Aprendizagem de física e química baseada na resolução de problemas : um estudo com alunos do 11º ano de escolaridade

Abstract

No Ensino Secundário pretende-se que os alunos desenvolvam uma literacia científica que contribua para os tornar cidadãos informados, activos e capazes de não só discutir mas também encontrar as soluções para os problemas com que se deparam no mundo em que vivem. Ora, a proposta de abordagem curricular centrada na Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas consiste na aprendizagem de novos conhecimentos a partir da confrontação dos alunos com contextos problemáticos. Assim, os objectivos deste estudo consistiram em conceptualizar, organizar, implementar e avaliar materiais curriculares numa perspectiva de ensino orientada para a Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas, inserida nas unidades temáticas “Movimentos na Terra e no Espaço” (componente de Física) e “ Da Atmosfera ao Oceano: soluções na Terra e para a Terra” (componente de Química) e em diagnosticar dificuldades sentidas quer pelos alunos quer pela professora na sua implementação. Esta abordagem foi aplicada numa turma do 11º ano de escolaridade do Curso de Ciências e Tecnologias, em duas fases. A primeira, aplicada à componente de Física, visava essencialmente avaliar os documentos quanto à sua conceptualização, aplicabilidade, relevância de informação e estratégia de ensino e aprendizagem aplicada. Na segunda fase, aplicada à componente de Química, todo o processo foi repetido, permitindo assim o exercício de um cruzamento confirmatório e ou infirmatório. Os dados de natureza distinta, foram recolhidos de formas diversas: numa primeira fase, através de um teste de conhecimentos e um teste de aferição de desempenho dos alunos na resolução de situações problemáticas, usados num contexto de pré-teste e pós-teste; de um questionário de opinião sobre a eficácia e adesão da abordagem de ensino e aprendizagem implementada. Numa segunda, através de um teste de aferição do desempenho dos alunos na resolução de situações problemáticas e de uma entrevista, “Focus Group”. A técnica de observação foi também utilizada, baseando-se em notas de campo e relatórios de dificuldades sentidas quer pelos alunos, quer pela professora. Da análise dos resultados, poder-se-á concluir que os alunos evoluíram de uma forma muito positiva, na aprendizagem conceptual de Física e Química e mostraram ter desenvolvido competências na resolução de situações problemáticas. Não obstante as limitações inerentes ao estudo aqui apresentado como por exemplo a dimensão da amostra e os instrumentos utilizados, os resultados obtidos parecem apontar no sentido da vantagem do ensino orientado para a Aprendizagem Baseada na Resolução de Problemas sobre o ensino do tipo usualmente praticado nas nossas escolas. Assim, sugere-se a realização de mais estudos centrados na aprendizagem destes e outros temas utilizando esta metodologia, pois permite que os alunos dos diferentes níveis de ensino desenvolvam capacidades de resolver problemas sócio-científicos.

ABSTRACT: In High School it is expected that students acquire and develop a scientific literacy which can make them knowledgeable and active citizens, capable of not only discussing but also contributing to finding solutions to problems they are faced with in the world they live in. Therefore, Learning Based on Problem-solving consists in acquiring more knowledge by solving problems that come up when the student is faced with a problematic issue. Consequently, the objectives of this study were based upon the conception, organization, implementation and evaluation of teaching materials in a perspective of teaching towards learning based on problemsolving, within such themes as “Movements in Space and on Earth” (a Physics component) and “From the Environment to the Ocean: Solutions on Earth for our Earth”, (a Chemistry component) and on the diagnosis of the difficulties faced by both students and teachers in implementing the aforementioned. This type of teaching and learning was carried out in two phases in an 11th grade class from the Science and Technology course. The first phase, implemented in the subject of Physics, was essentially directed to evaluating the documents as to their applicability, legibility, relevance in terms of the applied teaching and learning information and strategy. During the second phase, implemented in Chemistry, the whole process was equally repeated, thus allowing for a crosscheck exercise, so as to confirm and or inform. Data was collected under several forms: during the first phase, through two tests, one assessing knowledge and the other evaluating the students’ performance in solving problematic situations, both used before and after the implementation of the new strategy. The students also answered an opinion questionnaire on the efficiency and acceptance of this teaching and learning method. During the second phase, data collection was done through a test on the ability of students in solving problematic issues and a group interview called “Focus Group”. Data was also collected based on observation and note-taking in the field and on the reports regarding the difficulties felt both by students and the teacher. Upon analyzing the results, we may conclude that the students evolved in a very positive way in the conceptual learning of Physics and revealed having developed competence in solving problematic issues. Despite the limitations inherent in the study presented herein, the results which were obtained seem to point to an advantage in teaching focused on Learning Based upon Problem-solving, compared to the traditional teaching method in practice in our schools. Thus, we suggest that more studies should be done regarding this teaching method and others, and the capacity of students, within different school levels, in solving social-scientific issues.