Formação de professores de ciências para o uso de tecnologias

Abstract

Na atualidade, torna-se premente que os alunos exerçam um papel ativo face a problemáticas de cariz científico e tecnológico na sociedade em que se inserem. Neste contexto, tem sido recomendada a promoção da Educação em Ciências, com orientação Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) para o desenvolvimento da Literacia científica dos alunos, em particular, do Ensino Básico (EB). As Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) têm-se assumido, cada vez mais, como recursos privilegiados para os alunos aprenderem ciências. Portanto, é fundamental que os professores de Ciências do EB considerem os aspetos pedagógico-didáticos relacionados com a integração das TIC no processo de ensino e aprendizagem (E/A) das Ciências. No entanto, vários estudos têm revelado que a maioria dos professores parece não integrar as TIC no processo de E/A, o que se relaciona, entre outros obstáculos, com a falta de formação a este nível. Por outro lado, em Portugal, são escassos os estudos relacionados com a formação de professores de Ciências do EB para o uso de TIC no processo de E/A, com orientação CTS. O presente estudo tem como finalidade a criação de uma proposta de esquema referencial para o desenvolvimento de programas de formação (PF) de professores de Ciências do EB com orientação CTS (inicial, contínua e pós-graduada), com vista ao desenvolvimento de “competências TIC” destes (futuros) profissionais. Para tal, procurou-se responder a duas questões de investigação: Que componentes curriculares privilegiar em PF de professores do EB, que contribuam para o desenvolvimento de competências de integração das tecnologias no processo de E/A, em geral, e das Ciências, em particular?; e Qual o contributo de um PF na promoção de práticas pedagógico-didáticas com orientação CTS de Professores de Ciências do EB? O estudo organizou-se em duas fases. A Fase I designou-se “Formação de Professores do Ensino Básico em Tecnologia Educativa”, decorreu entre janeiro de 2009 e novembro de 2009, e teve um caráter exploratório com vista a descrever estratégias para a promoção do desenvolvimento pessoal, social e profissional, em particular, na dimensão do Conhecimento Pedagógico Tecnológico de Conteúdo (CPTC), de estudantes/professores do EB (inicial, contínua e pós-graduada). O CPTC representa o conhecimento de professores do EB para integrar as TIC no processo de E/A das Ciências, de acordo com a Perspetiva de Ensino por Pesquisa (EPP). A recolha de dados envolveu: a análise documental de vinte e três unidades curriculares (UC) de Tecnologia Educativa (TE) de Cursos de Educação Básica (1.º Ciclo de Bolonha), de dezassete Instituições de Ensino Superior Público Português; e o inquérito por entrevista a quatro Investigadores Portugueses em TE. A análise de conteúdo do corpus recolhido possibilitou a identificação dos componentes curriculares a privilegiar em PF de professores do EB neste âmbito, tais como: i) a “competência digital” de “pesquisa, seleção e organização de informação”; ii) a “competência pedagógica com TIC” de “planificação e/ou implementação de atividades de E/A”; iii) a “competência pedagógica com TIC de nível avançado” de reflexão crítica; iv) o conteúdo curricular centrado na colaboração online; v) a estratégia/atividade de E/A de trabalho de projeto; vi) o cenário de E/A misto (b-learning); vii) as ferramentas da web 2.0 (ex. Blog); e viii) a avaliação formativa de portefólios digitais desenvolvidos pelos estudantes/professores do EB em formação. A Fase II denominou-se “Formação de Professores de Ciências do Ensino Básico com Orientação CTS”, decorreu entre dezembro de 2009 e maio de 2011, e teve um caráter interventivo, com o intuito de conceber, produzir, implementar e avaliar um PF com esta orientação. O PF foi integrado nas UC de “TIC e Educação em Ciências” (TIC_EC) e de “Didática das Ciências Integradas II” (DCI_II) do Mestrado em Didática, área de especialização das Ciências, da Universidade de Aveiro (no 2.º semestre do ano letivo 2009/2010). O Mestrando dirigiu-se a um público profissionalizado, em particular, Educadores de Infância, Professores do 1.º CEB e Professores de Matemática e Ciências Naturais do 2.º CEB. A avaliação do PF foi contínua durante todo o seu processo de desenvolvimento, o que implicou a recolha das perceções dos principais envolvidos (os dois Docentes de DCI_II e de TIC_EC, os nove Mestrandos, um especialista externo em TE e a Investigadora do estudo). Para tal recorreu-se ao inquérito por questionário e por entrevista, à observação participante da Investigadora e à análise dos portefólios digitais desenvolvidos pelos Mestrandos durante o PF. A avaliação final do PF ocorreu no final do mesmo e dez meses após a formação ter terminado (maio de 2011). A análise de conteúdo do corpus recolhido permitiu demonstrar que o PF foi exequível e eficaz no contexto em que se projetou, o que se comprova na evidência de práticas pedagógico-didáticas de utilização das TIC no processo de E/A das Ciências, com orientação CTS, por parte de Mestrandos envolvidos no PF. O esquema referencial resultante do estudo integra a “estratégia de investigação conduzida pelo professor”, pressupõe a sinergia entre as áreas científicas da Didática das Ciências (DC) e da TE, e implica a integração da dimensão do CPTC ao nível da formação de professores de Ciências do EB (inicial, contínua e pós-graduada). Neste âmbito, sugere-se o desenvolvimento de projetos CTS pelos (futuros) profissionais, com recurso às TIC, e tendo em conta a perspetiva de EPP. Considera-se que estudos desta natureza poderão ser um contributo para impulsionar a Educação em Ciências com orientação CTS recorrendo às potencialidades educativas das tecnologias, em particular no EB. Assim, preconiza-se a necessidade de se investir na transferência, expansão e avaliação do referencial a outros contextos de formação de professores de Ciências.

Nowadays it is urgent that pupils play an active role in society, regarding scientific and technological issues. Within this context, Science Education, with a Science-Technology-Society (STS) orientation, has been recommended in order to develop pupils’ scientific literacy, particularly of those attending Basic Education (BE). Information and Communication Technologies (ICT) have been increasingly perceived as privileged tools for science learning. Therefore, it is essential that BE teachers consider the pedagogical-didactic features related to the integration of ICT in the science teaching/learning process. However, several studies have revealed that most Portuguese teachers do not integrate ICT in the teaching/learning process. This is related, among other obstacles, with the lack of training at this level. On the other hand, there are few studies in Portugal concerning the use of technologies in the science teaching/learning process, with a STS orientation. The purpose of this study relates to the creation of a design framework for the development of Science Teacher Education Courses with a STS orientation (initial, continuing and postgraduate) aimed at developing teachers’ ICT competences. The study intends to answer two questions: Which curriculum components must be privileged within Teacher Education Courses that may contribute to the development of competences concerning the integration of technologies in the teaching/learning process, in general, and particularly in the science teaching/learning process? What is the contribution of a Science Teacher Education Course in the promotion of pedagogical-didactic practices with a STS orientation among BE teachers? The study had two main phases. The first phase occurred from January 2009 to November 2009, and sought to describe the strategies that may contribute to the personal, social and professional development of teachers, particularly the dimension of technological pedagogical content knowledge (TPCK). The TPCK represents the knowledge to integrate ICT in the science teaching/learning process according to the Research Teaching Perspective (RTP). The data collection involved: documentary analysis of twenty three Educational Technology (ET) curricular units (CU) of Basic Education courses (1st Bologna Cycle) from seventeen Portuguese Public Higher Education Institutions and interviews with four senior researchers in ET. The content analysis allowed identifying the following strategies as relevant for teacher training in this context, namely: i) “digital competences” related to information search, selection and organization; ii) “pedagogical competences with ICT” for “planning and/or implementing teaching/learning activities”; iii) “ICT advanced competences in education” concerning critical reflection; iv) curricular contents centered on online collaboration; v) strategies/activities of project work; vi) the b-learning scenario; vii) the web 2.0 tools and viii) the evaluation of digital portfolios. The second phase occurred from December 2009 to May 2011, and aimed the development, implementation and evaluation of the effectiveness and mid-term impact of the in-service teacher education course with a STS orientation. The course was undertaken in the CU “ICT in Science Education” and “Integrated Science Education II” of the Master Degree in Science Education (University of Aveiro) addressed to Early Childhood Educators and BE Teachers (academic year 2009/2010, 2nd semester). The course was evaluated during its development process, and involved the participation of the two CU Lecturers, an external expert in ET, nine Master Degree students and the researcher of this study. Data was obtained through interviews, questionnaires, participant observation of the researcher and analysis of students’ portfolios. The results showed that the course was feasible and effective in the context were it was developed. Particularly, it allowed for some students to evidence their pedagogical-didactic practices concerning the use of ICT in science teaching/learning process with a STS orientation. At the end of the study, a design framework is proposed and presented intending to contribute to the development of Science Teacher Education Courses with a STS orientation. The framework integrates the “research strategy led by the teacher” and presupposes a synergy between the scientific areas of “Science Education” and ET within training courses. It also implies the integration of TPCK to the development of “ICT Competences” of students/teachers in training (initial, continuing and postgraduate). One suggestion is related to the development of STS projects by these (future) teachers, considering the Research Teaching Perspective, by resorting to the potentialities of ICT. Therefore , the need to invest in the evaluation of the presented framework, extending it to other contexts of teacher training, is emphasized. The study conclusions underline that research studies like this one may be a contribution to boost Science Education with a STS orientation, particularly in BE.