Estúdios de aprendizagem de Ciências

A aprendizagem não é necessariamente resultado do ensino. Esta afirmação poderá parecer evidente, mas as práticas dominantes no ensino de disciplinas STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), como palestras, resolução de exercícios ou receituários de procedimentos, têm resultados pouco eficazes para os alunos e para a sua aprendizagem.

As reformas educativas nesta área propõem ambientes de aprendizagem activos, com actividades hands-on, minds-on, hearts-on, onde os professores recorrem a pedagogias baseadas em investigação (Handelsman et al., 2004; Rocard et al., 2007) e os alunos discutem, explicam e testam as suas ideias, ensinando-se mutuamente e colaborando na resolução de problemas. Para ter uma ideia geral do que se passa neste tipo de ambiente sugere-se a visualização do vídeo "Active learning classrooms".

Active Learning Classrooms (2012) from Andy Underwood-Bultmann on Vimeo.

Para ilustrar de forma mais concreta o que é um ambiente de aprendizagem activo no contexto das disciplinas STEM no ensino secundário, sugere-se de seguida um padrão de design de aula, tendo como referências principais o projecto Scale-Up (fig. 2). Este projecto, orientado para disciplinas de 1.º ciclo do ensino superior, teve um impacte relevante na motivação e aprendizagem nas disciplinas STEM (Beichner et al., 2007), sendo útil reflectir nas suas possibilidades para o ensino secundário.

O padrão de design proposto compreende, não necessariamente de forma linear:

  1. Uma actividade pré-aula, que poderá ser uma leitura, recolha de informação ou outra. Nesta actividade, é pedido aos alunos que expressem as suas ideias nas suas próprias palavras ou representações, seguindo-se uma breve avaliação, p.e. um mini-teste de resposta rápida, de correção automática. Estas ideias e conceitos serão depois abordados durante a aula;
  2. Um organizador avançado no início da aula, constituindo um sumário da aula e ligando conhecimentos prévios dos alunos aos novos conhecimentos a abordar;
  3. Breves períodos de instrução intercalados com testes conceptuais, instrução por pares (Mazur, 1997) e demonstrações interactivas, não superiores a 15 minutos;
  4. Actividades tangíveis (p.e. hands-on com recurso a sensores e aplicações de aquisição e análise de dados);
  5. Actividades ponderáveis (hearts-on, com recurso a questões relevantes para os alunos e minds-on, relacionadas com situações complexas, imaginárias ou da vida real);
  6. Trabalho laboratorial de natureza mais aberta (inquérito aberto ou semi-aberto), com produção de relatório;
  7. Resolução de problemas e mini-testes;
  8. Wrap-up final, com um pequeno resumo do essencial da aula;
  9. Proposta de trabalho de casa para praticar e desenvolver uma melhor compreensão do que foi aprendido na aula.

É este o tipo de design defendido para os estúdios de aprendizagem das ciências.