BIOGAS AND OTHER RENEWABLE ENERGY TECHNOLOGIES .1 Energy and the environment

4.1 – Metodologia de Ensino

A investigação realizada centrou-se no tópico “Circuitos Elétricos”, integrado na unidade didática Circuitos Elétricos e Eletrónicos, que, segundo a divisão de conteúdos pelos três anos do 3º ciclo do Ensino Básico sugerida pelos manuais escolares, integrou o programa do 9º ano de escolaridade. Este tópico, segundo as Orientações Curriculares, incluía os seguintes subtópicos: Princípios básicos da eletricidade e as suas implicações, distribuição da eletricidade; Regras de segurança na utilização de materiais; Identificação de componentes de um circuito elétrico; Intensidade da corrente; Diferença de potencial entre dois pontos do circuito; Transferência de energia; Resistência elétrica (Lei de Ohm); Condutores e isoladores de corrente elétrica; Circuitos em série e em paralelo; Potência elétrica e a resistência interna; Relação energia com a potência elétrica; As transformações da energia elétrica, que contempla os efeitos da corrente elétrica (químico, magnético e térmico).

A escolha deste tópico deveu-se aos seguintes factos, já abordados em secções anteriores: ser o último conteúdo a ser lecionado no âmbito do estágio na turma em questão; haver indicação de que os alunos perfilham conceções alternativas sobre conteúdos do âmbito deste tema; ser necessário, adotar estratégias que promovam a evolução concetual dos alunos; ser um tópico passível de ser abordado com base em AL; incluir conceitos suscetíveis de serem ligados a fenómenos do dia a dia; ser um tema cuja aprendizagem contribui para uma melhor literacia científica do aluno, enquanto cidadão. A seleção das estratégias de ensino implementadas, com vista à promoção da mudança ou da evolução concetual dos alunos, não foi fácil. Contudo, como foi discutido anteriormente, as atividades do tipo POER revelam-se compatíveis com esta intenção, pois, como mostram os estudos revistos, são compativeis com os principios fundamentais do EOMC e são facilitadoras da evolução concetual.

Assim, descrevendo a estratégia adotada, de um modo sucinto, diremos que foi solicitado aos alunos que explicitassem as suas ideias, tornando-os, assim, conscientes dessas mesmas ideias. Pretendeu-se que os alunos, individualmente, perante um problema ou questão, fizessem uma previsão do que pensavam que aconteceria, com base nas suas ideias prévias. De seguida, a professora sugeriu um procedimento laboratorial que permitia aos alunos testar as suas conceções. Depois da realização do procedimento laboratorial e da respetiva recolha de dados, os alunos foram convidados a, em grupo, tentar analisar esses dados e explicar e discutir com os colegas os resultados obtidos, bem como a relação destes com as previsões iniciais. Posteriormente, a professora solicitou ao porta-voz de um dos

28

grupos que expusessem, à turma, as suas ideias sobre os resultados obtidos, dinamizando, de seguida, uma discussão, em turma, sobre os mesmos. Finalmente, foi colocada uma questão/ou situação para que os alunos aplicassem os novos conhecimentos a situações do quotidiano, dando-lhes a possibilidade de avaliarem o progresso efetuado, em termos de evolução concetual.

A metodologia de ensino implementada teve como base as CA dos alunos identificadas no pré- teste sobre Circuitos Elétricos e privilegiou as AL do tipo POER, que foram realizadas na sala de aula (e não laboratório), devido às limitações, em termos de instalações, que se verificaram na Escola, como referido anteriormente (secção 2.1). As atividades do tipo POER (Anexo 2) foram organizadas de acordo com cada uma das CA manifestadas pelos alunos aquando da realização do pré-teste. No caso das AL de tipo POER com procedimento incluído, os procedimentos foram entregues aos alunos em tempo oportuno, ou seja, à medida que a situação o exigia, evitando que os alunos tomassem conhecimento do que iria ocorrer, em momentos que devessem ser dedicados á reflexão (o que prejudicaria esta). O procedimento laboratorial da primeira atividade POER foi realizado pelos alunos, em grupos de 3 ou 4. Nas restantes AL os procedimentos foram realizados pelo professor, em regime de demonstração, para toda a turma, devido à falta de laboratório e à consequente falta materiais de laboratório, bem como à falta de concentração e de empenho dos alunos, verificada na primeira AL, como já mencionado na secção 2.1. Esta medida não colocou em causa o objetivo da intervenção, pois ele passou, essencialmente, pelo confronto de ideias, pela consequente evolução conceptual dos alunos, e não propriamente pelo desenvolvimento de skills laboratoriais ligados ao manuseio de material laboratorial.

Eiras (2004), no estudo que realizou acerca do recurso a demonstrações no tema Eletricidade, concluiu que a realização de AL em regime de demonstração pode ser um recurso “eficiente e viável” (p. 8) no processo de ensino e de aprendizagem, visto que, para além de permitir ao aluno expor as suas conceções, dando a possibilidade ao professor de reorganizar a sua estratégia de modo a fortalecer ou enfraquecer as conceções do aluno, pode impulsionar as interações sociais entre os alunos e entre o professor e os alunos. Estas interações ocorrem se o aluno for estimulado a prever e a explicar um determinado evento, expondo o seu modo de pensar sobre o assunto e os conceitos associados à atividade demonstrada. Leite (2000) refere que o aluno pode desenvolver capacidades de previsão, de análise de dados, de interpretação e de aplicação sem executar o procedimento laboratorial, ou seja observando a demonstração do procedimento laboratorial realizado pelo professor de ciências. No entanto, aquela autora alerta para ao facto de que a realização de AL em regime de desmonstração não promove o desenvolvimento de algumas competências procedimentais, nomeadamente das que têm a ver com manipulação de equipamentos e materiais laboratoriais.

29

O número de aulas disponibilizadas para desenvolver o projeto de intervenção pedagógica foram sete aulas de 90 minutos, sem desdobramento da turma, e duas aulas de 45 minutos, com desdobramento da turma, sendo que, a última aula de 90 minutos foi reservada para a realização do pós-teste conforme sequência escrita na tabela 6.

Tabela 6: Síntese geral da sequência das aulas

Aula Duração Objetivo principal

1 90 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao modo como pensam que

a corrente elétrica circula num circuito elétrico. (AL1)

2 90 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao que pensam que

acontece à corrente elétrica ao longo de um circuito elétrico. (AL2)

3 90 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao que pensam que

acontece à corrente elétrica que circula circuito elétrico. (AL3)

4 90 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente à condução, ou não, da

corrente elétrica por determinados materiais. (AL4)

5 90 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao modo como pensam que

a corrente elétrica circula nos circuitos em série e em paralelo, bem como sobre a intensidade da corrente elétrica e a diferença de potencial nesses mesmos circuitos. (AL5)

6 45 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao modo como pensam que

a corrente elétrica circula nos circuitos em série e em paralelo, bem como sobre a intensidade da corrente elétrica e a diferença de potencial nesses mesmos circuitos – Continuação.

7 90 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao modo como pensam que

a resistência elétrica influência o brilho de uma lâmpada, a intensidade da corrente elétrica que percorre um circuito e a diferença de potencial entre os terminais de um condutor, num circuito elétrico. (AL6)

8 45 minutos Promover a mudança concetual dos alunos relativamente ao modo como pensam que

a resistência elétrica de um condutor é influenciada pela espessura e pelo comprimento desse condutor. (AL6)

9 90 minutos Recolher dados para avaliar a evolução das conceções inicialmente perfilhadas pelos

alunos, bem como as ideias destes sobre a estratégia implementada.

4.2 – Metodologia de Investigação

Para atingir o objetivo formulado (secção 3), a metodologia de investigação foi do tipo quasi experimental, com um grupo experimental e sem grupo de controle (McMillan & Schumacher, 2006), na medida em que, respetivamente, se usou uma amostra disponivel (a turma de estágio) e se deu um tratamento a essa turma (a intervenção didática) mas não se dispunha de nenhuma turma de comparação (grupo de controle). Este desenho de estudo permite analisar a capacidade da intervenção para fazer evoluir a turma intervencionada (grupo experimental) mas não permite afirmar se essa metodologia de ensino utilizada nessa intervenção é melhor ou pior do que outra metodologia de ensino, nomeadamente do que a metodologia habitual. Assim, a metodolgia de investigação assentou nas

30

seguintes fases:

 1ª Fase - Antes da intervenção pedagógica: foram identificadas as conceções dos alunos relativamente a conhecimentos científicos do âmbito do tema Circuitos Elétricos, através da aplicação, aos alunos da turma em causa, de um teste de conhecimentos (Anexo 3) sobre este tema, designado como pré-teste. Este teste foi elaborado com base na pesquisa bibliográfica e nas orientações curriculares do 3º ciclo, incluindo situações problemáticas e questões abertas que se pretendia que levassem o aluno a pensar e a justificar as suas ideias sobre essas mesmas questões ou situações. A aplicação do pré-teste ocorreu na primeira semana do 3º período, permitindo obter as informações necessárias: à caraterização inicial dos conhecimentos da turma sobre o tema; e à preparação da intervenção, designadamente no que respeitou às AL a realizar nas aulas.

 2ª Fase – Intervenção pedagógica: conforme descrito em 4.1, na síntese geral da sequência das aulas (Tabela 6).

 3ª Fase – Depois da intervenção pedagógica: nova aplicação do teste de conhecimentos (Anexo 3), como pós-teste, no início de junho de 2013, o que permitiu identificar as conceções perfilhadas pelos alunos sobre os conceitos do âmbito do tema objeto de intervenção, depois da intervenção pedagógica. O pós-teste incluiu as mesmas questões e situações que o pré-teste, a fim de ser possivel analisar a evolução dos alunos. Contudo, estes, quando responderam os pré- teste, não imaginavam que iriam ter que responder novamente a esse mesmo teste e não puderam ficar com o enunciado do mesmo. Só depois do pós-teste foi possivel esclarecer dúvidas dos alunos sobre as resposta às questões do (pré e pós) teste. Para ajudar a compreender a reação dos alunos à intervenção, foi-lhes aplicado um questionário de opinião sobre a metodologia utilizada (Anexo 4).

 4ª Fase - Análise de dados: análise dos dados recolhidos com o teste de conhecimentos, assentou na categorização das respostas e na comparação das conceções perfilhadas pelos alunos, antes e depois da intervenção pedagógica.

Assim, os dados recolhidos através do pré e do pós-teste foram analisados com base num conjunto de categorias previamente utilizado em estudos (exs.: Afonso, 1999; Pedroso, 2005) com objetivos algo semelhantes a este. As categorias de resposta utilizadas foram as seguintes:

31

de escolaridade dos alunos e as OCCFN em vigor no ano letivo (2012/2013) em que foi efetuada a recolha de dados. As ideias que estas respostas devem conter ou as escolhas que deveriam ser efetuadas encontram-se explicitadas no início do subcapítulo em que se faz a respetiva análise.

 Respostas incompletas: esta categoria inclui respostas que apresentam algumas (mas não todas) das ideias requeridas para uma resposta ser considerada cientificamente aceite mas que não inclui (tem subjacente) nenhuma CA.

 Respostas contendo CA: esta categoria inclui respostas que têm subjacente uma ou mais CA.  Não responde: esta categoria inclui casos de ausência de resposta e de resposta

incompreensível.

A análise de conteúdo das respostas, com vista à identificação da ou das ideias explicitas ou subjacentes a essas respostas, foi apoiada pelo conjunto de categorias anteriormente referido. Para cada pergunta, foram analisadas e classificadas, de seguida, as respostas dadas pelos alunos no pré e no pós- teste, de modo a aumentar a probabilidade de uniformidade de critérios na análise das respostas a uma dada pergunta. De seguida, foi calculada a frequência de respostas por categoria, no pré e no pós-teste. Seguidamente, as respostas classificadas na categoria “respostas contendo CA” foram analisadas de modo a identificar as CA subjacentes às mesmas e a selecionar exemplos de respostas que as ilustrem, para integrar na secção relativa à análise de dados.

A figura 1 apresenta esquematicamente a investigação efetuada sobre a intervenção realizada.

Fig. 1: Esquema da investigação associada à intervenção pedagógica

As respostas dos alunos ao questionário de opinião, acerca da forma como foi lecionado o tema

Questionário de opinião Intervenção Pedagógica Pós-teste Pré-teste Investigação Análise dos dados Resultados

32

Circuitos Elétricos e da sua eventual contribuição para a sua aprendizagem, serão utilizadas de modo integrado com a conclusão deste trabalho, para melhor interpretarmos ou discurtirmos as mesmas.

33

CAPÍTULO V – ANÁLISE DOS RESULTADOS DA INTERVENÇÃO