De acordo com Mishra e Koehler (2006), embora o advento da tecnologia digital tenha mudado rotinas e práticas nas diversas áreas do trabalho humano, a pesquisa na área de tecnologia educacional costuma ser muito criticada pela falta de fundamentação teórica. O problema está, em boa parte, no olhar voltado apenas para a tecnologia e não como ela é usada, a introdução da tecnologia por si só no processo educativo não é suficiente. Para os autores (2006, p. 1, tradução nossa), a pesquisa em tecnologia na educação,
Consiste em mais que estudos de casos, exemplos de boas práticas, ou implementações de novas ferramentas pedagógicas. De fato, estudos de caso, bons exemplos detalhados de melhores práticas, bem como a concepção de novas ferramentas de aprendizagem são importantes para maior compreensão. Mas eles são apenas os primeiros passos para o desenvolvimento unificado de estruturas teóricas e conceituais que nos permitam desenvolver e identificar os temas e as construções que seriam aplicadas nos diferentes casos e exemplos de prática.
Os autores apontam que a falta de teorias na área de tecnologia educacional não só limita o uso de computadores na educação, como também dificulta enxergar o que se pode conseguir com a tecnologia computacional em um amplo contexto social, cultural ou educacional. Nesse sentido, a forma como a tecnologia é usada no ensino tornou-se foco principal nos estudos dos autores, uma vez que investigam os saberes que precisam ser mobilizados a fim de incorporar a tecnologia de maneira adequada ao ensino de um conteúdo específico.
Acreditam, ainda que, as tecnologias muitas vezes possuem seus próprios limites que condicionam o conteúdo que tem de ser contemplado e a natureza das possíveis representações, o que pode restringir maneiras de ensino, bem como outras decisões pedagógicas. Assim, pode parecer inapropriado isolar o conhecimento tecnológico do conhecimento pedagógico e do conhecimento do conteúdo.
Mishra e Koehler (2006) sinalizam que a ausência de uma discussão que trate do conhecimento tecnológico nos estudos de Shulman se deve ao fato de que as questões que envolviam tecnologias na década de 80 não estavam em pauta como estão atualmente. É evidente que as salas de aula sempre utilizaram diversas tecnologias (quadro-negro, giz, livro didático, papel, lápis, retroprojetores, máquinas de escrever, etc.), mas a maioria delas, senão todas, se tornaram “transparentes”, isto é, comuns e não foram sequer consideradas.
Nos dias atuais, o uso do termo tecnologia se faz à computadores digitais e software computacionais. Essas tecnologias, se ainda não transformaram a natureza de sala de aula, trazem potencial para fazê-lo, principalmente, pela disponibilidade de uma variedade delas para proporcionar representações, analogias e exemplos diferenciados, o que auxilia o professor a fazer explicações e demonstrações de um conteúdo específico em sala de aula.
É em vista desse potencial que as tecnologias digitais vêm sendo a vanguarda do discurso da educação e assim será por um bom tempo, uma vez que sua evolução impede que elas se tornem “transparentes”. Esse contexto atual do ensino, para os autores, é muito diferente do contexto que se insere os estudos de Shulman, em que as tecnologias foram padronizadas e se tornaram relativamente estáveis. Enquanto no contexto dos estudos de Shulman (1986) o ensino se concentrava no conteúdo e na pedagogia, na certeza de que a tecnologia pouco ou quase nada mudaria a sua natureza, o contexto atual incorpora à tecnologia um papel que não poderia ter sido imaginado há alguns anos atrás. Nesse sentido, por esse novo conhecimento tornar-se aspecto importante no ensino, os autores, propõem uma estrutura conceitual para a tecnologia educacional com base nas formulações defendidas por Shulman (1986,1987).
Ao considerarem que o uso pedagógico de tecnologias exige o desenvolvimento de um pensamento complexo, e inspirados nas ideias de Shulman (1986), a respeito do conhecimento pedagógico do conteúdo, os autores apresentam a noção de conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo. Desse modo, postulam as complexas funções de, e interação entre, três principais componentes de ambiente de aprendizagem: conteúdo, pedagogia e tecnologia.
O conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo é representado por meio de um diagrama de Venn com três círculos sobrepostos, conforme mostra a Figura 12, representando três categorias fundamentais de conhecimento: Conhecimento do Conteúdo, Conhecimento Pedagógico e Conhecimento Tecnológico. De acordo com o modelo, a introdução do componente tecnológico na teoria de Shulman nos conduz a mais quatro tipos de conhecimentos interligados: conhecimento tecnológico, conhecimento tecnológico do conteúdo, conhecimento pedagógico tecnológico e conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo.
Figura 12. Conhecimento Pedagógico Tecnológico do Conteúdo
Fonte: Mishra e Koehler, 2006, p.1025.
Mishra e Koehler (2006, p. 1027-1028, tradução nossa) definem o conhecimento tecnológico como o conhecimento da tecnologia digital e de outras anteriores.
Conhecimento Tecnológico é o conhecimento sobre as tecnologias padrão como livros, giz e quadro-negro, e tecnologias mais avançadas, como a Internet e vídeo digital. Isso envolve as
habilidades necessárias para operar tecnologias específicas. [...] A capacidade de aprender e se adaptar a novas tecnologias (independentemente do que são as tecnologias específicas) ainda será importante.
Nesse sentido, o conhecimento tecnológico engloba tanto tecnologias tradicionais como as novas, denominadas de tecnologias digitais ou de tecnologias da informação e comunicação. Além disso, os autores incluem nesse conhecimento a maneira de uso destes recursos, ainda que trivial, como abordado em cursos de informática básica, como por exemplo, as planilhas e editores de texto, criados inicialmente para uso empresarial, mas que tiveram seu uso disseminado na educação.
Como o conhecimento tecnológico está em contínua evolução, pode tornar-se difícil de ser adquirido e mantê-lo atualizado. Embora qualquer definição de conhecimento tecnológico corra o risco de estar ultrapassada devido ao tempo transcorrido de sua publicação, Harris, Mishra e Koehler (2009) pontuam que existem maneiras de pensar e trabalhar com tecnologias que independem de ferramentas e de quando elas surgiram.
Mishra e Koehler (2006, p. 7, tradução nossa) definem o conhecimento tecnológico do conteúdo como o conhecimento para utilizar a tecnologia para o ensino do conteúdo.
Conhecimento tecnológico do conteúdo é o conhecimento da maneira pela qual a tecnologia e o conteúdo estão reciprocamente relacionados. Os professores precisam conhecer não só a matéria que eles ensinam, mas também modificar a maneira que o conteúdo pode ser ensinado ao aplicar a tecnologia.
O conhecimento tecnológico do conteúdo é o conhecimento que envolve a compreensão da maneira como a tecnologia e o conteúdo influenciam e restringem um ao outro. São conhecimentos de como o conteúdo a ensinar pode ser modificado pelo uso de uma tecnologia e vice-versa, uma vez que a tecnologia pode permitir novas formas de representação do conteúdo. Por exemplo, o ensino de sólidos arquimedianos via construções geométricas em ambiente lápis e papel se torna bem mais complexo, do que em ambientes de geometria dinâmica, dada a dificuldade de representá-los no primeiro. Pensamos ser esta a razão para eles, quando faziam parte do currículo, serem estudados via
planificação de superfície, que entendemos ser bem mais simples do que se pode alcançar em ambientes de geometria dinâmica.
Desse modo, o conhecimento tecnológico do conteúdo compreende o conhecimento de ferramentas tecnológicas e representações que são usadas em uma disciplina. Na matemática, por exemplo, a construção e manipulação dinâmica de figuras geométricas e suas propriedades, com a possibilidade de visualizá-las em duas ou três dimensões, pode ser realizada por meio de software específico de geometria. Cabe então ao professor reconhecer e selecionar as tecnologias mais adequadas ao ensino de cada conteúdo, e quais deles podem ser ensinados por meio da tecnologia digital.
O conhecimento tecnológico pedagógico é tratado pelos autores como o conhecimento que integra tecnologia às estratégias pedagógicas e envolve a compreensão de como utilizar tecnologias específicas para o ensino e a aprendizagem. Nesse sentido, exige conhecer as limitações e potencialidades das tecnologias utilizadas para o ensino e como elas podem ser utilizadas para a aprendizagem, assim como os contextos educacionais em que a aprendizagem melhor se faz com o auxílio tecnológico.
De acordo Mishra e Koehler (2006, p. 7, tradução nossa), o conhecimento tecnológico pedagógico
é o conhecimento da existência de diversos componentes e recursos tecnológicos e, como eles podem ser utilizados no cenário de ensino e a aprendizagem, e vice-versa, sabendo como o ensino pode mudar como resultado do uso de tecnologias específicas.
Assim, o conhecimento tecnológico pedagógico refere-se não só ao conhecimento de como diferentes tecnologias podem ser utilizadas para o ensino e a aprendizagem, mas também para prever seus resultados a partir da tecnologia escolhida (como software apropriado, internet ou recursos digitais, tais como: WebQuest, salas de bate papo, fóruns, etc.). Dessa maneira, a escolha da tecnologia específica que melhor ocasione a estratégia pedagógica utilizada se faz importante, pois a maneira de ensinar muda de acordo com o contexto tecnológico selecionado.
O conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo é tratado pelos autores como uma classe de conhecimento fundamental para o ensino com tecnologia. Embora sua origem se dê da interação entre os três componentes que o contemplam, vai além do conhecimento pedagógico, do conhecimento tecnológico e do conhecimento do conteúdo, quando considerados separadamente. Inclui a compreensão de representações do conteúdo a ensinar usando tecnologia, de técnicas pedagógicas que empregam tecnologia para ensinar conteúdos, de como uma tecnologia pode auxiliar a lidar com alguns problemas que os alunos enfrentam, de como uma tecnologia pode ser usada para construir o conhecimento, desenvolvendo novas epistemologias ou reforçando antigas.
Conforme Mishra e Koehler (2006, p. 1028-1029, tradução nossa),
o conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo é uma forma emergente de conhecimento que vai além de todos os três componentes (conteúdo, pedagogia e tecnologia)[..]. A interação da tecnologia produtiva no ensino precisa considerar todas as três questões não isoladamente, mas dentro das complexas relações no sistema definido pelos três elementos-chave.
Dessa maneira, o conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo utiliza seus aspectos entrelaçados que o configuram como uma construção educacional complexa e altamente situada que, de certa forma não é facilmente aprendido, ensinado ou aplicado. A utilização da tecnologia no ensino requer o domínio dos três campos de conhecimento e suas relações, uma vez que a atualização de um deles implica repensar os demais.
Os autores ressaltam que pode parecer que a relação entre os três aspectos do conhecimento, se dê a partir da escolha do conteúdo que vai ser ensinado. Porém, essa visão tradicional, pode estar fadada a desaparecer principalmente, quando tecnologias mais recentes são consideradas. A internet, por exemplo, pode ser vista como uma tecnologia que nos leva a pensar o que pode ser abordado e ensinado por meio dela. Nesse contexto, fica claro observar que é a tecnologia escolhida que vai impulsionar decisões a respeito do conteúdo e da pedagogia.
A incorporação de uma nova tecnologia ou novo meio para o ensino nos obriga de repente a enfrentar questões básicas da educação, pois essa nova tecnologia ou meio reconstrói o equilíbrio dinâmico entre todos os três elementos. [...] A introdução de uma nova tecnologia não é o mesmo que a introdução de outro módulo para o curso. Muitas vezes, levanta questões fundamentais a respeito do conteúdo e da pedagogia que podem sobrecarregar até mesmo instrutores experientes. (MISHRA e KOEHLER, 2006, p. 8, tradução nossa).
No entanto, isso pode não se tornar evidente, em especial nos casos em que as tecnologias “transparentes” estão em uso. Contudo, na maioria das vezes, as novas tecnologias instigam o professor ou mesmo o pesquisador, ao passo que exige que sejam reelaboradas suas compreensões a respeito, não só da tecnologia em si, mas dos três componentes que se entrelaçam. Como, por exemplo, os sólidos arquimedianos, que para serem ensinados via construções demandam um meio tecnológico que favoreça não só suas representações, como também sua visualização.
Pelas mesmas razões, já apresentadas no capítulo anterior, mais especificamente na seção 2.4, vamos assumir o termo conhecimento didático tecnológico no lugar do termo conhecimento pedagógico, tecnológico do conteúdo, como mostrado na Figura 13.
Figura 13. Conhecimento Didático Tecnológico
Fonte: Produção própria.
Diante dos avanços da concepção de base de conhecimento defendida por Shulman já apresentados, conhecimento matemático e conhecimento tecnológico para o ensino, passamos à discussão da Teoria Antropológica do
Didático de Chevallard (1999) que nos auxiliará na identificação dos saberes envolvidos quando objetiva-se o ensino de sólidos arquimedianos.