1. Disciplina: Alfabetização Cientifica em sala de aula:
Conceitos e Práticas
Alberto Castro
Ana Cláudia
Renata Neves Rocha
Roberta Rezende
1
2. PISA
PRODUZIR INDICADORES
PARA SUBSIDIAR AS
POLÍTICAS DE MELHORIA
DA EDUCAÇÃO
VERIFICAR ATÉ QUE
PONTO AS ESCOLAS DE
CADA PAÍS PARTICIPANTE
ESTÃO PREPARANDO SEUS
JOVENS PARA EXERCEREM
O PAPEL DE CIDADÃOS NA
SOCIEDADE
CONTEMPORÂNEA
ORGANIZAÇÃO PARA COOPERAÇÃO DO
DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO
(OECD)
2
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
7. PISA
O que avalia?
Base sólida sobre conhecimentos específicos fundamentais
Capacidade de organizar e gerir seu aprendizado
Consciência da própria capacidade de raciocínio e de
estratégias e métodos de aprendizado.
7
http://www.pisa,oecd.org, acesso em 8/5/2014
8. A avaliação aborda múltiplos aspectos dos resultados
educacionais, buscando verificar o que chamamos de letramento
(alfabetização) em Leitura, Matemática e Ciências.
LETRAMENTO
Capacidade dos alunos aplicarem os
seus conhecimentos e analisarem,
raciocinarem e comunicarem com
eficiência, à medida que colocam,
resolvem e interpretam problemas
numa variedade de situações
concretas (OECD, 1999 e 2003; GAVE,
2001).
8
9. Assim, o Pisa procura verificar a operacionalização de
esquemas cognitivos em termos de:
1. Conteúdos ou estruturas do conhecimento que os
alunos precisam adquirir em cada área;
2. Competências para aplicação desses conhecimentos;
3. Contextos em que os conhecimentos e competências
são aplicados.
9
http://www.pisa,oecd.org, acesso em 8/5/2014
10. O uso de conceitos científicos
necessários para compreender e
ajudar a tomar decisões sobre o
mundo natural, bem como a
capacidade de reconhecer e
explicar questões científicas, fazer
uso de evidências, tirar conclusões
com base científica e comunicar
essas conclusões.
PISA E ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA
PISA define
Alfabetização
Científica
10
http://www.pisa,oecd.org, acesso em 8/5/2014
11. O quadro PISA 2006 para avaliação da
Alfabetização Científica
11
(FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
12. Resumo dos marcos referencias do PISA em
termos de alfabetização cientifica - CONTEXTO
Contexto
Científico
A área de aplicação da ciência, centrada em seu
emprego em relação a contextos pessoais e
globais, como:
- Saúde;
- Recursos naturais;
- Meio ambiente;
- Fenômenos naturais;
- Limites da ciência e da tecnologia.
12
(Tradução nossa, Adaptado de BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009)
13. Resumo dos marcos referencias do PISA em termos de
alfabetização cientifica – CONHECIMENTO CIENTÍFICO
Conhecimento
Científico
Conhecimento de Ciência como:
- Sistemas físicos;
- Sistemas vivos;
- Terra e sistemas espaciais;
-Sistemas tecnológicos.
Conhecimento sobre Ciência como:
- Investigação científica;
- Explicações científicas.
13
(Tradução nossa, Adaptado de BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009)
14. Exemplo – Conhecimento de categorias das ciências
Sistemas Físicos
Estrutura da matéria (por exemplo, modelos de partículas)
Propriedades da matéria (por exemplo, mudanças de
estado, condutividade térmica e elétrica)
As alterações químicas da matéria (por exemplo, reações
de transferência de energia, ácidos / bases)
Movimentos e as forças (por exemplo, a velocidade, o
atrito)
Energia e sua transformação (por exemplo, a conservação,
as reações químicas)
Interações de energia e matéria (por exemplo, luz e ondas
de rádio, som e ondas sísmicas)
14
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
15. Resumo dos marcos referencias do PISA em termos
de alfabetização cientifica - COMPETÊNCIAS
Competências
Tipos de tarefas ou processos científicos:
- Identificar questões científicas;
- Explicar fenômenos cientificamente;
- Utilizar evidência científica.
15
(Tradução nossa, Adaptado de BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009)
16. Exemplo – PISA 2006 Competências Científicas
Identificação de questões científicas
Reconhecer as questões que são possíveis para investigar
cientificamente .
Identificar palavras-chave para procurar informações científicas .
Reconhecer as principais características de uma investigação
científica.
Explicação científica de fenômenos
Aplicar o conhecimento da ciência em uma determinada situação .
Descrevendo ou interpretar fenômenos cientificamente e previsão de
mudanças .
Identificar as descrições apropriadas, explicações e previsões .
16
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
17. Exemplo – PISA 2006 Competências Científicas cont.
Utilização de evidências científicas
Interpretar evidências científicas, fazer e comunicar conclusões .
Identificar os pressupostos, as evidências e raciocínio por trás de
conclusões .
Refletir sobre as implicações sociais da ciência e desenvolvimento
tecnológico.
17
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
18. Exemplo
Os cientistas explicam, por exemplo, as origens e as conseqüências
materiais de liberar dióxido de carbono na Atmosfera da Terra. Em
contrapartida tem-se um argumento econômico contra redução dos
gases de efeito estufa.
Os cidadãos devem reconhecer a diferença entre as posições.
Ser capazes de acessar o conhecimento científico e entender, por
exemplo, as avaliações científicas, como o Painel Intergovernamental
sobre Mudança do Clima (IPCC).
Usar os resultados dos estudos científicos sobre a mudança climática
para formular uma opinião sobre as suas conseqüências pessoais,
sociais e globais. 18
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
19. Resumo dos marcos referencias do PISA em termos
de alfabetização cientifica - ATITUDES
Atitudes
O grau em que um indivíduo:
•Possui conhecimento científico e o emprega para identificar
perguntas, adquirir novos conhecimentos, explicar fenômenos
cientificamente e extrair conclusões sobre evidências
científicas;
•Entende as características que diferenciam a ciência como
uma forma de conhecimento e investigação;
•Demonstra saber como a ciência e a tecnologia influenciam
nosso ambiente material, intelectual e cultural;
•Demonstra interesse por temas científicos.
O letramento científico refere-se tanto à compreensão de
conceitos científicos como à capacidade de aplicar esses
conceitos e pensar sob uma perspectiva científica. 19
(Tradução nossa, Adaptado de BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009)
21. DESENVOLVIMENTO
• Questionário do estudante: Obter dados sobre
indicadores contextuais que relacionam o aluno e a realização
de variáveis importantes
Antecedente
familiar
Aspectos da
vida pessoal
Estratégia de
aprendizagem
Aspectos da
aprendizagem e
instrução na Ciência
21
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
23. DESENVOLVIMENTO
Questionários opcionais:
TIC ( Tecnologia da Informação e da Comunicação)
Tempo estimado: 10 min.
Disponibilidade e uso;
Local e tipo de uso;
Onde os alunos aprenderam a usar a internet;
23
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
24. DESENVOLVIMENTO
Questionários opcionais:
Questionário aos pais
Visualizações dos pais na escola;
Visualizações dos pais sobre a Ciência na carreira do filho;
Necessidade para o conhecimento cientifico e as competências no
mercado de trabalho;
Ciência e Meio Ambiente;
Custos dos serviços educacionais;
Educação e ocupação dos pais;
OECD (2006)
24
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
25. DESENVOLVIMENTO
GRUPO DE PERITOS PISA (2006)
Especialistas da OECD
Supervisão
Desenvolvimento dos itens
Formulação dos questionários
Exigência Conselho Diretivo PISA PGB
25
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
26. DESENVOLVIMENTO
• ITENS DO PISA (2006) São dispostos em
Unidades – grupos de itens baseados em
estímulos comuns
trechos de textos;
fotografias;
Tabelas;
Gráficos;
26
27. DESENVOLVIMENTO
VANTAGEM:
Permite o emprego de contextos de forma
real refletindo a complexidade das situações
vividas.
DESVANTAGEM:
Reduz o número de avaliações de diferentes
contextos.
27
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
29. DESENVOLVIMENTO
Foram utilizados os seguintes formatos de
itens:
1/3 itens de múltipla escolha
1/3 itens fechados de respostas construídas
(sim/não; certo/errado; verdadeiro/falso)
1/3 itens abertos – exigiam respostas por escrito
com justificativa ou explicação
29
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
30. DESENVOLVIMENTO
Exemplo de um item de múltipla escolha complexa
• Esta é uma vantagem do exercício físico regular?
• Exercício físico ajuda a prevenir doenças cardíacas e de
circulação?
• O exercício físico leva a uma dieta saudável?
• Exercício físico ajuda a evitar o excesso de peso.?
• Quais são as vantagens do exercício físico regular?
Círculo'' Sim'' ou'' Não'' para cada instrução.
SIM Não
30
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
31. DESENVOLVIMENTO
• MÚLTIPLA ESCOLHA custo de codificação
baixo ;
• RESPOSTA CONSTRUÍDA custo de codificação
alto;
Aumentam a gama de processos
cognitivos que podem ser avaliados.
VALIDADE E AUTENTICIDADE NA AVALIAÇÃO
31
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
32. EQUIPES DE DESENVOLVIMENTO DO
TESTE
FORMADAS POR 5 INSTITUIÇÕES EXPERIENTES:
ACER ( Austrália) Citogroep (Holanda)
Instituto de Formação
de Professores e
Aprendizagem -ILS
(Noruega)
Leibniz-Institute for
educação em
Ciências –IPN
(Alemanha)
Instituto Nacional para
a Educação e Pesquisa
– NIER
(Japão)
32
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
33. DESENVOLVIMENTO
57 países;
42 línguas;
Produção de 77 versões nacionais;
Participação de 95.000 estudantes;
150 escolas por país/30 estudantes
TOTAL 4500 ALUNOS PARTICIPANTES
33
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
35. Escala global de Alfabetização
Científica
Para facilitar a interpretação da pontuação
atribuída aos alunos, a escala de ciências foi
construída de modo a ter uma média de 500
pontos entre os países da OCDE, com um
desvio padrão de 100 pontos (BYBEE;
McCRAE; LAURIE, 2009).
35
38. Seis Níveis de Proficiência para a
Alfabetização Científica
Para facilitar a interpretação dos resultados, o Pisa
estabeleceu em cada domínio ou área de avaliação
vários níveis de desempenho, baseados na
classificação da pontuação associada às habilidades que
os estudantes devem possuir para alcançar a pontuação
correspondente.
Esses níveis permitem catalogar o desempenho dos
estudantes e descrever o que são capazes de fazer
(BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009).
38
39. Avaliação de três competências científicas
distintas:
Explicação científica de fenômenos
Identificação de assuntos científicos
Utilização de evidência científica
39
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
40. O QUE OS ESTUDANTES PODEM
FAZER EM CADA NÍVEL
40
41. Têm limitado conhecimento científico, de forma tal
que só conseguem aplicá-lo em algumas poucas
situações familiares.
São capazes de apresentar explicações científicas
óbvias e tirar conclusões de evidências explicitamente
apresentadas.
Nível 1 (até 409,1)
41
(Adaptado de FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
42. Têm conhecimentos científicos razoáveis para fornecer
explicações científicas em contextos familiares ou para
tirar conclusões baseadas em investigações simples.
São capazes de refletir de forma direta e de fazer
interpretações literais de resultados de pesquisas
científicas ou de soluções de problemas tecnológicos.
Nível 2 (até 483,8)
42
(Adaptado de FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
43. São capazes de identificar questões científicas
claramente definidas em uma série de contextos.
Podem selecionar fatos e conhecimentos para explicar
fenômenos e aplicar modelos simples e estratégias de
pesquisa.
Podem interpretar e usar conceitos científicos de
diferentes disciplinas e aplicá-los diretamente.
Podem, ainda, dissertar sobre os fatos e tomar
decisões baseadas em conhecimento científico.
Nível 3 (até 558,5)
43
(Adaptado de FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
44. Os estudantes são capazes de trabalhar
efetivamente com situações e questões que
envolvam fenômenos explícitos que requerem deles
a capacidade de fazer inferências sobre o papel da
Ciência e da Tecnologia.
São capazes de selecionar e integrar explicações
de diferentes disciplinas de Ciência ou Tecnologia e
relacioná-las diretamente a aspectos de situações
da vida.
Podem refletir sobre suas ações e comunicar
decisões usando conhecimento e evidência científica.
Nível 4 (até 633,1)
44
(Adaptado de FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
45. São capazes de identificar componentes científicos em
muitas situações complexas da vida, de aplicar tanto
conceitos científicos como conhecimento sobre Ciências
a essas situações, e conseguem comparar, selecionar e
avaliar evidências científicas apropriadas para
responder a situações da vida.
Podem utilizar habilidades de pesquisa bem
desenvolvidas, de relacionar apropriadamente
conhecimentos e de refletir criticamente sobre as
situações.
São capazes, também, de construir explicações
baseadas em evidências e argumentos baseados em
sua análise crítica.
Nível 5 (até 707,8)
45
(Adaptado de FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
46. Podem identificar com segurança, explicar e aplicar
conhecimentos científicos e conhecimento sobre Ciências
em uma grande variedade de situações complexas de vida.
São capazes de relacionar diferentes fontes de informação e
de usar evidência retirada de tais fontes para justificar
decisões.
Demonstram claramente e de forma consistente uma
capacidade de reflexão científica avançada, e demonstram
vontade de usar seu conhecimento científico para resolver
questões científicas e tecnológicas novas.
Podem, ainda, usar o conhecimento científico e
desenvolver argumentos para embasar recomendações e
decisões centradas em situações pessoais, sociais e globais.
Nível 6 (acima de 707,8)
46
(Adaptado de FERREIRA; SERRÃO; PADINHA, 2007)
49. Avaliação de Ciências do PISA 2006
Domínio das
competências
científicas
Compreensão dos
conceitos científicos
Capacidade de utilizar
esses conceitos e
competências em
situações da vida
49
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
50. Participação dos países no PISA
PISA 2000: 32 países
PISA 2003: 41 países
PISA 2006: 57 países
PISA 2009: 68 países
50
(Tradução nossa ( BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009))
51. Alfabetização Científica
Com ênfase na verificação de competências
científicas em situações relevantes da vida, a
avaliação de Ciências do PISA 2006 representa
uma nova abordagem na avaliação da
Alfabetização Científica em uma escala
mundial (BYBEE; McCRAE; LAURIE, 2009).
51
53. Brasil – Fatores Explicativos
(WAISELFISZ, 2009)
• Contexto familiar
• Contexto escolar
• Atraso escolar
• Formação docente
• O público e o privado na educação
• Jornada escolar
• Investimentos educacionais
53
54. BYBEE, R.; McCRAE, B.; LAURIE, R. PISA 2006: Na Assessment of
Scientific Literacy. Journal of Research in Science Teaching. Vol 46,
n. 8, p. 865-883, 2009.
FERREIRA, C.P.; SERRÃO, A.; PADINHA, L. PISA 2006: competências
científicas dos alunos portugueses. Lisboa: Gabinete de Avaliação
Educacional, 2007.
WAISELFISZ, J. J. O Ensino das Ciências no Brasil e no PISA. São
Paulo: Sangari do Brasil, 2009.
http://www.pisa,oecd.org
Referências
54
56. QUESTÃO PARA DISCUSSÃO
NO BLOG
O PISA é um instrumento útil para
a tomada de decisões, ou é uma
alternativa como instrumento de
vigilância e controle?
56