João Paulo Cunha de MENEZES1
RESUMEN: La literatura científica ha destacado la importancia de las experiencias de investigación para los estudiantes en la formación inicial del profesorado. Tratando de comprender mejor este escenario, el objetivo de este trabajo fue investigar la percepción de los estudiantes de grado en una actividad práctica en la enseñanza de las ciencias basada en la investigación. Para lograr este objetivo se acompañó a los estudiantes en dos disciplinas prácticas durante cinco semestres. Durante el desarrollo de las disciplinas se animó a los estudiantes a tomar notas sobre todo el proceso. Al final de la disciplina se solicitó un informe de las actividades desarrolladas. Esta información se utilizó como material de análisis en este trabajo. Los datos obtenidos sugieren que las concepciones de los estudiantes sobre el proceso de investigación e indagación en educación estaban relacionadas con la práctica e interpretación de su propio proyecto de investigación y que la experiencia del proyecto modificó sus concepciones sobre la investigación. Este trabajo presenta que las experiencias vividas en la formación docente inicial instigan una mayor reflexión sobre la
1 Universidade de Brasília (UnB), Brasília – DF – Brasil. Professor Adjunto, Núcleo de Educação Científica, Instituto de Ciências Biológicas. Doutorado em Recursos Hídricos (UFLA). ORCID: https://orcid.org/0000- 0002-2566-3957. E-mail: jpaulo_bio@hotmail.com
naturaleza de la investigación. De este modo, creo que los resultados presentados aquí pueden contribuir a la formación inicial de estos alumnos.
PALABRAS CLAVE: Formación inicial del profesorado. Prácticas pedagógicas. Enseñar por la investigación.
ABSTRACT: The scientific literature has emphasized the importance of research experiences for students in initial teacher formation. Trying to better understand this scenario, the objective of this work was to investigate the perception of teaching degree students in Biological Sciences in a practical activity in research-based Science Teaching. To achieve this objective the students were accompanied in two practical disciplines during five semesters. During the development of the discipline’s students were encouraged to keep notes about the whole process. At the end of the course an account of the activities developed was requested. This information was used as analysis material in this work. The data obtained suggest that the students' conceptions about the research and investigation process in education were related to the practice and interpretation of their own research project and that the experience of the project modified their conceptions about the research. This work presents that the experiences lived in the initial teacher formation instigate a greater reflection on the nature of research. In this way, I believe that the results presented here can contribute to the initial formation of these students.
KEYWORDS: Initial teacher training. Pedagogical practices. Teaching by research.
As atuais reformas no Ensino de Ciências no Brasil exigem cada vez mais mudanças na forma como o estudante aprende. Para a maioria dos professores, isso requer refletir sua própria prática e desenvolver novos papéis tanto para eles, como professor, quanto para os estudantes (DARLING-HAMMOND; MCLAUGHLIN, 1995). Nesta perspectiva, Predebon e Pino (2016) destacam a importância de inserir na formação inicial de professores práticas que possuam um caráter investigativo. De acordo com essa abordagem, a investigação pode servir como um meio de envolver os estudantes nas ideias, conceitos, processos e práticas da ciência (ADLER et al., 2018). Embora não seja a única maneira de Ensinar Ciências, acredita-se que o ensino baseado em investigação tenha uma poderosa influência no aprendizado dos estudantes (NRC, 2000).
O ensino baseado em investigação abrange um amplo espectro de abordagens, que vão desde a pesquisa estruturada e guiada dirigida pelo professor até a pesquisa aberta dirigida ao estudante (NRC, 2000; MUNFORD; LIMA, 2007; SASSERON, 2018). Na investigação estruturada, os estudantes investigam uma pergunta apresentada pelo professor por meio de
um procedimento prescrito, levando a um resultado predeterminado, semelhante a seguir uma receita (KABERMAN; DORI, 2009). Diferentemente da pesquisa estruturada, na pesquisa guiada os estudantes investigam questões e procedimentos que os professores apresentam a eles, mas os próprios estudantes decidem sobre os processos a serem seguidos e podem chegar a conclusões imprevisíveis, mas bem concebidas (BLANCHARD et al., 2010).
A aprendizagem baseada em investigação pode facilitar a aquisição de conhecimento e compreensão conceitual e processual como a promoção de habilidades de pensamento flexíveis e práticas epistêmicas (HMELO-SILVER; DUNCAN; CHINN, 2007; MUNFORD; LIMA, 2007; SASSERON, 2018). No entanto, a aprendizagem baseada em investigação também apresenta numerosos desafios para os estudantes, tendo os professores com papel fundamental na facilitação deste processo (HMELO-SILVER; DUNCAN; CHINN, 2007). Crawford (2000) expandiu esse escopo e afirmou que o professor em uma sala de aula baseada investigação deve assumir uma infinidade de funções, como motivador, diagnosticador, guia, inovador, experimentador, pesquisador, modelador, mentor e colaborador.
Apesar do papel central da investigação no processo de ensino-aprendizagem, o ensino baseado neste processo raramente é implementado em sala de aula (WINDSCHITL, 2003; MUNFORD; LIMA, 2007; CAPPS; CRAWFORD; CONSTAS, 2012). Desta forma muitos
professores acabam usando o modelo tradicional de ensino, refletindo a forma como foram ensinados, no entanto pode haver outras razões para ausência destas atividades, tais como: crenças tradicionais sobre o processo ensino-aprendizagem (SAAD; BOUJAOUDE, 2012), falta de habilidades pedagógicas (SHULMAN, 2013), falta de tempo (LOUGHRAN, 1994), conhecimento inadequado da prática (SAAD; BOUJAOUDE, 2012) e formação inadequada. À luz dessas descobertas, uma das tarefas mais difíceis que os cursos de Licenciatura enfrentam é desenvolver a capacidade dos docentes em apoiar seus estudantes durante estas atividades. Na intenção de superar essas dificuldades de formação docente Harres et al. (2005,
p. 2) afirma que:
[...] pesquisadores na área, oriundo de diferentes contextos, e até as novas diretrizes para a formação de professores no Brasil indicam a necessidade de implementação de uma perspectiva investigativa na formação inicial. Porém, essas inovações não estão prontas em lugar nenhum.
O aprendizado relacionado a atividades investigativas que os estudantes de Licenciatura possuem vem das experiências dos cursos de graduação. Assim como acontece na educação pré-escolar, o docente de nível superior não apenas ensina o conteúdo de seus
cursos, mas também modela práticas e estratégias de ensino nos futuros professores em suas aulas (GROSSMAN; WILSON; SHULMAN, 1989). Desta forma, os estudantes precisam de instruções mais explícitas sobre o Ensino de Ciência por investigação, incluindo como criar conhecimento por meio de argumentos baseados em explorações e evidências (ROGERS, 2009). Desta forma, a construção destas competências nos professores é essencial para aumentar a alfabetização científica nos estudantes, consistindo em uma compreensão significativa de conceitos e habilidades científicas (MUNFORD; LIMA, 2007; BHATTACHARYYA; VOLK; LUMPE, 2009; SASSERON, 2018), como também no
interesse pela ciência (LEE et al., 2008). Para evitar o ciclo contínuo de retrato negativo ou impreciso da ciência nas salas de aula do Ensino Fundamental e Médio, é imperativo que os programas de formação de professores preparem estudantes de maneira mais eficaz, incorporando experiências autênticas de investigação nos cursos de Licenciaturas, para que não sejam introduzidos superficialmente na investigação (BAXTER et al., 2004)
Desta forma, disciplinas que forneçam experiências de investigação na formação pedagógicas dos licenciandos são de extrema importância na formação docente para que os mesmos possam construir sua própria identidade profissional e desenvolver tais atividades em sala de aula (BREDA et al., 2016; CUNHA et al., 2016; STAFFORD, 2016; DATTEIN;
GÜLLICH; ZANON, 2018). Professores de disciplinas de práticas de ensino, por exemplo, podem oferecer oportunidades para que os estudantes em formação conduzam suas próprias atividades investigativas no ensino e vinculem suas experiências em sala de aula (exemplo; OLIVEIRA; SCHNEIDER, 2016). Tais disciplinas se configuram num locus importante de pesquisa sobre as práticas pedagógicas dos licenciandos. Aliar as ações propostas pelas disciplinas citadas às práticas investigativas parece ser um importante caminho.
Com base nos tópicos abordados, o objetivo deste trabalho foi investigar a percepção dos estudantes de Licenciatura em Ciências Biológicas em uma atividade prática no Ensino de Ciências baseado em investigação. Este trabalho também analisou como essas experiências podem contribuir com a prática em sala de aula. Para tanto, pretendo responder as seguintes perguntas: i) Qual o ponto de vista dos estudantes de Licenciaturas referente à investigação na sala de aula?; ii) Qual a contribuição das experiências de investigação na mudança de concepções dos estudantes de licenciatura? iii) Disciplinas de Práticas de Ensino ajudam os estudantes de licenciatura a adquirir habilidades no Ensino de Ciências baseado em investigação?
Este trabalho caracteriza com uma abordagem de estudo de casos múltiplos a fim de dar sentido às relações entre as concepções e ações dos sujeitos em relação à investigação de suas ações (HUBERMAN; MILES, 1994). Os participantes da pesquisa para o desenvolvimento das atividades correspondem a estudantes matriculados nas disciplinas de Práticas de Educação em Biologia 1 e Práticas de Educação em Biologia 2 dispostos ao longo dos anos de 2017 a 2019 (cinco semestres, 8 turmas) do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas da Universidade de Brasília. As disciplinas de Práticas de Ensino em Biologia 1 e
2 constitui disciplinas com atividades práticas desenvolvidas em grupos nos quais os estudantes propõem e elaboram um projeto de pesquisa de educação a ser implementado em sala de aula com caráter investigativo, que possa ser concluído em até seis meses. Os estudantes no início da disciplina são informados que o trabalho culmina em uma apresentação final para toda a turma e que tem por objetivo defender a proposta elaborada (tema, problema, metodologia, resultado e conclusões).
Como critério de avaliação e análise das disciplinas: i) os estudantes foram estimulados a manter anotações coletadas ao longo de seus projetos, enfatizando todos os elementos que consideraram importante nesta vivência; ii) durante a última semana da disciplina, os estudantes foram convidados a enviar um relato escrito no qual descrevem de forma individual e livre o que consistiu trabalhar a investigação em sala de aula e qual a contribuição que estas práticas de ensino acarretaram em sua formação; e iii) foi solicitado aos estudantes no final da disciplina uma reflexão apresentando os pontos positivos e negativos relacionados com o projeto, possíveis implicações para sua formação docente e suas percepções sobre sua própria experiência de investigação e o processo de implementação de uma intervenção investigativa. Todos os relatos foram enviados por meio da plataforma digital Google forms, de forma que os estudantes tiveram total liberdade para opinar (42 relatos enviados). Todo material apresentado foi utilizado para responder aos objetivos propostos.
A análise dos dados foi efetuada com base nos pressupostos teóricos de Bardin (2011) para análise de conteúdo. Nota-se que, de forma resumida, nesse tipo de análise, inicialmente todo o material produzido é lido e após, procura-se por palavras, temas, expressões que possam configurar-se em categorias de análise, que posteriormente são discutidas e interpretadas em confronto com a literatura (BARDIN, 2011). As categorias da pesquisa emergiram dos dados contidos nos relatos, partindo das reflexões dos estudantes sobre a visão
da pesquisa no Ensino de Ciências e suas relações com as disciplinas de práticas. A análise resultou em 3 categorias: i) a primeira seção descreve as reflexões dos Licenciandos e suas respetivas interpretações da experiência acumulada durante o trabalho de investigação no Ensino de Ciências, ii) a segunda apresenta as compreensões da investigação no Ensino de Ciências, iii) e por fim, a terceira relata as associações das disciplinas práticas com o exercício de uma atividade de investigação. De forma a preservar o anonimato dos estudantes, os relatos foram denominados pela letra “EST” (referente a estudante) seguida pela numeração.
Em relação às vivências ao longo do processo na formação docente, a maioria dos licenciandos (37, 82%) relatou ter três tipos de experiências relacionadas ao uso da investigação em sala de aula. No entanto, os demais licenciandos (5, 18%) apresentaram opiniões e conceitos errôneos sobre esta metodologia. Esses estudantes apresentaram reflexões relacionando o processo de investigação a outros métodos de ensino (tais como atividades práticas, experimentais), sugerindo que exista confusão com o termo. Essas ideias se relacionam com muitos dos conceitos errados e mitos que os educadores têm sobre a investigação (NRC, 2000).
As experiências citadas quanto às vivências foram: i) dificuldades iniciais na proposição de uma investigação; ii) superação das dificuldades; e iii) vivenciar uma sensação de execução da atividade. No entanto, os relatórios apresentados variaram em termos da intensidade com que os sentimentos foram descritos.
Na fase inicial da implementação do projeto os licenciandos descreveram experiências predominantemente pessimistas associadas ao seu sentimento de dificuldade na implementação da atividade, devido à inexistência entre uma prática real aplicada e o conhecimento teórico. Essas experiências podem preencher a lacuna entre a teoria pedagógica (conteúdo) e a prática de ensino (ADLER; ZION; RIMERMAN-SHMUELI, 2019). Os licenciandos também se depararam com a falta de preparo prático para administrar uma sala de aula, conforme pode ser observado:
[...] quando começamos a trabalhar a temática na sala de aulas, os alunos estavam muitos ansiosos o que gerou muita conversa e discussão durante o desenvolvimento da atividade… (EST 14)
Houve muita discussão sobre formação de grupo, troca de colegas, escolha de lugares [...] a falta de disciplina acabou acarretando muito tempo perdido em sala de aula para que se conseguisse chegar em um consenso... (EST 23)
[...] a falta de disciplina dos alunos atrapalhou o rendimento das aulas. A organização do espaço acabou ocupando mais tempo do que a proposta de atividade e, portanto, tivemos prejuízos na implementação no primeiro dia... (EST 27)
A partir da análise das reflexões individuais, foi possível verificar que este sentimento está intimamente ligado à etapa de formulação de hipóteses, na qual, além disso, se observa uma menor percepção de aprendizagem. Nestes momentos da disciplina, parece lógico encontrar uma certa “insegurança”, que pode estar relacionada com a falta de confiança nas suas capacidades docentes. Por este motivo, é necessário abordar explicitamente nos programas de formação docente, como foi feito no presente estudo, as atividades de investigação. Quanto à percepção exercida pelos licenciandos nessa etapa inicial, suas reflexões indicaram falta de preparo para gerir a sala de aula.
Sinto que passei pela atividade de maneira bastante direta, mas fiz muitos ajustes no começo da atividade e no final acabei fazendo mais perguntas. No começo da atividade acabei por optar por poucas perguntas, ... questionando e observando os alunos, mas não funcionou... (EST 4)
Eu pensei que trabalhar uma pergunta com os estudantes seria difícil, mas conseguir um retorno por parte deles ainda foi pior... (EST 27)
Eu pensei muito em como exatamente eu descreveria a construção de hipótese com os alunos... pensei com as experiências que tive na universidade as possibilidades enfatizam a necessidade de uma resposta que não fosse respondida com "sim ou não" (EST 31)
O licenciando EST 27 também sugeriu que, embora os estudantes de ensino médio tenham dificuldade em criar hipóteses, deve-se aproveitar os questionamentos gerado por eles e tentar levar ao pensamento de uma “hipótese”, sem caracterizá-la, enfatizando a importância de trabalhar a ciência com base na investigação, “você não pode simplesmente saber se é uma boa hipótese... espera-se que seja testada” (EST 27). Outro ponto elencado neste momento foi que tais atividades exigiam um planejamento inicial mais intenso, diferente do modo como planejavam aulas tradicionais no estágio “[...] trabalhar desta forma é muito mais complicado que trabalhar com aulas tradicionais...” (EST 31).
Apesar de inúmeras publicações que sustentam as vantagens de uma abordagem investigativa (CHEN et al., 2014; MARSHALL et al., 2016), sua prática de ensino ainda continua sendo um desafio. A falta de experiências que permitam uma implementação em sala de aula ainda é marcante, considerando a ênfase que o ensino de investigação tem recebido nas reformas educacionais nas últimas décadas (NRC, 2000). Além disso, nos poucos casos em que essa abordagem é aplicada, o equívoco do ensino por investigação e da natureza da ciência culmina em uma implementação deficiente (MCLAUGHLIN; MACFADDEN, 2014).
Outros fatores identificados como dificuldades na utilização dessa abordagem também são destacados, como os processos de planejamento e avaliação, a gestão da sala de aula ou os recursos e restrições do sistema educacional (ROMERO-ARIZA et al., 2020), conforme foi retratado acima.
Após a etapa inicial do projeto, os licenciandos relataram um maior tempo gasto para poder lidar com as dificuldades que estavam enfrentando em relação à aplicação de tuas atividades em sala de aula. À medida que o projeto se desenvolvia os licenciandos compreendiam a necessidade de uma maior organização e planejamento para executar a atividade. Os licenciandos com a ajuda do professor regente intervieram na falta de disciplina dos estudantes, mediaram questões de conflitos que surgiram no decorrer da aplicação e se apropriaram da ideia do papel fundamental que exerciam naquele momento.
Observei que, apesar de eu ser um aluno de licenciatura os estudantes do ensino básico nos veem como regentes da atividade, cabendo a mim a organização da turma...os alunos possuem uma idade baixa o que implica a necessidade de uma pessoa para coordenar suas ações... (EST 4)
Nesse momento, as reflexões negativas dos licenciandos foram gradualmente reduzidas e substituídas por experiências positivas. Em suma, a experiência de superar dificuldades pode ser vista como um ponto de guinada na percepção dos licenciandos. Assim, podemos inferir que eles começam a compreender que o sucesso da aplicação era basicamente de sua responsabilidade, sendo alcançado com esforços, conhecimentos e habilidades adquiridas. Nesse estágio, suas dúvidas foram substituídas por uma maior confiança.
No meio do desenvolvimento das atividades, a maioria dos licenciandos perceberam uma maior desenvoltura nas atividades, compreendendo algumas vantagens de trabalhar a investigação no Ensino de Ciências. Neste momento, os licenciandos passaram a se sentir confiantes pela aplicação. Um dos aspectos observados nesta fase de desenvolvimento da atividade foi a oportunidade de estabelecer relações pessoais com os estudantes.
Trabalhar com atividades investigativas no ensino médio foi bastante interessante e agradável, por meio das discussões geradas para criar e responder as hipóteses levantadas foi possível eu ajudar os alunos de forma individual. Eu era capaz de conduzir o trabalho do pensamento científico da mesma forma como meu orientador faz comigo... (EST 14)
Esses resultados parecem coesos, se for considerado que talvez os participantes não tenham tido o momento/oportunidade de realizar atividades de pesquisa durante seus estágios obrigatórios, tendo em vista que esta abordagem ainda não está difundida na prática educacional (VÁZQUEZ; MANASSERO, 2015). Diferente do que foi observado por Adler;
Zion e Rimerman-Shmueli (2019), os resultados demostram que as reflexões dos licenciandos no entendimento processual, na aprendizagem como processo e no ponto de vista afetivo foram de moderadas para altas. Essas observações sugerem a capacidade dos licenciandos em apoiar efetivamente esses aspectos enquanto orientam a atividade.
Na fase final do trabalho, foi observado que quase todos os licenciandos possuíam um sentimento de “dever cumprido” após as mudanças que ocorreram em suas aulas. A disciplina dos estudantes, que anteriormente foi colocada como obstáculo para a execução da atividade, foi alterada. Segundo as reflexões apresentadas, com o desenvolvimento da atividade os licenciandos conseguiram gerir a turma de forma mais eficaz, conduzindo assim o trabalho. Desta forma é possível deduzir que os licenciandos se tornaram mais conscientes do processo da investigação científica, contribuindo também para uma melhor gestão da sala de aula.
Uma outra categoria emergente foi a “compreensão da investigação no Ensino de Ciências”. Nesta categoria foi possível inferir que ouve uma maior compreensão da atividade durante a vivência. Os estudantes de licenciatura refletiram sobre o impacto das atividades investigativas em seus próprios conhecimentos e atitudes com relação ao Ensino de Ciências. Embora tenham simulado diferentes atividades em sala de aula, essa compreensão ocorreu principalmente ao final das atividades, momento no qual começaram a desenvolver uma compreensão maior do processo, conforme pode ser observado pelo seguinte relato:
Desde o início da atividade tive autonomia do meu projeto. A capacidade de escolher um tema no qual me interessava para trabalhar com os alunos me motivou a me comprometer com minhas observações, mas foi apenas no final que pude compreender melhor tudo aquilo que estava desenvolvendo (EST 22)
[...] diferente das experiências de formato de aulas que tive desde o ensino fundamental até o ensino superior, no qual havíamos somente aulas expositivas, uma aula com investigação foi um desafio. Desafio pois nunca havia tido nada semelhante, mas me revelou um método eficaz de tratar temas que nem sempre são agradáveis para os alunos..., foi ao final do meu projeto que consegui a liderança da turma e pude compreender as habilidades que são desenvolvidas neste tipo de prática (EST 40)
Essas reflexões estão alinhas a outros autores (KAZEMPOUR, 2013), indicando que a imersão dos acadêmicos em experiências de sala de aula pode ser uma forma de aumentar seus conhecimentos e habilidades na investigação científica, bem como sua confiança e motivação para tratar de uma atividade investigativa no Ensino de Ciências. Embora os licenciandos possam ter problemas iniciais com as atividades, após a conclusão é observável uma sensação de satisfação com êxito nas atividades, seguida de críticas a respeito dos projetos.
No campo do ensino e aprendizagem baseados em investigação, alguns autores sugerem que o desenvolvimento profissional na fase de formação inicial forneça aos professores experiências de pesquisa. Isso acontece porque os estudantes que passam por estes desafios podem desenvolver melhores práticas de ensino que efetivamente orientem seus estudantes durante o processo de investigação (KAZEMPOUR, 2009). Em adição, Sadeh e Zion (2009) sugerem que os licenciandos que praticam atividade de investigação exibem um domínio maior no desempenho da dinâmica e dos processos da investigação.
De acordo com os resultados, foi possível observar que o envolvimento dos licenciandos em uma atividade de investigação no Ensino de Ciências concentrou-se mais nas incertezas da atividade científica do que em outros aspectos no processo de investigação. Segundo Adler; Zion e Rimerman-Shmueli (2019), focar a atenção na incerteza envolvida no processo de investigação é um passo importante para sua capacitação na implementação das atividades baseadas em investigação na sala de aula e orienta efetivamente seus estudantes nos processos de aprendizagem incertos e imprevisíveis.
Os estudantes de licenciatura que participaram das atividades e apresentaram a reflexão discutiram o processo contínuo de uma atividade investigativa. Eles salientaram que tal atividade não termina quando o projeto termina, pois o contexto de cada estudante traz questionamentos que ainda precisam ser explorados. Eles também mencionam a necessidade de uma continuidade da atividade: “Seria interessante dar continuidade a atividade para poder ver os resultados ao longo do tempo” (EST 8). Desta forma, é importante que os professores abordem os questionamentos como um processo contínuo durante todo o processo de investigação, enquanto tentam encontrar uma solução para o problema científico a ser trabalhado (ADLER; ZION; RIMERMAN-SHMUELI, 2019). Com base nesses resultados, propomos que, em cursos de licenciatura, o pensamento contínuo subjacente ao processo de investigação seja proposital e explicitamente estruturado nas disciplinas pedagógicas. As reflexões dos participantes sugeriram uma compreensão do processo de investigação científica e uma maior disposição e senso de preparação para incorporar experiências de investigação no Ensino de Ciências em suas futuras salas de aula.
Considerando as reflexões desenvolvidas pelos licenciandos, a próxima categoria relaciona “as associações das disciplinas práticas com o exercício de uma atividade de investigação”. Segundo Freitas e Villani (2016), os licenciandos são aprendizes que estão ativamente construindo visões sobre o ensino e aprendizagem baseados nas experiências pessoais desenvolvidas durantes experiências vividas. Desta forma, as experiências vividas
nas escolas, por meio da pesquisa, permitem uma maior reflexão sobre as práticas pedagógicas, como retratado nos relatos a seguir:
Ter contato com a atividade proposta na disciplina contribuiu para uma melhor formação profissional. Mesmo que não sigamos nessa área, essa experiência muda nosso olhar dentro da sala de aula, pois aprendemos a observar e tentar entender o que estamos observando... nos tornando melhores professores (EST 25)
A experiência de pesquisa é uma forma ativa de estar produzindo conhecimento, e não apenas reproduzindo-o. Isso é muito valioso, e eu sinto que deveria ser mais incentivado dentro das instituições de ensino, pois nos retira da posição passiva no âmbito da educação e aprendizado (EST 36).
Alguns autores (DRESNER; WORLEY, 2006; MORRISON, 2008; ZION et al., 2018)
sugerem que professores em formação podem desenvolver uma maior compreensão da ciência de investigação por meio de realizações individuais em seus cursos de licenciaturas. Portanto, os cursos que proporcionam tais experiências práticas de investigação podem fornecer ferramentas poderosas para orientar a capacidade dos futuros professores em orientar seus estudantes em um trabalho de investigação (ZION et al., 2018).
Neste cenário, Menezes (2017) afirma que a experiência da prática de pesquisa, assistida por reflexões sobre a docência, pode oferecer uma possibilidade para que o licenciando reflita sobre sua formação profissional mesmo diante das dificuldades. Vale ressaltar que, “nem todo professor, por ser reflexivo, é também pesquisador, embora a recíproca seja, por força, verdadeira” (LÜDKE, 2001, p. 31). As atividades de pesquisa sugerem que o pesquisador exerça uma postura reflexiva, desenvolvendo um senso crítico (LÜDKE, 2001).
A percepção que os discentes possuem sobre suas atividades evidencia a experiência vivenciada, corroborando com as considerações feitas por outros trabalhos (TARDIF; LESSARD; LAHAYE1991; THERRIEN, 1997). Tardif, Lessard and Lahaye (1991) destacam que os docentes conferem um estatuto individual aos saberes da experiência, no qual, por meio desses saberes, elaboram parâmetros para julgar o que consideram importante como competência profissional para docência.
Sobre as associações do exercício da pesquisa com as disciplinas de práticas alguns estudantes relataram:
A prática de uma atividade de investigação me despertou ainda mais o interesse pela educação... (EST 2).
A disciplina me permitiu ter um contato próximo com a investigação, onde tive que trabalhar em todas as etapas envolvidas no processo de pesquisa
envolvidos. Pude aprender muito também no contato com as discussões produzidas pelos meus estudantes. (EST 16).
Com um olhar mais crítico sobre as atividades, posso entender que a educação é muito complexa. O empoderamento do conhecimento é a junção da teoria, prática, campo entre outras, com objetivos fixos e anteriormente pesquisados e analisados para enfim ocorrer o real aprendizado (EST 19).
A prática de pesquisa desenvolvida como uma das disciplinas pedagógicas do curso de Licenciatura em Ciências Biológicas possibilita ao estudante um aprimoramento profissional com inserção da pesquisa no Ensino de Biologia. Pensando como contribuir para a ampliação dos espaços de pesquisa e diminuir o espaço entre a instituição e a escola, considero a afirmação de Orso (2000):
Há um distanciamento entre o que se ensina e a realidade vivenciada pelos alunos. Esta Constatação leva a repensar o trabalho realizado na escola e na universidade, de tal forma que se contribua para superar essa fragmentação. Certo que não consigo compreender todos meus questionamentos, finalizo o trabalho com a convicção de que há muito a ser estudado no ensino de biologia (ORSO, 2000, p. 3).
Por fim, todos os estudantes descritos aqui também enfatizam as experiências práticas vivenciadas por meio da pesquisa no ensino de biologia como um requisito para a construção do conhecimento e aprendizado nas ciências. Essas observações contribuem para fomentar a prática da pesquisa em sala de aula, como também em outras práticas baseadas em questionamentos. Mais especificamente, sugerem a importância de oferta aos discentes que estão no processo de formação à docência oportunidades de vivenciar de forma prática essa estratégia didática, a fim de construir uma identidade profissional. Essa tendência dos licenciandos também foi encontrada na literatura (WINDSCHITL, 2003, MENEZES, 2017).
Tentando compreender a contribuição das experiências de investigação na mudança de concepções dos estudantes de licenciatura foi observado que as disciplinas práticas proporcionam aos estudantes vivencias e experiências que modificam as concepções que os mesmos possuem sobre a investigação em sala de aula. Essas modificações são apresentadas na forma que os discentes refletem sobre o processo de pesquisa no Ensino de Ciências em sala de aula, aproximando-os da produção do conhecimento. Desta forma, é possível inferir que os licenciandos foram capazes de compreender os diferentes aspectos do aprendizado baseado em investigação. A nossa terceira pergunta relaciona a importância das disciplinas de Práticas de Ensino e como estas contribuem com os estudantes de licenciatura a adquirir
habilidades no Ensino de Ciências baseado em investigação. Apesar de observar a importância que as disciplinas práticas possuem no desenvolvimento dos discentes, vale ressaltar que a pesquisa tem algumas limitações. A respeito dessas limitações menciona-se que os participantes do trabalho foram observados em situação de formação inicial e não em suas próprias salas de aulas, o tipo de interpretações dos resultados e o pequeno tamanho da amostra. Devido a essas limitações, não podemos determinar em que grau o uso da investigação em sala de aula desenvolveu uma melhor compreensão dos licenciandos sobre as principais características da investigação. Entretanto, nossos resultados demonstram que o envolvimento dos estudantes de licenciatura neste processo sustentou reflexões sobre as características dinâmicas da investigação.
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João Paulo Cunha de MENEZES1
RESUMO: A literatura científica tem enfatizado a importância das experiências de investigação para os estudantes na formação inicial de professores. Tentando melhor compreender este cenário, o objetivo deste trabalho foi investigar a percepção dos estudantes de Licenciatura em Ciências Biológicas em uma atividade prática no Ensino de Ciências baseado em investigação. Para alcançar este objetivo os estudantes foram acompanhados em duas disciplinas práticas durante cinco semestre. Durante o desenvolvimento das disciplinas os estudantes foram estimulados a manterem anotações sobre todo o processo. Ao final da disciplina foi solicitado um relato das atividades desenvolvidas. Estas informações foram utilizadas como material de análise neste trabalho. Os dados obtidos sugerem que as concepções dos estudantes sobre o processo de pesquisa e investigação na educação estavam relacionadas à prática e interpretação de seu próprio projeto de investigação e que a vivência do projeto modificou as concepções que os mesmos possuíam sobre a pesquisa. Este trabalho apresenta que as experiências vivenciadas na formação inicial docente instigam
1 Universidad de Brasília (UnB), Brasília – DF – Brasil. Profesor Adjunto, Núcleo de Educación Científica, Instituto de Ciencias Biológicas. Doctorado en Recursos Hídricos (UFLA). ORCID: https://orcid.org/0000-0002- 2566-3957. E-mail: jpaulo_bio@hotmail.com
uma maior reflexão sobre a natureza da investigação. Desta forma, acredito que os resultados aqui apresentados podem contribuir na formação inicial destes estudantes.
PALAVRAS-CHAVE: Formação inicial de professores. Práticas pedagógicas. Ensino por investigação.
ABSTRACT: The scientific literature has emphasized the importance of research experiences for students in initial teacher formation. Trying to better understand this scenario, the objective of this work was to investigate the perception of teaching degree students in Biological Sciences in a practical activity in research-based Science Teaching. To achieve this objective the students were accompanied in two practical disciplines during five semesters. During the development of the discipline’s students were encouraged to keep notes about the whole process. At the end of the course an account of the activities developed was requested. This information was used as analysis material in this work. The data obtained suggest that the students' conceptions about the research and investigation process in education were related to the practice and interpretation of their own research project and that the experience of the project modified their conceptions about the research. This work presents that the experiences lived in the initial teacher formation instigate a greater reflection on the nature of research. In this way, I believe that the results presented here can contribute to the initial formation of these students.
KEYWORDS: Initial teacher training. Pedagogical practices. Teaching by research.
Las reformas actuales en la enseñanza de las ciencias en Brasil exigen cada vez más cambios en la forma de aprender de los alumnos. Para la mayoría de los profesores, esto requiere reflexionar sobre su propia práctica y desarrollar nuevos roles tanto para ellos como profesores como para los alumnos (DARLING-HAMMOND; MCLAUGHLIN, 1995). En esta perspectiva, Predebón y Pino (2016) destacan la importancia de insertar en la formación inicial docente prácticas que tengan un carácter investigativo. Según este enfoque, la investigación puede servir como medio para involucrar a los estudiantes en las ideas, conceptos, procesos y prácticas de la ciencia (ADLER et al., 2018). Aunque no es la única forma de enseñar ciencias, se cree que la enseñanza basada en la indagación tiene una poderosa influencia en el aprendizaje de los alumnos (NRC, 2000).
La enseñanza basada en la indagación abarca un amplio espectro de enfoques, que van desde la indagación estructurada y guiada por el profesor hasta la indagación abierta dirigida por el alumno (NRC, 2000; MUNFORD; LIMA, 2007; SASSERON, 2018). En la
investigación estructurada, los alumnos investigan una pregunta presentada por el profesor a
través de un procedimiento prescrito, que conduce a un resultado predeterminado, similar a seguir una receta (KABERMAN; DORI, 2009). A diferencia de la indagación estructurada, en la indagación guiada los alumnos investigan las preguntas y los procedimientos que los profesores les presentan, pero son los propios alumnos los que deciden los procesos a seguir y pueden llegar a conclusiones imprevisibles pero bien diseñadas (BLANCHARD et al., 2010).
El aprendizaje basado en la indagación puede facilitar la adquisición de conocimientos conceptuales y procedimentales y la comprensión como la promoción de habilidades de pensamiento flexible y prácticas epistémicas (HMELO-SILVER; DUNCAN; CHINN, 2007; MUNFORD; LIMA, 2007; SASSERON, 2018). Sin embargo, el aprendizaje basado en la indagación también presenta numerosos retos para los alumnos, y los profesores desempeñan un papel fundamental a la hora de facilitar este proceso (HMELO-SILVER; DUNCAN; CHINN, 2007). Crawford (2000) amplió este alcance y afirmó que el profesor en un aula basada en la indagación debe asumir una multitud de papeles, como motivador, diagnosticador, guía, innovador, experimentador, investigador, modelador, mentor y colaborador.
A pesar del papel central de la indagación en el proceso de enseñanza-aprendizaje, la enseñanza basada en este proceso rara vez se implementa en el aula (WINDSCHITL, 2003; MUNFORD; LIMA, 2007; CAPPS; CRAWFORD; CONSTAS, 2012). De esta manera
muchos profesores terminan utilizando el modelo de enseñanza tradicional, reflejando la forma en que fueron enseñados, sin embargo puede haber otras razones para la ausencia de estas actividades, tales como: las creencias tradicionales sobre el proceso de enseñanza- aprendizaje (SAAD; BOUJAOUDE, 2012), la falta de habilidades pedagógicas (SHULMAN, 2013), la falta de tiempo (LOUGHRAN, 1994), el conocimiento inadecuado de la práctica (SAAD; BOUJAOUDE, 2012) y la formación inadecuada. A la luz de estas conclusiones, una de las tareas más difíciles a las que se enfrentan los cursos de grado es desarrollar la capacidad de los profesores para apoyar a sus alumnos durante estas actividades. Con la intención de superar estas dificultades en la formación del profesorado Harres et al. (2005, p. 2) afirma que:
[...] investigadores en el área, provenientes de diferentes contextos, e incluso las nuevas directrices para la formación de profesores en Brasil indican la necesidad de implementar una perspectiva investigativa en la formación inicial. Sin embargo, estas innovaciones no están listas en ningún lugar.
El aprendizaje relacionado con las actividades de investigación que tienen los estudiantes de grado proviene de las experiencias de los cursos de grado. Como sucede en la
educación preescolar, el profesor de nivel superior no sólo enseña el contenido de sus cursos, sino que también modela prácticas y estrategias de enseñanza en los futuros profesores de sus clases (GROSSMAN; WILSON; SHULMAN, 1989). Por lo tanto, los estudiantes necesitan una instrucción más explícita en la enseñanza de la ciencia basada en la indagación, incluyendo cómo crear conocimiento a través de argumentos basados en la exploración y la evidencia (ROGERS, 2009). Por lo tanto, la construcción de estas habilidades en los profesores es esencial para aumentar la alfabetización científica en los estudiantes, que consiste en una comprensión significativa de los conceptos y habilidades científicas (MUNFORD; LIMA, 2007; BHATTACHARYYA; VOLK; LUMPE, 2009; SASSERON,
2018), así como el interés en la ciencia (LEE et al., 2008). Para evitar el ciclo continuo de representación negativa o inexacta de la ciencia en las aulas de la escuela primaria y secundaria, es imperativo que los programas de formación de profesores preparen a los estudiantes de forma más eficaz incorporando experiencias de investigación auténticas en los cursos de licenciatura para que no se les presente la investigación de forma superficial (BAXTER et al., 2004).
Por lo tanto, las disciplinas que proporcionan experiencias de investigación en la formación pedagógica de los estudiantes de grado son extremadamente importantes en la formación del profesorado para que puedan construir su propia identidad profesional y desarrollar dichas actividades en el aula (BREDA et al., 2016; CUNHA et al., 2016; STAFFORD, 2016; DATTEIN; GÜLLICH; ZANON, 2018). Los profesores de las
asignaturas de prácticas docentes, por ejemplo, pueden ofrecer oportunidades a los estudiantes en formación para que realicen sus propias actividades de investigación en la enseñanza y vinculen sus experiencias en el aula (por ejemplo; OLIVEIRA; SCHNEIDER, 2016). Dichas disciplinas se configuran en un importante locus de investigación sobre las prácticas pedagógicas de los estudiantes de grado. Aliar las acciones propuestas por las disciplinas mencionadas a las prácticas de investigación parece ser una forma importante.
A partir de los temas abordados, el objetivo de este trabajo fue investigar la percepción de los estudiantes de pregrado en Ciencias Biológicas en una actividad práctica en la Enseñanza de las Ciencias basada en la indagación. Este trabajo también analizó cómo estas experiencias pueden contribuir a la práctica en el aula. Para ello, me propongo responder a las siguientes preguntas: i) ¿Cuál es el punto de vista de los estudiantes de pregrado con respecto a la indagación en el aula? ii) ¿Cuál es la contribución de las experiencias de indagación en el cambio de las concepciones de los estudiantes de pregrado? iii) ¿Los cursos de Práctica
Docente ayudan a los estudiantes de pregrado a adquirir habilidades en la enseñanza de las ciencias basada en la indagación?
Este trabajo se caracteriza por un enfoque de estudio de casos múltiples para dar sentido a las relaciones entre las concepciones y las acciones de los sujetos en relación con la investigación de sus acciones (HUBERMAN; MILES, 1994). Los participantes de la investigación para el desarrollo de las actividades corresponden a los estudiantes matriculados en las disciplinas de Prácticas Educativas en Biología 1 y Prácticas Educativas en Biología 2 dispuestas a lo largo de los años 2017 a 2019 (cinco semestres, 8 clases) de la carrera de Grado en Ciencias Biológicas de la Universidad de Brasilia. Las disciplinas de Práctica Docente en Biología 1 y 2 son disciplinas con actividades prácticas desarrolladas en grupo en las que los estudiantes proponen y elaboran un proyecto de investigación educativa para ser implementado en el aula con carácter investigativo, el cual puede ser completado hasta en seis meses. Los alumnos son informados al inicio de la asignatura de que el trabajo culmina con una presentación final para toda la clase y que el objetivo es defender la propuesta elaborada (tema, problema, metodología, resultados y conclusiones).
Como criterio de evaluación y análisis de los temas i) se animó a los alumnos a tomar notas recopiladas a lo largo de sus proyectos, destacando todos los elementos que consideraban importantes en esta experiencia; ii) durante la última semana de la asignatura, se invitó a los alumnos a enviar un informe escrito en el que describieran de forma individual y libre en qué consistía trabajar la investigación en el aula y qué aportación suponían estas prácticas docentes para su formación y iii) al final del curso, se pidió a los estudiantes que reflexionaran sobre los puntos positivos y negativos relacionados con el proyecto, las posibles implicaciones para su formación docente y sus percepciones sobre su propia experiencia de investigación y el proceso de aplicación de una intervención de investigación. Todos los informes se enviaron a través de la plataforma digital Google forms, para que los alumnos tuvieran total libertad para dar su opinión (42 informes enviados). Todo el material presentado se utilizó para responder a los objetivos propuestos.
El análisis de los datos se realizó en base a los supuestos teóricos de Bardin (2011) para el análisis de contenido. Se señala que, brevemente, en este tipo de análisis, inicialmente se lee todo el material producido y luego, se busca palabras, temas, expresiones que puedan configurarse en categorías de análisis, que posteriormente se discuten e interpretan en
comparación con la literatura (BARDIN, 2011). Las categorías de investigación surgieron de los datos contenidos en los informes, a partir de las reflexiones de los alumnos sobre la visión de la investigación en la Enseñanza de las Ciencias y sus relaciones con las asignaturas prácticas. El análisis dio lugar a 3 categorías: i) la primera sección describe las reflexiones de los estudiantes de grado y sus respectivas interpretaciones de la experiencia acumulada durante el trabajo de investigación en la enseñanza de las ciencias, ii) la segunda sección presenta las comprensiones de la investigación en la enseñanza de las ciencias, iii) y, finalmente, la tercera sección informa de las asociaciones de las asignaturas prácticas con el ejercicio de una actividad de investigación. Para preservar el anonimato de los estudiantes, los informes se designaron con la letra "EST" (referida al estudiante) seguida de la numeración.
En cuanto a las experiencias a lo largo del proceso en la formación del profesorado, la mayoría de los estudiantes de grado (37, el 82%) declararon haber tenido tres tipos de experiencias relacionadas con el uso de la investigación en el aula. Sin embargo, los demás estudiantes (5, 18%) presentaron opiniones y conceptos erróneos sobre esta metodología. Estos estudiantes presentaron reflexiones que relacionaban el proceso de investigación con otros métodos de enseñanza (como las actividades prácticas y experimentales), lo que sugiere que existe una confusión con el término. Estas ideas se relacionan con muchos de los conceptos erróneos y mitos que los educadores tienen sobre la investigación (NRC, 2000).
Las experiencias citadas en relación con las vivencias fueron: i) las dificultades iniciales para proponer una investigación; ii) la superación de las dificultades; y iii) la sensación de estar realizando la actividad. Sin embargo, los informes presentados variaban en cuanto a la intensidad con la que se describían los sentimientos.
En la fase inicial de ejecución del proyecto, los estudiantes describieron experiencias predominantemente pesimistas, asociadas a su sensación de dificultad en la ejecución de la actividad, debido a la falta de distancia entre una práctica real aplicada y los conocimientos teóricos. Estas experiencias pueden salvar la brecha entre la teoría pedagógica (contenido) y la práctica docente (ADLER; ZION; RIMERMAN-SHMUELI, 2019). Los estudiantes de grado también se enfrentaron a la falta de preparación práctica para gestionar un aula, como se puede observar:
[...] cuando empezamos a trabajar el tema en el aula, los alumnos estaban muy ansiosos, lo que generó mucha conversación y discusión durante el desarrollo de la actividad... (EST 14)
Hubo muchas discusiones sobre la formación de grupos, el intercambio de compañeros, la elección de lugares [...] la falta de disciplina hizo que se perdiera mucho tiempo en el aula para llegar a un consenso... (EST 23)
[...] la falta de disciplina de los alumnos dificultó el rendimiento de las clases. La organización del espacio acabó llevando más tiempo que la actividad propuesta y, por tanto, tuvimos pérdidas en la puesta en marcha el primer día... (EST 27)
A partir del análisis de las reflexiones individuales, se pudo comprobar que este sentimiento está estrechamente ligado a la etapa de formulación de hipótesis, en la que, además, se observa una menor percepción del aprendizaje. En estos momentos de la disciplina, parece lógico encontrar cierta "inseguridad", que puede estar relacionada con la falta de confianza en sus capacidades docentes. Por ello, es necesario abordar explícitamente las actividades de investigación en los programas de formación del profesorado, como se ha hecho en el presente estudio. En cuanto a la percepción ejercida por los estudiantes de grado en esta etapa inicial, sus reflexiones indicaban una falta de preparación para gestionar el aula.
Creo que he realizado la actividad de forma bastante sencilla, pero he hecho muchos ajustes al principio de la actividad y al final he acabado haciendo más preguntas. Al principio de la actividad acabé optando por pocas preguntas, ... interrogando y observando a los estudiantes, pero no funcionó... (EST 4)
Pensaba que trabajar una pregunta con los alumnos sería difícil, pero recibir su respuesta fue aún peor... (EST 27)
Pensé mucho en cómo describiría exactamente la construcción de hipótesis con los estudiantes... Pensé que con las experiencias que tuve en la universidad las posibilidades enfatizan la necesidad de una respuesta que no se responda con "sí o no" (EST 31)
El licenciado EST 27 también sugirió que, aunque los estudiantes de secundaria tengan dificultades para crear hipótesis, se debe aprovechar el cuestionamiento generado por ellos y tratar de llevarlos a pensar en una "hipótesis", sin caracterizarla, enfatizando la importancia de trabajar la ciencia con base en la investigación, "no se puede saber simplemente si es una buena hipótesis... se espera que sea probada" (EST 27). Otro punto enumerado en este punto fue que tales actividades requerían una planificación inicial más intensa, diferente de la forma en que planificaban las clases tradicionales en las prácticas "[...] trabajar de esta manera es mucho más complicado que trabajar con clases tradicionales..." (EST 31).
A pesar de las numerosas publicaciones que apoyan las ventajas de un enfoque de investigación (CHEN et al., 2014; MARSHALL et al., 2016), su práctica docente sigue siendo
un reto. La falta de experiencias que permitan una puesta en práctica en el aula sigue siendo llamativa, teniendo en cuenta el énfasis que la enseñanza indagatoria ha recibido en las reformas educativas de las últimas décadas (NRC, 2000). Además, en los pocos casos en los que se aplica este enfoque, la incomprensión de la enseñanza de la indagación y de la naturaleza de la ciencia culmina en una mala aplicación (MCLAUGHLIN; MACFADDEN, 2014). También se destacan otros factores identificados como dificultades en la utilización de este enfoque, como los procesos de planificación y evaluación, la gestión del aula o los recursos y limitaciones del sistema educativo (ROMERO-ARIZA et al., 2020), como se ha retratado anteriormente.
Después de la fase inicial del proyecto, los estudiantes de grado informaron de que habían dedicado más tiempo a las dificultades que encontraban en relación con la aplicación de sus actividades en el aula. A medida que se desarrollaba el proyecto, los estudiantes comprendieron la necesidad de una mayor organización y planificación para llevar a cabo la actividad. Los estudiantes, con la ayuda del profesor titular, intervinieron en la falta de disciplina de los alumnos, mediaron en los problemas de conflicto que surgieron durante la aplicación y se apropiaron de la idea del papel fundamental que desempeñaron en ese momento.
He observado que, aunque soy estudiante de licenciatura, los alumnos de primaria nos ven como los líderes de la actividad, y me corresponde organizar la clase... los alumnos son de corta edad, lo que implica la necesidad de que una persona coordine sus acciones... (EST 4)
En este punto, las reflexiones negativas de los estudiantes se fueron reduciendo y sustituyendo por experiencias positivas. En resumen, la experiencia de superar las dificultades puede considerarse un punto de inflexión en la percepción de los estudiantes. Así, podemos inferir que empiezan a entender que el éxito de la aplicación era básicamente su responsabilidad, siendo conseguido con los esfuerzos, conocimientos y habilidades adquiridos. En esta etapa, sus dudas fueron sustituidas por una mayor confianza.
En medio del desarrollo de las actividades, la mayoría de los estudiantes de grado se dieron cuenta de una mayor recursividad en las actividades, comprendiendo algunas ventajas de trabajar con la investigación en la Enseñanza de las Ciencias. En ese momento, los estudiantes empezaron a sentirse seguros para la aplicación. Uno de los aspectos observados en esta fase de desarrollo de la actividad fue la oportunidad de establecer relaciones personales con los alumnos.
Trabajar con actividades de investigación en la escuela secundaria fue bastante interesante y agradable, a través de las discusiones generadas para crear y responder a las hipótesis planteadas me fue posible ayudar a los estudiantes de manera individual. He podido llevar a cabo el trabajo de pensamiento científico de la misma manera que mi supervisor lo hace conmigo... (EST 14)
Estos resultados parecen cohesionados si se considera que quizás los participantes no han tenido el momento/oportunidad de realizar actividades de investigación durante sus prácticas obligatorias, dado que este enfoque aún no está extendido en la práctica educativa (VÁZQUEZ; MANASSERO, 2015). A diferencia de lo observado por Adler; Zion y Rimerman-Shmueli (2019), los resultados muestran que las reflexiones de los estudiantes de grado sobre la comprensión procedimental, el aprendizaje como proceso y el punto de vista afectivo fueron de moderadas a altas. Estas observaciones sugieren la capacidad de los alumnos de apoyar eficazmente estos aspectos mientras guían la actividad.
En la fase final del trabajo, se observó que casi todos los estudiantes de grado tenían un sentimiento de "deber cumplido" tras los cambios producidos en sus clases. La disciplina de los alumnos, que antes se colocaba como un obstáculo para la realización de la actividad, se modificó. Según las reflexiones presentadas, con el desarrollo de la actividad, los estudiantes de grado fueron capaces de gestionar la clase con mayor eficacia, liderando así el trabajo. Por lo tanto, es posible inferir que los estudiantes de grado se hicieron más conscientes del proceso de investigación científica, contribuyendo también a una mejor gestión del aula.
Otra categoría emergente fue la "comprensión de la investigación en la enseñanza de las ciencias". En esta categoría se pudo inferir que hubo una mayor comprensión de la actividad durante la experiencia. Los estudiantes universitarios reflexionaron sobre el impacto de las actividades de investigación en sus propios conocimientos y actitudes hacia la enseñanza de las ciencias. Aunque simularon diferentes actividades en el aula, esta comprensión se produjo principalmente al final de las actividades, cuando empezaron a desarrollar una mayor comprensión del proceso, como se puede observar en el siguiente relato:
Desde el principio de la actividad tuve autonomía de mi proyecto. La posibilidad de elegir un tema en el que me interesaba trabajar con los alumnos me motivó a comprometerme con mis observaciones, pero sólo al final pude comprender mejor todo lo que estaba desarrollando (EST 22)
[...] a diferencia de las experiencias de formatos de clase que tuve desde la escuela primaria hasta la enseñanza superior, en la que sólo teníamos clases magistrales, una clase con investigación era un reto. Desafío porque
nunca había tenido algo similar, pero me reveló un método eficaz para tratar temas que no siempre son agradables para los estudiantes..., fue al final de mi proyecto que obtuve el liderazgo de la clase y pude entender las habilidades que se desarrollan en este tipo de práctica (EST 40)
Estas reflexiones se alinean con otros autores (KAZEMPOUR, 2013), indicando que la inmersión de los académicos en experiencias de aula puede ser una forma de incrementar sus conocimientos y habilidades en la investigación científica, así como su confianza y motivación para abordar una actividad investigadora en la Enseñanza de las Ciencias. Aunque los estudiantes pueden tener problemas iniciales con las actividades, tras su finalización se observa un sentimiento de satisfacción por el éxito en las actividades, seguido de críticas sobre los proyectos.
En el ámbito de la enseñanza y el aprendizaje basados en la indagación, algunos autores sugieren que el desarrollo profesional en la fase de formación inicial proporcione a los profesores experiencias de investigación. Esto se debe a que los estudiantes que pasan por estos desafíos pueden desarrollar mejores prácticas de enseñanza que guíen efectivamente a sus estudiantes a través del proceso de indagación (KAZEMPOUR, 2009). Además, Sadeh y Zion (2009) sugieren que los estudiantes universitarios que practican la actividad de indagación muestran un mayor dominio en la realización de las dinámicas y procesos de indagación.
De acuerdo con los resultados, se pudo observar que la participación de los estudiantes en una actividad de investigación en la Enseñanza de las Ciencias se centró más en las incertidumbres de la actividad científica que en otros aspectos del proceso de investigación. Según Adler; Zion y Rimerman-Shmueli (2019), centrar la atención en la incertidumbre que implica el proceso de indagación es un paso importante para su empoderamiento en la implementación de actividades basadas en la indagación en el aula y orienta eficazmente a sus alumnos en los procesos de aprendizaje inciertos e impredecibles.
Los estudiantes universitarios que participaron en las actividades y presentaron la reflexión hablaron del proceso continuo de una actividad de investigación. Señalaron que dicha actividad no termina cuando el proyecto finaliza, ya que el contexto de cada estudiante hace que surjan preguntas que aún deben ser exploradas. También mencionan la necesidad de una continuidad de la actividad: "Sería interesante continuar la actividad para poder ver los resultados en el tiempo" (EST 8). De esta manera, es importante que los profesores aborden el cuestionamiento como un proceso continuo a lo largo del proceso de investigación, mientras tratan de encontrar una solución al problema científico que se está trabajando (ADLER;
ZION; RIMERMAN-SHMUELI, 2019). A partir de estos resultados, proponemos que, en los
cursos de licenciatura, el continuo de pensamiento que subyace al proceso de investigación debe estructurarse de forma intencionada y explícita en las disciplinas pedagógicas. Las reflexiones de los participantes sugieren una comprensión del proceso de indagación científica y una mayor disposición y sentido de preparación para incorporar experiencias de indagación en la enseñanza de las ciencias en sus futuras aulas.
Teniendo en cuenta las reflexiones desarrolladas por los estudiantes de grado, la siguiente categoría relaciona "las asociaciones de las asignaturas prácticas con el ejercicio de una actividad investigadora". Según Freitas y Villani (2016), los estudiantes de grado son alumnos que están construyendo activamente visiones sobre la enseñanza y el aprendizaje basadas en experiencias personales desarrolladas durante las experiencias vividas. Así, las experiencias vividas en las escuelas, a través de la investigación, permiten una mayor reflexión sobre las prácticas pedagógicas, como se retrata en los siguientes informes:
El contacto con la actividad propuesta en la asignatura contribuyó a una mejor formación profesional. Aunque no sigamos en este ámbito, esta experiencia cambia nuestra visión dentro del aula, porque aprendemos a observar y a intentar comprender lo que observamos... lo que nos hace mejores profesores (EST 25)
La experiencia de investigación es una forma activa de producir conocimiento, y no sólo de reproducirlo. Esto es muy valioso, y creo que debería fomentarse más dentro de las instituciones educativas, ya que nos saca de la posición pasiva dentro de la educación y el aprendizaje (EST 36).
Algunos autores (DRESNER; WORLEY, 2006; MORRISON, 2008; ZION et al.,
2018) sugieren que los profesores en formación pueden desarrollar una mayor comprensión de la ciencia de la indagación a través de los logros individuales en sus cursos de pregrado. Por lo tanto, los cursos que ofrecen este tipo de experiencias prácticas de indagación pueden proporcionar herramientas poderosas para orientar la capacidad de los futuros profesores de guiar a sus estudiantes en una tarea de indagación (ZION et al., 2018).
En este escenario, Menezes (2017) afirma que la experiencia de la práctica de la investigación, asistida por las reflexiones sobre la enseñanza, puede ofrecer una posibilidad para que el pregrado reflexione sobre su formación profesional incluso ante las dificultades. Cabe destacar que "no todo profesor, por ser reflexivo, es también investigador, aunque lo recíproco es, forzosamente, cierto" (LÜDKE, 2001, p. 31). Las actividades de investigación sugieren que el investigador ejerza una postura reflexiva, desarrollando un sentido crítico (LÜDKE, 2001).
La percepción que tienen los alumnos sobre sus actividades muestra la experiencia vivida, corroborando las consideraciones hechas por otros trabajos (TARDIF; LESSARD;
LAHAYE1991; THERRIEN, 1997). Tardif, Lessard y Lahaye (1991) señalan que los profesores confieren un estatus individual al conocimiento de la experiencia, a través del cual desarrollan parámetros para juzgar lo que consideran importante como competencia profesional para la enseñanza.
En cuanto a las asociaciones del ejercicio de la investigación con las asignaturas de prácticas, algunos estudiantes informaron:
La práctica de una actividad de investigación ha despertado aún más mi interés por la educación. (EST 2).
La disciplina me permitió tener un estrecho contacto con la investigación, en la que tuve que trabajar en todas las etapas del proceso de investigación. También pude aprender mucho en contacto con las discusiones producidas por mis alumnos. (EST 16).
Con una mirada más crítica sobre las actividades, puedo entender que la educación es muy compleja. La potenciación del conocimiento es la confluencia de la teoría, la práctica, el campo entre otros, con objetivos fijados y previamente investigados y analizados para que finalmente se produzca el verdadero aprendizaje (EST 19).
La práctica investigadora desarrollada como una de las disciplinas pedagógicas del Grado en Ciencias Biológicas permite al alumno una mejora profesional con la inserción de la investigación en la Enseñanza de la Biología. Pensando en cómo contribuir a la ampliación de los espacios de investigación y reducir el espacio entre la institución y la escuela, considero la afirmación de Orso (2000):
Hay un desfase entre lo que se enseña y la realidad que viven los alumnos. Esta constatación nos lleva a repensar el trabajo que se realiza en la escuela y la universidad, de manera que se contribuya a superar esta fragmentación. Seguro de que no puedo entender todas mis preguntas, termino este trabajo con la convicción de que hay mucho que estudiar en la enseñanza de la biología (ORSO, 2000, p. 3).
Por último, todos los estudiantes aquí descritos destacan también las experiencias prácticas vividas a través de la investigación en la enseñanza de la biología como requisito para la construcción del conocimiento y el aprendizaje de las ciencias. Estas observaciones contribuyen a fomentar la práctica de la investigación en el aula, así como en otras prácticas basadas en la indagación. Más concretamente, sugieren la importancia de ofrecer a los estudiantes que están en proceso de formación docente oportunidades para experimentar esta estrategia de enseñanza de forma práctica, con el fin de construir una identidad profesional. Esta tendencia de los estudiantes de grado también se encontró en la literatura (WINDSCHITL, 2003, MENEZES, 2017).
Al tratar de comprender la contribución de las experiencias de investigación en el cambio de las concepciones de los estudiantes de grado, se observó que las disciplinas prácticas proporcionan a los estudiantes experiencias que modifican las concepciones que tienen sobre la investigación en el aula. Estas modificaciones se presentan en la forma en que los estudiantes reflexionan sobre el proceso de investigación en la enseñanza de las ciencias en el aula, acercándolos a la producción de conocimiento. De este modo, es posible inferir que los estudiantes universitarios fueron capaces de comprender los diferentes aspectos del aprendizaje basado en la investigación. Nuestra tercera pregunta se refiere a la importancia de las asignaturas de Práctica Docente y cómo contribuyen con los estudiantes de grado a adquirir habilidades en la enseñanza de las ciencias basada en la indagación. A pesar de observar la importancia que tienen las disciplinas prácticas en el desarrollo de los alumnos, cabe mencionar que la investigación tiene algunas limitaciones. Respecto a estas limitaciones se menciona que los participantes del trabajo fueron observados en una situación de formación inicial y no en sus propias aulas, el tipo de interpretaciones de los resultados y el pequeño tamaño de la muestra. Debido a estas limitaciones, no podemos determinar hasta qué punto el uso de la indagación en el aula desarrolló una mejor comprensión de los estudiantes de grado sobre las principales características de la indagación. Sin embargo, nuestros resultados demuestran que la participación de los estudiantes universitarios en este proceso apoyó las reflexiones sobre las características dinámicas de la investigación.
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CONCEPÇÃO SOBRE A INVESTIGAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS
João Paulo Cunha de MENEZES1
RESUMO: A literatura científica tem enfatizado a importância das experiências de investigação para os estudantes na formação inicial de professores. Tentando melhor compreender este cenário, o objetivo deste trabalho foi investigar a percepção dos estudantes de Licenciatura em Ciências Biológicas em uma atividade prática no Ensino de Ciências baseado em investigação. Para alcançar este objetivo os estudantes foram acompanhados em duas disciplinas práticas durante cinco semestre. Durante o desenvolvimento das disciplinas os estudantes foram estimulados a manterem anotações sobre todo o processo. Ao final da disciplina foi solicitado um relato das atividades desenvolvidas. Estas informações foram utilizadas como material de análise neste trabalho. Os dados obtidos sugerem que as concepções dos estudantes sobre o processo de pesquisa e investigação na educação estavam relacionadas à prática e interpretação de seu próprio projeto de investigação e que a vivência do projeto modificou as concepções que os mesmos possuíam sobre a pesquisa. Este trabalho apresenta que as experiências vivenciadas na formação inicial docente instigam uma maior reflexão sobre a natureza da investigação. Desta forma, acredito que os resultados aqui apresentados podem contribuir na formação inicial destes estudantes.
1 University of Brasília (UnB), Brasília – DF – Brazil. Professor Adjunct, Scientific Education Nucleus, Institute of Biological Sciences. Doctorate in Water Resources (UFLA). ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2566-3957. E-mail: jpaulo_bio@hotmail.com
PALAVRAS-CHAVE: Formação inicial de professores. Práticas pedagógicas. Ensino por investigação.
RESUMEN: La literatura científica ha destacado la importancia de las experiencias de investigación para los estudiantes en la formación inicial del profesorado. Tratando de comprender mejor este escenario, el objetivo de este trabajo fue investigar la percepción de los estudiantes de grado en una actividad práctica en la enseñanza de las ciencias basada en la investigación. Para lograr este objetivo se acompañó a los estudiantes en dos disciplinas prácticas durante cinco semestres. Durante el desarrollo de las disciplinas se animó a los estudiantes a tomar notas sobre todo el proceso. Al final de la disciplina se solicitó un informe de las actividades desarrolladas. Esta información se utilizó como material de análisis en este trabajo. Los datos obtenidos sugieren que las concepciones de los estudiantes sobre el proceso de investigación e indagación en educación estaban relacionadas con la práctica e interpretación de su propio proyecto de investigación y que la experiencia del proyecto modificó sus concepciones sobre la investigación. Este trabajo presenta que las experiencias vividas en la formación docente inicial instigan una mayor reflexión sobre la naturaleza de la investigación. De este modo, creo que los resultados presentados aquí pueden contribuir a la formación inicial de estos alumnos.
PALABRAS CLAVE: Formación inicial del profesorado. Prácticas pedagógicas. Enseñar por la investigación.
The current reforms in Science Education in Brazil increasingly require changes in the way students learn. For most teachers, this requires reflecting on their own practice and developing new roles for both themselves, as a teacher, and for students (DARLING- HAMMOND; MCLAUGHLIN, 1995). In this perspective, Predebon and Pino (2016) highlight the importance of including in the initial formation of teachers practices that have an investigative character. According to this approach, investigation can serve as a means of involving students in the ideas, concepts, processes and practices of science (ADLER et al., 2018). Although it is not the only way to teach science, inquiry-based teaching is believed to have a powerful influence on student learning (NRC, 2000).
Inquiry-based teaching encompasses a broad spectrum of approaches, ranging from structured, teacher-led research to student-led open research (NRC, 2000; MUNFORD; LIMA, 2007; SASSERON, 2018). In the structured investigation, students investigate a question presented by the teacher through a prescribed procedure, leading to a predetermined result, similar to following a prescription (KABERMAN; DORI, 2009). Unlike structured research, in guided research, students investigate questions and procedures that teachers
present to them, but the students themselves decide on the processes to be followed and can reach unpredictable but well-conceived conclusions (BLANCHARD et al., 2010).
Inquiry-based learning can facilitate the acquisition of conceptual and procedural knowledge and understanding by promoting flexible thinking skills and epistemic practices (HMELO-SILVER; DUNCAN; CHINN, 2007; MUNFORD; LIMA, 2007; SASSERON,
2018). However, inquiry-based learning also presents numerous challenges for students, with teachers playing a key role in facilitating this process (HMELO-SILVER; DUNCAN; CHINN, 2007). Crawford (2000) expanded this scope and stated that the teacher in an inquiry-based classroom should assume a multitude of roles, such as motivator, diagnoser, guide, innovator, experimenter, researcher, modeler, mentor and collaborator.
Despite the central role of investigation in the teaching-learning process, teaching based on this process is rarely implemented in the classroom (WINDSCHITL, 2003; MUNFORD; LIMA, 2007; CAPPS; CRAWFORD; CONSTAS, 2012). Thus, many teachers
end up using the traditional teaching model, reflecting the way they were taught, however there may be other reasons for the absence of these activities, such as: traditional beliefs about the teaching-learning process (SAAD; BOUJAOUDE, 2012), lack pedagogical skills (SHULMAN, 2013), lack of time (LOUGHRAN, 1994), inadequate knowledge of practice (SAAD; BOUJAOUDE, 2012) and inadequate formation. In light of these findings, one of the most difficult tasks that Teaching Degree courses face is developing the capacity of faculty to support their students during these activities. In order to overcome these difficulties in teacher training Harres et al. (2005, p. 2, our translation) states that:
[...] researchers in the area, coming from different contexts, and even the new guidelines for teacher education in Brazil indicate the need to implement an investigative perspective in initial education. However, these innovations are not ready anywhere.
The learning related to investigative activities that teaching degree students have comes from the experiences of undergraduate courses. As in pre-school education, the higher- level teacher not only teaches the content of their courses, but also models teaching practices and strategies for future teachers in their classes (GROSSMAN; WILSON; SHULMAN, 1989). Thus, students need more explicit instructions on Science Teaching by investigation, including how to create knowledge through arguments based on exploration and evidence (ROGERS, 2009). Thus, the construction of these skills in teachers is essential to increase scientific literacy in students, consisting of a significant understanding of scientific concepts and skills (MUNFORD; LIMA, 2007; BHATTACHARYYA; VOLK; LUMPE, 2009;
SASSERON, 2018), such as also in the interest for science (LEE et al., 2008). To avoid the continuous cycle of negative or inaccurate portrayal of science in elementary and high school classrooms, it is imperative that teacher education programs prepare students more effectively, incorporating authentic research experiences into teaching degree courses, so that do not be superficially introduced into the investigation. (BAXTER et al., 2004)
In this way, subjects that provide research experiences in the pedagogical formation of teaching degree students are extremely important in teacher formation so that they can build their own professional identity and develop such activities in the classroom (BREDA et al., 2016; CUNHA et al., 2016; STAFFORD, 2016; DATTEIN; GÜLLICH; ZANON, 2018).
Teachers of teaching practices disciplines, for example, can offer opportunities for teaching degree students to conduct their own investigative activities in teaching and link their experiences in the classroom (e.g., OLIVEIRA; SCHNEIDER, 2016). These disciplines are configured in an important locus of research on the pedagogical practices of the teaching degree students. Combining the actions proposed by the aforementioned disciplines with investigative practices seems to be an important path.
Based on the topics covered, the aim of this work was to investigate the perception of teaching degree students in Biological Sciences in a practical activity in Science Teaching based on investigation. This work also analyzed how these experiences can contribute to classroom practice. Therefore, I intend to answer the following questions: i) What is the point of view of Teaching degreee students regarding research in the classroom?; ii) What is the contribution of research experiences in changing the conceptions of teaching degree students?
iii) Teaching Practices disciplines help teaching degree students acquire skills in inquiry- based Science Teaching?
This work features a multiple case study approach in order to make sense of the relationships between the subjects' conceptions and actions in relation to the investigation of their actions (HUBERMAN; MILES, 1994). The research participants for the development of activities correspond to students enrolled in the disciplines of Education Practices in Biology 1 and Education Practices in Biology 2 arranged over the years 2017 to 2019 (five semesters, 8 classes) of the Teaching Degree in Biological Sciences at the University of Brasília. The subjects of Teaching Practices in Biology 1 and 2 constitute subjects with practical activities developed in groups in which students propose and prepare an education research project to
be implemented in the classroom with an investigative character, which can be completed in up to six months. Students at the beginning of the course are informed that the work culminates in a final presentation for the whole class and that the objective is to defend the elaborated proposal (theme, problem, methodology, result and conclusions).
This work features a multiple case study approach in order to make sense of the relationships between the subjects' conceptions and actions in relation to the investigation of their actions (HUBERMAN; MILES, 1994). The research participants for the development of activities correspond to students enrolled in the disciplines of Education Practices in Biology 1 and Education Practices in Biology 2 arranged over the years 2017 to 2019 (five semesters, 8 classes) of the Teaching Degree in Biological Sciences at the University of Brasília. The subjects of Teaching Practices in Biology 1 and 2 constitute subjects with practical activities developed in groups in which students propose and prepare an education research project to be implemented in the classroom with an investigative character, which can be completed in up to six months. Students at the beginning of the course are informed that the work culminates in a final presentation for the whole class and that the objective is to defend the elaborated proposal (theme, problem, methodology, result and conclusions).
Data analysis was performed based on the theoretical assumptions of Bardin (2011) for content analysis. It is noted that, in summary, in this type of analysis, initially all the material produced is read and then, it is searched for words, themes, expressions that can be configured in analysis categories, which are later discussed and interpreted in confrontation with literature (BARDIN, 2011). The research categories emerged from the data contained in the reports, based on the students' reflections on the vision of research in Science Teaching and its relations with the disciplines of practice. The analysis resulted in 3 categories: i) the first section describes the reflections of the teaching degree students and their respective interpretations of the experience accumulated during research work in Science Teaching, ii) the second presents the understandings of research in Science Teaching, iii) and finally, the third reports the associations of practical disciplines with the exercise of an investigative activity. In order to preserve the anonymity of the students, the reports were named by the letter “EST” (referring to student) followed by numbering.
Regarding experiences throughout the process of teacher education, most undergraduates (37, 82%) reported having three types of experiences related to the use of
research in the classroom. However, the other teaching degree students (5, 18%) had misconceptions and opinions about this methodology. These students presented reflections relating the investigation process to other teaching methods (such as practical, experimental activities), suggesting that there is confusion with the term. These ideas relate to many of the misconceptions and myths that educators have about research (NRC, 2000).
The experiences mentioned regarding the experiences were: i) initial difficulties in proposing an investigation; ii) overcoming difficulties; and iii) experience a feeling of carrying out the activity. However, the reports presented varied in terms of the intensity with which the feelings were described.
In the initial phase of project implementation, the undergraduates described predominantly pessimistic experiences associated with their feeling of difficulty in implementing the activity, due to the inexistence between real applied practice and theoretical knowledge. These experiences can fill the gap between pedagogical theory (content) and teaching practice (ADLER; ZION; RIMERMAN-SHMUELI, 2019). The teaching degree students also faced a lack of practical preparation to manage a classroom, as can be seen:
[...] when we started working on the theme in the classroom, the students were very anxious, which generated a lot of conversation and discussion during the development of the activity. … (EST 14)
There was a lot of discussion about group formation, exchanging colleagues, choosing places [...] the lack of discipline ended up causing a lot of wasted time in the classroom to reach a consensus... (EST 23)
[...] the students' lack of discipline hindered class performance. The organization of the space ended up taking more time than the proposed activity and, therefore, we had losses in the implementation on the first day... (EST 27, our translation)
From the analysis of individual reflections, it was possible to verify that this feeling is closely linked to the stage of formulating hypotheses, in which, in addition, there is a lower perception of learning. In these moments of the discipline, it seems logical to find a certain “insecurity”, which may be related to the lack of confidence in their teaching skills. For this reason, it is necessary to explicitly address research activities in teacher formation programs, as was done in this study. As for the perception exercised by the teaching degree students in this initial stage, their reflections indicated a lack of preparation to manage the classroom.
I feel like I went through the activity quite directly, but I made a lot of adjustments at the beginning of the activity and ended up asking more questions. At the beginning of the activity I ended up choosing a few questions, ... questioning and observing the students, but it didn't work....
(EST 4)
I thought working a question with students would be difficult, but getting feedback from them was even worse. (EST 27)
I thought a lot about how exactly I would describe the construction of the hypothesis with the students... I thought about the experiences I had at university the possibilities emphasize the need for an answer that was not answered with "yes or no" (EST 31, our translation)
The student EST 27 also suggested that, although high school students have difficulty in creating hypotheses, the questions generated by them should be taken advantage of and tried to lead to the thought of a "hypothesis", without characterizing it, emphasizing the importance of working science based on inquiry, “you can't just know if it's a good hypothesis…it's expected to be tested” (EST 27). Another point highlighted at this time was that such activities required more intense initial planning, different from the way they planned traditional classes in the internship “[. ] working in this way is much more complicated than
working with traditional classes. ” (EST 31, our translation).
Despite numerous publications that support the advantages of an investigative approach (CHEN et al., 2014; MARSHALL et al., 2016), its teaching practice still remains a challenge. The lack of experiences that allow for an implementation in the classroom is still striking, considering the emphasis that research teaching has received in educational reforms in recent decades (NRC, 2000). Furthermore, in the few cases where this approach is applied, the misunderstanding of research teaching and the nature of science culminates in poor implementation (MCLAUGHLIN; MACFADDEN, 2014). Other factors identified as difficulties in using this approach are also highlighted, such as the planning and evaluation processes, the management of the classroom or the resources and restrictions of the educational system (ROMERO-ARIZA et al., 2020), as portrayed above.
After the initial stage of the project, the teaching degree students reported a greater amount of time spent to be able to deal with the difficulties they were facing in relation to the application of your activities in the classroom. As the project developed, the licensors understood the need for greater organization and planning to carry out the activity. Teaching degree students, with the help of the regent professor, intervened in the students' lack of discipline, mediated issues of conflicts that arose during the application and appropriated the idea of the fundamental role they played at that time.
I noticed that, despite being a graduate student, primary school students see us as the activity's conductors, and I'm responsible for organizing the class. the students are of a low age, which implies the need for a person to
coordinate their actions (EST 4, our translation)
At that point, the negative reflections of the teaching degree students were gradually reduced and replaced by positive experiences. In short, the experience of overcoming difficulties can be seen as a turning point in the perception of teaching degree students. Thus, we can infer that they begin to understand that the success of the application was basically their responsibility, being achieved with efforts, knowledge and acquired skills. At this stage, your doubts have been replaced by greater confidence.
In the middle of the development of activities, most undergraduates perceived a greater resourcefulness in the activities, understanding some advantages of working with research in Science Teaching. At this time, teaching degree students started to feel confident about the application. One of the aspects observed in this development phase of the activity was the opportunity to establish personal relationships with students.
Working with investigative activities in high school was very interesting and pleasant, through the discussions generated to create and answer the raised hypotheses, it was possible for me to help students individually. I was able to conduct the work of scientific thinking in the same way as my advisor does for me... (EST 14, our translation)
These results seem cohesive, considering that perhaps the participants did not have the time/opportunity to carry out research activities during their mandatory internships, considering that this approach is not yet widespread in educational practice (VÁZQUEZ; MANASSERO, 2015). Different from what was observed by Adler; Zion and Rimerman- Shmueli (2019), the results show that the reflections of the teaching degree students on procedural understanding, on learning as a process and on the affective point of view, ranged from moderate to high. These observations suggest the capacity of the teaching degree students to effectively support these aspects while guiding the activity.
In the final phase of the work, it was observed that almost all teaching degree students had a feeling of “duty accomplished” after the changes that took place in their classes. The discipline of students, which was previously considered an obstacle to the performance of the activity, was changed. According to the reflections presented, with the development of the activity, the teaching degree students managed to manage the class more effectively, thus conducting the work. In this way, it is possible to deduce that teaching degree students have become more aware of the process of scientific investigation, also contributing to better classroom management.
Another emerging category was “understanding research in Science Teaching”. In this
category, it was possible to infer that there is a greater understanding of the activity during the
experience. Teaching degree students reflected on the impact of investigative activities on their own knowledge and attitudes towards Science Teaching. Although they simulated different activities in the classroom, this understanding occurred mainly at the end of the activities, at which time they began to develop a greater understanding of the process, as can be seen in the following report:
Since the beginning of the activity I have had autonomy for my project. The ability to choose a topic in which I was interested to work with the students motivated me to commit to my observations, but it was only at the end that I was able to better understand what I was developing. (EST 22)
[...] different from the class format experiences I had from elementary school to higher education, in which there were only expository classes, a class with investigation was a challenge. A challenge because I had never had anything like it, but it revealed to me an effective method of dealing with topics that are not always pleasant for students..., it was at the end of my project that I managed to become the leader of the class and I was able to understand the skills that are developed in this kind of practice (EST 40, our translation)
These reflections are in line with other authors (KAZEMPOUR, 2013), indicating that the immersion of academics in classroom experiences can be a way to increase their knowledge and skills in scientific investigation, as well as their confidence and motivation to deal with an investigative activity in Science Teaching. Although the teaching degree students may have initial problems with the activities, upon completion a sense of satisfaction with successful activities is observable, followed by criticism about the projects.
In the field of inquiry-based teaching and learning, some authors suggest that professional development in the initial formation phase provides teachers with research experiences. This is because students who go through these challenges can develop better teaching practices that effectively guide their students through the investigation process (KAZEMPOUR, 2009). In addition, Sadeh and Zion (2009) suggest that teaching degree students who practice research activities exhibit a greater domain in the performance of research dynamics and processes.
According to the results, it was possible to observe that the involvement of teaching degree students in an investigation activity in Science Teaching focused more on the uncertainties of the scientific activity than on other aspects of the investigation process. According to Adler; Zion and Rimerman-Shmueli (2019), focusing attention on the uncertainty involved in the inquiry process is an important step towards enabling them to implement inquiry-based activities in the classroom and effectively guide their students through uncertain and unpredictable learning processes.
The teaching degree students who participated in the activities and presented the reflection discussed the ongoing process of an investigative activity. They stressed that this activity does not end when the project ends, as the context of each student brings questions that still need to be explored. They also mention the need for continuity of activity: “It would be interesting to continue the activity to be able to see the results over time” (EST 8, our translation). In this way, it is important that teachers approach the questions as a continuous process throughout the investigation process, while trying to find a solution to the scientific problem to be worked on (ADLER; ZION; RIMERMAN-SHMUELI, 2019). Based on these results, we propose that, in teaching degree courses, the continuous thinking underlying the research process is purposeful and explicitly structured in the pedagogical disciplines. The participants' reflections suggested an understanding of the scientific investigation process and a greater willingness and sense of preparation to incorporate research experiences in Science Teaching in their future classrooms.
Considering the reflections developed by the teaching degree students, the next category relates “the associations of practical disciplines with the exercise of an investigation activity”. According to Freitas and Villani (2016), undergraduates are apprentices who are actively building visions about teaching and learning based on personal experiences developed during lived experiences. In this way, the experiences lived in schools, through research, allow for greater reflection on pedagogical practices, as portrayed in the following reports:
Having contact with the proposed activity in the discipline contributed to better professional formation. Even if we do not continue in this area, this experience changes our look inside the classroom, as we learn to observe and try to understand what we are observing... becoming better teachers (EST 25)
The research experience is an active way of producing knowledge, not just reproducing it. This is very valuable, and I feel it should be encouraged more within educational institutions as it takes us out of the passive position in the realm of education and learning. (EST 36, our translation).
Some authors (DRESNER; WORLEY, 2006; MORRISON, 2008; ZION et al., 2018)
suggest that teachers in formation can develop a greater understanding of investigative science through individual achievements in their teaching degree courses. Therefore, courses that provide such hands-on investigative experiences can provide powerful tools to guide the ability of prospective teachers to guide their students in investigative work. (ZION et al., 2018).
In this scenario, Menezes (2017) states that the experience of research practice, assisted by reflections on teaching, can offer a possibility for the student to reflect on their professional training even in the face of difficulties. It is noteworthy that, “not every teacher, being reflective, is also a researcher, although the reverse is, by force, true” (LÜDKE, 2001,
p. 31, our translation). The research activities suggest that the researcher exercises a reflective posture, developing a critical sense (LÜDKE, 2001).
The perception that students have about their activities evidences the lived experience, corroborating the considerations made in other studies (TARDIF; LESSARD; LAHAYE1991; THERRIEN, 1997). Tardif, Lessard and Lahaye (1991) emphasize that teachers confer an individual status to knowledge from experience, in which, through this knowledge, they develop parameters to judge what they consider important as professional competence for teaching.
About the associations of the exercise of research with the disciplines of practices, some students reported:
The practice of a research activity awakened my interest in education even more (EST 2).
The discipline allowed me to have a close contact with the investigation, where I had to work on all the steps involved in the research process involved. I was also able to learn a lot in contact with the discussions produced by my students. (EST 16).
With a more critical look at the activities, I can understand that education is very complex. The empowerment of knowledge is the junction of theory, practice, field, among others, with fixed objectives that have been previously researched and analyzed so that real learning takes place (EST 19, our translation).
The practice of research developed as one of the pedagogical disciplines of the Teaching Degree in Biological Sciences course allows the student to professionally improve with the insertion of research in the Teaching of Biology. Thinking about how to contribute to the expansion of research spaces and reduce the space between the institution and the school, I consider Orso's (2000) statement:
There is a gap between what is taught and the reality experienced by the students. This finding leads to rethinking the work carried out at school and university, in such a way as to contribute to overcoming this fragmentation. It's true that I cannot understand all my questions, I end the work with the conviction that there is a lot to be studied in the teaching of biology (ORSO, 2000, p. 3, our translation).
Finally, all students described here also emphasize the practical experiences lived through research in the teaching of biology as a requirement for building knowledge and
learning in the sciences. These observations contribute to fostering the practice of research in the classroom, as well as in other question-based practices. More specifically, they suggest the importance of offering students who are in the process of formation to teaching opportunities to experience this didactic strategy in a practical way, in order to build a professional identity. This trend among undergraduates was also found in the literature (WINDSCHITL, 2003, MENEZES, 2017).
Trying to understand the contribution of research experiences in changing the conceptions of teaching degree students, it was observed that practical disciplines provide students with experiences that modify their conceptions of research in the classroom. These changes are presented in the way that students reflect on the research process in Science Teaching in the classroom, bringing them closer to the production of knowledge. Thus, it is possible to infer that the teaching degree students were able to understand the different aspects of inquiry-based learning. Our third question relates the importance of Teaching Practice disciplines and how they contribute to teaching degree students to acquire skills in inquiry-based Science Teaching. Despite noting the importance that practical disciplines have in the development of students, it is noteworthy that the research has some limitations. Regarding these limitations, it is mentioned that the study participants were observed in a situation of initial formation and not in their own classrooms, the type of interpretation of the results and the small sample size. Due to these limitations, we are unable to determine the degree to which the use of research in the classroom has developed a better understanding by teaching degree students of the main features of research. However, our results demonstrate that the involvement of undergraduate students in this process supported reflections on the dynamic characteristics of the investigation.
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