Os modelos na aprendizagem das ciências: uma abordagem em Estudo do Meio e em Ciências Naturais

Abstract

O desenvolvimento do conhecimento científico encontra-se em mudança permanente, sendo alvo de estudos constantes e, para isso, os cientistas utilizam modelos científicos de forma a explicar os fenómenos do mundo. Estes modelos são representações da realidade e têm como objetivo simplificar o fenómeno em estudo, permitindo estudá-lo através de análises e previsões ao seu comportamento quando exposto a diferentes variantes. Além disso, os modelos ajudam a criar imagens mentais de um determinado fenómeno. Dada a importância dos modelos nos avanços científicos, é fundamental a sua abordagem no ensino das ciências para que os alunos os utilizem para compreender e serem capazes de explicar determinados fenómenos e efetuar, a partir dos modelos, previsões. Esta importância resulta do facto de se aceitar que se deve ensinar a “ciência autêntica”, isto é abordar os conteúdos exigindo todo o rigor científico inerente aos mesmos. Tendo em consideração a importância dos modelos no ensino das ciências este relatório foca-se na descrição de duas intervenções pedagógicas para uma turma de 4.º ano, do 1.º ciclo do Ensino Básico, e de cinco intervenções pedagógicas fundamentada para uma turma de 6.º ano, do 2.º ciclo do Ensino Básico. A abordagem da temática dos modelos científicos inseriu-se nas unidades temáticas “pele” e “bactérias”, presentes nos programas das disciplinas de Estudo do Meio e Ciências Naturais, respetivamente. Esta intervenção teve como objetivos principais (re)construir as ideias dos alunos sobre o que são e para que servem os modelos científicos e averiguar como evoluem as concetualizações dos alunos acerca dos modelos científicos em ciências. Contudo, a idealização e conceção destas intervenções apenas foram efetuadas no 4.º ano de escolaridade, uma vez que a pandemia provocada pelo vírus COVID-19 e o consequente impedimento de aplicação do projeto no 2.º ciclo do Ensino Básico não permitiu a sua implementação neste ciclo. No âmbito do 1º ciclo, a intervenção foi avaliada através da implementação de um pré-teste e um pós-teste aos alunos. Os principais resultados desta avaliação indicam que os alunos apresentam conceções alternativas sobre o que são e para que servem os modelos, identificando um modelo, entre outras caraterísticas, como sendo uma cópia da realidade ou a própria realidade. Após a implementação do projeto não existiu uma mudança concetual significativa.

The development of scientific knowledge is in permanent change, being subject to constant study and, for this, scientists use scientific models to explain the phenomena of the world. These models are representations of reality and aim to simplify the phenomenon under study, allowing it to be studied through analysis and predictions of its behavior when exposed to different variants. In addition, models help create mental images of a given phenomenon. Given the importance of models in scientific advances, it is essential to address them in Science education so that students use them to understand and be able to explain certain phenomena and make, based on the models, predictions. This importance results from the fact that it is accepted that "authentic Science" should be taught, i.e., approaching the contents with all the scientific rigor inherent to them. Taking into account the importance of models in Science teaching this report focuses on the description of two pedagogical interventions for a 4th grade class of the 1st cycle of basic education and of five reasoned pedagogical interventions for a 6th grade class of the 2nd cycle of basic education. The approach to the theme of scientific models was inserted in the thematic units "skin" and "bacteria", present in the curricula of the subjects Environmental Study and Natural Sciences, respectively. The main objectives of this intervention were to (re)construct students' ideas about what scientific models are and what they are for, and to find out how students' conceptualizations about scientific models in Science evolve. However, the conception and design of these interventions were only carried out in the 4th grade, since the pandemic caused by the COVID-19 virus and the consequent impediment to the application of the project in the 2nd cycle of basic education did not allow its implementation in this cycle. In the 1st cycle, the intervention was evaluated through the implementation of a pre-test and a post-test to the students. The main results of this evaluation indicate that students have alternative conceptions about what models are and what they are for, identifying a model, among other characteristics, as being a copy of reality or reality itself. After the implementation of the project there was no significant conceptual change.