FLUTUAR-AFUNDAR: concepções da criança V

[Continuação de FLUTUAR-AFUNDAR: concepções da criança IV]

Reflexão crítica: um renovado olhar…

Os alunos do 4º ano de escolaridade, depois das experiências de flutuação da bolinha de papel de alumínio e do seu afundamento (após a compressão do papel de alumínio - diminuição de volume), manifestam, aquando da dicussão, muitas dúvidas e incertezas quanto à equivalência de significados entre a conservação da quantidade de matéria e a conservação do peso1. O Tiago, um aluno especialmente reflexivo e inteligente, não está convencido de que há conservação do peso, que ficou igual. Ou seja, não reconhece que a variável peso foi controlada, por forma a deduzir que a diminuição do volume é a causa do afundamento. Apenas um aluno se pronuncia no sentido da conservação do peso, e sobre essa opinião há a concordância tácita de outros - não foi possível ao investigador recolher verbalizações explícitas do seu pensamento. Do ponto de vista do adulto, a uma quantidade de matéria constante (não acrescentei, nem retirei) equivale um peso constante, mas não é assim do ponto de vista das crianças. Isto obriga-nos a reflectir um pouco mais à luz das teses de Piaget & Inhelder (1971) sobre o desenvolvimento das noções de conservação de substância, de peso e volume. Segundo estes autores:

no curso de uma primeira etapa (até cerca de 7-8 anos, em média), a criança não admite a conservação de substância, nem a do peso nem a do volume; durante a segunda (de 8 a 10 anos, em média), ela admite a conservação da substância mas não a do peso nem a do volume; durante a terceira etapa (de 10 a 11-12 anos, em média), admite a da substância e a do peso, mas não ainda a do volume; por fim, a partir da quarta etapa (ou seja a partir dos 11-12 anos), ela admite simultaneamente as três formas de conservação. (Piaget & Inhelder, 1971: 37).

Quer isto dizer que uma determinada quantidade de água é vista como variável pelas crianças de 7-8 anos, ao passar por diferentes recipientes (1 litro de água, é "mais" água num recipiente estreito do que num recipiente largo - a criança toma o nível como indicador da quantidade); pelos 8-10 anos a criança reconhece que nesse processo de transvaze a quantidade de água se mantém constante, mas que o seu peso e o seu volume variam; pelos 10 a 11-12 anos desenvolve-se a noção de conservação do peso; e a partir dos 11-12 anos adquire a conservação do volume, passando a criança a dominar as três formas de conservação. Do ponto de vista do desenvolvimento psicológico da criança as noções de conservação da matéria, do peso e do volume têm valores cognitivos diferentes, numa ordem crescente da primeira para a última.

Os alunos do estudo a que nos vimos referindo têm entre 9 e 10 anos e apenas alguns têm já 10 anos de idade. Ou seja, do ponto de vista daqueles autores a maioria deles situar-se-ia na metade superior do intervalo da conservação da matéria (8-10 anos) e uns poucos situar-se-iam no início do intervalo de conservação do peso (10 a 11-12 anos).

Diversos estudos de inspiração Vygostskiana2 demonstram que o desenvolvimento das estruturas cognitivas e de estádios conceptuais podem ser antecipados em relação às idades preconizadas por Piaget3, por via de situações de aprendizagem apropriadas. Todavia, a progressão possível não é arbitrária. No caso em análise seria necessária uma antecipação da noção de conservação do peso em 2 a 3 anos. E todavia, os alunos não beneficiaram de um processo de aprendizagem especificamente orientado para o desenvolvimento da noção de conservação do peso.

Conjugando os dados recolhidos com a visão Piagetiana, concluímos que, só a título muito excepcional, poderá algum aluno incorporar a noção de que o peso se mantém constante, no seu raciocínio sobre o fenómeno de afundamento do papel de alumínio, depois de comprimido. À luz desta reflexão, assumimos que a questão Ao apertar a bolinha de papel de alumínio tirei (ou não) papel? pode-nos esclarecer quanto à compreensão de que a quantidade de matéria é constante, mas não quanto à conservação de que o peso é constante. Adiante voltaremos a esta questão.

1 Massa e peso são conceitos científicos distintos. A massa de um corpo é a medida da quantidade de matéria de que é feito; a massa permanece constante, qualquer que seja o lugar em que o corpo se encontre e por isso é uma característica desse corpo. O peso é a força com um corpo que é atraído para a Terra; essa força aumenta com a diminuição da distância entre o corpo e o centro do planeta. Por isso, o peso diminui com a altitude e aumenta do equador para os pólos (o achatamento dos pólos diminui a distância ao centro da Terra). Sendo variável em função do lugar, o peso não é uma característica do corpo. Porém, num determinado lugar, o peso tem um valor constante que depende apenas da quantidade de matéria do corpo. É por isso que para um determinado lugar é legítimo estabelecer-se a equivalência entre peso e massa. Esta diferença conceptual, do ponto de vista científico, corresponde também a uma diferença entre quantidade de matéria e peso, do ponto de vista do desenvolvimento cognitivo da criança.
2 A actividade sócio-cognitiva que acompanha o processo de aprendizagem, bem como o produto da aprendizagem, promovem o desenvolvimento das funções psicológicas superiores (Vygotsky, 1987; 1998).
3 Ver a título de exemplo o desenvolvimento do conceito de “ser vivo” no âmbito do Projecto ENEXP (Sá com Varela, 2004).

[Continuação em Flutuar-afundar: concepções da criança V]

FLUTUAR-AFUNDAR: concepções da criança IV

[Continuação de Flutuar-afundar: concepções da criança III]

A) A bolinha de papel de alumínio (continuação)

Os alunos são convidados a comprimir bem a bolinha de papel de alumínio e a verificarem experimentalmente o seu comportamento na água. Depois da observação de afundamento (antes flutuava) segue-se um processo de reflexão.

Questão 3

– O peso da folha de alumínio ficou diferente?

A Rita (9 anos) comenta: afundou-se porque não tem ar. Pergunto se o peso da folha de alumínio se alterou. Segundo o Tiago (9 anos) ficou inferior; a Rita (9 anos) é de opinião contrária: ficou superior; o Zé Pedro (10 anos) e o Tiago (9 anos) introduzem a variável volume do corpo: o volume ficou inferior; a Sofia (10 anos) discorda: o volume ficou igual. (…) O Fernando (10 anos) afirma que o peso não é o mesmo porque senão ficava a flutuar, só se depender do volume. Este aluno acaba de introduzir a possibilidade de a flutuação depender da coordenação entre peso e volume do corpo, porém não tem ainda a noção de conservação do peso. Alguém diz ainda que o ar faz que a bola tenha menos peso (situação inicial). (…)

Análise interpretativa

O Tiago, que é um dos melhores alunos, parece estar a pensar no volume (a questão referia-se ao peso) ao afirmar que ficou inferior. Logo adiante ele afirma que o volume ficou inferior, o que é revelador da dificuldade em se pronunciar sobre o peso, preferindo pronunciar-se sobre algo que para si está claro: a diminuição volume. O Fernando sustenta que houve variação do peso (senão ficava a flutuar), mas considera também que o peso pode constante se a variação de volume tiver influência na flutuação (na mente do aluno estará a diminuiçaõ de volume). A Rita, ao ver papel de alumínio afundar-se, diz que o peso ficou superior, o que corresponde à utilização do esquema leve-flutua/pesado-afunda. Talvez a Sofia fale do volume pensando no peso, pois é notório que o material foi comprimido: o volume ficou igual. Os alunos revelam muita dificuldade em operar com os conceitos de peso e de volume como entidades distintas entre si, e independentes do contexto dos fenómenos em estudo no momento.

Excerto do diário

Nesta altura senti necessidade de sublinhar a distinção entre peso e volume, dado que entre os alunos parecia existir essa confusão. Fiz referência a objectos familiares com o mesmo peso e diferentes volumes, por um lado, e objectos com o mesmo volume e diferentes pesos, por outro lado (…). Alguns alunos compreendem que há diminuição do volume quando o papel de alumínio se afunda, pois, a bolinha foi apertada e ficou mais pequena. Mas o Tiago insiste que isso é só nessa matéria. A fim de conhecer melhor as ideias dos alunos quanto ao peso, pergunto: – Ao apertar a bolinha de papel de alumínio tirei papel? Todos respondem que não, em coro. Pergunto se acrescentei papel e todos respondem também que não. – Então que podemos dizer acerca do peso, antes e depois de apertar a bolinha? É o mesmo, fica maior ou menor depois de apertada? O João (10 anos) conclui que o peso fica igual porque não fica com mais nem com menos papel. Alguns alunos manifestam a sua concordância. (…) Circulo pelos grupos e observo um aluno que comprime a bolinha de papel de alumínio, pisando-a com o sapato; observo ainda que alguns tentam dar à folha de alumínio afundada a forma inicial para a fazerem flutuar de novo. Entre os diversos comentários registo o seguinte: A bolinha amassada fura melhor a água. Pergunto porquê. Um aluno responde: Porque o peso uniu-se no mesmo sítio. Estamos perante uma noção intuitiva de densidade.

[Continuação em Flutuar-afundar: concepções da criança V]

FLUTUAR-AFUNDAR: concepções da criança III

[Continuação de Flutuar-afundar: concepções da criança II]

5. Objectos com a mesma quantidade de material1 podem flutuar ou não

Na discussão de turma (Sá, 1996), em dado momento os alunos oscilam entre o esquema leve-flutua/pesado-afunda, por um lado, e a ideia de que flutuar ou não é uma característica inerente ao material2 de que é feito objecto, por outro. Decidimos então promover situações de aprendizagem em que os alunos investigariam se objectos feitos de um mesmo material e com a mesma quantidade de material, logo com o mesmo peso (num determinado lugar), poderiam ter diferentes comportamentos na água.

Investigações realizadas em duas turmas do 4º ano de escolaridade

Tenha-se na devida consideração o facto de que tudo o que se relata a seguir ocorreu em turmas do 4º ano, já na parte final de uma intervenção pedagógica de cerca de 54 horas, distribuídas ao longo do ano lectivo, durante a qual os alunos foram treinados a pensar cientificamente no contexto de actividades experimentais, relacionadas com diversos tópicos científicos do programa do 1º ciclo (Sá, 1994, 2002; Sá, 1996).

A) – A bolinha de papel de alumínio

Questão 1

– Que acontecerá a esta bolinha de papel de alumínio se a colocarmos na água?

A maioria dos alunos é de opinião de que a bolinha de papel de alumínio se afunda. Esta previsão fundamenta-se no facto de tal objecto ter a aparência de ser feito de metal. Provavelmente estamos em presença da ideia de que é característico dos objectos de metal afundarem na água.

Os alunos realizam a actividade experimental e constatam que as evidências contrariam as suas previsões.

Questão 2

– Haverá alguma maneira de fazer com que o papel de alumínio passe a comportar-se de outro modo na água?

As ideias são escassas, mas são apresentadas algumas sugestões: pôr menos água; esticar a folha; a plasticina plana na água segura melhor. A Rita (9 anos) apresenta uma ideia bastante elaborada: A bola de alumínio se tiver ar flutua (situação inicial), não está completamente amassada. Esta explicação para a flutuação contém implicitamente uma ideia sobre o que fazer para que a bolinha se afunde. - Que fazer então para a bolinha afundar? – perguntei. Vamos amassá-la mais – respondeu um aluno.

Uma ideia, já anteriormente identificada, surge de novo: a quantidade de água influencia o fenómeno (pôr menos água). Nas palavras dos alunos estão implícitas novas ideias quanto aos factores que interferem no fenómeno da flutuação:

a) a superfície de contacto com o líquido (esticar a folha; a plasticina plana…)
b) ter ar ou não ter ar (a bola de alumínio se tiver ar flutua, não está completamente amassada).

Os alunos são convidados a comprimir bem a bola folha de papel de alumínio e a verificarem experimentalmente o seu comportamento. Depois da observação de afundamento segue-se um processo de reflexão.

Questão 3

– O peso da folha de alumínio ficou diferente?

1 Do ponto de vista do desenvolvimento cognitivo da criança, a noção de conservação de quantidade de matéria não é equivalente à noção de conservação do peso, como veremos mais adiante.

2 Note-se que em rigor, quando falamos de materiais ou substâncias puras, a densidade é uma sua característica que determina o seu comportamento na água. A densidade do ferro é superior à densidade da água, logo uma porção maciça de ferro afunda-se; a densidade da madeira é inferior à densidade da água, logo um fragmento de madeira flutua. Mas na abordagem destes fenómenos com as crianças devemos centrar a nossa atenção no comportamento dos objectos, cujas densidades médias dependem não só do material de que são feitos, mas igualmente do facto de terem ou não cavidades interiores ou concavidades.

PS:.[Continua em Flutuar-afundar: concepções da criança IV]

FLUTUAR-AFUNDAR! As concepções das crianças-II

[Continuação de Flutuar-afundar: concepções da criança I]

3. Flutuar ou afundar é um atributo do material de que é feito o objecto, que se transmite ao objecto

ferro sempre vai ao fundo; madeira sempre flutua.

Muitas crianças desenvolvem esta teoria quando se dão conta de que há objectos “grandes” e “pesados”, feitos de uma grande quantidade de material “leve”, que afinal flutuam. Um bocado de madeira flutua “porque é leve”, mas um tronco de árvore é “pesado” e no entanto também flutua. O esquema explicativo leve-flutua/pesado-afunda é posto em causa porque há objectos reconhecidos como “pesados” que afinal flutuam. Basta para isso ajudar os alunos e evocar determinados conhecimentos do seu quotidiano, como antes foi referido.

4. Flutuar ou não depende da quantidade de água e do nível da água

Numa turma do 4º ano, (em que se desenvolvia a investigação) com a devida anuência da professora, introduzi a seguinte questão:

- Porque razão há objectos que flutuam e objectos que se afundam?

Foi sugerido aos alunos que discutissem a questão em grupo, o que era já um hábito de muitas aulas anteriores. Ao fim de alguns minutos os grupos comunicam as suas ideias ao grupo-turma, através do respectivo porta-voz e de algumas intervenções complementares de outros alunos. No grupo 1 são apresentadas as seguintes ideias: o volume e o nível da água têm importância; se for mais leve flutua e mais pesada afunda; a quantidade de água tem importância, flutua melhor em muita água.

Nesta narrativa, para além do esquema explicativo muito corrente pesado/afunda-leve/flutua, surge com bastante clareza a ideia, já identificada em adultos, segundo a qual quanto maior a quantidade de água maior é a probabilidade de o objecto flutuar. O nível do líquido surge também como factor distinto da quantidade de água: acredita-se que quanto maior for a distância entre a superfície livre do líquido e o fundo do recipiente, mais facilmente o objecto flutuará.

Perante tais ideias, as questões poderão despertar nos alunos um renovado olhar.

- Então achas que o objecto flutua melhor em muita água! Ora no mar há imensa água; será que no mar nenhum objecto vai ao fundo?

- E no alto mar, é muito fundo, tem muita água por baixo! Será que uma pedra deixada cair de um barco no alto mar fica a flutuar, à superfície da água?

PS:.[Continua em Flutuar-afundar: concepções da criança III]

FLUTUAR - AFUNDAR! As concepções das crianças-I

1. O objecto flutua porque:

é fino; é plano; é comprido; é gordo, é pequeno; é leve…

São “explicações” que começamos a ouvir nas crianças por volta dos 4/5 anos e que em muitas delas se prolongam no 1º ciclo. Referem-se a uma característica visível do objecto, tendo um carácter descritivo e não explicativo. A característica que a criança invoca como explicação é o elemento perceptivo do objecto que aos seus olhos assume especial relevância. Por isso, tais “explicações” têm um carácter muito particular, variando, na mesma criança, de objecto para objecto, e, no mesmo objecto, de criança para criança.

2. Objectos “leves” flutuam e objectos “pesados” vão ao fundo

Trata-se de uma primeira tentativa de generalização, que se baseia na experiência quotidiana das crianças com objectos flutuantes, que na linguagem corrente se dizem “leves” (objectos feitos de madeira, de cortiça, de plástico, etc.) e com objectos não flutuantes, que vulgarmente se dizem “pesados” (objectos feitos de metal, pedras, etc.).

Porém, é muito frequente verificar-se que o esquema mental leve-flutua/pesado-afunda leva as crianças a mudarem de opinião acerca do que é leve ou pesado, formulando o seu juízo “definitivo”, depois de observarem o comportamento do objecto na água. Quando assim é, ser leve ou pesado não é o que determina o comportamento do objecto na água; é antes o comportamento do objecto que determina o juízo quanto ao que é ser leve ou pesado.

Significa isto que, na visão da criança, causa e efeito se confundem, podendo permutar entre si. Porém, a criança dá-se conta de que este jogo de inter-mutabilidade entre causa e efeito está viciado, quando é confrontada com situações que ela reconhece não fazerem sentido, como por exemplo:

- Bom, tu achas que o que é pesado afunda e o que é leve flutua! Então um grão de areia é pesado e um navio é leve?!

As crianças facilmente percebem que algo "não bate certo"... Trata-se de trazer à consciência das crianças conhecimentos que elas já possuem, para se promover o confronto entre esses conhecimentos e a teoria que estão a sustentar no momento. A consciência da contradição estimula a actividade mental de construção de novas teorias, bem como o confronto de diferentes pontos de vista. Aquele paradoxo gera grande tensão sócio-cognitiva nos alunos, o que põe em marcha o seu potencial reflexivo e criativo.

PS:.[Continuação em Flutuar-afundar: concepções da criança II]

As boas questões conduzem ao conhecimento!

Num pequeno grupo de crianças de 5 anos apresentei-lhes um frasco de vidro e travei com elas o seguinte diálogo:

P - O que há dentro deste frasco?, perguntei.

R - Não tem nada, disseram.

P - Nada? Já ouviram falar de ar?, perguntei.

R - Já.

P - Há ar nesta sala?

R - Não, só se abrirmos uma janela.

P - Mas vocês respiram ou não dentro da sala?

R - Sim, respiramos.

P - E o que é preciso para vocês respirarem?

R - Ar.

P - Então o que é preciso haver na sala para vocês poderem respirar?

R - É preciso ar.

P - Então na sala há ar ou não?

R - Há.

P - E dentro deste frasco o que há?

R - Tem ar.

Este exemplo de questionamento revela que as crianças são frequentemente contraditórias, mas isso não significa que não tenham apreço pela lógica. A contradição reside na ausência de consciência da contradição. As boas questões estimulam as crianças à reflexão, conduzindo assim à tomada de consciência da contradição - esforçam-se então por eliminar a contradição logo que dela tomam consciência.

Neste caso, as crianças compreendem que não é compatível o conhecimento de que respiram com a ideia de que não há ar na sala. Isso leva-as ao reconhecimento de que existe ar na sala e que sendo assim será natural que exista ar no frasco. A simples reflexão das crianças, pela via do questionamento do adulto, conduz ao conhecimento de que há ar na sala, sendo assim abandonada a ideia contrária inicial.

O ESTADO DE FLUXO: tornar fácil o que é difícil!

Nas Práticas EERC o professor promove um processo de aprendizagem que, exigindo de início uma actividade cognitiva simples, vai induzindo os alunos em actividade cognitiva progressivamente mais complexa. As crianças descobrem o prazer de pensar e deixam-se ir... Deste modo tem sido possível promover o estado de fluxo (Goleman, 2000) na sala de aula.

O estado de fluxo caracteriza-se por um alto nível de concentração e desempenho intelectual, associado a um estado de êxtase e reduzido esforço que, consequentemente, retarda o efeito de fadiga, podendo prolongar-se no tempo. Trata-se de uma aparente impossibilidade que, todavia, tem fundamentos neurobiológicos:

Quando observamos alguém em estado de fluxo, ficamos com a sensação de que o difícil é fácil; o desempenho óptimo parece natural e simples. Esta impressão equivale ao que se passa no interior do cérebro, onde se repete um paradoxo semelhante: as tarefas mais exigentes são desempenhadas com um dispêndio mínimo de energia mental. No fluxo, o cérebro encontra-se num estado de “controlo” perfeito em que a excitação e inibição dos circuitos neuronais estão sintonizadas com as exigências do momento. Quando as pessoas se entregam a actividades que, sem esforço, lhes captam e prendem a atenção, os seus cérebros “acalmam-se”, no sentido de que há uma diminuição da excitação cortical (Goleman, 2000:113).

Goleman, D. (2000). Inteligência emocional. Lisboa: Temas e debates, Ltda.