DIFERENCIAÇÃO PROGRESSIVA ...................................................................................................21

2.4.2 RECONCILIAÇÃO INTEGRATIVA......................................................................................................22

2.4.3 ORGANIZAÇÃO SEQÜENCIAL ........................................................................................................22

2.4.4 CONSOLIDAÇÃO ...............................................................................................................................23

3. MAPAS CONCEITUAIS.....................................................................243.1 CONCEITO DE MAPA CONCEITUAL.............................................................................24

3.2 COMO SE CONSTROI UM MAPA CONCEITUAL..........................................................25

4. A VISÃO CRÍTICA (SUBVERSIVA, ANTROPOLÓGICA).................30

5. UMA EXPERIÊNCIA DA UTILIZAÇÃO DE MAPA CONCEITUAL NA ESCOLA ...........................................................................................33

5.1 DESENHO INVESTIGATIVO ..........................................................................................33

5.2 PLANEJAMENTO DA PROGRAMAÇÃO DIDÁTIICA ...................................................34

5.3 DESCRIÇÃO DA EXPERIÊNCIA PESSOAL DO PROFESSOR NA ELABORAÇÃO DE MAPAS ............................................................................................................................35

5.4 A EXPERIÊNCIA COM OS ALUNOS EM SALA DE AULA............................................37

CONCLUSÃO ...........................................................................................474

INTRODUÇÃO

Esta monografia pretende mostrar que o ensino de ciência utilizando mapas

conceituais, conforme concepções apresentadas por Novak, se torna bastante

eficiente, para dar a idéia de um todo da estruturação dos conceitos de um

conteúdo. Para isso, fizemos um resumo das teorias de aprendizagem,

destacando a utilizada na fundamentação de mapa conceitual que é a

aprendizagem significativa de Ausubel-Novak. Fizemos pesquisas baseadas na

experiência relatada e apresentamos os resultados.

O ensino de física nas escolas, cada dia, tem se mostrado ineficiente por

não apresentar uma aprendizagem com significados que possam mostrar traços

de uma assimilação que seja duradoura. O que temos visto e até certo ponto

forçados a praticar, é um ensino tradicional que passou a ser  uma prática

fundamentada  em  uma transmissão mecânica para memorização e a produção,

o que ocorre muitas vezes durante todo o ensino básico.  Essa  abordagem vê  a 

educação como um produto de pura memorização em um  processo de

transmissão de conhecimento que não leva o sujeito a pensar na perspectiva de

desenvolver potencialidades cognitivas, para a interpretação, questionamento e

reformulação. O ensino tradicional é montado em cima de uma seqüência rígida

na maneira de abordar os assuntos. Onde normalmente o conteúdo é selecionado,

organizado e colocado como um produto pronto e acabado.

É uma prática centrada essencialmente na iniciativa do professor e da

proposta escolar, preocupa-se principalmente com coisas externas ao aluno:

disciplina, programas e no próprio professor. Como foi dito é  a educação 

bancária, pois se  assemelha ao processo de  débito e  crédito, o aluno é  um

“depositário” e deve “dar” (repassar)  ao professor exatamente

aquilo que lhe foi passado, (nem mais nem menos).

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Na prática há muito que o ensino ocorre por     memorização de fórmulas e

de conteúdos, e estudando apresentando muitas idéias específicas de certo

conteúdo normalmente ministrado de maneira fragmentada, não correlacionando

essas partes fragmentadas, às idéias mais gerais. Podemos dizer que este é um

modelo de educação que persiste em ficar, prática essa que era efetuada desde a

época dos Jesuítas.

Os estudos (psicologias de aprendizagem) mais recentes revelam que o ser

humano apresenta a tendência maior de aprender mais facilmente um corpo de

conhecimentos quando ele é apresentado a partir de suas idéias mais gerais e

mais inclusivas e se desdobrando para as mais específicas e menos inclusivas e

sempre que possível efetuando uma reconciliação integrativa do que é específico

com o geral. Esta nova forma de proceder é pregada pela aprendizagem

significativa. Que é um processo ensino-aprendizagem, através do qual, uma nova

informação relaciona-se de forma substantiva com um aspecto relevante da

estrutura de conhecimento do indivíduo. Ou seja, a interação da nova informação

com uma estrutura cognitiva específica (conceito subsunçor< subsumer) a

aprendizagem ocorre quando uma nova informação ancora-se em conceitos ou

proposições relevantes preexistentes na estrutura cognitiva do indivíduo e o mapa

conceitual é uma ferramenta para estruturar este conhecimento através de

diagramas que indicam as relações entre os conceitos.

Anteriormente pensamos numa mudança de nossa prática de ensino,

quando procuramos reforçar o aprendizado teórico relacionando teoria e pratica. O

que ocorreu, fazendo experimentos como estímulos, esperando ver os alunos o

reproduzirem como resposta na prática laboratorial, que é a tônica da visão

behaviorista (ensino tecnicista). Foi quando procurei consultar o professor Ornellas

sobre a possibilidade da visita dos alunos da 8ª série, da Escola que leciono, a

exposição de experimentos da Usina Ciência. Neste momento ele nos convidou

para uma parceria Escola e Usina Ciência, para realizar trabalho de pesquisa

onde nós iríamos avaliar o aprendizado dos alunos numa visão cognitivista-

6

construtivista tomando por base a teoria da aprendizagem significativa. O que nos

levou a uma mudança de toda a prática de ensino na seqüência da programação

escolar. Para isso, na abordagem aos conteúdos, teríamos de partir de um

assunto mais geral e nos referenciamos a “Energia” que abrange os assuntos ou

áreas da Física mais específicas constantes de nossa programação inicial. Então

iniciamos a abordagem do tema Energia como um conceito geral, regulado por

princípios e apresentado em situações contextualizadas no dia-dia em diferentes

áreas interligando-as. Na seqüência, partimos para outros conceitos específicos

dentro das diferentes áreas da Física (Mecânica, Termologia, Eletricidade, etc.).

Iniciamos pela Mecânica com o conceito de trabalho (com sua definição e

procurando relacionar diretamente a alguns processos onde ocorrem

transformações de energia no cotidiano) e posteriormente com o de energia

mecânica com suas naturezas cinéticas e potenciais.

Assim, apesar de ter iniciado conceituando a energia por suas diferentes

formas (luminosa, calorífica, química, elétrica, sonora, entre outras), tivemos

também no início de procurar trabalhar com conceitos mais específicos relativos

ao trabalho e energia mecânica. Com isso procuramos relacionar o trabalho e as

transformações entre energia potencial e cinética, e associar a energia as

interações ou forças (causando variação do movimento). Vemos assim que, para

não perder a visão do todo (uma preocupação da aprendizagem significativa),

tivemos a preocupação de associar os diversos tipos de transformações das

diversas naturezas de energia, como energia mecânica em elétrica exemplificando

o funcionamento de uma hidroelétrica, como da energia térmica para energia

mecânica e por sua vez em elétrica, exemplificando no processo de geração da

termoelétrica.

Dentro deste feedback interativo entre as idéias gerais com específicas,

retornamos ao assunto termologia para definir e conceituar temperatura e calor e

os processos de transmissão de calor. Nesta sistemática de relacionar e

transformar a energia, mostramos situações como a transformação de energia

calorífica dos alimentos em energia mecânica, para manter o metabolismo do

nosso organismo (aproveitando para efetuar uma analogia com o que ocorre nas

7

máquinas térmicas). Outras transformações como a relativa a cadeia de energia

no processo alimentar, onde procurávamos caracterizar os conceitos de energia

primária, como a energia solar, e energia secundária como a calorífica (no

processo alimentar), elétrica (na célula solar). Neste enfoque indo de idéias gerais

para específicas e retornando ao mais genérico, envolvendo as transformações de

energias, com fundamento principal e idéia mais geral se encontra a lei de

conservação de energia e a lei que regula o sentido e a eficiência com que ocorre

estas transformações (normalmente conhecidos como primeiro e segundo

princípios da termodinâmica).

Outros conceitos específicos no tratamento deste tema, em suas áreas

específicas, como a da eletricidade foram abordados: diferença de potencial

(ddp), carga elétrica, corrente elétrica, potência elétrica resistência elétrica gastos

de energia elétrica numa residência entre outros. Como instrumento metodológico

de nossas ações integradoras, utilizamos mapas conceituais na prática destes

enfoques tanto para avaliação como um mecanismo de apoio pedagógico para

auxiliar no processo de ensino.

Esse trabalho com o Professor Ornellas, foi uma experiência edificante me

deixou bastante animado ao ver resultados positivos e despertou-me para produzir

a monografia de conclusão do curso relatando essa experiência. Por isso,

abordaremos inicialmente as diversas perspectivas de aprendizagem para depois

destacarmos a linha cognitivista da aprendizagem significativa de Ausubel, que vai

ser usado como fundamentação teórica para a utilização de mapas conceituais no

processo ensino-aprendizagem e para estruturação do conteúdo na inovação que

efetuaremos no programa escolar do ensino de física, na oitava série da escola

que ensino, depois abordaremos o que é mapa conceitual como construí-lo e

utilizá-lo no processo; depois falaremos da experiência que tivemos na utilização

de mapas conceituais.

8

1. UMA IDÉIA GERAL SOBRE AS TEORIAS DE APRENDIZAGEM.

De uma maneira geral, uma teoria nada mais é do que uma tentativa do

homem de sistematizar uma área de conhecimento, uma maneira particular de ver

as coisas, de explicar e prever observações, de resolver problemas.

Então sob este prisma uma teoria de aprendizagem é, então, uma

construção humana para interpretar sistematicamente a área de conhecimento

que chamamos de aprendizagem. Como temos diversidades de interpretação a

teoria representa o ponto de vista de um autor/pesquisador sobre aprendizagem

segundo sua interpretação tentando explicar o que é aprendizagem, porque

funciona como funciona [Gonçalves, Susana. Coletânea de textos].

A definição de aprendizagem é bastante divergente, pois muitos estudiosos

defendem suas visões, mas entre elas, costuma ser bem aceita a definição dada

por Kimble: a aprendizagem é a mudança que ocorre no comportamento em

resultado da prática, sendo esta mudança mais ou menos permanente e estável,

logo aprender significa mudar depois da experiência vivida. A aprendizagem

pressupõe, como tal, uma interação entre o sujeito, o seu comportamento e o seu

contexto de vida. As três perspectivas de aprendizagem que mais se destacaram

são: o behaviorismo, o cognitivismo e o sócio-cognitivismo, dentro desta

perspectivas estão incluídas uma grande gama de teorias de aprendizagem

[idem].

1.1 BEHAVIORISMO

Surgiu no início do século XX com Watson (1878-1958) que foi o fundador

do benheviorismo no mundo ocidental ele se preocupou com os aspectos

observáveis do comportamento humano a estímulos ao externos do aprendizado.

O comportamento inclui respostas condicionadas por eventos recentes

precedentes, os estímulos, e conseqüências procedentes, a aprendizagem. O

comportamentalismo de Watson se encontra relacionado ao condicionamento

clássico de Pavlov (1849-1936), onde a aprendizagem ocorre como uma

9

substituição ao estímulo. Isto expressa o seguinte: o professor trabalha com o

estudante produzindo estímulos condicionados utilizados inúmeras vezes até

desencadear sempre a mesma resposta, incondicionalmente, o que expressa

conseqüentemente que o estímulo resultou em aprendizado. O estímulo

condicionado serve como um sinal para que ocorra a resposta incondicionada

(aprendizagem de sinal) logo podemos ver que o behaviorismo considera a

aprendizagem essencialmente como aquisição de resposta. O aprendiz reage ao

estímulo externo passivamente, sendo recondicionado pela recompensa ou

punição que resultam do seu comportamento [idem].

Segundo esta perspectiva de aprendizagem o ser humano, ao nascer, é

uma tábula rasa na qual os estímulos do meio vão escrevendo os dados que

permitem o desenvolvimento e a aprendizagem. Muitos críticos designam esta

tese por psicologia da mente vazia.

Para um behaviorista, todo comportamento é aprendido e todas as

formas de comportamento podem ser aprendidas. Watson acreditava que se

pudesse controlar e manipular os estímulos proporcionados a uma criança recém-

nascida e fossemos mantendo este controle ao longo do seu crescimento,

poderíamos fazer dela tudo o que quiséssemos: advogado, médico, pedinte,

prostituta.... moldar sua personalidade seria apenas uma questão de modificar

criteriosamente o seu ambiente de aprendizagem em função dos nossos objetivos.

Essa teoria fundamentou todo enfoque tecnológico à instrução que

durante muito tempo, particularmente nas décadas de 60 e 70, ficou denominada

de tecnicismo e dominou as atividades didáticas em todas as disciplinas

ensinadas. Grande parte da ação do professor era em apresentar estímulos e,

sobretudo, reforços positivos (conseqüências boas para os alunos) na quantidade

e no momento corretos a fim de aumentar ou diminuir a freqüência de certos

comportamentos dos alunos.

10

1.2 COGNITIVISMO

O cognitivismo apareceu na mesma época do behaviorismo, em

contraposição a ele, pois perspectiva cognitivista enfatiza exatamente o que é

ignorado pela visão behaviorista: a cognição, o ato de conhecer; como o ser

humano conhece o mundo.

Assim como a pedra chave para o behaviorismo foi o conceito de

comportamento, para o cognitivismo o conceito de conhecimento (entendido como

organização e representação mental) é agora o núcleo teórico o cognitivismo. Ele

sprocura explicar a “arquitetura” da mente humana e as leis de representação,

funcionamento e transformação dos nossos conhecimentos. A estrutura destes

conhecimentos, a sua generalização, a forma como são adquiridos e a passagem

de formas elementares a forma mais complexas e integradas são alguns dos

tópicos mais estudados pelos cognitivistas.

A perspectiva cognitivista possui um conjunto muito grande de variantes e

autores, as mais importantes são as teorias do processamento de informação

onde Ausubel é um dos destaques, as teorias cognitivo-estruturalistas, onde

Bruner é o autor que se destaca, e as teorias cognitivistas interpretacionista onde

Piaget é o seu autor principal.

1.3 SÓCIO-COGNITIVISTA

Nesta nova perspectiva a aprendizagem passa a ser concebida como

construção de conhecimento. O aprendiz já não é visto como recipiente de

conhecimento, mas como um construtor dos mesmos, alguém que possui

capacidades metacognitivas de controle e interpretação dos seus próprios

processos cognitivos. Assim, o aprendiz pode aprender algo completamente

fascinante: aprender a aprender, interpretar o seu meio e a si próprio de forma a

obter uma relação cada vez mais satisfatória sujeito-mundo. De acordo com a

perspectiva sócio-cognitiva, o estudo da individualidade fora das suas

incumbências sociais, embora possa contribuir para entender os mecanismos

11

cognitivos puros, não permite compreender porque é que as diferenças sócio-

culturais entre os sujeitos produzem diferenças no modo como percebem,

interpretam e lidam com as informações do meio.

Para uma melhor distinção entre as perspectivas vejamos o quadro abaixo:

[pag. 22 Gonçalves, Susana. Coletânea de textos]

12

2. APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

2.1 APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA CLÁSSICA.

A teoria que está por trás do mapeamento conceitual é a teoria cognitiva de

aprendizagem de David Ausubel desenvolvida inicialmente na década de 60.

Tendo assim mais de 40 anos de história mostrando sua força explicativa e seu

sucesso frente a sua utilização em diversas áreas de estudo, contudo ela foi

aperfeiçoada por Joseph Novak em meados da década de setenta e por seus

colaboradores na Universidade de Cornell, nos Estados Unidos [Palmero, 2005].

É uma teoria psicológica de aprendizagem em sala de aula, porque leva em

conta que a aquisição e retenção de uma grande quantidade de significados se

efetuam na escola, trata de uma teoria psicológica porque se ocupa dos processos

que o indivíduo põe em prática para aprender, é uma teoria de aprendizagem

porque coloca as condições que se requer na cognição do indivíduo para que ele

aprenda, procurando mostrar como os estudantes aprendem em aula [Idem].

O conceito básico da teoria de Ausubel é o de aprendizagem significativa,

que é um processo pelo qual uma nova informação é incorporada na estrutura

cognitiva de um indivíduo de maneira que esta interaja com um conhecimento

prévio dele. Este conhecimento prévio foi denominado de “conceito subsunçor” ou

apenas “subsunçor” [Moreira, 1999].

O Subsunçor então, nada mais é do que um conceito ou uma idéia já

presente na estrutura cognitiva de um indivíduo que tem a capacidade de

“ancorar” novos conceitos, de modo que estes adquiram significados para o

indivíduo, ou seja, o indivíduo será capaz de atribuir significados a este novo

conceito.

Por outro lado, a aprendizagem de novos conceitos pode acontecer sem

associação ou com pouca associação a conceitos relevantes existentes na

estrutura cognitiva. A informação é armazenada de maneira arbitrária, não há

13

interação entre a nova informação e aquela já armazenada, ficando

arbitrariamente distribuída na estrutura cognitiva sem ligar-se a conceitos

subsunçores específicos a esse tipo de aprendizagem. Ausubel denominou de

aprendizagem mecânica Este tipo é bastante estimulada na escola, serve para

“passar” nas avaliações no ensino da física utiliza-se o sistema de memorizar as

fórmulas e aplicá-las, mas tem pouca retenção, não requer compreensão de

conceitos e não dá conta das situações novas, porém Ausubel admitiu que em

determinados casos a aprendizagem inicial fosse mecânica em virtude de ainda o

indivíduo não ter formado os subsunçores adequados, entretanto, durante esse

processo de aprendizagem deve-se ter cuidado para que venham formar os

subsunçores necessários para que a aprendizagem se torne significativa.

Podemos então dizer que existe um continuum entre as aprendizagem ao invés de

uma dicotomia.[Moreira 1999]

Para um melhor entendimento como é produzida a aprendizagem escolar,

Ausubel propõe distinguir duas maneiras diferentes que originarão, a partir dos

diversos valores que possam tomar em cada caso: a classes diferentes de

aprendizagem, a aprendizagem por descoberta e aprendizagem por recepção.

Segundo Ausubel na aprendizagem receptiva o que deve ser aprendido é

apresentado na forma final, enquanto que a aprendizagem por descoberta, o

conteúdo principal deve ser descoberto pelo aprendiz, entretanto para ser um

aprendizado significativo tanto o que é aprendido na forma final ou o que

descoberto, deve estabelecer interações com os conceitos subsunçores

relevantes já existentes na estrutura cognitiva do aprendiz, Ausubel utilizou o

gráfico a seguir para melhor exemplificar as interações entre as formas de

aprendizagem.

14

[ pag. 21, Ausubel 1980]

A tabela abaixo resume e exemplifica os tipos de aprendizagem que podem ocorrer com um aluno.

[pag. 97 Gonçalves, Susana. Coletânea de textos]

15

Elaboramos o mapa conceitual mostrado abaixo, para mostrar como ocorre a

interação entre os diferentes tipos de aprendizagem, segundo perspectiva

ausubeliana:

Apesar de Ausubel enfatizar a aprendizagem por recepção, não se deve

pensar que ele negue o valor da aprendizagem por descoberta, o que eqiuvaleria

a se deixar de fora as práticas de laboratório. O que Ausubel coloca é que, em

termos de aprendizagem de conteúdo, o que é descoberto se torna significativo

tanto quanto aquilo que é apresentado ao aprendiz de forma receptiva [Moreira

1999].

Segundo a teoria de Ausubel, na aprendizagem significativa existem três

vantagens essenciais em relação a aprendizagem memorística (mecânica). Em

primeiro lugar devemos levar em conta que o conhecimento que se adquire de

maneira significativa fica retido e é lembrado por mais tempo. Em segundo lugar,

aumenta a capacidade de aprender outros conteúdos de uma maneira mais fácil,

mesmo se a informação original for esquecida. E em terceiro, uma vez esquecida,

ficam significados e uma experiência adquirida que facilita a aprendizagem

seguinte – a “reaprendizagem”, para dizer de outra maneira. A explicação dessas

vantagens está nos processos específicos por meio dos quais se produz a

16

aprendizagem significativa onde se implica, como um processo central, a interação

entre a estrutura cognitiva prévia do aluno e o conteúdo de aprendizagem. Essa

interação traduz-se em um processo de modificação mútua, tanto da estrutura

cognitiva inicial quanto do conteúdo que é preciso aprender. O que vem a se

constituir no núcleo da aprendizagem significativa, o que é crucial para a

compreensão das propriedades e das potencialidades de aprender atribuindo

significados.

A noção de aprendizagem significativa, definida dessa maneira, torna-se

nesse momento o eixo central da teoria de Ausubel. Efetivamente, a

aprendizagem significativa tem vantagens notáveis, tanto do ponto de vista do

enriquecimento da estrutura cognitiva do aluno como do ponto de vista da

lembrança posterior e da utilização para experimentar novas aprendizagens.

Essas vantagens são fatores que delimitam a aprendizagem significativa como

sendo a mais adequada na assimilação de conteúdos pelos alunos. Além do mais,

como vimos, Ausubel destacou que se pode conseguir a aprendizagem

significativa tanto por meio da descoberta como por meio da recepção, isso ocorre

quando a tarefa de aprendizagem implica relacionar, de forma não arbitrária e

substantiva (não literal), uma nova informação a outras com as quais o aluno já

esteja familiarizado, e quando ele adota uma estratégia correspondente para

assim proceder, [Ausubel, 1978] podendo também ter uma aprendizagem

mecânica tanto por meio de descoberta como por recepção, isso ocorre quando a

tarefa consistir de associações puramente arbitrárias, como na associação de

pares, quebra cabeça, labirinto, ou aprendizagem de séries e quando falta ao

aluno o conhecimento prévio, relevante e necessário para tornar a tarefa

potencialmente significativa, e também (independente do potencial significativo

contido na tarefa) se o aluno adota uma estratégia para internalizá-la de uma

forma arbitrária, literal (por exemplo, como uma série arbitrária de palavras)

[ Ausubel, 1978].

17

2.2 A TEORIA DE ASSIMILAÇÃO

Para uma melhor explicação como funcionava a aprendizagem significativa,

Ausubel propôs a teoria de assimilação. Segundo ele, o resultado da interação

que ocorre na aprendizagem significativa entre o novo material a ser aprendido e a

estrutura cognitiva existente é uma assimilação de antigos e novos significados

que contribuem para diferenciação dessa estrutura [Moreira, 1999]. Assim, nova

informação a ser aprendida, interage com sub-sunçores especificamente

relevantes já existentes na estrutura cognitiva do aprendiz. A assimilação de uma

nova informação só pode ocorrer com base em conhecimentos pré-existentes e

como produto dessa interação resulta em sub-sunçores modificados, a partir de

novos significados (o que existia antes é aprimorado e surgem novos

subsunçores).

O processo de assimilação pode ser representado esquematicamente [Moreira 1999] da seguinte maneira:

a A A’a’

Então, a assimilação é um processo que ocorre quando uma nova idéia,

conceito ou proposição a, potencialmente significativo é assimilado sob uma idéia

ou conceito já incorporado a estrutura cognitiva do indivíduo, Isto é um subsunçor

A, resultando em significado para nova informação, qualificação e elaboração para

o conceito subsunçor. Conforme está no esquema, vemos que tanto a nova

informação a e subsunçor A são modificados pela interação, permanecendo agora

como co-participantes de uma idéia A’a’, que é o produto da aprendizagem

significativa. Ausubel também afirmou que a assimilação(ancoragem) contribui

para a retenção de novas idéias sugerindo que por um período de tempo a nova

idéia é dissociável em A’ e a’ logo reproduzíveis em entidades individuais, isto é:

A’a’ A’ + a’

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Nova informaçãoPotencialmente

significativa

Relacionada e assimilada por

Subsunçorjá existente

Produto interacionalSubsunçor modificado

Não obstante de a retenção de a’ ser facilitada pelo processo de assimilação, o

conhecimento assim adquirido só permanece dissociável por um período de

tempo, pois ele tende a ser assimilado ou reduzido pelo significado mais estável

das idéias estabelecidas uma tendência reducionista da organização cognitiva: é

mais simples e econômico reter idéias (conceitos, proposições) mais gerais e

estáveis do que novas idéias assimiladas. Esse novo processo é chamado de

assimilação obliteradora, então se pode dizer logo após a aprendizagem

significativa, cujo resultado é um produto interacional do tipo A’a’, começa um

segundo estágio da assimilação que é a obliteradora onde é atingido um grau de

dissociabilidade nulo e A’a’ reduz simplesmente a A’ é um esquecimento mas é

normal no processo, pois o que fica são conceitos gerais que é o resultado geral

do aprendizado, o subsunçor modificado. Podemos representar todo processo de

assimilação, incluindo a fase obliteradora através do esquema abaixo:

[Moreira, 1999]

19

2.3 APRENDIZAGEM SUBORDINADA, SUPERORDENADA E COMBINATÓRIA.

Até aqui enfatizamos o processo pelo qual a nova idéia adquire significado

por meio da interação com subsunçores, isso reflete uma relação subordinação do

novo material relativamente à estrutura cognitiva preexistente. Esse tipo de

aprendizagem é mais comum e denominado de aprendizagem significativa

subordinada.[Moreira 1999.]

Podemos distinguir dois tipos de aprendizagem subordinada: a derivativa e

a correlativa, Se o novo material é apenas corroborante ou diretamente derivável

de algum conceito ou proposição já existente, com estabilidade e inclusividade, na

estrutura cognitiva, a aprendizagem subordinada é dita derivativa. Quando o novo

material é uma extensão, elaboração, modificação ou quantificação de conceitos

ou proposições previamente aprendidos significativamente, a aprendizagem

subordinada é considerada correlativa [idem]

O novo material de aprendizagem guarda uma relação de superordenação a

estrutura cognitiva, quando o sujeito aprende um novo conceito ou proposição

mais abrangente que possa subordinar, ou “subsumir”, conceitos ou proposições

já existentes na sua estrutura de conhecimento. Esse tipo de aprendizagem, bem

menos comum do que a subordinada, é chamada de aprendizagem

superordenada. É muito importante na formação de conceitos, na unificação e

reconciliação integradora de proposições aparentemente não relacionadas ou

conflitivas .

Ausubel cita ainda o caso da aprendizagem de conceitos ou proposições

que não são subordinados nem superordenados em relação a algum conceito ou

proposição, em particular, já existente na estrutura cognitiva. Não são

subordináveis nem são capazes de subordinar algum conceito ou proposição já

estabelecido na estrutura cognitiva do aprendiz. A este tipo de aprendizagem ele

dá o nome de aprendizagem significativa combinatória. Segundo ele,

generalizações inclusivas e amplamente explanatórias tais como as relações entre

20

massa e energia, calor e volume, estrutura genética e variabilidade, oferta e

procura, requerem este tipo de aprendizagem.

2.4 PROCESSOS FACILITADORES PARA UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

O ponto crucial para que ocorra uma aprendizagem significativa é a

existência prévia de conceitos subsunçores na estrutura cognitiva do aluno, eles

são adquiridos através de processos que chamaremos, como Moreira denominou,

princípios programáticos facilitadores:

2.4.1 - Diferenciação progressiva

É o princípio pelo qual as idéias mais gerais e inclusivas devem ser

apresentada no início do ensino, depois então e, progressivamente, diferenciados

em termos de detalhe e especificidade. Ao propor isto, Ausubel pensou em duas

hipótese: 1) é menos difícil para o ser humano captar aspectos diferenciados de

um todo mais inclusivo previamente aprendido do que chegar ao todo a partir de

suas partes diferenciadas previamente aprendidas; 2) Num indivíduo, a

organização do conteúdo de um corpo de conhecimento na mente é uma estrutura

hierárquica na qual as idéias mais inclusivas estão no topo da estrutura e,

progressivamente, incorporam proposições, conceitos e fatos menos inclusivos e

mais diferenciados.

Embora este princípio pareça convincente,ele raramente é seguido nos

procedimentos de ensino ou na organização da maioria dos livros textos. A

prática mais comum é segregar materiais topicamente homogêneos em capítulos

e subcapítulos separados e ordenar a organização dos tópicos e subtópicos,

somente com base na relação tópica, sem considerar o seu nível relativo de

abstração, generalidade e inclusividade.

Como resultado desta prática, alunos e professores são forçados a tratar

materiais potencialmente significativos como se tivessem um caráter mecânico.

Conseqüentemente, tem dificuldade desnecessária e pouco êxito tanto na

21

aprendizagem como retenção, temos por exemplo no ensino de ciência e

matemática que se apóia na aprendizagem mecânica de fórmulas e passos de

procedimentos em “problemas tipos” deixando os alunos sem muita escolha além

de memorizar mecanicamente para efeito de exames.

2.4.2- Reconciliação integrativa

É o princípio programático segundo o qual a instrução deve também

explorar relações entre idéias, apontar similaridades e diferenças importantes e

reconciliar discrepâncias reais ou aparentes. A diferenciação progressiva e a

reconciliação integrativa são processos da dinâmica da estrutura cognitiva, mas

aqui estão sendo tratados como princípios programáticos instrucionais

potencialmente facilitadores da aprendizagem significativa. Segundo Novak, para

se atingir a reconciliação integrativa de maneira mais eficaz, deve-se organizar o

ensino, descendo e subindo, nas estruturas conceituais hierárquicas à medida que

a nova informação for apresentada. Elementos existentes na estrutura cognitiva

com determinado grau de clareza, estabilidade e diferenciação são percebidos

como relacionados, adquirem novos significados e levam a uma reorganização da

estrutura cognitiva. É o que ocorreria, por exemplo, se o aluno tivesse conceitos

de campo elétrico e magnético claros e estáveis na estrutura cognitiva, os

percebesse intimamente relacionados e reorganizasse seus significados de modo

a vê-los como manifestações de um conceito mais abrangente, o de campo

eletromagnético. Essa recombinação de elementos, essa reorganização cognitiva,

esse tipo de relação significativa, são referidos como reconciliação integrativa.

2.4.3- Organização seqüencial

É um princípio que consiste em colocar em seqüência os tópicos, ou

unidades de estudo, da maneira mais coerente possível ( observando os princípios

de diferenciação progressiva e reconciliação integrativa) com as relações de

dependência naturalmente existentes entre eles na matéria de ensino.

22

2.4.4- Consolidação

Como quarto princípio programático de um ensino objetivando a

aprendizagem significativa leva a insistir no domínio (respeitada a progressividade

da aprendizagem significativa) do que está sendo estudado antes de introduzir-se

novos conhecimentos. É uma decorrência natural da premissa de que o

conhecimento prévio é a variável que mais influencia a aprendizagem

subseqüente, podendo utilizar para isso Organizadores prévios. que são

materiais adequados relevantes e inclusive introdutórios, apresentados antes do

material de aprendizagem e são usados para facilitar o estabelecimento de uma

disposição significativa para a aprendizagem. Eles são apresentados num nível

mais alto de abstração, generalidade e inclusividade do que o novo material a ser

aprendido, para servir de ponte entre o que o aprendiz já sabe e o que deveria

saber para que esse material fosse potencialmente significativo ou, mais

importante, para mostrar a relacionabilidade do novo conhecimento com o

conhecimento prévio.

Veremos que princípios facilitadores da aprendizagem significativa e os

princípios fundamentais que norteiam a construção dos mapas conceituais se

encontram relacionados, queremos dizer com isso, que para uma maior

compreensão dos objetivos e finalidades de se trabalhar no processo ensino

aprendizagem, fazendo uso de mapas conceituais, se faz necessário se ter a

noção de alguns dos aspectos da aprendizagem significativa que acabamos de

relatar neste item.

23

3- MAPAS CONCEITUAIS

3.1- Conceito de Mapa Conceitual.

De uma maneira ampla, mapas conceituais, ou mapas de conceitos, são

apenas diagramas indicando relações entre conceitos, ou entre palavras que

usamos para representar conceitos. Mais especificamente, podem ser definidos

como diagramas montados hierarquicamente procurando refletir a organização

conceitual de um corpo de conhecimento ou parte dele.

Um mapa conceitual pode ser estruturado em uma, duas ou mais

dimensões, porém o mais eficaz é o de duas dimensões, pois o de uma embora

simples, não especifica bem interações mais complexas, pois tendem a apresentar

uma organização linear vertical e o de três dimensões representaria melhor,

porém sua confecção é um pouco complexa principalmente para alunos da

educação secundária. O de duas dimensões mostrou-se ser mais eficaz, pois

pode representar relações de certo nível de complexidade, de uma maneira

simples e familiar.

Mapas conceituais podem ser traçados para toda uma disciplina, para uma

subdisciplina, para um tópico específico de uma disciplina e assim por diante. Um

mapa pode ser construído de diferentes formas para representar uma hierarquia

conceitual pois cada pessoa poderá ter pequenas diferenças de compreensão e

interpretação das relações entre conceitos-chaves, por isso é que um mapa

conceitual deve ser sempre visto como “um mapa conceitual” e não como “o mapa

conceitual” de um determinado conjunto de conceitos, logo um mapa conceitual

deve ser visto apenas como uma das possíveis representações de uma certa

estrutura conceitual.

A teoria que está por trás do mapeamento conceitual é a teoria cognitiva de

aprendizagem de David Ausubel (Ausubel et al., 1978, 1980, 1981, 2003; Moreira

e Masini, 1982, 2006; Moreira, 1983, 1999, 2000). Trata-se, no entanto, de uma

técnica desenvolvida em meados da década de setenta por Joseph Novak e seus

24

colaboradores na Universidade de Cornell, nos Estados Unidos. Ausubel nunca

falou de mapas conceituais em sua teoria.

3.2- Como se Constroi um Mapa Conceitual.

Considerando essa característica da construção de significados, Novak e

Gowin (1999) propuseram a construção de mapas conceituais como estruturador

do conhecimento. Uma maneira de se construir um mapa conceitual de

determinado conteúdo é nomear quais os seus conceitos mais importantes e a

seguir o mais importante dentre aqueles que foram listados. Dessa maneira se

elege o conceito raiz desse mapa, e o passo seguinte seria a construção de uma

segunda geração com a escolha dos conceitos imediatamente menos inclusivos

que o conceito raiz. A figura a seguir nos mostra as correlações existentes no

conceito sobre Mapa Conceitual, utilizando um mapa conceitual, e veja, como o

entendimento de um assunto se torna claro, simples quando se utiliza um mapa

conceitual.

25

A sua construção pode ser elaborada por meio de softwares próprios

(Existe um programa em português para a produção de mapas conceituais, que

pode ser baixado para o seu computador, sem custos, no endereço descrito logo a

seguir: http://mapasconceituais.cap.ufrgs.br/index.php?acao=logar#), em folhas de papel

e editores de texto; envolve alguns itens como: leitura de textos, escolha e

agrupamento de conceitos e a utilização de setas-direção.

O processo de construção do mapa conceitual envolve etapas semelhantes

às da análise facetada: (a) seleção: escolha do assunto e identificação das

palavras-chaves ou frases relacionadas; (b) ordenação: organização de conceitos

do mais abstrato para o mais concreto; (c) agrupamento: reunir conceitos em um

mesmo nível de abstração e com forte inter-relacionamento; (d) arranjo:

organização de conceitos na forma de um diagrama; (e) link e preposição:

conexão de conceitos com linhas e nomeação de cada linha com uma preposição.

(Lima, 2004:7)

Este recurso resume e representa a informação com mais agilidade além de

propiciar o desenvolvimento de estratégias. O uso do Mapa Conceitual apresenta

diversos benefícios: estimular o desenvolvimento cognitivo e criativo; envolver

ambos os hemisférios cerebrais (analítico e criativo); ajudar na revelação das

falhas e compreensão; promover o pensamento reflexivo; organizar o

conhecimento; auxiliar na habilidade intelectual e estratégica e promover o

desenvolvimento lingüístico. [Torres e Marriott 2006]

Os mapas conceituais pela sua construção cuidadosa demandam

concentração e raciocínio e estimulam os dois lados do cérebro, o analítico e o

criativo, ajudando o aluno atingir um nível elevado de cognição já que o

conhecimento organizado (e não amontoado) facilita a assimilação, a retenção e a

recuperação da informação, promovendo o processamento da informação da

memória de curto prazo (ou memória imediata - que tem um limite de capacidade

26

de processamento de apenas cinco a nove unidades) para a memória de longo

prazo.

Um mapa de conceitos vai além do esquema convencional, mostrando as

relações entre os próprios conceitos, incluindo relações bidirecionais, é constituído

por nós (normalmente círculos onde se inscrevem os conceitos) e ligações (linhas)

que representam as relações entre os conceitos.

Como vantagens do mapa conceitual podemos citar (a) definição de uma

idéia central, através do posicionamento do assunto no centro do diagrama; (b)

clara indicação da importância relativa de cada idéia; (c) facilidade para encontrar

os links entre as idéias-chave; (d) visão geral de toda a informação básica numa

mesma página; (e) e em decorrência, revogação e revisão mais eficientes; (f)

inserção de novas informações sem atrapalhar a estrutura informacional; (g)

facilidade para acessar a informação em diferentes formatos e diferentes pontos

de vista; (h) facilidade de compreensão da complexidade de relações entre as

idéias; (i) facilidade para se verificar contradições, paradoxos e falhas no material

organizado. (Lima, 2004: 7)

Os mapas conceituais também têm sido utilizados para realizar a avaliação

da aprendizagem, pois professores e alunos podem organizar seu trabalho

relacionando conceitos, analisando conteúdos e evidenciando a forma pela qual a

construção do conhecimento foi realizada. Esta ferramenta de avaliação é tanto

somativa quanto formativa sendo na formativa sua maior relevância.

São úteis também na elaboração de materiais didáticos. Possibilitando planejar e

desenvolver pesquisas e trabalhos tanto em nível individual quanto coletivo tendo

uma forte característica ao chamado trabalho colaborativo.

O uso desta tecnologia não garante a melhoria da educação, mas a utilização

correta pode potencializar o aprendizado.

27

Moreira, no apêndice de seu livro Mapas Conceituais e Diagramas V

(Moreira 2006) cita uma seqüência de procedimentos práticos para a construção

de um mapa conceitual mostrado abaixo:

1- Identifique os conceitos chave do conteúdo que vai mapear e ponha-os

em uma lista. Limite entre 6 e 10 número de conceitos.

2- Ordene os conceitos, colocando (os) mais geral (is), mais inclusivo(s),

no topo do mapa e gradualmente, vá agregando os demais até

completar o diagrama de acordo com o princípio da diferenciação

progressiva.

3- Se o mapa se refere, por exemplo, a um parágrafo de um texto, o

número de conceitos fica limitado pelo próprio parágrafo. Se o mapa

incorpora também o seu conhecimento sobre o assunto, além do contido

no texto, conceitos mais específicos podem ser incluídos no mapa.

4- Conecte os conceitos com linhas e rotule essas linhas com uma ou mais

palavras-chaves, devem formar uma preposição que expresse o

significado da relação.

5- Evite palavras que apenas indiquem relações triviais entre os conceitos.

Busque relações horizontais e cruzadas.

6- Exemplos podem ser agregados ao mapa, embaixo dos conceitos

correspondentes. Em geral, os exemplos ficam na parte inferior do

mapa.

7- Geralmente, o primeiro intento do mapa tem simetria pobre e alguns

conceitos ou grupos de conceitos acabam mal situados em relação a

outros que estão mais relacionados.

8- Talvez neste ponto você já comece a imaginar outras maneira de fazer

o mapa. Lembre-se de que não há um único modo de traçar um mapa

conceitual À medida que muda sua compreensão sobre as relações

entre os conceitos, ou a medida que você aprende, seu mapa também

muda. Um mapa conceitual é uma estrutura dinâmica, refletindo a

compreensão de quem faz no momento em que o faz.

28

9- Compartilhe seu mapa com seus colegas e examine o mapa deles.

Pergunte o que significam as relações, questione a localização de certos

conceitos, a inclusão de alguns que não lhe parecem importantes,

omissão de outros que julga fundamentais. O mapa conceitual é um

bom instrumento para compartilhar, trocar e “negociar” significados.

10- Setas podem ser usadas, mas não são necessárias, use-as apenas

quando for muito preciso explicitar a direção de uma relação. Com

muitas setas, seu mapa parecerá um fluxograma.

Estes procedimentos práticos serviram de base para os critérios, mais a

frente definidos, de avaliação dos mapas confeccionados pelos alunos, sabendo

que os mesmos foram adaptados dos critérios adotados pelo professor Antônio

Ornellas na sua tese de doutorado, ainda não defendida.

29

4. A VISÃO CRÍTICA (SUBVERSIVA, ANTROPOLÓGICA)

Dentro de uma visão sócio cognitivista e contemporânea é importante que a

aprendizagem significativa seja também crítica, subversiva, antropológica. Quer

dizer, na sociedade contemporânea não é suficiente adquirir novos conhecimentos

de maneira significativa, é preciso adquiri-los criticamente. Ao mesmo tempo em

que é preciso aprender viver nessa sociedade, é necessário também ser crítico

dela, saber distinguir quando ela está saindo do prumo e não compactuar dela

nesses momentos. Um ensino que normalmente o sistema escolar, no qual nos

incluímos, ainda não consegue incorporar.

Para que o ensino siga essa direção devem ser observados os princípios

(Moreira, 2000) listados abaixo que foram denominados Princípios facilitadores de

uma aprendizagem significativa crítica:

i - Perguntas ao invés de respostas (estimular o questionamento ao invés de darrespostas prontas)

Uma sociedade democrática tem que estimular a liberdade de pensamento e

não nos ensinar a repetir sem questionar, pois ela só cresce com diversidade

cultural, com a crítica e com a problematização. Um ensino baseado em

respostas transmitidas primeiro do professor para o aluno nas aulas e, depois,

do aluno para o professor nas provas, não é crítico e tende a gerar

aprendizagem não crítica, em geral mecânica. Ao contrário, um ensino centrado

na interação entre professor e aluno enfatizando o intercâmbio de perguntas

tende a ser crítico e suscitar a aprendizagem significativa crítica.

ii - Diversidade de materiais (abandono do manual único)

É igualmente importante aprender a partir de distintos materiais educativos:

o livro único – o chamado livro de texto – fornece uma única visão, não estimula

o questionamento, dá a "resposta certa".

30

iii- Aprendizagem pelo erro (é normal errar; aprende-se corrigindo os erros)

A aprendizagem pelo erro é natural na aprendizagem humana fora da

escola – erramos continuamente e aprendemos continuamente com nossos

erros –, mas na escola o erro é punido.

iv- Aluno como perceptor representador (o aluno representa tudo o que percebe)

A escola vê o aluno como um receptor de respostas certas que devem ser

memorizadas e reproduzidas (sem erros) mas, na verdade, o ser que aprende é

um perceptor, ou seja, um sujeito que percebe e representa o que lhe está

sendo ensinado.

v- Consciência semântica (o significado está nas pessoas, não nas palavras)

Outro princípio importante para facilitar a aprendizagem significativa crítica

é o de que o significado está nas pessoas, não nas palavras. O processo

ensino-aprendizagem envolve apresentação, recepção, negociação e

compartilhamento de significados, no qual a linguagem é essencial e, assim

sendo, é preciso ter sempre consciência de que os significados são contextuais,

são arbitrariamente atribuídos pelas pessoas aos objetos e eventos e que elas

também atribuem significados idiossincráticos aos estados de coisas do mundo.

A aprendizagem significativa requer compartilhar significados, mas também

implica significados pessoais.

vi- Incerteza do conhecimento (o conhecimento humano é incerto, evolutivo)

A questão da incerteza do conhecimento não significa relativismo,

indiferença, mas sim de que não tem sentido ensinar dogmaticamente. O

conhecimento humano evolui. Os melhores modelos que temos hoje darão

origem a outros mais ricos, mais elaborados, enfim, melhores ainda. É preciso,

então, aprendê-los de uma perspectiva crítica, não dogmática.

31

vii- Desaprendizagem (às vezes o conhecimento prévio funciona como obstáculoepistemológico)

Como foi dito no começo, o conhecimento prévio é a variável que mais

influencia a aprendizagem. Seu efeito é grandemente facilitador da

aprendizagem significativa, mas às vezes, pode ser também inibidor. Quer

dizer, não permite que o sujeito perceba novos significados, novas relações.

Nesse caso é preciso aprender a não usar tal conhecimento. É esse o sentido

de desaprender (não usar como idéia-âncora). Sem dúvida, isso é difícil, mas

deve ser pelo menos tentado.

viii- Conhecimento como linguagem (tudo o que chamamos de conhecimento élinguagem) ver v.

ix- Diversidade de estratégias (abandono do quadro-de-giz)

O último desses princípios, o do abandono do quadro-de-giz, talvez

devesse ser o primeiro porque, de certa forma, ele abarca todos os anteriores.

O quadro-de-giz simboliza aquele ensino (professor escreve, aluno copia,

decora e reproduz) que deve ser abandonado se o que se quer é promover uma

aprendizagem significativa crítica. Modernamente, o quadro-de-giz tem sido

substituído por coloridas, e animadas, exposições em PowerPoint. Dá no

mesmo. O que o último princípio propõe é a diversificação de estratégias e a

participação ativa, e responsável, do aluno na sua aprendizagem.

32

5. Uma Experiência da Utilização de Mapa Conceitual na Escola

5.1- Desenho Investigativo

Inicialmente vamos mostrar o desenho (*delineamento) com que efetuamos

este estudo em uma das turmas que leciono na escola, escolhida arbitrariamente.

Para desenvolver este trabalho experimental, tomamos como amostra a turma de

alunos da oitava série do ensino fundamental da referida escola. Diferentemente

do ensino tradicional que vinha trabalhando na escola onde era seguido a

abordagem do livro de texto (Ciências da Natureza 8ª série- Antônio Lembo e

Hélvio - Editora Ibep - 1ª edição 2006), onde não era dada uma ênfase ao tema

energia com uma preocupação de questioná-lo dentro do contexto da vida. Neste

sentido elaboramos um mapa conceitual do professor antes, para mostrar a idéia

geral que tínhamos sobre o tema e nos orientar para uma abordagem no processo

de ensino aprendizagem, que pudesse levar o aluno a ter uma idéia geral no

sentido de saber como os conceitos mais gerais e abrangentes (os mais

importantes), se relacionam e estão relacionados dentro de uma hierarquia (os

mapas conceituais têm esta função pedagógica e avaliativa).

Os alunos também elaboraram um mapa introdutório sobre energia no

início da instrução (quando começamos a falar sobre o tema). Eles antes iniciaram

a aprender a fazer mapas, como iremos nos referir mais adiante. Durante as

atividades em sala de aula se encontrava também programado uma dia de visita

a exposição experimental da Usina Ciência, com ênfase as questões que

envolviam a energia em nossa programação. Como ultima tarefa os alunos

elaboraram um mapa conceitual final sobre a programação estudada referente ao

tema energia.

A finalidade de elaboração pelos alunos de dois mapas referentes a

energia, é para que pudéssemos avaliar qualitativamente o efeito da instrução

(atividade sala de aula mais visita a exposição) sobre o tema (dentro de um

determinado recorte como pode ser visto na programação disciplinar pela

amplitude e extensão que envolve esse tema). Também por ser uma primeira

33

experiência em trabalhar no ensino de ciências procurando enfatizar o tema

energia, resolvemos elaborar um segundo mapa do professor, para mostrar a

influencia do trabalho desenvolvido em sala de aula em sua concepção no

trabalho com este tema.

5.2- Planejamento da Programação Didática.

Como relatamos na introdução, utilizamos mapas conceituais na prática

tanto, para avaliação como instrumento auxiliar no processo de ensino. Primeiro

planejamos a programação do conteúdo esquematizado abaixo (não se tratando

de uma seqüência ou cronograma de conteúdo):

TEMA

CENTRAL

TEMAS

ESPECÍFICOS

TEMAS

MAIS ESPECÍFICO

CONTEXTUALIZAÇÃO

ENERGIA

TRABALHO

FORÇA

TIPOS DE INTERAÇÕES

LEIS DE NEWTON

Por que nos machucamos

quando socamos a parede?

Ímãs e gravidade.

ENERGIA

MECÂNICA

ENERGIA POTENCIAL

ENERGIA CINÉTICA

CONSERVAÇÃO DA

ENERGIA MECÂNICA

Velocidade, deslocamento,

tudo que sobe desce, pára-

quedas, montanha russa,

Hidroelétrica.

ENERGIA

TÉRMICA

CALOR, TEMPERATURA,

DILATAÇÃO TÉRMICA

TRANSMISSÃO DE

CALOR

Onde está o calor?

Fogão solar

Energia calorífica dos

alimentos, fotossíntese

ENERGIA

ELÉTRICA

TRANSFORMAÇÕES DE

VÁRIAS NATUREZAS DE

ENERGIA EM ENERGIA

ELÉTRICA.

CARGA ELÉTRICA, DDP,

CORRENTE ELÉTRICA,

RESISTÊNCIA ELÉTRICA,

INDUÇÃO ELETROMAG.

REAÇÕES DE OXIREDU

Hidroelétricas,

termoelétricas, painéis

solar, fontes alternativas de

geração de energia elétrica,

Consumo residencial de

energia elétrica,

ENERGIA

LUMINOSA EFEITO FOTOVOLTÁICO

Casa ecológica

34

Efetuamos a partir desta programação o mapa conceitual mostrado abaixo

sobre energia, para utilizarmos como um instrumento de planejamento curricular e

definirmos as prioridades e estratégias dos conteúdos a serem abordados em

ralação aos conceitos trabalhados. Não podemos deixar de associar os conteúdos

de natureza tecnocientífica que seriam vistos na visita que faríamos a USINA

CIÊNCIA e que se encontram vinculados a nossa programação.

5.3- Descrição da Experiência Pessoal do Professor na Elaboração de Mapas.

Inicialmente elaboramos o nosso mapa conceitual sobre o tema levando em

conta os assuntos que seriam tratados em nossa programação, até para ter uma

visão mais integrada com a abordagem ao conteúdo. Vê o mapa a seguir:

Comparado o mapa conceitual mostrado acima com o efetuado ao final

desta experiência, mostrado abaixo, pode-se notar que,no final, montamos um

mapa com um maior aprimoramento. Neste sentido passamos a ter mais

segurança em trabalhar com um maior número de conceitos e também em ter

procurado efetuar um maior número de relações. Como a confecção de nossos

mapas sempre foram antecipados da confecção dos mapas dos alunos,

35

esperamos que na experiência vivenciada pelo aluno possa ter ocorrido o mesmo,

no sentido de haver um aprimoramento relativo à construção do mapa referente ao

tema central trabalhado.

36

5.4- A EXPERIÊNCIA COM OS ALUNOS EM SALA DE AULA.

Primeiramente vamos mostrar como efetuamos a abordagem ao conteúdo

diferentemente da estrutura convencional do ensino tradicional escolar para esta

série de ensino. Começamos essa nova prática de ensino no mês de Abril no

segundo bimestre escolar. Iniciamos a abordagem dos assuntos pela energia

Mecânica, com a preocupação maior com sua lei de conservação, estudando o

conceito de trabalho e relacionando o mesmo à transformação de energia. Na

seqüência fizemos algumas aplicações deste assunto no cotidiano, quando

aproveitamos para generalizar o conceito de energia, colocando sobre a existência

de outras formas de energia. Dentro deste tratamento generalista procuramos

conceituar a energia em suas diferentes formas (luminosa, calorífica, química,

elétrica, sonora, entre outras). Depois voltamos a trabalhar com conceitos mais

específicos, como relativos ao trabalho e energia mecânica, com a finalidade de

que os alunos fossem amadurecendo mais nesta teoria. Assim relacionamos o

trabalho as transformações de energia potencial e as transformações de energia

cinética, procurando igualar estes dois tipos de energia mecânica, em razão de

sua lei de conservação (se tivermos trabalhando com situações que envolvem

sistemas conservativos). Neste contexto procuramos associar a energia às

interações ou forças a partir da definição de trabalho. Nossa preocupação maior

na relação entre a variação da energia potencial com a da energia cinética era no

sentido da compreensão dos alunos que na queda dos corpos, como na geração

das usinas hidroelétricas, a perda de energia potencial era igual ao ganho de

energia cinética.

Para não perder a visão do todo (uma preocupação da aprendizagem

significativa), tivemos a preocupação de retornar a generalização efetuada,

associando as transformações entre as diversas naturezas de energia, como

energia mecânica em energia elétrica exemplificando o funcionamento de uma

hidroelétrica, relacionando a energia potencial gravitacional (altura de água na

represa da hidroelétrica) com energia cinética (velocidade da água ao passar nas

37

pás da turbina da hidroelétrica), que em última instância se transforma

parcialmente em energia elétrica. Na interface deste fenômeno de transformação

procedemos já procurando colocar superficialmente a lei de Faraday-Lens que

trata da indução eletromagnética e da dificuldade em gerar esta indução, pois

iremos mais a frente detalhar um pouco mais e mostrar experimentalmente na sala

de aula a indução eletromagnética. Vamos também estar falando de conceitos

mais específicos relacionados a energia elétrica: corrente elétrica, diferença de

potencial, resistência elétrica, potência elétrica (apesar do conceito de potência

não ser um conceito específico e sim de natureza geral, que não foi muito

explorado neste contexto em nossa abordagem).

Na continuidade abordamos sobre a termoelétrica, onde também ocorre o

fenômeno de indução eletromagnética, mas era importante diferenciar da geração

pelas hidroelétricas. Na termoelétrica, a energia primária é a energia térmica

utilizada para gerar a energia mecânica no sentido de ser uma máquina térmica.

Nas máquinas térmicas especificamos os conceitos de temperatura e calor, sobre

as formas de transmissão de calor, realização de trabalho, o sentido de

transmissão de calor e a eficiência com que ocorre as transformações de energia

(constante da segunda lei da Termodinâmica). Nesta maneira de abordagem ao

conteúdo não podemos esquecer que em todas as transformações de energia que

enfocamos se encontram presentes seus dois princípios mais importantes: o de

conservação e o da eficiência, ou sentido, ou ainda da variação de entropia com

que ocorrem todas as transformações.

Neste processo tecnocientífico de geração (transformação) de energia

com fins utilitários no contexto da vida, a economia de energia elétrica, a partir de

fontes alternativas, era um assunto importante de ser tratado, como por exemplo,

o estudo do funcionamento do aquecedor d’água solar, como também sobre o

fogão solar (que também entra para a economia de gás natural). Estas fontes

alternativas estão relacionadas à transmissão de calor por irradiação solar.

38

Depois voltamos a outros temas de natureza específica tratando da energia

do teor calórico dos alimentos, mostrando as transformações ocorridas pelo ciclo

trófico (cadeia alimentar), que vem desde a energia solar até uma pessoa em

atividade física. Não esquecendo de voltar as idéias mais gerais e abrangentes

sobre a energia, no tratamento de sua lei de conservação e na eficiência, como

por exemplo, do nosso corpo, processando alimentos para desenvolver atividades

diárias, quando efetuamos uma analogia com as máquinas térmicas.

Na continuidade, retornamos a energia elétrica no sentido de falar sobre

energia elétrica estática, onde enfocamos alguns conceitos tratados na

eletrostática como os de: carga elétrica, processos de eletrização, meios

condutores e isolantes e potencial elétrico (procurando associar a diferença de

potencial – ddp). A partir do gerador eletrostático, mostramos que na prática o

mesmo não é viável para geração de eletricidade para consumo. Posteriormente

na oportunidade que visitaram a Usina Ciência puderam vivenciar o

funcionamento desta máquina e alguns fenômenos eletrostáticos.

Dando fechamento ao estudo de energia em suas formas de produção de

energia elétrica falamos dos outros processos de geração. Tratamos daí do efeito

fotovoltaico (efeito fotoelétrico secundário), dando noções fenomenológicas do

mesmo e mostrando sua aplicação e características na geração de energia.

Aproveitando o ensejo, comentamos sobre o consumo de energia elétrica

residencial onde entram os conceitos de corrente elétrica, potência elétrica e

resistência elétrica. Como relatamos anteriormente, neste momento, a geração de

energia elétrica por indução (Lei de Faraday-Lenz), também foi retomada

mostrando alguns detalhes relativos a indução compatíveis a esse nível de ensino.

O outro processo muito usual de geração de energia elétrica é de natureza

eletroquímica, que ocorre por meio de reações de oxi-redução, nas pilhas e

baterias elétricas, que compõe nossa principal forma de geração de energia

elétrica móvel. Finalmente procuramos efetuar comparações entre estes diferentes

processos de geração de energia elétrica.

39

Os assuntos que acabamos de relatar sobre energia e de conceitos

associados dentro do conteúdo de natureza tecnocientífica tratado sobre o tema,

foram abordados com a preocupação de integrar diferentes áreas da Física,

procurando ainda fazer algumas inserções em outras disciplinas. A forma de

abordagem ao conteúdo seguiu as recomendações da teoria da aprendizagem

significativa de Ausubel. Onde se inicia com os conceitos mais gerais e inclusivos

para depois ir se atendo a conceitos mais específicos efetuando sempre que

possível, uma reconciliação integrativa, para não se perder a visão do todo

(centrada principalmente nas leis e princípios físicos). Como uma ferramenta de

avaliação e como um instrumento de apoio pedagógico para auxiliar no processo

ensino-aprendizagem utilizamos mapas conceituais, que iremos relatar no item

seguinte.

Vamos iniciar agora a descrição da experiência vivenciada com os alunos

frente a abordagem utilizada no tratamento do tema, a partir da confecção de

mapas conceituais efetuados em diferentes etapas do cronograma com que os

assuntos foram abordados.

Começamos a fazer os primeiros mapas, no final do mês de Maio, para

efeito de treinamento, fizemos mapas conceituais sobre automóvel e escola, no

sentido de que explorasse um assunto de seu conhecimento e domínio, para

efeito de uma estruturação conceitual por mapas, para depois em razão de uma

familiarização inicial com a confecção de mapas, iniciassem a fazer um sobre

energia com o propósito avaliativo. Depois, no início do terceiro bimestre, no mês

de julho, colocamos para eles produzirem um mapa conceitual sobre energia

eletrostática, também como treinamento. Após mandamos elaborar outro mapa

sobre energia, para avaliarmos o que o processo tinha acrescentado estrutura

cognitiva do aluno. Obtivemos bons resultados, que estão representadas nas

tabelas no final deste capítulo.

Na continuidade do estudo de energia e focando a geração de energia

elétrica, elaboramos com os alunos um mapa conceitual sobre este tema,

chamado por Novak [Novak e Gowin, 1984] como mapa negociado que serve

40

como apoio pedagógico para auxiliar no processo de ensino, pois o aluno verá as

correlações entre os conceitos. Vale salientar que montamos com os alunos no

computador, num laboratório de informática, e para cada conceito criaram um link

onde falava sobre os mesmos. Obtivemos o seguinte mapa:

Dando fechamento ao estudo de energia mandamos os alunos elaborarem

o 3º e último mapa sobre energia, em meados de Outubro no 4º bimestre, um

mapa mais completo que envolvesse mais conceitos que correlacionem com o

tema geral, energia.

Mostraremos os resultados dos mapas sobre energia e dois exemplos de

mapas de cada classificação, Para efeito de avaliação, os mapas conceituais

receberam uma classificação que estabelece um critério de definição estrutural do

conteúdo que representa, que consta das seguintes categorias: boa definição,

regular definição, pouca definição ou nenhuma definição.A classificação efetuada

levou em conta os seguintes critérios:

41

1) O mapa não pode ser confundido com um diagrama de seqüência,

classificação ou categorização de conceitos ou parâmetros relativos ao assunto.

2) Na ordenação do mapa, os conceitos mais gerais e inclusivos devem ter

destaque tanto na representação no diagrama como na disposição relativa a

hierarquização e devem se ramificar para outros conceitos menos gerais. Já os

conceitos mais específicos, devem ter menos destaque no mapa e não devem

apresentar ramificações, podendo ser ligados apenas por relações.

3) Nos mapas entram apenas conceitos nas unidades de referência do

diagrama (células constituintes). Os conceitos eleitos sobre o assunto a serem

colocados no mapa, devem ser os mais relevantes ou pertinentes a estrutura do

conteúdo.

4) As ramificações de hierarquização devem ser efetuadas segundo um

princípio de diferenciação progressiva de como os conceitos aparecem na

abordagem do conteúdo. Estas linhas devem também procurar mostrar

semelhanças e diferenças, estabelecendo um processo de reconciliação

integrativa na ligação,

5) É importante se ter cuidado na elaboração da estrutura de mapa com

uma disposição dos conceitos que facilite o traçado das linhas de ligação. É

também importante, tanto para a ramificação hierárquica quanto para a de

relacionamento, que à disposição, os conceitos apresentem, sempre que

possível, uma estrutura simétrica.

6) As linhas de ligação entre as células podem conter escrito uma

proposição curta, uma palavra ou mesmo uma expressão matemática, para

enriquecer a estrutura conceitual mostrada pelo mapa, para se mostrar dentro da

estrutura do conteúdo o que melhor integra ou caracteriza a conexão de ligação

entre dois ou mais conceitos.

42

7) Uma seta sobre a linha de ligação pode ser usada, para indicar o sentido

ou não, a depender se a relação é unívoca ou biunívoca.

Na confecção do mapa, vamos caracterizar um mapa com boa definição

aquele que atender integralmente os critérios 1, 2, 3, e 4 e parcialmente os

critérios 5, 6, e 7. Um mapa com regular definição deve atender integralmente os

critérios 1 e 2 e parcialmente aos critérios 3, 4, e 5, e podem não atender aos

critérios 6 e 7. Um mapa com pouca definição precisa atender integralmente ao

critério 1 e parcialmente aos critérios 2, 3, e 4 e podem não atender aos critérios 5,

6, e 7. Um mapa com nenhuma definição quando não atende ao critério 1,

podendo ou não atender aos demais critérios parcialmente.

Os resultados obtidos nos Mapas conceituais sobre o tema central energia

estão registrados na tabela-1 (convém salientar que os números dos alunos não

estão como na caderneta escolar, mas foram colocados aleatoriamente).

A seguir para efeito de ilustração, colocamos dois exemplares de cada

etapa de construção de mapa conceitual de energia desenvolvida neste trabalho,

para dar uma idéia do critério de avaliação adotado e mostrar a evolução ocorrida

nos alunos tomados como referência. Assim temos dois mapas para atender a

cada tipo de classificação, ou seja, um que demonstre pouca definição, dois que

demonstram regular definição e dois que demonstram boa definição.

43

ALUNO MAPA 1 MAPA 2 MAPA 3 EVOLUÇÃO

01 R P B BOA

02 R R R POUCA

03 R P R REGULAR

04 R P R REGULAR

05 R R R POUCA

06 R N R REGULAR

07 B R B REGULAR

08 R N R REGULAR

09 N P P REGULAR

10 R N R REGULAR

11 P R B BOA

12 R R R POUCA

13 R N R REGULAR

14 R R R POUCA

15 R N B BOA

16 R R R REGULAR

17 N P R BOA

18 B R R POUCA

19 N P R BOA

20 B R B BOA

21 R N R REGULAR

22 R R B BOA

23 R R R POUCA

24 R P R REGULAR

25 R R B BOATABELA -1

* N – Não elaborou o mapa (faltou, não soube fazer ou não quis fazer)

EVOLUÇÃO PORCENTAGEM

POUCA 24%

REGULAR 44%

BOA 32%

44

Aluna Nº. 11: pouca definição

Aluna Nº. 11: regular definição

Aluna Nº. 11: Boa definição

45

Mapa 1 - aluno nº 22

Mapa 2 - aluno nº 22

Mapa 3 - aluno nº 22

46

CONCLUSÃO

Para efetuar uma mudança em nossa prática de ensino, que anteriormente

era mais voltada para o behaviorismo, onde procurávamos produzir estímulos ,

até desencadear uma resposta desejada, tivemos que reformular nosso enfoque,

procurando atuar em um processo cognitivista, utilizando como referência a teoria

de Ausubel da aprendizagem significativa. Tivemos daí que começar a mudar a

forma de abordar ao conteúdo, iniciando com conceitos gerais e inclusivos para

em seguida mostrar os conceitos mais específicos e menos inclusivos. o que é

denominado na teoria ausubeliana como diferenciação progressiva. Também,

sempre que possível, efetuávamos uma reconciliação integrativa, ou seja,

organizar o ensino descendo e subindo, nas estruturas conceituais hierárquica a

medida que a nova informação for apresentada 9segundo recomenda nosso

referencial utilizado). Esta prática para mim antes seria um absurdo, como por

exemplo: apresentar indução eletromagnética como uma das formas que

utilizamos na geração de energia elétrica, antes de apresentar especificidades

como a corrente elétrica, a diferença de potencial, o magnetismo e campo

magnético. Porém, isto foi possível, pela natureza integradora do tema energia,

que proporcionou mostrar algumas diferenças e similaridades entre as diferentes

formas de gerar eletricidade para consumo e pelas analogias que foram possíveis

fazer para apresentar conceitos como o de fluxo magnético numa bobina e sua

variação, associando ao fluxo de água saindo de uma mangueira em dispersão e

incidindo em uma determinada superfície mais próxima ou afastada.

A parte dos paradigmas da prática de ensino tivemos outras dificuldades,

pois estávamos com certo receio, por ser o primeiro ano nesta escola. Receio de

como reagiria a equipe tecno-pedagógica, porquanto eles ainda não conheciam

meu trabalho, associando o fato que alguns alunos no início não acharam boa

nossa maneira de trabalhar por encontrarem dificuldades em atribuir significados.

Nesta perspectiva de ensino o aluno se sentia, muitas vezes, sendo “obrigado” a

pensar, a questionar a construir suas próprias definições, a interpretar, ao que não

estavam acostumados em sua prática do ensino tradicional. O ensino

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tradicionalmente praticado é normalmente informativo, visando a reprodução de

conhecimento e a retenção mecânica no sentido de memorizar as informações

recebidas, que predomina tanto nas escolas públicas quanto nas escolas

privadas. Mesmo dentro deste contexto escolar que trouxeram as dificuldades

iniciais, ao mudar alguma coisa em nossa prática, tivemos resultados positivos,

pois os resultados mostraram que muitos alunos adquiriram uma aprendizagem

significativa, isto é conseguiram atribuir significados ao que estavam aprendendo.

Neste processo a predominância da aprendizagem foi por recepção.

Ficamos a desejar para uma aprendizagem por descoberta, por diversos motivos

tais como: iniciamos este processo no segundo bimestre e a carga horária é de

duas aulas semanais de cinqüenta minutos, pois Ciências na oitava série é

fracionada em Física e Química. Por esses motivos, não tivemos tempo para

programar mais aulas na escola que produzissem uma aprendizagem por

descoberta. No entanto algumas atividades experimentas demonstrativas foram

levadas para sala de aula, como o fenômeno de indução magnética, e por outro

lado esta turma fez uma visita a Usina Ciência onde teve contato na sala de

energia com as diferentes formas de gerar energia elétrica, acionando circuitos,

entre outros fenômenos lá mostrados. Também assistiram ao show de química

onde viram explosões (reações de combustão) e trocas de calor, reações

químicas, em experimentos que tinham a preocupação de explorar situações

lúdicas. Segundo Novak, o aluno que aprende por descoberta, pode ser levado a

apresentar uma visão crítica, daquilo que estuda, o que pode levar a aprender a

resolver problemas que aparecem no cotidiano. Que poderia ser vista como uma

visão sócio-cognitivista (crítica). Porém os estímulos com as experiências para

descoberta foram poucos, pois atuamos no dia a dia escolar com o ensino

receptivo.

Sabemos que apesar de nossas ações inovadoras na abordagem e no

trabalhar com mapas conceituais, ainda estamos longe de realizar uma

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aprendizagem subversiva como coloca Moreira. Porém, nas atividades

desenvolvidas, tivemos alguns avanços tais como: primeiro que adotamos

diversidade de materiais (diferentes textos), não ficamos bitolados ao livro adotado

na escola; segundo quando na elaboração de mapas conceituais pelos alunos

tivemos que ver o aluno como um perceptor, ou seja, um sujeito que percebe e

representa o que lhe está sendo ensinado, e não um que responda respostas

certas, que devem ser memorizadas e reproduzidas (sem erros).

Comprovamos com a experiência vivenciada que boa parte dos alunos

conseguiram mostrar certo domínio de como o conteúdo se estrutura e de como

os conceitos se relacionam hierarquicamente, atribuindo significados, através dos

resultados dos mapas conceituais. Existiu também uma melhoria no rendimento

escolar a partir deste trabalho e no transcurso do mesmo, de boa parte da turma.

No final sentimos que a experiência começou a ser vista com um sentido positivo

diante da equipe tecno-pedagógica da escola e repercutindo também

favoravelmente nos pais de alguns alunos. De nossa parte, a experiência

vivenciada foi gratificante e nos deu ânimo e confiança para dar continuidade ao

trabalho no próximo ano letivo, estendendo as outras séries nas quais leciono.

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Referências:

Moreira, M. Antonio Mapas Conceituais e Diagramas V, Edição independente do Autor, Porto Alegre, 2006.

Moreira, M. Antonio, Aprendizagem Significativa, Editora Universitária de Brasília, 1999.

Ausubel, David P. ; Novak, Josep D. e Hanesian, Helen, Psicologia Educacional, 1980 Editora Internamericana.

Novak, Joseph d.,and Gowing, D. Bob. Learning how to learn. New York; Cambridge University Press, 1984. trad. p/ português de Carla Valadares, Aprender a aprender, Lisboa, Plátano Edições Técnicas, 1986.

ttp://esec.pt/~susana/Publicacoes_files/susana_PDF/Psicologia%20da%20Aprendizagem.pdf Gonçalves, Susana - Coletânea de textos,Teorias de aprendizagem, práticas de ensino: contributos para a formação de professores.

http://www.cibersociedad.net/congres2006/gts/comunicacio.php?id=950&llengua=es , artigo Mapas Conceptuales: Representación del conocimiento (Luiza Tatiana Forte, Ana Lúcia Bonassina, Carla Camargo, Cecília Lopes e Patrícia Lupion Torres).

LIMA,G A. B.; Mapa Conceitual como ferramenta para organização do conhecimento em sistema de hipertextos e seus aspectos cognitivos. Perspect. ciênc. inf., Belo Horizonte, 2004, v.9 n.2, p. 134-145, jul./dez...

TORRES, Patrícia Lupion. MARRIOTT, Rita de Cássia Veiga. Tecnologias educacionais e educação ambiental: uso de mapas conceituais no ensino e na aprendizagem. 2006. Curitiba: FAEP, 60p.

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