Habilidades investigativas no ensino fundamentado em modelagem

A promoção de um ensino pautado no desenvolvimento de habilidades mais gerais associadas ao pensamento científico, enfatizando o processo de construção desse conhecimento acima mas não independente do conhecimento de conteúdos específicos, tem assumido lugar de destaque no palco das discussões sobre o ensino de Ciências nas últimas décadas. Nessa perspectiva, atividades de ensino envolvendo modelagem apresentam grande potencial para favorecer o desenvolvimento desses conhecimentos, uma vez que esta consiste em um dos principais processos de construção da própria Ciência. As atividades de modelagem, conforme abordadas no presente trabalho, são atividades investigativas que exigem a construção ativa do conhecimento por meio da elaboração de respostas que neste caso consistem em modelos para determinados problemas. Ao participar das mesmas, os estudantes têm a oportunidade de desenvolver seus conhecimentos de conteúdo à medida que desenvolvem habilidades cognitivas, procedimentais e metacognitivas associadas ao pensamento científico. Todavia, há grande carência de estudos que identificam quais habilidades são empregadas pelos estudantes nesse processo, em que momentos do processo elas são necessárias e como os estudantes aprendem sobre o próprio processo de modelagem ao longo dessas atividades. O presente trabalho se propôs a identificar quais habilidades são empregadas e desenvolvidas por estudantes do ensino médio ao longo de atividades modelagem em química e como tais atividades contribuem para o conhecimento desses estudantes sobre a própria modelagem e seu papel na Ciência. Para isso, foram analisados os dados de uma turma de 26 estudantes do ensino médio (15-17 anos) coletados durante a utilização de três estratégias de ensino baseadas em atividades de modelagem. Os dados foram coletados por meio de registro em vídeo, atividades escritas, notas de campo e entrevistas individuais com uma amostra da turma. Neste trabalho foi construído um instrumento de análise específico, com categorias correspondentes à avaliação de como cada habilidade poderia ser manifestada. A análise do processo vivido pelos estudantes permitiu identificar as principais habilidades empregadas por eles ao longo dos processos de modelagem, bem como a recorrência dessas, associadas às etapas do processo de construção. Em relação à aprendizagem sobre modelagem, foram identificados elementos que os estudantes empregaram durante todo o processo, bem como a percepção deles sobre tais elementos. Os resultados desse trabalho permitiram concluir que a participação nas atividades de modelagem contribuiu para o desenvolvimento de determinadas habilidades científicas, assim como para a visão da natureza da Ciência dos estudantes.Discussions about science teaching during the last decades emphasised the need of favouring teaching situations aimed at the development of general skills related to scientific reasoning. This would highlight the knowledge building process together with the acquisition of specific content knowledge. From such a perspective, modelling-based teaching can highly favoured such knowledge development, because modelling is one of the main science building processes. Modelling activities, as assumed in this study, are investigative activities that require an active knowledge building from the generation of answers in this case, models for some problems. In so doing, students have the opportunity to develop their content knowledge whilst they develop cognitive, procedural, and metacognitive skills related to scientific thinking. However, there is a lack of studies that investigate which skills are used by students in this learning process; when, during the learning process, such skills are needed; and how students learn about the modelling process itself during the activities. In this study, we investigated (i) which skills are used and developed by medium level students when participating in chemistry modelling-based teaching activities, and (ii) how such activities contribute to students knowledge about modelling and its role in science. We analysed data from a 26 student (15-17 years) class collected from three modelling-based teaching strategies. Data were collected from class video-recording, students written activities, filed notes, and individual interviews conducted with a sample of students. We produced a specific analysis instrument composed of categories that allowed us to assess how each skill could be demonstrate itself. The analysis of the process experienced by the students made it possible to identify the main skills students used during the modelling-based teaching activities, the using frequency of such skills, and the relationships between the skills and the modelling stages. Concerning with learning about modelling, we identified the modelling elements that students performed during the whole process, and their own knowledge about such elements. From our results, we concluded that participating in modelling-based teaching activities has contributed to students use and development of some scientific investigative skills and to the development of their view about the nature of science