2.3 Resonant states
2.3.1 Resonant states on a complex line
Um tema que envolve a validade do planejamento experimental é a medida na qual as mudanças percebidas na variável dependente podem ser atribuídas às mudanças propositais nos valores de alguma variável independente. O estabelecimento de relações causais entre duas variáveis requer que as demais sejam controladas para que não interfiram no resultado.
Inhelder e Piaget (1976), por exemplo, vêem o controle de variáveis como uma habilidade intelectual geral e marco do desenvolvimento cognitivo do indivíduo. Os autores acreditavam que o indivíduo desenvolve o conceito de controle de variáveis entre os 11 e 15 anos de idade (estágio operacional formal). Porém, pesquisas subseqüentes mostraram que muitos adolescentes e adultos não entendem adequadamente a lógica e a importância do controle de variáveis, falhando no seu reconhecimento e implementação (Chen e Klahr, 1999; Klahr, 2000; Gomes, 2005).
Preferimos chamar um experimento no qual ocorre o correto controle de variáveis de teste experimental adequado e consistente (Gomes, 2005). Esse teste é aquele que toma as variáveis propostas numa situação-problema e as manipula de maneira similar ao que Chen e Klahr (1999) definem como estratégia de controle de variáveis (ECV). O teste é adequado se a variável cujo efeito deseja-se conhecer é tomada como variável independente. O teste é consistente se apenas essa variável independente se modifica entre duas ou mais repetições do teste experimental, sendo que todas as outras variáveis independentes são mantidas inalteradas.
A definição de teste adequado e consistente apresentada acima é, na maioria das vezes, suficiente para analisar situações comuns de teste de hipóteses no laboratório escolar. Se o indivíduo a domina, ele deve ser capaz de planejar testes experimentais nos quais apenas a variável em foco, aquela cujo efeito deseja-se determinar, é alterada, e as demais são mantidas constantes. Além disso, deve mostrar-se capaz de rejeitar experimentos inconsistentes, nos quais tal situação não ocorre.
Enfatizamos aqui, que a estratégia de controle de variáveis comporta aspectos operacionais e lógicos. Do ponto de vista operacional, significa que o indivíduo tem domínio operativo e consegue implementar testes adequados e consistentes. Do ponto de vista lógico, ter domínio de um ECV significa estar habilitado a fazer inferências a partir dos resultados dos testes adequados e consistentes e, ao mesmo tempo, reconhecer a importância desses para a obtenção de resultados confiáveis e analisáveis.
Quando o controle de variáveis não é consistente, os estudantes geralmente (i) não reconhecem a variável dependente e quais são as variáveis independentes relevantes para a solução do problema. Isso faz com que desloquem sua atenção para variáveis irrelevantes para a solução do problema ou tratem parâmetros constantes como se fossem variáveis (Borges, Borges e Vaz, 2001); (ii) não controlam ou não determinam a influência de outras variáveis causais. Ambos podem resultar no uso de estratégias de controle de variáveis ineficientes, isto é, estratégias que possuem falhas lógicas ou metodológicas e que, ao final, contribuem para o insucesso na realização da atividade já que suas conclusões e soluções ficam comprometidas.
Para Schauble,
“a medida na qual um determinado indivíduo utiliza uma estratégia válida depende da forma como esta estratégia está disponível, e a grande variabilidade de performances indica que nem todos os indivíduos possuem capacidades iguais de gerar experimentos conclusivos ou de realizar comparações válidas e de interpretar apuradamente as evidências.” (Schauble, 1990, p. 55).
Em uma série de artigos, examinamos a habilidade de estudantes em reconhecer testes experimentais adequados e consistentes, distinguindo-os de testes inconsistentes e controversos, através de análises quantitativa e qualitativa. Pudemos identificar alguns fatores que influenciaram alunos do 8º ano do ensino fundamental e do 2º ano do ensino médio na avaliação da adequação de dois conjuntos de experimentos para testar o efeito de determinada variável independente sobre outra dependente (Gomes e Borges, 2002; 2003; Borges e Gomes, 2005).
Os resultados obtidos sugerem que estudantes mais velhos e com maior escolaridade apresentam um domínio maior de uma estratégia adequada de controle de variáveis, reconhecendo melhor a importância da utilização de testes adequados e consistentes. Encontramos também dependência desta habilidade com relação ao fenômeno explorado e ao modo como ele é apresentado. Fatores como o entendimento que os estudantes têm sobre o domínio teórico e os objetivos da atividade realizada tiveram uma influência significativa na sua realização. Nossos resultados sugerem ainda que a dependência desses fatores para o reconhecimento de testes adequados e consistentes diminui com a idade e a escolarização do indivíduo. Ambos os grupos de estudantes apresentaram uma porcentagem baixa de alunos coerentes, o que pode revelar que a maioria dos alunos não identificou as semelhanças entre os experimentos dos problemas quando os avaliou.
A sofisticação nas estratégias de investigação, de uma forma geral, se desenvolve com a idade e escolaridade (Schauble 1990, 1996; Chen e Klahr, 1999; Borges e Gomes, 2005). Crianças mais novas geralmente manipulam apenas os fatores que elas acreditam que afetarão a variável dependente e falham ao não manter outros fatores constantes. Elas geralmente preferem confiar em seus conhecimentos prévios quando confrontadas com evidências que contrariam suas concepções ou hipóteses. Com crianças mais velhas e adolescentes, isso é mais difícil de acontecer, pois a facilidade de revisar e modificar seus conceitos e modelos é maior. Entretanto, como já observado, apesar de desenvolverem novas e melhores estratégias, os indivíduos não abandonam imediatamente as que se mostram menos eficientes.
Nos trabalhos de Schauble podemos perceber a íntima relação entre o desenvolvimento do conhecimento do domínio teórico envolvido e o aperfeiçoamento das estratégias de investigação. Isso significa que o aumento na sofisticação do pensamento científico, quer em crianças ou em adultos, envolve não apenas a mudança de estratégias de experimentação, mas, também, o desenvolvimento do conhecimento teórico, reforçando, assim, a interdependência entre os conhecimentos conceituais e procedimentais discutida na seção 3.1.4.