Quais são as habilidades necessárias ao ensino de Ciências para crianças e jovens?

O que são “habilidades”?

Uma “habilidade” é algo que o ser humano aprende a fazer para resolver algum tipo de problema. As palavras-chave desta definição são “fazer” e “problema”. Cabe, portanto, também defini-las. “Fazer” é o ato de intencionalmente praticar uma intervenção sobre o mundo com o objetivo de modificar algum de seus aspectos.

Por exemplo, sua mesa faz parte do mundo. Ela está suja? Então, você faz uma operação para limpá-la, talvez envolvendo algumas ferramentas e conhecimentos especializados: panos, produtos de limpeza, lustra-móveis, lixas, vernizes, tintas, pincéis, etc.

Outro exemplo: você está com fome? Você vai até a geladeira, reúne os ingredientes e prepara uma refeição. Ora, você sabe que, quanto mais fizer uma coisa, melhor fará essa coisa: mais rápido, com mais eficiência, com menos desperdício. Ainda que essa coisa seja um simples sanduíche de queijo.

Imagem contém texto: 1.1 A Ciência da Biologia – OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM – Ao final desta seção, você será capaz de: + Identificar as características comuns das ciências naturais + Resumir as etapas do método científico + Comparar o raciocínio indutivo com o raciocínio dedutivo + Descrever os objetivos da ciência básica e da ciência aplicada.

Figura 1: Lista de habilidades em um livro didático de Biologia para o ensino médio. Fonte: CLARK, Mary Ann; CHOI, Jung; DOUGLAS, Matthew. Biology 2e. Houston (TX – USA): Openstax, 2018. Disponível gratuitamente online em https://assets.openstax.org/oscms-prodcms/media/documents/Biology2e-WEB.pdf

Assim, quando falamos em “habilidades” na Educação, estamos tratando, especificamente, de dois temas essenciais:

1 – Como aprender a fazer certas coisas potencialmente úteis para a solução de uma imensa variedade de problemas no futuro;

2 – Como aperfeiçoar essas habilidades por meio da prática contínua de solução de problemas cada vez mais complexos, isto é, com maior número de elementos inter-relacionados.

Perceba que a discussão sobre habilidades envolve a resposta a uma pergunta que começa com “Como?”. Questões iniciadas por “o quê?”, “quem?”, “quando?”, “onde?”, “por quê?” pertencem ao campo da Filosofia, de que a Educação é uma manifestação prática.

Habilidades necessárias a toda Educação Científica

Quando o tema é ensino de Ciências para crianças e jovens, devemos ter em mente que o objetivo não é a formação de cientistas, mas apenas o desenvolvimento de habilidades científicas elementares que serão desenvolvidas, aperfeiçoadas e refinadas pelo estudante ao longo de sua vida acadêmica e profissional. Vejamos quais são elas, a partir do confronto com algumas etapas fundamentais da produção do conhecimento científico:

1 – Vontade de saber. Não se trata da simples “curiosidade”, sempre tão efêmera e circunscrita quanto qualquer outra forma de desejo, que se satisfaz com qualquer explicação aparentemente plausível. “Vontade de saber” é a disposição de fazer todo o esforço necessário para saber alguma coisa. Entre esses esforços, incluímos algumas habilidades acessórias indispensáveis: (1) saber ler e entender o que lê; (2) saber estudar seguindo um método eficiente para entendimento e retenção de informações, (3) memorização e entendimento de definições, conceitos e processos.

2 – Observação sistemática. Intuitivamente, todos percebemos que “observar” é muito mais do que simplesmente “olhar” ou “ver”: trata-se de aprender a “olhar com método” com o objetivo de “entender o que vê”. A observação se torna “sistemática” quando é estruturada segundo algum método ou conjunto de princípios que, sejam quais forem, sempre envolvem habilidades acessórias, tais como (1) anotações, (2) descrições, (3) detecção de padrões, (4) meditação sobre os fatos observados, (5) confronto com anotações, descrições e meditações efetuadas por outros cientistas.

3 – Formulação de hipóteses. Quando a observação é bem-feita, a meditação sobre os fatos observados e o confronto com o trabalho de outros cientistas conduzem à formulação de um conjunto de explicações plausíveis sobre o problema observado, chamadas “hipóteses”. Neste ponto, o cientista precisa ser capaz de redigir as hipóteses numa forma lógica e cientificamente correta, para que o próximo passo seja possível. Em resumo, a Ciência não é possível sem que o cientista domine (1) a Lógica, tanto a formal quanto a informal, a simbólica e a aristotélica; e (2) a Forma Escrita de sua língua.

Figura 2: Lista de habilidades e de palavras-chaves para memorização em um livro de Física. Fonte: Physics – URONE, Paul Peter; HINRICHS, Roger. Physics: High School. Houston (TX – USA): Openstax, 2020. Disponível gratuitamente online em https://assets.openstax.org/oscms-prodcms/media/documents/Physics-WEB_Sab7RrQ.pdf

4 – Teste de hipóteses. Uma explicação falsa pode parecer inteiramente plausível, enquanto uma explicação verdadeira pode soar contraintuitiva ou repulsiva. O cientista, portanto, não deve se satisfazer com uma “explicação”; mas encontrar-se disposto a descobrir se ela é verdadeira ou falsa, no todo ou em parte. Isso nos leva a uma habilidade acessória primordial: caso não possa realizar pessoalmente o teste, o cientista deve ser capaz de manter-se neutro em relação a ela, isto é, de aceitá-la provisoriamente como possível explicação, sujeita a confirmação ou rejeição posterior. Assim, temos três habilidades acessórias ao teste de hipóteses: (1) Disposição para descobrir a verdade e rejeitar a falsidade; (2) distanciamento emocional de qualquer explicação, por mais plausível que seja; (3) capacidade de agir seguindo um método rigoroso, passo a passo; por exemplo, efetuando medições precisas a intervalos regulares sob condições constantes e segundo idêntico procedimento.

5 – Comunicação de resultados. Após efetuar um estudo que resulte numa descoberta, o cientista precisa comunicar os resultados obtidos, publicando um artigo para revisão dos seus pares. Assim, mais uma vez, é evidente que um cientista profissional precisa dominar, em nível avançado, a boa forma escrita e falada de seu idioma, para adaptá-la às múltiplas exigências formais desse tipo de publicação.

Resumo das habilidades essenciais à Educação Científica

Condensamos na lista a seguir o conjunto de habilidades que devem ser aprendidas, praticadas e desenvolvidas ao longo dos anos escolares como adequada preparação para o estudo de Ciências em nível universitário e para a prática profissional da atividade científica:

  1. Disposição para fazer e aperfeiçoar-se.
  2. Vontade de saber.
    1. Saber ler e entender o que lê;
    2. Saber estudar seguindo um método eficiente para entendimento e retenção de informações;
    3. Memorizar e entender definições, conceitos, procedimentos e processos.
  3. Observação sistemática.
    1. Tomar notas,
    2. Descrever fatos,
    3. Detectar padrões,
    4. Meditar sobre os fatos observados,
    5. Confrontar as próprias anotações, descrições e meditações com as efetuadas por outros cientistas.
  4. Formulação de hipóteses.
    1. Dominar a Lógica, tanto a formal quanto a informal, a simbólica e a aristotélica; e
    2. Dominar a forma escrita de sua língua.
  5. Teste de hipóteses.
    1. Dispor-se a descobrir a verdade e rejeitar a falsidade;
    2. Distanciar-se emocionalmente de qualquer explicação, por mais plausível que seja;
    3. Capacitar-se a agir seguindo um método rigoroso, passo a passo.

Como descobrir quais são as habilidades essenciais a uma disciplina científica?

O que apresentamos neste texto é um resumo genérico das habilidades exigidas do cientista no exercício de qualquer ciência. Entretanto, se você é um educador preocupado em descobrir quais são as habilidades específicas exigidas à ciência que deseja ensinar, poderá encontrar grande auxílio nos próprios livros didáticos que adotar, pois todo bom livro didático deve conter, a cada capítulo/lição, uma lista de “objetivos de aprendizagem”, ou seja, o que estudante deverá ser capaz de fazer ao final da lição. De fato, uma autêntica lista de “habilidades”!

Figura 3: Lista de habilidades em um excelente livro de Química. Fonte: FLOWERS, Paul. et al. Chemistry: Atoms first 2e. Houston (TX – USA): Openstax, 2019. Disponível gratuitamente online em https://assets.openstax.org/oscms-prodcms/media/documents/ChemistryAtomsFirst2e-WEB.pdf

Os itens dessas listas devem reunir as seguintes qualidades:

1. Descrição completa da habilidade em uma única frase, não muito longa, iniciada por um verbo de ação;

2. Predomínio de substantivos concretos, de significado inequívoco;

3. Redação clara e inteligível, isenta de ambiguidades.

Nas figuras que ilustram este artigo, você encontra exemplos extraídos de capítulos de excelentes livros didáticos de Biologia, Física e Química. Observe como todos eles seguem esse mesmo modelo: início com verbo de ação, predomínio de substantivos concretos e ausência de ambiguidade. Esse modelo permite que o professor concentre seus esforços no desenvolvimento dessas habilidades e na avaliação dos estudantes por meio de provas ou trabalhos. Ele também permite que o aluno confira se as promessas do capítulo, do livro ou do curso foram realmente atendidas, oferecendo total transparência ao estudante ou educador quanto à qualidade do material.

Você pode adotar essas listas como modelos para formular os objetivos de todas as matérias pelas quais é responsável em termos de habilidades, em vez de seguir o modelo de “conteúdo programático” que apenas reúne uma carga de informações desconexas sem objetivo claramente definido. Ao adotar o modelo de ensino por habilidades, você sempre terá uma avaliação justa e objetiva tanto do desempenho dos seus alunos, quanto do seu próprio.

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