Ensaios de temáticas sobre ciências e matemática

Os dez ensaios que seguem representam opiniões de inúmeros artigos e outros documentos a cerca de matemática e ciências, elencados como itens a se preparar para a participação de um processo seletivo ao cargo de professor efetivo em determinada instituição de ensino.

Presenciei a conversa de alguns professores a respeito destes temas e do tipo de profissional (professor com formação em matemática) que se pretende selecionar e efetivar ao quadro de docentes de um Instituto Federal de Ensino.

Não destaco as opiniões dos professores a este respeito, mas descrevo um pouco sobre cada um dos itens a partir da leitura de vários outros documentos com temáticas relacionadas.

Características atuais do ensino de matemática e ciências nos níveis fundamental e médio no Brasil

O ensino tem passado por inúmeras reformas; com a matemática e ciências não é diferente, pois as mudanças influem no ensino destas áreas, mas isso não representa necessariamente melhoras nestes campos. Há um esforço para se adequar às normas vigentes e às políticas de educação e seus índices.

Mas o modo como se ensina matemática e ciências continua ultrapassado na maioria das escolas; há certa confusão sobre o que ensinar e como ensinar, diante da realidade social que vivemos. Há pouco incentivo à participação do aluno, ele é praticamente um receptor de regras, fórmulas e métodos prontos; receitas de bolo para quase tudo, uma mecanização de procedimentos sem compreender sua aplicação nas situações propostas ou no cotidiano.

Não que se seja necessário identificar tudo o que se ensina ao que o aluno vivencia; mas são poucos os exemplos de contextualização com a realidade social e cultural dos alunos. Professores nessa tentativa, acabam utilizando recursos pelo uso, pelo diferente na aula, não relacionando com o conteúdo, de modo a valorizá-lo com o que se vive para além da escola.

O ensino de matemática e ciências no ensino fundamental e médio é voltado regionalmente para um currículo ainda fechado e com objetivos como, por exemplo, preparar o aluno no ensino fundamental para fazer o ensino médio e o aluno do ensino médio para o vestibular. Existem questões envolvendo o número decrescente de alunos com o passar das séries e da carência de compreensão básica de conceitos de nível fundamental, presente em alunos de graduação.

Há uma grande distância entre o que ocorre hoje na educação brasileira e os ideais dos PCN's e os resultados de indicadores avaliativos são muito baixos; mas isso não deve se refletir tão só ao professor; a forma como tem sido encarada a educação pelo governo, pela comunidade e pela família, representa relevante contribuição para o ensino percebido nos níveis de ensino.

O ensino de matemática e ciências está situado em meio à tantas deficiências, a cada dia mais evidenciadas; e o que se tem feito está longe de contribuir para a melhoria na qualidade de ensino.

Formação inicial e continuada de professores de ciências e matemática: realidades e perspectivas

As exigências feitas ao professor referentes ao que se propõe ensinar na escola vão se modificando e assim alteram o papel deste sujeito que em sua maioria não possui formação específica para atender às exigências.

O número de licenciados em ciências e matemática é inferior ao necessário no Brasil, muitos professores que atuam nessas áreas não têm condições básicas de formação, vêm de outras áreas e ficam por anos em sala de aula com estas disciplinas sem sequer participarem de formação continuada.

A formação inicial no Brasil está caracterizada em diferentes modalidades, mas ainda não prepara o futuro professor para o que ele irá encontrar. O professor não é preparado para desenvolver no ensino de ciências o experimento e a observação; o professor continua aprendendo muito pouca ciência e tem dificuldade de tratar temas científicos em aula.

São muitos os cursos de licenciatura de baixa qualidade, formando profissionais que não se identificam com a educação. Inúmeros são os cursos de formação continuada que promovem apenas documentos formais para acesso de cargo e aumento salarial.

O professor, mesmo diante das inúmeras dificuldades em sua profissão, precisa ter o compromisso real com a sua formação e procurar dentre os inúmeros centros de formação aqueles cursos que realmente irão contribuir para o seu desenvolvimento enquanto aprende e ensina, independente de haver estímulo para isso; é uma obrigação.

A realidade está nestas descrições; as perspectivas são de que este quadro não sofrerá mudanças relevantes enquanto não houver real compromisso com a educação. É preciso dedicar-se à formação para a área específica à qual atual e ainda às tendências sociais e culturais, como o uso das novas tecnologias.

A oferta de cursos de licenciatura e de formação continuada tem sido crescente; mas, novamente, é preciso ser criterioso ao optar por este ou aquele curso, atento à real formação, uma formação que de fato seja significativa e dê base para atuar na educação.

A abordagem epistemológica das ciências e sua importância na formação inicial e continuada do professor de ciências e matemática

As concepções de professores de ciências e matemática, suas epistemologias, influem sobre suas práticas de ensino e de aprendizagem. Enquanto formação inicial e continuada do professor, a abordagem epistemológica é importante, pois torna-se a base para o que o professor poderá ensinar e o aluno aprender.

O conhecimento não está pronto, mas tem suas raízes de origem; estudar sobre isto, contribui para o entendimento de um processo de construção e organização das ciências sobre diversos aspectos. É um meio de atribuir ao professor características próprias das ciências, de oportunizar-lhe mudança e dele mudar o meio em que vive.

O professor percebe que não cabe o repasse de fórmulas e conceitos prontos aos alunos, que é preciso uma validação, explorar as possibilidades daquilo que se ensina e que aprende. Isso pode levar a ampliar e até modificar conceitos anteriores, algo maior que a compreensão das ciências 'prontas'.

A abordagem epistemológica pode contribuir apenas para criar situações e verificá-las, afirmando o que já é base em determinada ciência, o que se entende por uma concepção baseada no empirismo-industrial.

Mesmo assim, as concepções epistemológicas do professor de ciências e matemática sobre o produto da Ciência (o conhecimento científico) e sobre o seu papel nos processos de ensino e aprendizagem são de fundamental importância, pois alguns aspectos da sua prática (metodologia, avaliação e relação professor-aluno) são por elas orientados.

Assim, a abordagem epistemológica desempenha um papel decisivo na prática docente, pois é fundamental para atribuir significado a essa prática. Tal abordagem deve estar inserida na formação inicial e continuada de professores de ciências e matemática de modo a modificar a epistemologia original do sujeito, aproximando-o de sua área de ensino.

"A abordagem pedagógica não deve "imitar" o desenvolvimento histórico, ou recriar seus obstáculos em sala de aula, mas conhecimento histórico pode ser uma ferramenta importante para o planejamento da abordagem pedagógica."

O papel das teorias de aprendizagem no ensino de matemática e ciências

As teorias de aprendizagem contribuem no ensino de matemática e ciências de modo a situar professor e aluno nos momentos de ensino e de aprendizagem. Mas professores e alunos costumam ensinar e aprender sem se importar como estes processos ocorrem dentro das diversas teorias de aprendizagem.

De qualquer modo, os professores licenciados mostram em suas práticas, traços que permitem identificar teorias de aprendizagem. Ou seja, as escolhas feitas pelo professor na metodologia de ensino, na avaliação e na sua relação com o aluno estão relacionadas às teorias de aprendizagem que de algum modo o influenciou durante seus estudos ou na relação com outros professores.

As teorias da aprendizagem permitem o desenvolvimento de diferentes práticas procurando tornar o ensino de matemática e ciências mais próximo da aprendizagem do aluno. Tais teorias foram permitindo a percepção de diferentes meios de ensino e ainda, oportunizam o conhecimento sobre o sujeito que ensina e que aprende.

É necessário entender as teorias de aprendizagem, pois ao ensinar, o professor não deve se prender a uma ou outra teoria ou mesmo agir por impulso, não se pode ficar no "achismo"; é preciso associar estas teorias à sua prática de modo a buscar o alcance dos objetivos de ensino, focados na aprendizagem do aluno.

O ensino de matemática e ciências tem nas teorias de aprendizagem a busca de novas práticas, de diversificação destas práticas e das relações professor-aluno e ensino-aprendizagem. As teorias da aprendizagem têm esse papel, o de modificar pontos de vista, atitudes, posturas e atuação do professor no ensino.

O papel do livro didático no ensino de matemática e de ciências

O livro didático assume múltiplas funções e características. Constitui-se como uma referência de conteúdos para alunos e professores, com guia orientador de atividades e um padrão de organização e sistematização do currículo.

O livro didático assume papel de suporte ao professor frente ao conteúdo que é repassado ao aluno e para o aluno um acréscimo de ilustrações, esquemas, tabelas, gráficos, conteúdo. Mas é também a escola de muitos professores que se prostram engessados e fechados na proposta do livro didático.

É um recurso a mais ao ensino e à aprendizagem, mas não pode ser o centro ou o único instrumento. Ensinar matemática e ciências demanda diversos instrumentos, recursos e procedimentos com os quais o professor é o autor do que propõe ao aluno.

O livro didático é ofertado ao aluno a partir de uma série de eventos anteriores envolvidos na sua escolha e isso influencia muito. Há uma coleção de livros disponibilizados ao professor sob uma prévia proposta avaliativa de autores, de uma demanda do mercado editor e finda por vezes em não chegar à escola o que o professor indicou dentre uma lista. Suas escolhas, por vezes, são baseadas no número de exercícios ou na organização entre textos e imagens, por exemplo; e outras características importantes acabam não sendo observadas.

E ainda há uma indicação curricular das secretarias que não estão relacionadas diretamente ao que se vê nos livros didáticos; isso ocorre principalmente em livros de ciências no ensino fundamental, em que em determinada série/ano a orientação é de que se ensine, por exemplo, sobre "A Terra e o Meio Ambiente" e os livros disponíveis da mesma série em nada referenciam o tema que pode aparecer em livros de outras séries; ou seja, não há uma organização curricular do que ensinar. Diferentes livros de uma mesma série apresentam conteúdos muito diferentes.

É preciso que o professor entenda o livro didático como um recurso de ensino e não como uma receita para o ensino; é um suporte de conhecimentos e de métodos de ensino, que serve como orientação para as atividades de produção e de reprodução do conhecimento.

Há muito mais além do livro didático. Tornar-se refém dele, pode contribuir para manter uma linha única de transmissão do conhecimento, que pode estar desatualizado, conter conceitos errôneos, ou mesmo um processo de leitura e cópia para satisfazer uma seleção de perguntas.

Todos os livros didáticos podem contribuir no ensino, mas o professor precisa atentar-se às deficiências que estes livros apresentam; é preciso dispor novas e variadas leituras de outros recursos e fontes.

O papel da experimentação no ensino-aprendizagem de ciências e matemática

A experimentação desperta maior interesse dos alunos, há um caráter motivador, lúdico. Ela aumenta a capacidade de aprendizado ao envolver o aluno naquilo que se ensina.

Ao experienciar há a possibilidade de perceber aquilo que se tem teórico, sendo testado e aplicado num contexto de vivência do aluno, há maior proximidade do aluno no que constitui a base da Ciência nas ciências e na matemática.

Mas a experimentação não deve ficar apenas em si, ou é, não deve ser uma sequência pronta de procedimentos a seguir para afirmar o que já se tem teórico. Mas de possibilitar a observação, a discussão, a coleta de dados e a análise, permitindo ao aluno, de fato, ser parte do experimento.

Ao experimentar quer-se objetivos e habilidades como o conhecimento verbal e matemático sobre leis, princípios, teorias, fatos; a generalização empírica; o conhecimento e compreensão do laboratório; a habilidade de aprender a partir da observação e da experimentação.

A aula prática precisa ser planejada, deve relacionar-se ao conteúdo, seus conceitos e características de modo a proporcionar o alcance de objetivos específicos, em que o aluno possa associar teoria e prática, ocorrendo a aprendizagem.

O uso de atividades experimentais pode vir a ser o ponto de partida para a compreensão de conceitos e sua relação com o que é discutido em sala de aula com os alunos; mas estas atividades não se concluem na experiência, elas são construtivas no sentido que o aluno participa de seu planejamento, desenvolvimento e as relaciona à teoria e a problemas específicos propostos na matemática ou em ciências.

O papel da experimentação no ensino-aprendizagem de ciências e matemática deve ser o de envolver mais reflexão do que trabalho prático; não se assegura os efeitos esperados no processo de ensino-aprendizagem apenas com a prática, é preciso maior reflexão sobre ela e com o que ela pode proporcionar ao aluno, como a exploração, o desenvolvimento e a modificação de concepções de um estado prévio à concepções científicas.

Avaliação da aprendizagem no ensino de ciências e matemática

Avaliar demanda inúmeros fatores; em particular, a avaliação da aprendizagem deve ser orientada por meio dos objetivos das práticas de ensino que o professor estabelece ao possibilitar o conhecimento de ciências e matemática a seus alunos.

Mesmo com muita discussão sobre avaliação da aprendizagem, ela ainda tem sido um instrumento como processo final, de obtenção de resultados, da comparação, do mérito. Acaba por não refletir o que foi desenvolvido no percurso do ensino e não avaliando a evolução do aluno sobre o seu estado anterior.

Os instrumentos de avaliação continuam predominantes em provas e testes. São bons instrumentos, desde que estejam direcionados à construção do conhecimento; não cabe um caráter primitivo, ou engessado de questões que repetem procedimentos, mas que permita a percepção do que de fato o aluno aprendeu, para daí continuar com o que for necessário ainda aprender e partir para novos conceitos.

A avaliação da aprendizagem na escola tem sido pensada como um processo contínuo, avalia-se e é avaliado constantemente; É preciso considerar o aluno como sujeito no processo de avaliação e não um mero objeto a ser avaliado.

A avaliação da aprendizagem tem se caracterizado em três funções: diagnosticar, controlar e classificar, sobre o fundamento de que a aprendizagem é considerada permanente e que deve oportunizar ao aluno rever o que aprendeu ou não. Mas não é bem isso que se observa, há uma interpretação equivocada destas funções e ainda, o aluno não tem consciência delas para sua aprendizagem.

Percebe-se que a avaliação da aprendizagem deixa de ser apenas técnica, envolvendo inúmeras características presentes no sujeito que aprende e no que ensina.

Desafios do ensino de matemática e ciências frente às tecnologias

Os principais desafios do ensino de matemática e ciências frente às tecnologias está no professor não se manter em formação continuada na mesma velocidade com que mudam os recursos tecnológicos; no 'medo' de se arriscar em aprender; na falta de conhecimento das potencialidades em utilizar os recursos; nos recursos sucateados, escassos ou com difícil acesso à internet; a ausência de projetos de formação continuada; a formação precária e a ausência de técnico para suporte.

Percebe-se que pelo momento que vivemos, os professores se privam, não pelos recursos, mas pelo despreparo e desconhecimento acerca das possibilidades de associarem estes recursos a atividades de matemática e ciências de modo a contribuir para o ensino.

As tecnologias vão se alterando e se ampliando; é preciso pensá-las para além de suas funcionalidades básicas; devem ser exploradas como objeto de estudo. O professor deve explorar a tecnologia para além da reprodução das mesmas aulas, ou em nada elas contribuirão ao ensino. Há que ver o que de matemática e ciências há na tecnologia e explorá-la junto ao conteúdo específico da disciplina.

As tecnologias começam a ser pensadas para a educação; na web existem inúmeros softwares criados especificamente para o ensino de matemática e ciências. Ainda é considerável o número de escolas com instrumentos precários e até mesmo sem o aparato tecnológico predominante atualmente, mas de algum modo quase todos os alunos conseguem acesso à internet e um computador (celular, tablet, PC, etc.).

É preciso compreender a chegada do tempo destas tecnologias que permite passar de um modelo que privilegia a lógica de instrução, da transmissão e memorização da informação para o modelo cujo funcionamento se baseia na construção colaborativa de saberes, na abertura aos contextos sociais e culturais, na diversidade dos alunos, nos seus conhecimentos, experimentações e interesses.

Entende-se que a resistência em utilizar a maioria das mídias e o uso inadequado delas, se deve à ancoragem num molde de educação que não reflete a sociedade e que pouco se modifica.

Tecnologias da Informação e Comunicação no ensino de ciências e matemática

Conhecer e ser capaz de lidar com as tecnologias da Informação e Comunicação (TICs) é uma das necessidades urgentes que precisam ser atendidas para ampliar as possibilidades das práticas de ensino e aprendizagem e alterar o estado de sujeitos ainda exclusos do que se entende por Sociedade da Informação.

A escola não tem acompanhado, com a mesma velocidade, as mudanças instauradas na sociedade; por vezes, até as rejeita, ela não tem preparado o aluno para os novos desafios, nem a escola está preparada.

Como enfatiza Lévy, a informática é um trabalho de reabsorção de um espaço-tempo social viscoso, de forte inércia; lida-se com a tecnologia e com a comunicação a todo momento na sociedade. É algo que já se faz parte da vida das crianças e adolescentes.

O uso das TICs no ensino de ciências pode contribuir, por exemplo, para perceber formas e movimentos que o padrão de um livro não consegue expressar em suas impressões, ou para simular situações reais e até interferir no comportamento destas simulações. Em matemática, é possível utilizar, por exemplo uma planilha ou outro software, para simular situações-problemas e associar gráficos e suas características a partir das diversas combinações de coeficientes.

Dessa forma, quebra-se o caráter estático próprio dos métodos tradicionais de ensino tornando-o prazeroso em termos de propiciar ao professor e ao aluno maior interação e troca de ideias.

A interação promovida pelo computador, via ciberespaço, pode dar significado ao ensino de ciências e matemática, pois tempo e espaço se entrelaçam, ampliam-se as possibilidades de visualização, de manipulação, de experimentações, etc. O uso de TICs tem possibilitado novas formas de ensinar e com isso novas formas de aprender.

O papel da linguagem no ensino-aprendizagem de ciências e matemática

A linguagem, entendida como sistema articulado de signos, é imprescindível, pois sem ela o desenvolvimento e transmissão de significados compartilhados seria praticamente impossível. O conhecimento é linguagem; a chave da compreensão de um conhecimento, de um conteúdo, ou de uma disciplina é conhecer sua linguagem. Ela tem o papel crucial na conceitualização, na formação de conceitos, na aprendizagem significativa de conceitos.

A linguagem é própria a cada área de conhecimento, justamente por ter em si, símbolos e significados específicos aos conceitos de cada área. A linguagem veicula significados mutáveis, que adquirem significação concreta no contexto da interlocução.

Mas se a linguagem é mutável, cada categoria de sujeitos dentro de uma mesma área pode tê-la diversa, por exemplo, na matemática o pesquisador e o professor terão linguagem particular, pois ela está relacionada às atividades humanas.

É muito importante que o professor utilize-se da linguagem própria da disciplina e que os conceitos estejam claros em seus signos, significados e sentidos, para que não surjam entendimentos errôneos no ensino-aprendizagem. Ensinar matemática e ciências é também ensinar uma linguagem, um jeito de falar e um modo de ver o mundo.

O ensinar e o aprender se dão na linguagem, na relação entre os sujeitos; com os signos, símbolos e significados construindo e construídos na linguagem.

É preciso que a linguagem possa propiciar ensino-aprendizagem satisfatório, e é necessário manter a linguagem própria da disciplina. O entendimento da linguagem é portanto o entendimento da disciplina, provido das interações e comunicações entre os sujeitos.

Ensinar e aprender são essencialmente atos de comunicação; a linguagem na sala de aula usa a linguagem natural (da língua portuguesa - o português) e a linguagem da matemática ou das ciências, que são influenciadas pelos sujeitos e por outros fatores, vindos de aprendizagens anteriores, relacionados ao nível sócio-cultural e à formação de professores.