As aprendizagens do conceito energia do metabolismo celular nas interações entre professores e estudantes mediadas pelos livros didáticos de biologia do ensino médio

Abstract

O Programa Nacional do Livro Didático (PNLD) (BRASIL, 2011) é uma política pública que avalia, seleciona e distribui livros didáticos (LDs) para estudantes da educação básica brasileira. Apesar disto, os livros apresentam limitações e abordagens conceituais ou estruturais inadequadas, que repercutem no ensino e aprendizagem em sala de aula. Mesmo com abordagem variada dos conteúdos de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (CNTs), o LD constitui o principal recurso em sala de aula. É fundamental empreender esforços para uma compreensão ampliada das repercussões, no ensino, do tratamento dos conteúdos propostos nos LDs, que reforça uma visão linear e fragmentada dos conhecimentos científicos. A questão de pesquisa “Que evidências de aprendizagens do conceito „energia do metabolismo celular‟ podem ser identificadas no ensino de Biologia no EM a partir da interação professor e aluno mediada pelo LD?” orientou o processo. O entendimento de “energia” “não é algo simples nem consensual”; por isso foram observadas as descrições relativas à “energia” do metabolismo celular em oito coleções de LDs de Biologia do Ensino Médio (LDBEM) do Guia do PNLD/2012 (BRASIL, 2011) para a 1ª série. Fundamentada em Moraes e Galiazzi (2007), procedeu-se a transcrição de excertos dos LDBEMs analisados ao conceituar “energia” e suas relações com o metabolismo. Foi possível reconhecer um conjunto de descritores identificados por palavras que geraram unidades de análise, tais como: 1) seres vivos e energia na respiração, fermentação e fotossíntese; 2) energia nas substâncias, nas ligações e reações químicas dos organismos – ADP e ATP; 3) tipos e fontes de energia (cinética, potencial e de massa) (MOREIRA, 1998); 4) relações de energia na área de CNT; 5) representações de energia (figuras, modelos, tabelas...) Após, entrevistas semiestruturadas foram realizadas com cinco professores de Biologia do Ensino Médio, que utilizam LDBEM em suas aulas, acerca de suas concepções de “energia”. Outra etapa da pesquisa foi compreender as aprendizagens dos estudantes do EM sobre o conceito “energia”, por meio da análise das respostas obtidas na aplicação de um questionário estruturado e na elaboração de esquemas conceituais sobre o tema. As unidades, que emergiram da análise dos LDBEMs, nortearam a identificação dos recortes significativos das transcrições das entrevistas e possibilitaram perceber as compreensões dos professores acerca do conceito, bem como direcionaram as observações e descrições das respostas ao questionário e dos esquemas produzidos pelos estudantes. Explicitações do conceito nos LDBEMs, em sua maioria, estão distantes das concepções dos professores e das compreensões dos estudantes, constituindo obstáculos à aprendizagem. A triangulação dos dados da pesquisa permite reflexões sobre a significação conceitual e a necessidade de inter-relações na área de CNT, tanto na educação básica quanto na formação docente, relativas ao complexo conceito “energia” do metabolismo celular.

The National Textbook Program (NTBP) (BRASIL, 2011) is a public policy to evaluate, select and distribute textbooks (TB) to students in the Brazilian elementary education. However, the books it still features limitations and unsuitable conceptual or structural approaches that affect teaching and learning in the classroom. Despite the varied approach for contents in Nature Science and its Technologies (NST), the TB comprises the main recourse in the classroom. It is essential that efforts be made for a broader understanding of the repercussions in teaching of the handling of the contents proposed by the TB that reinforce a linear, fragmented view. The following research question “what learning evidence from the „cellular metabolism energy‟ concept can be identified in Biology teaching at the elementary education level from the teacher-student interaction that is mediated by the?”, guided the process. The understanding of “energy” cannot be seen as being neither simple nor consensual, thus the descriptions related to the cellular metabolism “energy” were observed from eight Elementary Education Biology from the /2012 (BRASIL, 2011) guide for the 1st grade. Based on Moraes & Galiazzi (2007), the transcription of the analyzed excerpts that conceptualized „energy‟ and its relationship with metabolism. It was possible to recognize a set of descriptors that were identified through words, which generated units of analysis such as: 1) Living beings and energy in breathing, fermentation and photosynthesis; 2) Energy in substances, chemical bonds and organism reactions – ADP and ATP; 3) Types and sources of energy (kinetic, potential and mass) (MOREIRA, 1998); 4) Energy relations in the CNT area; 5) Representations of energy (figures, models, tables...) After that, semistructured interviews were made with five Biology teachers who have used the Highschool Textbook in class about their conceptions of “energy”. Another research stage was to understand how learning takes place for intermediate education students regarding the “energy” concept through a questionnaire followed by the construction of conceptual schematics by the students. The units of analysis that arose from the Highschool Textbook analysis directed the significant cuttings of the interview transcriptions and allowed to perceived the teachers' understanding of the concept; and also guided the views for studying the schematics produced by the students. The majority of explanations for the concept in the Highschool Textbook are far from the teachers' conceptions and students' understanding, which constitutes obstacles to learning. Research data triangulation allows for reflections upon the conceptual significance and the need for interrelations in the CNT area, both in elementary education and in teacher training relative to the complex concept of cellular metabolism “energy”.