Estações experimentais em sala de aula para a aprendizagem investigativa do Som no 8º ano

Tese no âmbito do Doutoramento em Ensino das Ciências, Ramo de Ensino da Física e apresentada ao Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraO ensino da Física, no contexto de uma educação em Ciências, tem evoluído no sentido de acompanhar os avanços científicos, tecnológicos e pedagógicos, de modo a formar cidadãos que possam participar numa sociedade crítica e reflexiva. As diversas reformas educativas tentam implementar estratégias que motivem alunos e professores e diminuam o insucesso escolar que, nesta disciplina em específico, teima em manter-se elevado. Esta investigação desenvolve-se ao nível no ensino básico, nomeadamente com alunos do oitavo ano durante a sua aprendizagem sobre o tema Som. Apresenta-se uma estrutura baseada em atividades experimentais, adequadas às orientações emanadas pelos órgãos competentes, com o objetivo de estimular competências associadas a uma atitude de Inquiry, na aprendizagem da Física. Estas atividades estão organizadas segundo estações experimentais, rotativas, que se pretende que sejam potenciadoras de um desenvolvimento de competências cognitivas, atitudinais, processuais e de autonomia, resultando numa aprendizagem mais eficaz. A proposta incluiu aulas preparadas rigorosamente, atendendo aos objetivos que se pretendem alcançar com a execução de cada estação experimental. Aos sete professores que, em seis escolas diferentes, participaram nesta investigação foram fornecidos todos os recursos necessários à sua implementação, incluindo orientações, material e documentação. O projeto desenvolveu-se ao longo de quatro etapas, em anos letivos consecutivos – desde 2011/2012 até 2014/2015, interligadas de modo dinâmico numa estratégia de reflexão e ação. Os resultados de uma investigação educacional mista com uma parte quantitativa quase experimental apontam no sentido de uma aprendizagem mais eficaz alcançado pelas turmas experimentais em comparação com as turmas controlo. Salvaguarda-se que não se pretendem obter generalizações pois o contexto desta investigação não possibilita que sejam prudentemente realizadas. A análise do feedback dos professores fornece indicadores muito positivos – quer quanto ao resultado das aprendizagens quer à relevância que estes lhe atribuem. Obtém-se neste processo dados que reforçam a necessidade de formação contínua dos professores, numa perspetiva de investigação-ação, que premeie a proximidade entre investigadores e docentes nas escolas.Physics learning within the context of Sciences Education has changed in parallel with scientific, technological and pedagogical developments, towards a better education of future citizens able to participate in a critical and reflexive technological society. A sequence of educational reforms attempted to promote strategies able to increase physics teachers’ motivation and students’ active learning, aiming at the decrease of schools’ educational failures, especially in what concerns the teaching of physics, a subject well known as difficult to learn. The present research deals with physics teachers inducing 8th grade students to learn Sound. To stimulate inquiry competences since the first steps of physics learning, and in accordance with governmental orientations, one proposes a structure based on experimental stations built within the classroom, designed to develop cognitive, attitudinal and processual competences, including autonomy. Within a classroom, groups of students will cyclically use them and try to solve different tasks, negotiating understanding of previous knowledge. This proposal includes carefully prepared classroom activities, where the use of each experimental station is subject to well-defined objectives. Every resource, material and documents containing orientations both to the teacher and to the students working on the experimental stations, is at the disposal of every collaborating schoolteacher, as well as the availability of any previous discussions. Along four school years, namely from 2011/2012 up to 2014/2015, it was possible to complete four designing / action / reflection cycles. The results obtained from the present mixed educational research project, containing a quantitative quasi-experimental component, are clear about a more efficient learning of the experimental samples when compared with the control ones. However, there are no statistical inferences, due to the samples’ choice. The feedback from teachers’ questionnaires and interviews is positive both about the quality of the students’ learning and of their competences’ development. From the results one also concludes for the need of in-service teachers’ education projects, including action-reflection research activities eventually inserted within school-universities partnerships