Linguagem metafórica e ensino da química quântica/ensino secundário

Abstract

O estudo da linguagem metafórica no ensino das ciências, na aprendizagem das ciências, na formação de professores de ciências e na construção das ciências é uma linha de investigação de grande actualidade. Uma boa parte dessa relevância advém do carácter abstracto de muitos dos conceitos científicos e do poder da linguagem metafórica não só como instrumento de comunicação mas também de construção do conhecimento, ou seja, seu carácter heurístico. A finalidade deste estudo é, no quadro de uma Didáctica de raiz construtivista, contribuir para um melhor conhecimento sobre o papel e usos da linguagem metafórica no ensino das Ciências/Química tendo em vista a melhoria desse ensino, em particular no âmbito da Química Quântica/estrutura atómica (ensino secundário). Trata-se de um tema curricularmente relevante, reconhecidamente difícil quer no ensino quer na aprendizagem e de que existem poucos estudos de investigação nesse nível de ensino e em ambiente de sala de aula. De acordo com tal finalidade definiram-se como questões de investigação (i) Se existem e quais as evidências de linguagem metafórica (LM) usada por professores e alunos no quadro do ensino da estrutura atómica (ensino secundário)? (ii) Quais as características da LM usada por professores e alunos no ensino da estrutura atómica (ensino secundário)? (iii) De que forma a LM é usada por professores e alunos no quadro das estratégias de ensino da estrutura atómica (ensino secundário)? (iv) Que implicações se podem retirar do estudo tendo em vista melhorar a articulação entre a investigação sobre o ensino da Química e a formação de professores de Química? O estudo incidiu sobre o ensino de uma unidade curricular completa, estrutura atómica, numa turma do 12º ano de escolaridade (26 alunos). Devido à sua natureza fenomenológica e ao previsível pouco controlo sobre os comportamentos dos sujeitos envolvidos (professora e alunos em ambiente de sala de aula), adoptou-se uma estratégia metodológica do tipo qualitativo e de índole naturalista (não participante), já que o foco do estudo era a valorização da dimensão semântica/contextual da produção do discurso pedagógico na sala de aula. Consideraram-se várias categorias de conteúdo predefinidas de acordo com o programa curricular dos alunos. Definiu-se como unidade de análise de conteúdo as evidências de episódios metaforicamente relevantes usados na sala de aula pela professora e alunos. Os resultados obtidos dão respostas relevantes às questões de investigação. Em particular, as evidências obtidas sugerem dificuldades, senão mesmo a impossibilidade, de levar a cabo o ensino e a aprendizagem da estrutura atómica no ensino secundário sem o uso da LM. Esta não é certamente o único meio de ensinar e aprender conceitos abstractos mas é certamente um poderoso meio. Os resultados do estudo revelam a dificuldade, mas também o esforço, da professora em ensinar um tema de reconhecida dificuldade para professores e alunos, exigindo um sólido conhecimento químico e didáctico, apesar de ter sido facilitado por um clima de aula reflectindo um bom relacionamento professora/alunos. Apresentam-se limitações da investigação bem como várias sugestões de futuros estudos sobre o tema abordado.

The study of metaphorical language in science education and science building is a very timely line of research. Much of its relevance comes from the abstract nature of many of the scientific concepts and the power of metaphorical language not simply as a communication tool but also for the construction of scientific knowledge, e.g. its heuristic function. The purpose of this study is to contribute to a better understanding of the role and uses of metaphorical language in science education with a view to improve the teaching of quantum chemistry / atomic structure (secondary education) along constructivist lines. This is a relevant topic usually considered quite difficult both for teaching and learning. Also, only a few classroom research studies are reported in upper secondary education. Four research questions were defined (i) What are the evidences of the metaphorical language (ML) used by teachers and students during the teaching of the atomic structure (secondary education)? (ii) What are the characteristics of the ML used by teachers and students during the teaching of the atomic structure (secondary education)? (iii) In what ways the ML is used by teachers and students within the teaching strategies of the atomic structure (secondary education)? (iv) What implications can be drawn from the study in order to improve the bridge between chemistry education research and teacher training? The study focused on the teaching of a full curricular unit (atomic structure, 26 students, 12th grade). Due to its phenomenological nature and predictable little control over the behaviours of those involved (teachers and students in a classroom environment) the study adopted a qualitative/naturalistic (no participative) methodology, as the focus of the study was the valuing of semantic / contextual discourse produced in the classroom. Several predefined content categories were considered according to the school curriculum. The unit of content analysis was defined in terms of the evidences of episodes metaphorically relevant used in the classroom by the teacher and the students. The results provide relevant answers to the research questions. In particular, the evidence gathered suggests difficulties, if not an impossible task, to carry out the teaching and learning of atomic structure in secondary education without the use of LM. It is certainly not the only means to teach and to learn abstract concepts but it is certainly a powerful one. The results also reveal how difficult was for the teacher, in spite of her effort, to teach a topic of recognized difficulty for teachers and students, requiring a strong chemistry and content knowledge background, despite the pleasant classroom climate reflecting a good relationship teacher / students. Limitations of the research as well as several suggestions for further studies on the subject are presented.