Departamento de Educação

 

Departamento de Educação

Actividades de Ensino
- Licenciatura -

Didáctica das Ciências - A. Morais e I. Neves

Didáctica das Ciências - A. Freire e C. Vilela

Didáctica das Ciências - Maurícia Oliveira

 

Actividades de Ensino - Licenciatura

Didáctica das Ciências (Biologia/Geologia) (turmas 1 e 2)

Docente

Ana Maria Morais e Isabel Pestana Neves

Introdução

A disciplina de Didáctica das Ciências está intimamente interligada com a disciplina de Metodologia da Biologia, desenvolvendo-se em Didáctica das Ciências um conjunto de conhecimentos e de competências que servem de base à Metodologia da Biologia. No seu conjunto, as duas disciplinas devem ser encaradas como um todo, apenas separadas por razões administrativas.

O esquema conceptual, ideia central que engloba o conjunto das unidades temáticas tratadas em Didáctica das Ciências, pode traduzir-se do seguinte modo:

Uma prática pedagógica conducente a um elevado índice de alfabetismo científico e ao desenvolvimento de competências sócio-afectivas pressupõe a compreensão da natureza da ciência nas suas diferentes dimensões e a consideração da problemática ensino-aprendizagem em termos filosóficos, psicológicos e sociológicos.

Conteúdo programático

UNIDADES TEMÁTICAS

O conteúdo programático de Didáctica das Ciências está distribuído por 3 unidades temáticas que se interpenetram ao longo das aulas teóricas e práticas e que se interligam com as unidades temáticas que serão tratadas em Metodologia da Biologia.

Unidade 1 - A Natureza da Ciência e o Ensino da Ciência

O ensino das ciências deve reflectir um conceito lato de ciência que inclua as dimensões histórica, filosófica, psicológica e sociológica, nas suas diferentes perspectivas, e que, na sua aquisição, tenha em conta as características psicológicas e sociológicas dos alunos.

1. As metaciências e a actividade científica

1.1. Dimensões histórica e psicológica da ciência
1.2. Dimensão filosófica da ciência
1.3. Dimensão sociológica da ciência

2. O ensino das ciências - Aspectos da psicologia, da sociologia e da filosofia

2.1. Estrutura conceptual da aprendizagem científica - Diferentes perspectivas
2.2. Aprendizagem cognitiva – Construtivismo pessoal, construtivismo social, aprendizagem por recepção
2.3. Aprendizagem social - Trabalho cooperativo
2.4. Pedagogias visíveis e invisíveis

3. Relação ciência-ensino da ciência

3.1. As teorias epistemológicas no ensino das ciências
3.2. A sociologia da ciência no ensino da ciência
3.3. Condicionantes psicológicas e sociológicas na aprendizagem da natureza da ciência

Unidade 2 - Organização do Ensino-Aprendizagem

O professor deve criar contextos de aprendizagem em ciências que, correspondendo a pedagogias mistas, permitam o desenvolvimento de competências cognitivas, sociais e afectivas de nível elevado por alunos com características psicológicas e sociológicas distintas.

1. Visão geral da organização do ensino
2. Organização do conteúdo científico e metacientífico

2.1. Factos, conceitos e esquemas conceptuais
2.2. Mapas de conceitos

3. Os objectivos educacionais

3.1. Relação objectivos-conteúdos
3.2. Formulação de objectivos - Limites e potencialidades
3.3. A polémica da aprendizagem por objectivos

4. Estratégias de ensino-aprendizagem

4.1. Relação objectivos-estratégias
4.2. Abordagens psicológica/epistemológica e sociológica - Regras de reconhecimento e de realização
4.3. Estratégias: Experimentais de discussão e de resolução de problemas
4.4 Actividades e materiais no ensino das ciências – Recursos audiovisuais, laboratoriais e computacionais.

5. A avaliação da aprendizagem

5.1. Relação objectivos-avaliação
5.2. Modelos e processos de avaliação - Limites e potencialidades
5.3. Classificação; construção de materiais de avaliação.

Unidade 3 - Currículos, Programas e Manuais Escolares

O ensino actual das ciências, dando ênfase ao desenvovlvimento de competências e à exploração de conceitos unificadores (científicos e metacientíficos) e de problemas sociais, é o resultado de uma evolução que tem pressupostos filosóficos, psicológicos e sociológicos quanto à organização curricular e quanto aos conhecimentos, atitudes valores que os alunos deverão transferir para a sua vida quotidiana.

1. A organização curricular em ciências - Significado e modelos

1.1. Metas, objectivos e processos no ensino das ciências
1.2. Pressupostos psicológicos, filosóficos e sociológicos
1.3. Potencialidades e limites ao nível da aprendizagem

2. Recontextualização de textos pedagógicos e espaços de mudança

2.1. Níveis de produção, recontextualização e reprodução
2.2. Convergências e divergências dos textos pedagógicos de diferentes níveis

3. Evolução do ensino das ciências

3.1. O ensino actual das ciências
3.2. Processo evolutivo do ensino das ciências - Significado sociológico
3.3. Papel da formação de professores na educação em ciências

Objectivos

Com a disciplina de Didáctica das Ciências pretende-se que, no final, os alunos possam:

  • Desenvolver competências relacionadas com os processos de investigação científica.
  • Conhecer pressupostos filosóficos e sociológicos da actividade científica.
  • Compreender as implicações da natureza da ciência no ensino das ciências.
  • Compreender que o ensino das ciências deve reflectir pressupostos filosóficos, psicológicos e sociológicos sobre a natureza da ciência.
  • Reconhecer que o trabalho laboratorial é essencial como actividade de aprendizagem de uma ciência experimental.
  • Compreender que o actual ensino das ciências traduz uma recontextualização de princípios inerentes às teorias psicológicas e epistemológicas dominantes.
  • Reconhecer a vantagem de planear o ensino segundo temas unificadores e articulando amplos conceitos, processos de trabalho (dimensões filosófica, psicológica, sociológica, histórica) e problemas sociais.
  • Compreender o alcance da utilização de uma variedade de materiais, actividades e estratégias no processo de ensino-aprendizagem.
  • Compreender o significado e importância da avaliação no ensino.
  • Compreender o significado da evolução do ensino das ciências em função das teorias psicológicas e epistemológicas e da ideologia dominantes.
  • Conceber textos pedagógicos de aprendizagem e de avaliação.
  • Desenvolver capacidades de análise e crítica de programas, currículos e materiais pedagógicos.
  • Desenvolver criatividade e pensamento crítico e reflexivo.
  • Reconhecer o papel da discussão em pequenos grupos e o papel da discussão alargada no processo de comunicação.
  • Reconhecer a importância de uma reflexão e sistematização da informação obtida.
  • Reconhecer que qualquer nova metodologia não deve ser aplicada sem prévia análise crítica.
  • Reconhecer a necessidade e a importância de uma permanente auto-formação.
  • Participar activamente nos trabalhos de grupo e nos debates.

Estratégias

  • Análise e discussão de textos.
  • Trabalho de pesquisa de materiais.
  • Realização de trabalhos experimentais.
  • Análise e utilização de meios audio-visuais e de programas de computador.
  • Avaliação e construção de materiais pedagógicos.
  • Trabalho individual, em pequenos grupos e discussões plenárias.

Avaliação

1. A estrutura da disciplina de Didáctica das Ciências é tal que pressupõe a assistência a todas as aulas (os alunos deverão assistir a, pelo menos, 75% das aulas, incluindo práticas e teóricas), sendo a avaliação realizada do modo que se segue:

(a) Elaboração de um trabalho de reflexão/aplicação sobre estratégias de ensino-aprendizagem. Dada a sua índole, deve ser realizado em grupo, sendo três o número de alunos em cada grupo. A cada grupo será atribuída uma classificação. A classificação individual será acertada consoante a opinião dos elementos do grupo e da professora.
(b) Realização de um teste escrito de consulta.
(c) Participação dos alunos no curso. Esta participação diz respeito a aspectos de natureza cognitiva e sócio-afectiva (interesse, assiduidade, preparação prévia das aulas, intervenção nos trabalhos em grupo e nas discussões plenárias).

Na nota final a atribuir, a tarefa (a) é valorizada em 40% e a tarefa (b) em 40%, sendo os restantes 20% atribuídos à participação nas aulas (c). Contudo, a passagem nesta disciplina está limitada pela classificação obtida no teste, que não poderá ser inferior a 8 valores.

2. Na impossibilidade total de assistência às aulas, a avaliação será feita do seguinte modo:

(a) Elaboração individual de um trabalho de reflexão/aplicação - 30%.
(b) Teste escrito - 30%.
(c) Exame oral - 40%.

A passagem, na disciplina, está limitada pela classificação obtida no teste escrito, que não poderá ser inferior a 10 valores.

3. O trabalho de Didáctica das Ciências pretende constituir um espaço simultâneo de aprendizagem e de avaliação. Nesse sentido, os alunos deverão discutir o trabalho com a professora à medida que ele vai sendo elaborado, o que lhes permitirá atingir um maior desenvolvimento das capacidades e conhecimentos envolvidos.

Didáctica das Ciências (Física e Quimica - Ana Freire e Conceição Vilela)

Docente

Ana Maria Freire e Conceição Vilela

A Didáctica das Ciências é uma disciplina do 4º ano das Licenciaturas em Ensino da Física e Ensino da Química da FCUL. Aborda questões do Ensino das Ciências na óptica da prática do professor, assentando em linhas recentes de investigação desta área de estudos. Pretende-se que constitua um espaço onde resultados da investigação educacional poderão ser analisados de modo a serem, posteriormente, utilizados em sala de aula.

Objectivos

  • Reconhecer os pressupostos de ordem psicológica. epistemológica e sociológica no actual ensino das ciências
  • Compreender as implicações da natureza da ciência e da natureza da tecnologia no ensino das ciências
  • Analisar as tendências para o ensino das ciências e as suas implicações curriculares
  • Reconhecer as competências desenvolvidas com diferenças experiências de aprendizagem
  • Identificar potencialidades e limitações de diferentes recursos e estratégias de ensino
  • Conceber actividades de ensino-aprendizagem, recursos e instrumentos de avaliação, nomeadamente com suporte em tecnologias de informação e comunicação e reflectir sobre as mesmas após implementação ou análise por pares

Temáticas

O programa da disciplina compreende quatro grandes temáticas interligadas que se desenvolvem em sintonia nas aulas "teóricas" e "práticas". Em qualquer destas temáticas analisar-se-á o reflexo nos programas e nos manuais.

Currículos de Ciências
  • Evolução e situação actual
  • Reformas curriculares em Portugal
Natureza de Ciência e Ensino de Ciência
  • Dimensão epistemológica de Ciência
  • Dimensão sociológica de Ciência
Linha actuais de investigação no ensino das ciências
  • Concepções alternativas
  • Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente
  • Resolução de problemas
  • Trabalho laboratorial
Organização do ensino/aprendizagem
  • Planificação do ensino/aprendizagem
  • Finalidades e objectivos educacionais
  • Estratégias de ensino (inquérito científico, discussão e debate, resolução de problemas, trabalho de projecto)
  • Recursos educativos (livros e revistas, software educativo, sensores e material laboratorial, Internet)
  • Avaliação de aprendizagem ( função de avaliação, tipos de avaliação e instrumentos de avaliação)

Avaliação

A classificação dos estudantes na disciplina realizar-se-á a partir de vários elementos recolhidos ao longo e no final do semestre. Compreende os seguintes momentos e elementos de avaliação.

Momento Descrição Sumária
Outubro Análise de uma unidade de um projecto de ensino de ciências (individual), apresentação oral seguida de discussão
Dezembro Produção de uma unidade (em grupo), apresentação e discussão. A unidade deve incorporar os diferentes tópicos abordados
Janeiro Reflexão (individual) centrada em torno do contributo da Didáctica das Ciências para o projecto individual de desenvolvimento profissional, com especificação das aprendizagens realizadas durante o semestre
Durante o semestre Elementos adicionais (assiduidade nas aulas teóricas e práticas; relatórios de actividades realizadas)

Bibliografia

Cachapuz, A. (Org.) (2000). Perspectivas de ensino - Textos de apoio n° 1. Porto: Centro de Estudos de Educação em Ciências.

Enger, S. K., & Yager, R. E. (2000). Assessing student understanding in science – a standards-based K-12 handbook. Thousand Oaks, CA: Corwin.

Fensham, P., Gunstone, R., & White, R. (Eds.). (1994). The content of science. A constructivist approach to its teaching and learning. London: Falmer Press.

Fensham, P., Gunstone, R., & White, R. (Eds.). (1994). The content of science - A constructivist approach to its teaching and learning. London: Falmer Press.

Galvão, C. (Coord.) (2001). Competências para o Ensino das Ciências. Lisboa: DEB

Galvão, C. (Coord.) (2992). Orientações curriculares para o ensino das ciências. Lisboa: DEB

Glynn, S. M., & Duit, R. (Eds). (1995). Learning Science in the schools: Research reforming practice. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates.

Hodson, D. (1998) Teaching and learning science - towards a personalized approach.Buckingam: Open University.

Joshua, S., & Dupin, J-1. (1993). lntroduction à la didactique des sciences et des mathématiques. Paris: PUF

Levinson, R. (Ed.); (1994). Teaching Science. London and New York, NY: Open University.

Levinson, R., & Thomas, 1. (Eds.). (1997). Science today, London Routledge.

Martins, I., & Veiga, M. L. (1999). Uma análise do currículo da escolaridade básica na perspectiva da educação em ciências. Lisboa: DE

Matthews, M R. (1994). Science leaching - The role of history and philosophy of science. London: Routledge.

McGuell, B. (Ed.) (2000). Teaching secondary chemistry, London: John Murray.

Millar, R. (Ed.). (1989). Doing science. London: Falmer Press.

Millar, R., & Osbome, 1. (1999). Beyond 2000. London: London Institute of Education.

Millar, R., Leach, 1. & Osbome, 1. (Eds.) (2001). lmproving science education - the contribution of research. Buckingam: Open University.

Pereira, M. (Coord.).(1992). Didáctica das Ciências da Natureza. Lisboa: Universidade Aberta.

Ross, K., Larkin, L., & Callaghan, P. (2000). Teaching secondary science - constructing meaning and developing understanding. London: David Fulton.

Rutherford, F. J., & Ahlgren, A. (1990). Science for all americans. New York, NY: Oxford University Press.

Sang, D. (Ed.) (2000). Teaching secondary physics. London: John Murray.

Scaife, J., & Wellington, J. (1993). Information technology in science and technology education. Buckingham: Open University Press.

Schafer, G. (Ed.). (1994). Behind the methods class door - educating elementary and middle school science teachers. Columbus, OH: ERIC.

Solomon, J. (1993). Teaching science, technology and society. Buckingham: Open University Press.

Solomon, J., & Aikenhead, G. (Eds.). (1994). STS education - lnternational perspectives on reform. New York, NY: Teachers College Press.

Wellington,1. (Ed.). (1996). Secondary science - contemporary issues and practical approaches. London: Routledge.

White, R., & Gunstone, R. (1992). Probing understanding. London: Falmer Press.

Woolnough, B. E. (1994). Effective science teaching. Buckingham: Open University Press.

Textos Incluídos no dossier da disciplina

Didáctica das Ciências (Física e Quimica - Mauricia de Oliveira)

Docente:

Maurícia de Oliveira

No percurso de formação dos alunos das Licenciaturas em Ensino da Física e da Química até este momento, a precupação dominante terá sido a da obtenção de uma sólida formação científica de base na área da Física e da Química, ou seja, deverão ter adquirido os conhecimentos e desenvolvido as capacidades e atitudes inerentes à natureza das disciplinas de que virão a ser professores. A partir do 1º semestre do 4º ano da licenciatura é necessário que adquiram uma sólida formação científica de base na área da Educação, nomeadamente, no domínio do ensino e da aprendizagem de ciências. Ora, a evolução do conhecimento neste domínio traduziu-se na recente elaboração, a partir de uma iniciativa da National Science Teachers Association (NSTA) americana, de um conjunto de princípios e linhas orientadoras para os professores de ciências em relação ao ensino e à avaliação, bem como para a sua formação. São esses princípios e linhas orientadoras, designados por National Science Education Standards* que estão subjacentes quer à disciplina de Didáctica das Ciências quer à disciplina de Metodologia da Física.

A um nível muito geral, esses princípios afirmam que a ciência se destina a todos os alunos, que a sua aprendizagem é um processo activo, que a ciência escolar reflecte as tradições intelectuais e culturais da ciência contemporânea e que melhorar o ensino das ciências é uma parte da reforma sistémica da educação.

No que se refere à formação de professores, salienta-se a necessidade de os futuros professores adquirirem formação adequada e integrada acerca da natureza da ciência e da forma como os alunos aprendem. Só assim os futuros professores serão capazes de seleccionar e conceber estratégias flexíveis, abertas às ideias, interesses e necessidades dos seus alunos, que se traduzam na realização de actividades de inquérito científico envolvendo, em particular, trabalho experimental. Essas estratégias devem também permitir aos alunos construir o seu próprio conhecimento num contexto social e comunicar as suas ideias das mais diversas formas. As estratégias de ensino devem, ainda, dar apoio aos alunos no uso e estabelecimento de pontes com as restantes disciplinas. Ao mesmo tempo, procurar-se-á que os futuros professores encarem a avaliação não "como o momento final em educação mas sim o primeiro". Pretende-se, portanto, que os professores utilizem uma variedade de estratégias de avaliação, desde observar e ouvir os alunos a trabalharem até à discussão das suas ideias e concepções, passando pela análise cuidada de todas as tarefas formais e informais, pela manutenção de portfolios de trabalhos e pela promoção da auto-avaliação dos alunos.

Nesta ordem de ideias, apresentam-se seguidamente os objectivos e os conteúdos desta disciplina bem como as actividades a desenvolver pelos alunos.

Objectivos

  • Aplicar as aprendizagens realizadas durante a formação científica e educacional básica, tornando-as adequadas e relevantes para o ensino das ciências;
  • Conhecer e utilizar resultados de investigação relativos ao ensino das ciências;
  • Conhecer, analisar e sistematizar informação sobre tendências recentes para o ensino das ciências e reflectir sobre as suas implicações curriculares;
  • Avaliar recursos, estratégias e actividades para o ensino das ciências;
  • Conhecer potencialidades e limitações de diferentes recursos, estratégias de ensino e actividades de aprendizagem; e
  • Conceber, planificar, desenvolver e avaliar actividades de aprendizagem a serem implementadas no âmbito do ensino das ciências.

Conteúdos

I- A Natureza da Ciência e o Ensino da Ciência

II- Currículo e Programas

1. Perspectiva histórica e situação actual
2. Implicações no desenvolvimento e organização curricular:

- Currículo intencional e metas para o ensino das ciências (Lei de Bases do Sistema Educativo, programas nacionais e National Science Education Standards)
- Currículo implementado e projectos curriculares para o ensino das ciências

III- Organização do Ensino

1. Currículo implementado

• Actividades de aprendizagem, estratégias de ensino e recursos:
• Tipos de recursos (livros e revistas; CD-Roms e Internet; material de laboratório; software educativo; transparências, diapositivos e vídeos; ...)
• Tipos de actividades e estratégias (inquérito científico, trabalho experimental, resolução de problemas, comunicação, centradas em novas tecnologias, visitas de estudo, ...)
- Concepção e planificação de propostas curriculares

2. Currículo experienciado

- Avaliação como recolha e análise de evidências de aprendizagem

Actividades a desenvolver pelos alunos

As actividades a desenvolver pelos alunos e que fazem parte integrante do processo de avaliação incluem:

  1. a análise, discussão e elaboração de documentos-síntese sobre questões relacionadas com o ensino das ciências;
  2. a análise de recursos para o ensino das ciências, nomeadamente, projectos curriculares, manuais escolares e software educativo;
  3. a concepção, planificação, desenvolvimento e avaliação em grupo de actividades de aprendizagem;
  4. a apresentação escrita e a comunicação oral de alguns dos trabalhos desenvolvidos; e
  5. a manutenção de de um portfolio dos trabalhos realizados.

Faz parte integrante das actividades de aprendizagem referidas em 1 e 5. um caderno de apontamentos. Todas as semanas, individualmente, deve registar neste:

  • Quatro questões-chaves abordadas durante as aulas teóricas e práticas dessa semana ou que lhe tenham ocorrido em consequência destas;
  • Quatro perguntas que gostasse de fazer relacionadas com o conteúdo das aulas ocorridas durante essa semana.

Deve escrever 200-250 palavras (uma página A4) por semana. Ao escrever, baseie-se nos seus próprios comentários e reflexões sobre as questões abordadas em sala de aula. Quais foram as questões-chaves que emergiram decorrentes das aulas? O que pensa em relação a elas? Concorda ou discorda com as perspectivas apresentadas? O que aprendeu de novo que não soubesse antes? O que o surpreendeu ou intrigou? Há alguns outros elementos que gostasse de pesquisar para dar seguimento ao abordado em cada semana? Se continuasse a discutir as questões abordadas em cada semana com a professora, quais seriam os aspectos que gostaria de aprofundar mais?

Na medida em que o caderno de apontamentos deve ir tomando forma semanalmente, a página escrita em cada semana será assinada pela docente responsável no início da semana seguinte. Assim, deve trazer o caderno de apontamentos sempre consigo. Este será entregue às docentes definitivamente no último dia de aulas e será avaliado durante o período destinado a avaliação pelo calendário escolar em vigor.

Faz ainda parte integrante das actividades de aprendizagem referidas em 1,3 e 4, a apresentação escrita por cada aluno de um trabalho (2500-3000 palavras) sobre um tema do seu interesse e que esteja relacionado com um dos conteúdos abordados em sala de aula. Este trabalho deve evidenciar que o aluno(a) fez pesquisa aprofundada sobre o tema e deve conter ainda sugestão(ões) de actividades de aprendizagem a implementar em sala de aula que se enquadrem teóricamente no tema desenvolvido. Este trabalho será entregue no último dia de aulas e será apresentado oralmente (30 minutos) e discutido em data a acordar.

Os alunos para serem aprovados nesta disciplina devem obrigatoriamente entregar o caderno de apontamentos e o último trabalho mencionado e estes trabalhos terão de ser aceites como cumprindo os requisitos mínimos.

Notas:

  • A sala de aula e as docentes desta disciplina estarão ao dispôr dos alunos para apoiar a realização do conjunto de actividades individuais e em grupo previstas, para além do horário lectivo e em condições a especificar.
  • Pressupõe-se que no final desta disciplina os alunos estarão em condições de utilizar ferramentas de processamento de texto, folha de cálculo e base de dados, bem como a utilização da Internet e a instalar as ferramentas informáticas que nela utilizam.
  • A articulação existente entre as sessões teóricas e práticas exige a presença assídua às aulas.

Bibliografia

Para cada tópico tratado os alunos são solicitados a pesquisar as bases de dados à sua disposição e a utilizar os restantes recursos materiais e humanos de que dispõem para obterem os elementos bibliográficos.

* National Research Council (1996). National Science Education Standards. Washington, DC: National Academy Press

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