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FOTOSSÍNTESE NA QUINTA SÉRIE: IDÉIAS DE ALUNOS E SUBSÍDIOS PARA A FORMAÇÃO INICIAL DOCENTE Diego Amoroso Gonzalez Roquette 1 Leonardo Kaplan 2 Luiza Balster Fiore Correia 3 Leticia Terreri Serra Lima 4 Marcia Serra Ferreira 5 INTRODUÇÃO Neste trabalho, procuramos apresentar e discutir idéias dos alunos da quinta série do Ensino Fundamental sobre o tema fotossíntese, levantadas por meio da utilização, em três momentos distintos, de uma mesma sondagem. Essa atividade foi realizada durante nossas regências no ano de 2006, na Prática de Ensino da Licenciatura em Ciências Biológicas, realizada no Colégio de Aplicação da Universidade Federal do Rio de Janeiro. A fotossíntese vem sendo trabalhada com especial atenção nas aulas da quinta série desse estabelecimento de ensino. Uma das razões para tal opção refere­se à idéia proposta por Kawasaki & Bizzo (2000) de que essa temática possibilita uma abordagem integrada de conceitos mais próximos dos científicos na Educação Básica. De acordo com Vasconcellos, Gomes & Ferreira (2002b), a inclusão do tema na série em questão teve relação com o desenrolar de atividades de ensino produzidas a partir da confecção coletiva de um terrário, por meio do qual foram sendo levantadas questões sobre o ciclo da água, sobre as relações entre os seres vivos e desses com o meio, o que incluía as trocas gasosas. Desde então, foram realizados inúmeros trabalhos no Colégio de Aplicação da universidade, investigando as idéias dos estudantes de quinta série sobre o tema (VASCONCELLOS et al., 2001; 1 Estudante do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da UFRJ em 2006, atualmente cursando o Bacharelado em Biologia Marinha. [email protected] 2 Estudante do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da UFRJ em 2006, atualmente cursando o Bacharelado em Ecologia. Monitor bolsista das disciplinas Didática Especial das Ciências Biológicas I e Didática Especial das Ciências Biológicas II em 2007. [email protected] 3 Estudante do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da UFRJ em 2006, atualmente cursando o Bacharelado em Ecologia. [email protected] 4 Professora de Ciências e Biologia do Colégio de Aplicação da UFRJ e mestranda do Programa de Pós­ graduação em Educação da Faculdade de Educação da UFRJ, sob a orientação da Profa. Dra. Marcia Serra Ferreira. [email protected] 5 Doutora em Educação pela UFRJ. Professora de Didática e Prática de Ensino de Ciências Biológicas e do Programa de Pós­graduação em Educação na Faculdade de Educação da UFRJ. [email protected]
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VASCONCELLOS et al., 2002a) e suas abordagens em livros acadêmicos e escolares (VASCONCELLOS et al., 2003). Nossa iniciativa em levantar as idéias dos estudantes durante as atividades de regência teve como ponto de partida os trabalhos anteriormente mencionados e as atividades que realizamos na disciplina Didática Especial das Ciências Biológicas I. Na ocasião, nos aproximamos de estudos como os de Mortimer (1994 e 1995), os quais argumentavam: (i) que a aprendizagem se dá por meio de um ativo envolvimento dos estudantes na construção dos conhecimentos; e (ii) que suas idéias prévias desempenham um papel fundamental nos processos de ensino­aprendizagem, uma vez que são pessoais, bastante influenciadas pelo contexto e também resistentes a mudanças. Para o autor, ao invés de pretendermos promover a substituição dessas idéias por outras mais científicas, devemos perceber as transformações nos perfis conceituais de cada estudante, nos quais os novos conhecimentos irão coexistir com as idéias prévias (MORTIMER, 1994). Assim, buscando dialogar com os textos anteriormente mencionados, tanto os que abordavam as idéias de estudantes sobre a fotossíntese quanto os sobre perfis conceituais, produzimos uma sondagem constituída pelas seguintes questões: (1) Como as plantas se alimentam? (2) Você já ouviu falar em fotossíntese? O quê? (3) Em sua opinião, as plantas respiram? Diga como. (4) Construa uma frase contendo as seguintes palavras: plantas, luz, fotossíntese, alimento, meio ambiente. Esse material foi utilizado em três momentos distintos: antes das atividades de regência; imediatamente após o término dessas atividades; e ao final do ano letivo. Em cada um desses momentos, os trinta estudantes da turma 15B tiveram quinze minutos para o registro das respostas, sem direito a qualquer tipo de consulta. Os estudantes foram informados de que esses materiais não valiam nota, mas que seriam utilizados no planejamento e na avaliação de nossas próprias atividades de regência. As próximas seções analisam as respostas levantadas nas primeiras três questões da sondagem. 6 IDÉIAS SOBRE FOTOSSÍNTESE: PRIMEIRO MOMENTO Na intenção de conhecer algumas idéias prévias dos alunos de uma maneira mais coletiva, buscamos criar algumas categorias de análise que nos permitissem entendê­las e utilizá­las como subsídios para o planejamento de nossas atividades de regência. Assim, 6 Optamos por não utilizar a quarta questão porque, nela, os estudantes parecem ter se preocupado apenas com o uso correto das palavras já fornecidas por nós, pouco expressando as suas próprias idéias sobre o tema.
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mesmo percebendo as dificuldades envolvidas na elaboração de grupos gerais para a análise de respostas tão diferenciadas e muito ricas em significados, apostamos na idéia de que essa tarefa poderia nos instigar a produzir interessantes formas de ensinar e aprender a temática da fotossíntese na quinta série do Ensino Fundamental. Uma primeira questão que nos chamou a atenção refere­se ao fato de que muitos alunos, ao serem questionados a respeito de como as plantas se alimentam, tangenciaram a questão ao enumerar quais seriam os principais alimentos das plantas. Assim, ao encontro do que foi evidenciado por Vasconcellos et al. (2001, p. 168) ao afirmarem que “os alunos consideram a água (vapor d’água, umidade) como o componente mais importante para o crescimento e desenvolvimento das plantas”, a maioria dos nossos estudantes que participou da sondagem realizada antes das atividades de regência identificou a água como a principal fonte de alimentação das plantas. Em respostas como “elas [as plantas] se alimentam de água do solo e da água da chuva” e “com as águas das chuvas que vão para o solo, e de lá elas [as plantas] sugam a água para se alimentar”, percebemos os esforços de alguns estudantes em tentarem relacionar as suas respostas com o ciclo da água, temática anteriormente abordada no currículo da série em questão. De forma um pouco diferenciada, alguns alunos disseram que a alimentação da planta provinha da combinação da água com alguns outros elementos, tais como o Sol, os sais minerais, as vitaminas, os nutrientes, o ar, o solo e os restos de animais e de folhas. Percebemos, por meio de repostas como “com a água do ar; a água, quando vai para a planta, traz sais minerais da terra, com os quais ela se alimenta”, a idéia de que as plantas se alimentariam diretamente desses elementos. De acordo com Kawasaki (1997 apud VASCONCELLOS et al., 2001), a idéia de que o alimento dos vegetais vem de fora é muito mais aceita do que a idéia que os mesmos produzem o seu próprio alimento internamente. Essa idéia de que o alimento é obtido externamente pelos vegetais também apareceu na fala dos estudantes para quem os nutrientes seriam o alimento da planta. Tais respostas tendem a reforçar certa confusão conceitual entre termos como alimento, nutriente, sais minerais, vitaminas e adubo, colocando a fotossíntese como um processo erroneamente heterotrófico. Segundo Barker (1995), existe uma forte tendência dos alunos em compreender as plantas a partir dos animais, achando que as raízes funcionam como uma espécie de “boca” que ingere a terra, tal como um animal de cabeça para baixo. Nesse sentido, podemos
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entender as razões pelas quais muitos estudantes afirmam que as plantas se alimentam “diretamente dos reagentes do processo, sem compreenderem a ocorrência de transformações de matéria e energia no interior da mesma” (GUEDES et al., 2003, p. 176). Um número menor de alunos elaborou respostas que, ao invés de apenas tangenciarem a questão sobre como as plantas de alimentam, buscam respondê­la por meio de explicações sobre como “elas se alimentam ‘sugando’ a água da terra pelas raízes”. Tais estudantes, embora avancem em relação àqueles que somente enumeram os alimentos, permanecem trabalhando com a idéia de que os vegetais, por meio de suas raízes, “ingerem” a água, tal como na resposta: “As plantas conseguem alimento através da raiz. A raiz ‘suga’ substâncias que são encontradas na terra. Resto de animais mortos, pedaços de folhas entre outros. Na terra também encontramos água, que é usada para alimentar a planta”. Além disso, dentre os alunos que buscam fornecer explicações para a ocorrência da fotossíntese, evidenciamos distintos entendimentos da mesma, focalizando­a como processo (estar produzindo algo) – tal como na resposta “com a fotossíntese ela [a planta] produz seu alimento”–, ou percebendo­a, simultaneamente, como processo e produto (ser produzida por um processo): “ela [a planta] produz a fotossíntese que é quando ela retira a luz do Sol e transforma em alimento”. Outra explicação sobre o tema que aparece nas respostas de certos alunos descreve a fotossíntese como o processo de liberação de oxigênio, isto é, “a fotossíntese é um processo feito pelas plantas, é quando elas liberam oxigênio”. Nessa mesma direção, alguns alunos associam a fotossíntese à “purificação do ar”, uma vez que “as plantas separam o oxigênio do gás carbônico”. Essa idéia também foi observada por Guedes et al. (2003) ao indicarem que a maioria dos alunos com os quais trabalharam percebem a importância dos vegetais diretamente associada a essa “purificação”. Não só para esses autores, mas para Kawasaki & Bizzo (2000) e Vasconcellos, Gomes & Ferreira (2002b), essa idéia pode estar relacionada com um entendimento utilitário de que fotossíntese e respiração são processos inversos e que, consequentemente, “a primeira ocorre para repor as substâncias que são consumidas na segunda” (GUEDES et al., 2003, p. 177). Em nossas atividades anteriores às regências, além das usuais confusões entre fotossíntese e respiração, alguns estudantes buscaram também identificar as estruturas por onde as plantas respiram, quais sejam, os “buraquinhos” nas folhas – “esporos” ou “estômatos” –, assim como as raízes. Outra idéia bastante descrita na literatura (KAWASAKI
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& BIZZO, 2000; VASCONCELLOS et al., 2002b; GUEDES et al., 2003) e que igualmente apareceu entre os nossos alunos é a noção de que a fotossíntese “é o processo de respiração da planta”, uma vez que “de manhã ela absorve oxigênio do ar, soltando o gás carbônico, e de noite ela absorve o gás carbônico e solta o oxigênio”. Tal idéia, além de equivocada do ponto de vista dos conhecimentos escolares em Ciências, contribui de modo significativo para reforçar, ainda mais, a idéia de que esses dois processos são inversos. A análise das respostas obtidas antes das regências nos forneceu uma série de subsídios para o planejamento de nossas atividades e materiais didáticos. O conhecimento das principais idéias que circulavam entre nossos estudantes acerca da fotossíntese nos estimulou tanto na seleção e na organização dos conteúdos quanto em nossas escolhas de cunho metodológico. Assim, ao nos depararmos com explicações heterotróficas sobre o modo como as plantas se alimentam, optamos por abordar em nossas aulas as diferenças entre alimento e nutriente, partindo dessas noções para desestabilizar a idéia de que os vegetais sugam ou capturam o seu alimento do solo, como animais invertidos. Além disso, as confusões conceituais evidenciadas entre a fotossíntese e a respiração nos estimularam a planejar atividades experimentais que colocassem essas idéias em questão. IDÉIAS SOBRE FOTOSSÍNTESE: SEGUNDO MOMENTO A realização da mesma sondagem imediatamente após o término de nossas regências teve como objetivo uma avaliação do trabalho realizado. Nesse segundo momento, não esperávamos uma transformação completa nas idéias dos estudantes – uma vez que essas são bastante resistentes a mudanças –, mas a promoção de certas desestabilizações que nos permitissem dialogar com os perfis conceituais de cada um deles. Uma primeira idéia que parece ter sido desestabilizada em boa parte dos estudantes diz respeito às explicações heterotróficas, uma vez que a maioria deles respondeu que as plantas se alimentam por meio da fotossíntese. Apesar disso, alguns não foram tão explícitos e somente colocaram a idéia de que as plantas se alimentam construindo seu próprio alimento. Por fim, ainda apareceram respostas que evidenciam a manutenção da concepção de que a planta se alimenta de nutrientes, muito embora essa idéia já surja associada à noção de fotossíntese, tal como nas respostas: “As plantas se alimentam através do processo de fotossíntese. Esse processo utiliza a luz, a água, o gás carbônico e os nutrientes para criar a
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glicose, que é o alimento da planta”; “Elas fazem a fotossíntese, ao final da fotossíntese, as plantas fabricam glicose, assim o oxigênio entra e quebra a glicose e a planta suga seus nutrientes”. A manutenção desse padrão de respostas certamente mostra o quão resistente é essa idéia de nutrição heterotrófica, que parece ter passado a conviver mais fortemente com os conhecimentos adquiridos sobre fotossíntese em nossas atividades de regência. Uma segunda idéia que apareceu em nossa primeira sondagem e com a qual buscamos dialogar refere­se às usuais confusões conceituais que os alunos fazem entre fotossíntese e respiração. Embora poucos estudantes tenham permanecido apenas com explicações que pensam a fotossíntese como a respiração dos vegetais – uma vez que a grande maioria respondeu que a fotossíntese é um processo de produção de alimento –, alguns ainda associavam os dois processos, como nas respostas: “ela serve para a planta fazer seu alimento e é um tipo de respiração da planta”; e “é o processo que a planta produz para se alimentar e respirar.” Alguns estudantes ainda explicitaram a idéia de que a respiração ocorre após da fotossíntese: “quando elas terminam o processo da fotossíntese elas respiram”; e “de dia elas fazem a fotossíntese, ou seja, elas pegam gás carbônico e soltam oxigênio, como elas só fazem fotossíntese quando há luz, de noite elas respiram, ou seja, fazem o contrário.” IDÉIAS SOBRE FOTOSSÍNTESE: TERCEIRO MOMENTO Curiosos sobre como os novos conhecimentos permaneceram interagindo com os perfis conceituais dos nossos alunos, realizamos a mesma sondagem em um terceiro e último momento – no final do ano letivo –, objetivando uma avaliação continuada do trabalho que realizamos em nossas regências. Uma primeira questão identificada foi que, embora alguns estudantes permanecessem mesclando as explicações aprendidas em sala com aquelas trazidas por eles antes de nossas atividades, houve uma maior homogeneidade nos tipos de respostas, em relação ao primeiro momento. Ao perguntarmos novamente sobre como a planta se alimentava quase toda a turma disse que era por meio da fotossíntese. Nesse contexto, apenas um aluno respondeu que ela se alimentava “pelo amido, fazendo a fotossíntese”. Vale ressaltar que a formação do amido foi um dos temas abordados em nossas regências, o que nos ajuda a entender o seu surgimento nessa resposta. Em relação à fotossíntese, quase toda a turma continuou a afirmar que é a produção do alimento da planta. Todavia, ainda apareceram algumas respostas utilitárias – “a fotossíntese é
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o ar que nós respiramos” – e que continuaram associando a fotossíntese com a respiração, tais como nas explicações: “é o processo que a planta faz para respirar e se alimentar”; “é a respiração das plantas”; e “fazendo a fotossíntese, sugando o gás carbônico e soltando o oxigênio”. Além disso, a idéia de que a respiração ocorre após a fotossíntese ainda permaneceu: “respiram quase como a gente, só que de dia, por causa da fotossíntese, elas respiram gás carbônico, e de noite, ao contrário”. Poucos disseram ser evidente que as plantas respiram por serem vivas, como em uma das respostas encontradas: “todos os seres vivos respiram e a planta é um ser vivo.” Esses aspectos evidenciam que os processos de ensino­ aprendizagem sobre temas tão complexos não se esgotam em algumas atividades realizadas em um só ano letivo. CONSIDERAÇÕES FINAIS A experiência descrita nesse relato, desenvolvida em nossa formação inicial docente, nos permitiu compreender a complexidade dos processos de seleção e de organização dos conteúdos e métodos de ensino na Educação Básica. Particularmente, possibilitou­nos conhecer as idéias dos estudantes sobre o tema fotossíntese, tanto por meio do estudo de trabalhos já publicados quanto por meio de nossa própria sondagem. Sua realização em três momentos distintos nos possibilitou refletir sobre os nossos objetivos na quinta série, percebendo que, mais do que substituir os conhecimentos prévios dos alunos, os processos de ensino­aprendizagem podem enriquecer os seus perfis conceituais sobre determinados temas, fazendo com que as idéias anteriores convivam e dialoguem com os conhecimentos mais próximos dos científicos, ampliando os olhares que esses alunos podem ter sobre o mundo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARKER, M. A plant is an animal standing on it head. Journal of Biological Education . v. 29, n. 3, p. 201­208, 1995. GUEDES, A. P.; MATOS, V. C.; DIAS, V. A. R. & AYRES, A. C. M. Fotossíntese no Ensino Fundamental: uma análise das concepções alternativas. In: SELLES, S. E.; FERREIRA, M. S.; GOMES, M. M.; AYRES, A. C. M. & DORVILLÉ, L. F. M. (orgs.) Anais do II Encontro Regional de Ensino de Biologia Encontro Regional de Ensino de
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●UUFFRRRRJJ●22000077 Biologia da Regional RJ/ES – Formação de professores de Biologia: articulando universidade e escola . Niterói: UFF e SBEnBio RJ/ES, 2003, p. 175­178. KAWASAKI, C. S. & BIZZO, N. M. V. Fotossíntese: um tema para o Ensino de Ciências? Química Nova na Escola , v. 12, p. 24­29, 2000. MORTIMER, E. F. A noção de perfil conceitual: situando as idéias dos estudantes em relação aos saberes científico e escolar. In: CHAVES, S. M. & TIBALLI, E. F. (orgs.) Anais do VII ENDIPE (v. II), Goiânia, p. 215­226, 1994. MORTIMER, E. F. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde vamos? In: Coletânea da 3ª Escola de Verão para Professores de Prática de Ensino de Física, Química e Biologia. São Paulo, p. 56­74, 1995. VASCONCELLOS, D. V.; GOMES, M. M. & FERREIRA, M. S. Idéias de alunos da quinta série sobre nutrição vegetal: subsídios para o trabalho docente. In: SELLES, S. E.; FERREIRA, M. S.; MARANDINO, M.; AYRES, A. C. M.; GOLDBACH, T. & GRYNSZPAN, D. (orgs.) Anais do I Encontro Regional de Ensino de Biologia da Regional RJ/ES – Novo milênio, novas práticas educacionais. Niterói: UFF e SBEnBio RJ/ES, 2001, p. 168­171. VASCONCELLOS, D. V.; GOMES, M. M. & FERREIRA, M. S. Fotossíntese e respiração: as idéias dos alunos de quinta série como ponto de partida para o planejamento de ensino. In: Coletâneas do VIII EPEB. São Paulo: FE/USP, 2002a, p. 1­6. VASCONCELLOS, D. V.; GOMES, M. M. & FERREIRA, M. S. Planejamento e regência de atividades de ensino na formação docente: o exemplo da fotossíntese na quinta série do CAp/UFRJ. In: Coletâneas do VIII EPEB. São Paulo: FE/USP, 2002b, p. 1­6. VASCONCELLOS, D. V.; GOMES, M. M. & FERREIRA, M. S. A fotossíntese em livros acadêmicos e escolares. In: SELLES, S. E.; FERREIRA, M. S.; GOMES, M. M.; AYRES, A. C. M. & DORVILLÉ, L. F. M. (orgs.) Anais do II Encontro Regional de Ensino de Biologia Encontro Regional de Ensino de Biologia da Regional RJ/ES – Formação de professores de Biologia: articulando universidade e escola . Niterói: UFF e SBEnBio RJ/ES, 2003, p. 63­66.
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