Argumentação no ensino de Física: análise de uma proposta didática

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo investigar como uma proposta didática, caracterizada pelo ensino explícito da argumentação e pelo uso didático da argumentação, pode contribuir para o desenvolvimento da habilidade de construir argumentos sobre a Terceira Lei de Newton e para sua aprendizagem, assim como para o processo de construção de um argumento coletivo sobre a Gravitação Universal de Newton, dos estudantes do curso de Licenciatura em Física de uma universidade pública baiana. Dessa forma, almejamos contribuir com a área de ensino de ciências, em especial com o Ensino de Física, ao produzir conhecimentos, de natureza teórica e prática, sobre a interface que envolve o uso da argumentação na formação inicial de professores. Por consequência, foram gerados resultados capazes de colaborar para a elaboração de um panorama sobre os efeitos dessa interface no ambiente de sala de aula. A tese é apresentada no formato multipaper e a metodologia adotada para a pesquisa é qualitativa, sendo baseada em algumas características da Design Research. Esse tipo de abordagem metodológica consiste na realização de etapas ou fases cíclicas compostas por reflexões e análises sistemáticas, capazes de garantir, ao final do processo, certo conhecimento e afirmações teóricas e práticas sobre a proposta didática. O padrão de argumento de Toulmin (2006) foi adotado como referencial teórico de análise e como modelo para construção de argumentos. A proposta didática foi aplicada na disciplina de História da Física e Ensino I, do curso de Licenciatura em Física de uma universidade pública localizada no estado da Bahia. Os dados foram coletados por meio da gravação, em vídeo, das interações entre os estudantes durante atividades em pequenos grupos, das discussões entre os grupos mediadas pelo professor, do pré-teste e dos argumentos escritos produzidos, de maneira individual e coletiva, pelos estudantes. A coleta também ocorreu a partir do registro em diário de bordo das descrições e reflexões das atividades realizadas ao longo da proposta didática. Para realização da análise dos argumentos dos estudantes, foi realizada a transcrição dos vídeos com as discussões ocorridas durante o curso. Para tanto, foram desenvolvidos critérios de análise e adaptamos outros da ferramenta analítica proposta por Penha e Carvalho (2015). Os resultados permitiram concluir que a proposta didática contribuiu para o desenvolvimento da habilidade de construir argumentos sobre a Terceira Lei de Newton e para sua aprendizagem, assim como para o processo de construção de um argumento coletivo sobre a Gravitação Universal de Newton, haja vista que: (1) os futuros professores de Física mobilizaram conhecimento científico específico para fundamentar seus argumentos; (2) que as atividades em pequenos grupos e entre grupos com mediação do professor contribuíram para o processo de aprendizagem da Terceira Lei de Newton, a partir de interações sociais que ocorreram por intermédio da linguagem; (3) durante a discussão entre os grupos o professor adotou algumas estratégias para promover uma interação discursiva e incentivar o envolvimento dos alunos na construção de argumentos; (4) o texto de natureza histórica forneceu elementos para que os alunos se envolvessem em interações discursivas durante o processo de construção coletiva de um argumento para explicar a causa da manutenção da órbita dos planetas.

ABSTRACT This work aims at investigating how a didactic proposition, characterized by the explicit teaching of argumentation and by the didactic use of argumentation, may contribute to the improvement of the skill of constructing arguments on Newton’s Third Law, and to the learning of this Law, as well as to the process of construction of a collaborative argument on Newton’s Law of Universal Gravitation by undergraduate Physics students at a public university in the state of Bahia. Thus, this work seeks to contribute to the realm of Science Teaching, particularly Physics teaching, producing theoretical and practical knowledge on the interface which includes the use of argumentation in the basic education of teachers. The thesis is presented in the multipaper format, with qualitative research methodology, based on features of Design Research. This type of methodological approach consists of the fulfilling steps or cyclical phases made of reflections and systematic analyses capable of ensuring certain amount of knowledge, by the end of the process, as well as theoretical and practical assertions concerning the didactic proposition. Toulmin’s (2006) argumentation pattern was used as theoretical frame of analysis and as a paradigm of argument construction. The didactic proposition was applied to the courses History of Physics and Teaching I, in the undergraduate program in Physics, at a public university in the state of Bahia. The data were collected through video recording of interaction between students, during the activities within small groups, discussions between the groups mediated by the teacher, pre-test and written arguments produced individually and collectively by the students. The data were also gathered from the descriptions and discussions throughout the proposition registered in logbooks. For the analysis of the students’ arguments, the videos with discussions carried out throughout the course were transcribed. For that purpose, criteria of analysis were developed and other criteria were adapted from the analytical tool proposed by Penha and Carvalho (2015). The results allowed concluding that the didactic proposition contributed to the improvement of the ability to create arguments regarding Newton’s Third Law and its understanding. It also contributed to the process of construction of a joint argument on Newton’s Law of Universal Gravitation, considering that: (1) the future Physics teachers fostered particular scientific knowledge in order to substantiate their arguments; (2) the activities carried out within small groups and between groups mediated by the teacher contributed to the learning of Newton’s Third Law, stemming from the social interactions that occurred through language; (3) during the discussion between the groups, the teacher adopted strategies to foster discursive interactions and stimulate the participation of the students in the construction of arguments; (4) the historical texts provided the students with elements that allowed them to take part in discursive interactions during the process of collective construction of an argument to explain why the planets stay in orbit.