Computational science and drug discovery

Nosso objetivo nesse trabalho é identificar as aprendizagens dos estudantes decorrentes da realização das atividades de laboratório ao longo do ano letivo. Portanto, como já mencionado, fez-se necessário a aplicação dos instrumentos de pesquisa no início do ano, para identificarmos os conhecimentos iniciais dos participantes e também, no final do ano, para que pudéssemos identificar as possíveis modificações nesses conhecimentos.

Tanto no início, quanto no final do ano, a coleta do material empírico da pesquisa ocorreu durante o horário das aulas de física dos estudantes (teóricas ou no laboratório) procurando interferir minimamente no andamento normal das mesmas.

Os diversos instrumentos de pesquisa foram aplicados em uma ordem determinada. As questões que abordavam os conceitos de evidência foram divididas em dois questionários, aqui denominados de Questionários Conceitos de Evidência (CE-1 e CE-2). Os questionários aplicados aos estudantes estão nos anexos E e F.

No quadro 5.7 abaixo estão descritas várias informações sobre a aplicação dos instrumentos da pesquisa como a ordem de aplicação e quando foram aplicados. Como vemos, à exceção da atividade investigativa, que ocorreu apenas no meio do ano letivo, todos os outros instrumentos foram aplicados duas vezes, mantendo sempre a mesma ordem de aplicação.

Quadro 5.7 – Informações sobre a aplicação dos instrumentos da pesquisa

Instrumentos Ordem Aplicação

Natureza da ciência

Questionário aberto 1º No início e final do ano Questionário fechado 4º No início e final do ano

Conceitos de evidência

Testes adequados e consistentes 2º No início e final do ano Questionário CE -1 3º No início e final do ano Questionário CE-2 5º No início e final do ano Atividade investigativa --- No meio do ano letivo

Os instrumentos de pesquisa foram aplicados, em sua maioria, pelos próprios professores. Para cada instrumento foi desenvolvido uma folha de resposta adequada. Nessa folha, os estudantes deveriam colocar o nome, a turma, e a subturma do laboratório para posterior identificação. Os instrumentos foram aplicados em 2 aulas de 100 minutos. Na

primeira aula, foram aplicados os três primeiros e, na segunda, os dois últimos. A atividade investigativa foi aplicada em uma aula de 100 minutos

Antes da aplicação dos instrumentos, os professores novamente reforçavam a importância da participação dos estudantes e esclareciam os objetivos gerais da pesquisa. Os estudantes então recebiam o primeiro instrumento e respondiam. Apenas após a entrega de um instrumento, que lhes era fornecido outro. Os estudantes demoraram, em média, de 20 a 30 minutos para responder cada instrumento.

Na figura 5.10 representamos uma linha do tempo com as atividades desenvolvidas e os momentos nos quais as coletas de dados aconteceram. Além dos instrumentos de pesquisa, registramos em áudio e vídeo as atividades de alguns grupos de alunos no laboratório. A filmagem das atividades dependeu da compatibilidade entre a disponibilidade do pesquisador e o horário das aulas. Esperávamos obter indícios de aprendizagem e sofisticações na forma como os estudantes lidam e executam as atividades práticas, uma vez que foram registradas atividades no início e ao final do ano.

Também realizamos entrevistas individuais com 9 estudantes e com 7 grupos de alunos (grupos de 2 a 6 estudantes). Os alunos puderam decidir se preferiam ser entrevistados individualmente ou coletivamente. Durante as entrevistas, perguntávamos sobre as questões respondidas nos testes e sobre diversos aspectos do laboratório relacionados à pesquisa. Em três entrevistas em grupo, realizamos uma atividade com os alunos para contextualizar as questões discutidas. Utilizamos para isso, um lançador de projétil.

Através das entrevistas, buscamos obter suporte empírico para as inferências que faremos nos capítulos seguintes. Além disso, esperamos discutir melhor, as concepções dos estudantes sobre os diversos conceitos de evidência abordados e também suas concepções e idéias sobre a natureza da ciência e do conhecimento científico.

As atividades de 1 a 8 aconteceram antes das férias de julho. As primeiras entrevistas e a atividade investigativa aconteceram após a oitava atividade. As atividades 9 a 13 aconteceram no segundo semestre de 2006 e em todas, pelo menos um grupo de alunos foi filmado durante as atividades. Ao final da 13ª atividade, foram feitas novas entrevistas e a última coleta de dados.

Figura 5.10 – As atividades desenvolvidas e os momentos de coleta de dados

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ANÁLISE DOS DADOS I – CONCEITOS DE

EVIDÊNCIA

Neste trabalho, como vimos, coletamos dados sobre os conhecimentos e as habilidades dos estudantes sobre diversos conceitos de evidência e suas concepções sobre a natureza da ciência. Para facilitar a análise dos dados e a compreensão do leitor, dividimos a análise do material empírico da pesquisa. Neste capítulo, analisamos os resultados para cada conceito de evidência abordado e os resultados da atividade investigativa realizada pelos estudantes.

A avaliação das habilidades relativas ao processo de investigação tem sido guiada por uma variedade de referenciais teóricos (Doran, Lawrenz e Helgeson, 1994). Um dos referencias mais utilizados foi desenvolvido por Giddings, Hofstein e Lunetta (1991). Segundo esses autores, as ações dos estudantes durante as atividades práticas podem ser divididas em quatro fases da atividade: (1) planejamento (formulação das questões, previsão de resultados, formulação das hipóteses a serem testadas, planejamento dos procedimentos experimentais, decisão sobre as estratégias de experimentação); (2) execução (realização dos experimentos, manipulação dos materiais e equipamentos, registro dos dados); (3) análise e

interpretação (processamento dos dados, construção de gráficos, obtenção e explicação das

relações, desenvolvimento de generalizações, discussão da qualidade das evidências); (4)

aplicação (fazer previsões sobre novas situações, formulação de novas hipóteses tendo em

vista os resultados obtidos, aplicação das técnicas e conhecimentos adquiridos a outros problemas).

Dada a dificuldade em separar as ações em etapas claras e distintas, muitos autores preferem reunir a terceira e a quarta fase. Se fizermos isso, esse referencial coincide, de forma geral, com os três processos do modelo SDDS (capítulo 3) e, também, com as fases do processo de experimentação propostas por Gott e Duggan (1995). Portanto, ao analisarmos os resultados dos conceitos de evidência pesquisados, teremos uma boa visão sobre o desempenho dos estudantes durante as atividades práticas, uma vez que os conceitos de evidência abordados neste trabalho contemplam todas as fases do processo de investigação. Para tanto, foi necessário analisar as questões que compunham os questionários aplicados em ordem distinta daquela exibida aos alunos. O quadro 6.1 abaixo apresenta, de maneira organizada, a seqüência que utilizamos para analisar e apresentar os dados coletados.

Quadro 6.1 – Seqüência de análise dos dados

Conceito de

evidência Instrumento Questão/item Seção Testes adequados e

consistentes

Teste de reconhecimento