Tentando avançar uma teoria global sobre a aprendizagem em ciências que também incorporasse as reflexões sobre as concepções alternativas, à medida que já se acumulava um grande número de pesquisas específicas sobre este tema, Posner et al (1982) propuseram a teoria de mudança conceitual.
Em seu trabalho, Posner at al (op.cit., 211) chamam a atenção para a ausência de uma teoria que explicasse e descrevesse “as dimensões substantivas do processo pelo qual os conceitos centrais das pessoas mudam de um conjunto
Segundo Posner et al (op.cit.), a aprendizagem é uma atividade racional e consiste fundamentalmente em compreender e aceitar idéias porque elas são vistas como racionais e inteligíveis. Assim os autores, tomando como base epistemológica os trabalhos de Thomas Kuhn (1970) e Irme Lakatos (1970), e ainda as idéias de Stephen Toulmin (1972), sugerem uma estreita relação entre o desenvolvimento da ciência e o processo de construção do conhecimento científico pelos alunos.
Posner et al (op.cit.) consideram que os alunos utilizam os conhecimentos já existentes em sua estrutura cognitiva para explicar novos fenômenos que lhes são apresentados. Entretanto, esses conhecimentos algumas vezes podem revelar-se inadequados exigindo deles um processo de reorganização ou substituição dos mesmos. A estes processos, os autores denominam de “assimilação” e “acomodação” e tais termos são utilizados sem qualquer relação aos mecanismos de equilibração propostos na teoria de Piaget.
A partir dessas considerações, Posner et al (op.cit.) passam a considerar as condições necessárias para desencadear este processo de acomodação que envolve mudança conceitual: 1. a insatisfação com as concepções existentes; 2. a inteligibilidade das novas concepções /teorias; 3. a plausibilidade das novas concepções/teorias e 4. a frutificabilidade dessas novas concepções /teorias. Relacionados a estas condições estariam ainda os elementos da ecologia conceitual e que seriam determinantes na seleção de novos conceitos: 1. Anomalias; 2. Analogias e metáforas; 3. Concepções epistemológicas; 4.
Conceitos e crenças metafísicas e 5. Outros conhecimentos (relativos a outras áreas e outras concepções).
Nesta perspectiva, ensinar ciências implica prover uma base racional para permitir a mudança conceitual entendida em termos de acomodação, ou seja, reorganização ou substituição de concepções que não sejam suficientes para explicar um novo fenômeno ou situação. Posner et al (op.cit., 223) consideram que “as pessoas tendem a resistir às mudanças, a menos que elas sintam-se insatisfeitas com suas próprias concepções e encontrem alternativas inteligíveis e plausíveis e que tenham potencial para permitir novos questionamentos.” (tradução nossa)
Correspondente à visão de aprendizagem como mudança conceitual, Driver & Oldham (1986) propõem um modelo de ensino que implicaria em cinco fases: 1. a orientação, para motivar os alunos e ressaltar a importância do tema trabalhado; 2. a elicitação de idéias, para que os alunos explicitem suas concepções prévias acerca do tema trabalhado; 3. a reestruturação, fase para criação de “conflitos cognitivos” capazes de gerar insatisfação nos alunos em relação as suas concepções prévias e promover a construção de novas concepções, mais próximas dos sistemas científicos; 4. aplicação, quando os alunos utilizariam as novas concepções construídas ou modificadas em outras situações e 5. revisão, quando os alunos são solicitados a refletir sobre as mudanças ocorridas, através de comparações entre as suas idéias prévias e as
Seguindo está direção, Driver (1988) propõe um modelo construtivista para o desenvolvimento do currículo de ciências. Em sua perspectiva, o currículo não é concebido apenas em termos de conteúdos que devam ser ensinados e aprendidos mas como “o conjunto de experiências mediante as quais os que aprendem constróem uma concepção do mundo mais próxima à concepção dos sistemas científicos.” (p.116 – tradução nossa)
Assim é que o aluno, enquanto sujeito do processo de ensino-aprendizagem deverá durante a realização de uma seqüência de ensino, percorrer um caminho, que toma como ponto de partida suas concepções prévias, em direção à apropriação de conceitos científicos. É neste sentido que o modelo curricular proposto por Driver (op.cit.) revela-se como um processo reflexivo que, mediante o conhecimento das concepções dos alunos e do domínio conceitual que se pretenda alcançar na sala de aula, permita ao professor estabelecer estratégias apropriadas que promovam a construção de novos significados por parte dos alunos.
Desta forma, a aprendizagem não poderia mais ser entendida como um processo de internalização de informações recebidas de fora, ou melhor, ditas pelo professor, mas sim como um processo de transformação, sendo inicialmente concebida como substituição das concepções dos alunos o que envolveria, portanto, mudança conceitual.
Posteriormente, a idéia de que a mudança conceitual consistia em uma substituição dos conceitos prévios por conceitos científicos, o que sugere de certa
forma a diminuição do status dos primeiros, foi sendo modificada. Alguns autores, como Schnetzler (1992), referem-se à mudança conceitual como um processo que promova a “evolução progressiva" das idéias dos alunos. Mortimer e Machado Horta (1997) preferem conceber o processo de ensino-aprendizagem como um processo de “enculturação” entendido como:
“(...) a entrada numa nova cultura, diferente da cultura de senso comum. Nesse processo, as concepções prévias do estudante e sua cultura cotidiana não têm que, necessariamente, serem substituídas pelas concepções da cultura científica. A ampliação de seu universo cultural deve levá-lo a refletir sobre as interações entre as duas culturas, mas a construção de conhecimentos científicos não
pressupõe a diminuição do status dos conceitos cotidianos, e sim a análise consciente das suas relações.” (p.140/141) (grifo nosso)
Estratégias pedagógicas passam a realçar a importância de situações que promovam, além da elicitação das concepções dos alunos, o “conflito cognitivo” a fim de provocar a insatisfação com essas idéias existentes e, consequentemente, a apropriação de novos conceitos mais adequados e completos. Estas podem ser a comparação das idéias prévias dos alunos com resultados experimentais que as contradizem e/ou situações-problemas que são apresentadas e que não podem ser resolvidas com aquelas idéias dos alunos.
De um modo geral, a maioria dos estudos que têm empregado a noção de conflito cognitivo para o processo de ensino-aprendizagem como mudança conceitual encontram-se fundamentados teoricamente pela teoria da Equilibração de Piaget (1977). Segundo esta teoria, o sujeito possui esquemas cognitivos que
“acomodação”. Estes processos, que Piaget denomina de “reequilibração majorante”, podem ser perturbados em situações de conflitos e lacunas, causando um desequilíbrio, que desencadeia a produção de mecanismos compensatórios para se reestabelecer um novo equilíbrio, melhor que o anterior.
Referindo-se à construção do conhecimento pelo aluno a partir da teoria da equilibração de Piaget, Carvalho (1992:10) assim se expressa:
“Nessa maneira de explicar como o conhecimento progride, o estado conflitual constitui o motor, desempenhando o papel de mola propulsora. A ultrapassagem desse estado, ou seja, a reequilibração majorante, é a real fonte de progresso.”
1.2 Limitações ao modelo de ensino-aprendizagem como mudança