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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.48.2014.tde-18122014-100501
Documento
Autor
Nome completo
Sandra Maria Rudella Tonidandel
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2014
Orientador
Banca examinadora
Trivelato, Silvia Luzia Frateschi (Presidente)
Carvalho, Anna Maria Pessoa de
Haddad Junior, Hamilton
Motokane, Marcelo Tadeu
Scarpa, Daniela Lopes
Título em português
Superando obstáculos no ensino e na aprendizagem da evolução biológica: o desenvolvimento da argumentação dos alunos no uso de dados como evidências da seleção natural numa sequência didática baseada em investigação
Palavras-chave em português
Argumentação
Ensino e aprendizagem de biologia
Ensino por investigação
Evidências da seleção natural
Sequência didática
Resumo em português
A educação científica tem se voltado para atividades pedagógicas que utilizam a prática investigativa de alunos. Um dos objetivos é que os estudantes se apropriem não apenas dos conceitos científicos, mas também das práticas específicas da atividade científica. Uma das pretensões é que os alunos desenvolvam a competência da argumentação científica. Esta investigação pretende compreender como os alunos desenvolvem sua argumentação escrita, analisando a utilização que fazem dos dados como evidências da seleção natural de forma a sustentar suas conclusões na resolução de questões investigativas sobre evolução biológica. Elaboramos uma sequência didática cuja arquitetura estabelece os alicerces para a ação pedagógica do professor e promove uma atuação investigativa dos alunos. A arquitetura da sequência tem duas bases integradoras: a) a educação científica baseada em investigação e b) a matriz de construção histórica da investigação de Darwin sobre a seleção natural como mecanismo da evolução biológica. Para investigar como seria o ensino da evolução biológica que recupera o viés da matriz investigativa utilizada por Darwin, nossa questão-problema foi construída com dois grandes focos: a) como articular intenções conceituais e metodológicas características da natureza das ciências biológicas com a abordagem dos principais obstáculos da construção histórica do conceito de seleção natural numa sequência didática baseada em investigação e b) de como é a utilização de dadosT como evidências da seleção natural na composição da estrutura argumentativa escrita de alunos de ensino médio durante a aplicação de uma Sequência de Ensino de Biologia Baseada em Investigação (SEEBI) para o ensino de evolução biológica. Para investigar nossa questão, elaboramos a SEBBI que foi aplicada por uma professora da rede pública para 125 alunos da 3ª série do ensino médio de uma escola pública estadual de São Paulo. Nossa metodologia é de abordagem qualitativa integrada a uma abordagem quantitativa. Nossos dados compõem-se de: a) materiais (apostilas, modelos experimentais, elementos audiovisuais utilizados nas aulas) e b) apostilas com respostas escritas pelos alunos após as atividades propostas. As análises foram realizadas a partir das apostilas escritas dos alunos, dos materiais elaborados e disponibilizados na SEBBI e na transcrição que realizamos. Os resultados mostram que a SEBBI tem alicerces em intenções conceituais e metodológicas características da biologia. Além disso, os resultados apontam para uma superação de obstáculos conceituais pelos alunos, como a teleologia cósmica e o fixismo, para a construção do conceito de seleção natural. Os resultados das análises apresentam uma melhora na capacidade argumentativa dos alunos, uma forte correlação entre o uso de dados de evolução biológica com a construção de argumentos de maior qualidade pelos alunos, pelo uso de justificativa (garantia e apoio) alicerçada em conhecimento científico. Há evidências da ampliação da construção de argumentos, tanto no aumento do número de componentes utilizados quanto na qualidade dos componentes campos-dependentes da ciência, como o apoio e evidências. Os argumentos construídos passam a apresentar a sustentação baseada em apoio conceitual específico do paradigma das ciências biológicas como a seleção natural, validando as conclusões a partir do uso de dadosT de Toulmin da investigação realizada pelos alunos.
Título em inglês
Overcoming obstacles in teaching and learning of biological evolution: the development of argumentation of students in the use of data as evidences of natural selection in a didactic sequence based on inquiry
Palavras-chave em inglês
Argumentation
Biology teaching and learning
Didactic sequence
Evidences of natural selection
Inquiry based learning
Resumo em inglês
The scientific education has focused on pedagogical activities that use students investigative practice. One of the objectives is so that students not only obtain the scientific concepts, but also the specific practices of science activity. It is a pretention that students develop their scientific argumentation competence. This investigation aims at understanding how students develop their written argumentation, analyzing their use of data as evidence of natural selection in order to sustain their conclusions about biological evolution investigative questions. We made a didactic sequence, which architecture establishes the foundation to the teachers pedagogical actions, and promotes students investigative actions. The sequence lies on two integrative bases: a) an investigation based scientific education and b) Darwins investigation on the natural selection as a mechanism of the historical construction matrix of biological evolution. In order to examine how would it be the biological evolution teaching based in Darwins investigative structure, our problem question was built with two main focuses: a) how could we articulate conceptual and methodological intentions, characteristic to biological sciences, with the approach of the main historical obstacles of natural selection in evolving into the concept of the mechanism of biological evolution in a didactic sequence based upon inquiry and b) how it is the use of data as evidence of natural selection in the high school students written argumentative structure during the application of Inquiry Based Biology Teaching Sequence (SEEBI, in Portuguese) to biological evolution teaching. To investigate our task, we developed a SEEBI that was applied by a public networks teacher to 125 high schools senior year students in a public school of São Paulo. Our methodology has qualitative and quantitative approaches. Our data consists of: a) materials (textbooks, experimental models, audio-visual resources used in class) and b) booklets with answers written by the students after the proposed activities. The data analyses were based upon these booklets, with students written answers, materials elaborated and posted in the SEEBI and also in the transcription we did. The results show that SEEBI has its foundation lied on conceptual and methodological intentions, characteristic to Biology. Furthermore, the results indicate an overcoming of conceptual obstacles as well, such as cosmic teleology and fixism, therefore, building the concept of natural selection as a mechanism of biological evolution. The study of the consequences presents an improvement in students argumentative ability, a strong correlation between the use of data from biological evolution with the construction of higher quality arguments by the students, using justifications (warranty and theoretical support) grounded in scientific knowledge. Theres evidence of an expansion of the arguments construction, both increasing the number of used components as well as the field-dependent components of sciences quality, such as support and evidence. The arguments constructed shall provide support based on specific conceptual assistance in paradigms of Biology, like natural selection, validating the findings from the use of data (Toulmin, 2006) in researches conducted by students.
 
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Data de Publicação
2015-02-10
 
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