Compreender a ciência é essencial na sociedade de hoje. A compreensão do público da ciência é largamente influenciada por suas experiências em escolas e salas de aula de Ciências. Portanto, é importante que os professores de Ciências compreendam a ciência e dêem uma representação exata dele em suas salas de aula. A ciência é definida como um
- corpo de conhecimento,
- um processo de inquérito, e
- as pessoas envolvidas na empresa científica.
Os professores de Ciências geralmente se concentram no corpo do conhecimento que forma sua disciplina. Os alunos também devem compreender o processo de investigação científica; o entendimento deve vir através de suas experiências com o processo na sala de aula de Ciências e fora da escola.
O que exatamente queremos dizer com "inquérito"?
O ' inquérito ' é referido na literatura da instrução da ciência para designar pelo menos três categorias distintas mas interligadas da atividade:
- o que os cientistas fazem (investigando fenômenos científicos usando métodos científicos, a fim de explicar os aspectos do mundo físico);
- como os alunos aprendem (buscando questões científicas e engajando-se em experimentos científicos emulando as práticas e os processos utilizados pelos cientistas); E
- uma pedagogia, ou estratégia de ensino, adotada por professores de Ciências (projetando e facilitando atividades de aprendizado que permitam aos alunos observar, experimentar e revisar o que é conhecido à luz da evidência) (Minner et al., 2010).
Essa coexistência do termo explica parcialmente a confusão associada à implementação da "educação científica baseada em inquérito" (IBSE), um termo em si usado como um guarda-chuva para várias abordagens educacionais, caracterizada pela ênfase diferente que colocam sobre estas três actividades distintas de «inquérito».
O Conselho Nacional de pesquisa dos EUA define o inquérito como "um conjunto de processos inter-relacionados pelos quais cientistas e estudantes colocam questões sobre o mundo natural e investigam fenômenos; ao fazê-lo, os alunos adquirem conhecimento e desenvolvem uma rica compreensão de conceitos, princípios, modelos e teorias... e aprender a ciência de uma forma que reflita como a ciência realmente funciona "(NRC, 1996: p. 214).
A educação científica baseada em inquérito também tem sido descrita como a ciência do ensino e da aprendizagem como inquérito e por inquérito (Tamir, 1985; Chiappetta, 1997; Sião et al., 2004). Aprender a ciência como o inquérito inclui aprender sobre a maneira em que o esforço científico progride, e analisando o processo do inquérito executado por outro, às vezes usando perspectivas históricas (Bybee, 2000; Schwab, 1962). Aprender ciência por meio de inquérito, por outro lado, envolve o aprendiz na criação de questões de pesquisa, gerando uma hipótese, projetando experimentos para verificá-los, construindo e analisando argumentos baseados em evidências, reconhecendo explicações alternativas, e comunicando argumentos científicos (Tamir, 1985).
Aprendizagem baseada em inquérito (IBL) no go-Lab
A aprendizagem baseada em inquérito (IBL) está ganhando popularidade nos currículos científicos, na pesquisa internacional e no ensino. A aprendizagem baseada em inquérito é uma estratégia educacional na qual os alunos seguem métodos e práticas semelhantes aos dos cientistas profissionais, a fim de construir o conhecimento (Keselman, 2003). Trata-se de um processo de descoberta de novas relações causais, com o aprendiz formulando hipóteses e testando-os realizando experimentos e/ou fazendo observações (Pedaste, Mäeots, Leijen, & Sarapuu, 2012).
Muitas vezes é visto como uma abordagem para resolver problemas e envolve a aplicação de várias habilidades de resolução de problema (Pedaste & Sarapuu, 2006). A aprendizagem baseada em inquérito enfatiza a participação ativa e a responsabilidade do aprendiz por descobrir o conhecimento que é novo para o aprendiz (de Jong & Van Joolingen, 1998). Neste processo, os alunos muitas vezes realizam um processo de aprendizagem autodirigido, parcialmente indutivo e parcialmente dedutivo, fazendo experimentos para investigar as relações de pelo menos um conjunto de variáveis dependentes e independentes (Wilhelm & Beishuizen, 2003).
Nas escolas, estamos nos concentrando em alunos: o que é novo conhecimento para eles não é-na maioria dos casos-novos conhecimentos para o mundo, mesmo se a abordagem pode ser utilizada de forma flexível por cientistas em fazer suas descobertas de novos conhecimentos. Além disso, uma investigação nem sempre envolve testes empíricos.
A idéia de ensinar a ciência pelo inquérito tem uma longa história na educação científica. Há uma história igualmente longa de confusão sobre o que ensinar ciência por meio de inquérito e, independentemente da definição, sua implementação na sala de aula. A aprendizagem baseada em inquérito tem sido oficialmente promovida como uma pedagogia para melhorar a aprendizagem da ciência em muitos países (Bybee et al., 2008; Hounsell & McCune, 2003; Minner et al., 2010), e desde a publicação do relatório "educação científica agora: uma pedagogia renovada para o futuro da Europa" (Rocard et al., 2007) proclamado como um dos principais objetivos educacionais para a Europa (seguindo ações semelhantes nos EUA pelo National Research Conselho, 1996, 2000; Centro de desenvolvimento educacional, centro de educação científica, 2007).
As fases do inquérito & o ciclo de aprendizagem do inquérito
O aprendizado baseado em inquérito aspira a envolver os alunos em um autêntico processo de descoberta científica. Do ponto de vista pedagógico, o processo científico complexo é dividido em unidades menores, logicamente conectadas, que orientam os alunos e atraem a atenção para características importantes do pensamento científico. Essas unidades individuais são chamadas de fases de consulta, e seu conjunto de conexões forma um ciclo de consulta.
A forma como um ciclo de consulta é apresentado geralmente sugere uma sequência ordenada de fases. No entanto, a aprendizagem baseada em inquérito não é um processo linear prescrito e uniforme. As conexões entre as fases podem variar dependendo do contexto.
Frequentemente as descrições diferentes de ciclos do inquérito na literatura da pesquisa usam várias terminologias para etiquetar as fases que são essencialmente as mesmas. Uma preferência por um termo sobre o outro não é consequente, desde que a terminologia tenha sido claramente definida e compreendida. É importante examinar como as fases de consulta se relacionam com o caminho ao longo do qual um processo de raciocínio de consulta prossegue.
Na sequência de uma análise detalhada de 32 artigos, a análise das descrições e as definições das fases de inquérito apresentadas nos artigos analisados levaram a um novo quadro de aprendizagem baseado em inquérito que inclui cinco fases gerais de inquérito:
- Orientação
- Conceituação
- Investigação
- Conclusão, e
- Discussão.
Estrutura de aprendizado baseada em consulta do Go-Lab
Algumas das fases de inquérito incluem vários subprocessos, mas todas as fases do processo de aprendizagem de inquérito estão intimamente ligadas entre si e fornecem uma estrutura destinada a aumentar a eficiência das atividades de aprendizagem realizadas com laboratórios on-line e ferramentas de aprendizado adicionais no go-Lab Portal.
Nas duas primeiras fases do ciclo (orientação e conceitualização) a oportunidade é dada aos alunos para coletar informações sobre uma questão de pesquisa, tomar notas e construir hipóteses e perguntas que desejam investigar. Ferramentas apropriadas (como modelos de mapa conceitual, software de pesquisa, scratchpads, Construtor de hipóteses, etc.) para ajudar os alunos a trabalharem sozinhos podem ser fornecidos pelos professores nos espaços de aprendizado de inquérito.
A interação real com o laboratório on-line acontece na terceira fase, a investigação (que inclui atividades de exploração, experimentação e interpretação de dados). Aqui os alunos coletam dados específicos e verificam se uma hipótese está correta ou não realizando experimentos on-line personalizados. Além disso, os alunos podem reunir os resultados da experiência e conduzir a interpretação guiada dos dados coletados.
Durante as duas últimas fases do processo de aprendizagem do inquérito (conclusão e discussão), os alunos aprendem a escrever explicações científicas que vinculam suas hipóteses com as evidências coletadas durante a fase de investigação. Além disso, eles estão refletindo sobre seus processos de aprendizagem e resultados, comparando e discutindo-os com outros alunos. Os professores podem avaliar os resultados de aprendizagem de seus alunos e definir outras etapas para as próximas aulas.
O ciclo de aprendizado de consulta representa o cenário básico usado para criar espaços de aprendizado de consulta na plataforma de criação do Go-Lab. Entretanto, permanece até o professor quantos e que fases a incluir em seu espaço. A fim de obter algumas primeiras idéias sobre outros cenários de aprendizagem inquérito, que pode ser apoiado com um inquérito aprendizagem espaço, por favor, visite a página cenários pedagógicos.
A estrutura de consulta do Go-Lab
É inquérito aprendizagem mais eficaz?
Vários estudos quantitativos apoiam a eficácia da aprendizagem baseada em inquérito como uma abordagem instrutiva. Uma meta-análise comparando inquérito a outras formas de instrução, como instrução direta ou descoberta não assistida, constatou que o ensino de inquérito resultou em melhor aprendizado (tamanho médio do efeito de d = 0,30) (Alfieri, Brooks, Aldrich, & Tenenbaum, 2011).
Uma meta-análise de Furtak, Seidel, Iverson e Briggs (2012) incorporou estudos usando uma ampla gama de termos para descrever a aprendizagem baseada em inquérito (por exemplo, aprendizado de domínio, ensino construtivista); relataram um tamanho médio total do efeito de 0,50 no favor da aproximação do inquérito sobre a instrução tradicional.
Uma tendência positiva que apoia a instrução ciência inquérito-baseada sobre métodos de ensino tradicionais foi encontrada em uma síntese da pesquisa por Minner, Levy, e século. Revisando 138 estudos, uma clara vantagem foi indicada para práticas instrucionais baseadas em inquérito sobre outras formas de instrução no entendimento conceitual que os alunos ganham com sua experiência de aprendizado (Minner et al., 2010).
Além disso, foi demonstrado que a aprendizagem guiada baseada na Web pode melhorar diferentes habilidades de investigação, como identificar problemas, formular perguntas e hipóteses, planejar e realizar experimentos, coletar e analisar dados , apresentando os resultados, e tirando conclusões (Mäeots, Pedaste, & Sarapuu, 2008).
Finalmente, há uma evidência esmagadora da pesquisa que o inquérito conduz a uma melhor aquisição do conhecimento do domínio (conceptual) (de Jong, 2006a). Avanços tecnológicos recentes aumentam ainda mais o sucesso da aplicação da aprendizagem baseada em inquérito (de Jong, Sotiriou, & Gillet, 2014). Os órgãos de política educacional em todo o mundo consideram a aprendizagem baseada em inquérito como um componente vital na construção de uma comunidade cientificamente alfabetizada (Comissão Europeia, 2007; Conselho Nacional de investigação, 2000).
Referências
As informações relacionadas à aprendizagem baseada em inquérito estão a tomar de:
Fases da aprendizagem baseada em inquérito: definições e ciclo de inquérito
Margus Pedaste, et. Al.-revisão da pesquisa educacional 14 (2015) 47 – 61
https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003
Outros artigos mencionados:
Alfieri, L., Brooks, P. J., Aldrich, N. J., & Tenenbaum, H. R. (2011). A instrução baseada em descobertas melhora a aprendizagem? Revista de psicologia educacional, 103, 1 – 18. doi: 10.1037/a0021017.
Bybee, R.W. (2000). Ensinando ciência como inquérito. Em Van Zee, E.H. (Ed.), Inquiring em inquérito aprendizagem e ensino de ciência. Washington, DC: AAAS. PP 20 – 46.
de Jong, T., & Van Joolingen, W. R. (1998). Descoberta científica aprendendo com simulações computacionais de domínios conceituais. Revisão de pesquisa educacional, 68, 179 – 202. doi: 10.2307/1170753.
de Jong, T. (2006a). Simulações informáticas – avanços tecnológicos na aprendizagem do inquérito. Ciência, 312, 532 – 533. doi: 10.1126/Science. 1127750
de Jong, T., Sotiriou, S., & Gillet, D. (2014). Inovações na educação STEM: a Federação go-Lab de laboratórios on-line. Ambientes de aprendizado inteligentes, 1,3. As informações relacionadas à aprendizagem baseada em inquérito estão a tomar de: fases de aprendizagem baseada em inquérito: definições e o ciclo de inquérito Margus Pedaste, et. Al.-revisão da pesquisa educacional 14 (2015) 47 – 61 https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.02.003
Furtak, E. M., Seidel, T., Iverson, H., & Briggs, D. C. (2012). Estudos experimentais e quasi-experimentais do ensino científico baseado em inquérito. Revisão de pesquisa educacional, 82, 300 – 329. doi: 10.3102/0034654312457206.
Keselman, A. (2003). Apoiando a aprendizagem do inquérito promovendo a compreensão normativa da causalidade multivariável. Jornal de pesquisa em ensino de Ciências, 40, 898 – 921. doi: 10.1002/Tea. 10115.
Mäeots, M., Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2011). Interações entre processos de consulta em um ambiente de aprendizado baseado na Web. Na 11ª Conferência Internacional IEEE sobre tecnologias avançadas de aprendizagem, 6 – 8 de julho. Atenas, EUA. doi: 10.1109/ICALT. 2011.103.
Minner, D. D., Levy, A. J., & século, J. (2010). Instrução científica baseada em inquérito – o que é e isso importa? Resultados de uma síntese de pesquisa anos 1984 a 2002. Jornal de pesquisa em ensino de Ciências, 47, 474 – 496. doi: 10.1002/Tea. 20347.
Conselho Nacional de investigação (1996). Padrões nacionais de educação científica. Washington, C.C.: imprensa nacional da Academia.
Pedaste, M., Mäeots, M., Leijen, Ä., & Sarapuu, S. (2012). Melhorar as habilidades de inquérito dos alunos através de reflexão e autoregulação de scaffolds. Tecnologia, instrução, cognição e aprendizado, 9, 81 – 95.
Pedaste, M., & Sarapuu, T. (2006). Desenvolvendo um sistema de suporte efetivo para a aprendizagem de inquérito em um ambiente baseado na Web. Jornal da aprendizagem assistida por computador, 22 (1), 47 – 62.
Rocard, M., Csermely, P., Jorde, D., Lenzen, D., Walberg-Henrikson, H., & Hemmo, V. (2007). A educação científica agora: uma pedagogia renovada para o futuro da Europa. Bruxelas: Comissão Europeia: direcção-geral da investigação.
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Chiappetta, E.L. (1997). Ciência baseada em inquérito: estratégias e técnicas para incentivar o inquérito na sala de aula. O professor de Ciências, 64 (10), PP 22-26.
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