Educação em ciências em contexto pré-escolar: estratégias didáticas para o desenvolvimento de competências

Abstract

Existe um crescente reconhecimento nacional e internacional do papel da Educação Pré-Escolar (EPE) no desenvolvimento e aprendizagem das crianças dos 3 aos 6 anos. As mais recentes orientações curriculares de diversos países para este nível de educação definem linhas de orientação para as aprendizagens das crianças que contemplam uma área das ciências. Em Portugal as Orientações Curriculares para a Educação Pré-Escolar (OCEPE) constituem-se como eixo estruturante das práticas didático-pedagógicas dos educadores. Este documento integra várias áreas de conteúdo, sendo a sensibilização às ciências considerada na área de Conhecimento do Mundo. A perspetiva que defende a educação em ciências (EC) desde os primeiros anos de escolaridade tem vindo a consolidar-se, dados os resultados alcançados em diversas investigações que demonstram que esta tem tido um impacte positivo relevante na promoção da literacia científica (LC), bem como no desenvolvimento de atitudes positivas face à ciência e à aprendizagem das ciências. Várias investigações, um pouco por todo o mundo, conferiram uma nova abrangência e profundidade à EC, tendo-se vindo a consolidar a ideia de que as crianças conseguem fazer construções cognitivas, ainda que elementares, acerca de fenómenos e conceitos alegadamente difíceis pela sua abstração e que também são muito competentes em processos de descoberta científica. O conceito de competência tem vindo a conquistar uma relevância cada vez mais acentuada nos contextos educativos, constituindo um pilar central em documentos curriculares de diversos níveis de ensino. Tem-se revelado vital na caracterização da interação dos indivíduos nas suas esferas pessoal, social e profissional. Concomitantemente, o caráter eminentemente científico e tecnológico das sociedades atuais exige cidadãos competentes e cientificamente literados, capazes de interagir com o mundo, sendo essa LC imprescindível para que as sociedades continuem a evoluir. Assumindo-se que a EC se implementa através de atividades práticas, importa conhecer formas específicas de abordar os conceitos e explorar os fenómenos com as crianças, em contexto de EPE. Os educadores devem ter acesso a estratégias didáticas (ED) especialmente concebidas para este nível de escolaridade, que suportem práticas inovadoras neste domínio e promovam a mobilização de competências científicas pelas crianças, contribuindo para a promoção da LC. A presente investigação pretende ser um contributo para a operacionalização da EC em contexto pré-escolar. O percurso de investigação desenvolvido, de natureza qualitativa, incidiu em dois focos estruturais que se consubstanciam nas suas duas grandes finalidades: (1) o desenvolvimento de ED para operacionalizar a EC, e (2) o desenvolvimento do quadro teórico referente à mobilização de competências pelas crianças e relativo ao processo de conceção de ED. Assim, o percurso investigativo suportou-se numa metodologia de Investigação Baseada em Design que integrou 15 fases multicontextuais articuladas entre si, envolvendo especialistas da área educativa e científica em processos cíclicos de design, produção, validação, revisão e avaliação das ED. A avaliação dos processos e produtos desta investigação efetuou-se tendo por base a análise dos dados recolhidos e o seu tratamento através de diversos métodos, técnicas e instrumentos, tendo possibilitado: (1) identificar as limitações das OCEPE nas suas linhas de orientação para a EC; (2) desenvolver um conjunto de ED validadas como instrumentos de inovação curricular e como instrumentos de mobilização e desenvolvimento de competências pelas crianças; (3) definir um Quadro de referência conceptual que permite clarificar as interações das crianças em termos de mobilização de capacidades e atitudes/valores e construção de conhecimento; (4) definir Princípios de conceção de estratégias didáticas que permitem replicar o seu processo de desenvolvimento, e (5) clarificar orientações para uma perspetiva integrada de EC. Assumindo-se como um contributo para impulsionar a educação em ciências em contexto pré-escolar, esta investigação fundamenta a necessidade de nela se investir de forma intencional, sistemática e contextualizada neste nível educativo.

There is a growing recognition of the role pre-school education (PSE) plays in children’s learning and development during the early years. The more recent curriculum guidelines for PSE in Europe include a science curriculum defining a body of knowledge, skills ad attitudes aimed at 3-6 years old children. In Portugal, the Curricular Guidelines for Pre-School Education are presented as guidelines for kindergarten teachers, and include three main content areas, in which Knowledge of the World is regarded as a first approach to science and to scientific thinking. The research community today shares the understanding that scientific and technological literacy should have an early start, as soon as in PSE, implementing a science curriculum in a child-centred approach, in a socioconstructivist environment and in an integrated approach. Learning activities should sustain and promote children’s curiosity and enjoyment so that they develop a lasting interest in science. It’s important to promote their motivation both on science and on school science while developing positive attitudes towards science and science teaching. Pre-school children have shown to be very competent in science when quality education in this field is provided. Recent research reveals that young children’s ability to do science as being underestimated and therefore warranting PSE as an eligible context for science teaching. The teaching community has been growingly emphasising the need to invest in student competence as an axis for the teaching endeavour, for it is recognised that it defines the way people interact in personal, social and professional contexts. Emphasizing the scientific and technological strain of modern society, the research community agrees on the need of science and technology literate citizens. The educational system must therefore give an adequate response to this global challenge, investing at the teacher, the curriculum and the resources levels. At PSE level the emphasis should be placed on context based teaching, assuming it as a teaching setting where children can start simple interactions with scientific and technological issues, while engaged in sound, but nonetheless ludic teaching and learning strategies (TLS). These TLS aim at engaging pre-school children in exploring concepts regarding the presence of science and technology in our daily lives, intending to develop a wide range of specific and transversal competences while laying the foundations for a growing understanding of basic scientific concepts. This study is intended as a contribution towards the operationalization of the PSE science curriculum. The designed research, of a qualitative nature, was conducted with two underlying focuses: (1) to develop a set of articulated TLS (including teaching, learning and assessment strategies) as well as the respective didactic resources resources (teacher’s guide & materials) and (2) to strengthen the knowledge base in the form of design principles about children’s competence in science learning and about designing and developing an intervention as an (innovative) solution to a complex problem. The research was developed on a design-based research approach as it identified authentic shortcomings of the educational system and associated them with subsequent actions to improve the status quo. It was developed in an interactive, iterative and flexible process which included 15 multi-context articulated phases, involving and drawing on the expertise of a number of experts in the education and science fields in the design, production, validation, revision and evaluation of the TLS. Throughout the research a number of data collecting and analysing methods, techniques and instruments were used, providing evidence that allowed to the conclusion that the research endeavour resulted in: (1) identifying the shortcomings of the Portuguese curricular guidelines as far as science education is concerned, (2) developing a set of TLS validated as a means to develop children’s scientific competences and as a means to achieve innovative practices in science teaching, (3) defining a theoretical framework providing knowledge about how to create conditions for learning in terms of children’s skills, attitudes and knowledge, (4) strengthening the knowledge base in the form of design principles which include substantive and procedural knowledge to replicate the process of developing TLS, and (5) providing clear guidelines regarding science education in PSE. This research is assumed as a valid contribution to incite science education at pre-school education level, while it strengthens the need for it to be implemented in an intentional, systematic and contextualized way.