relatorio nacional pisa_2006

1

Ficha Técnica

Título

PISA 2006 – COMPETÊNCIAS CIENTÍFICAS DOS ALUNOS PORTUGUESES

Coordenação

Carlos Pinto-Ferreira

Autores

Carlos Pinto-Ferreira, Anabela Serrão e Lídia Padinha

Mapas construídos em http://www.statisticum.org

Edição electrónica

GAVE – Gabinete de Avaliação Educacional

Ministério da Educação

Travessa Terras de Sant’Ana, 15

1250-269 LISBOA

Tel. (+351) 213895200

Fax. (+351) 213895150

URL: http://www.gave.min-edu.pt

Dezembro 2007

Capa

PRUDE – Interface Design Gráfico, Lda.

2

ÍNDICE

APRESENTAÇÃO

INTRODUÇÃO

1. Organização do relatório

2. PISA 2006

2.1. Enfoque em ciências

2.2. Organização do estudo

2.2.1. Obtenção dos instrumentos de avaliação

2.2.2. Selecção dos alunos

2.2.3. Aplicação dos testes

2.2.4. Codificação

2.2.5. Obtenção da base dos dados

2.3. A amostra do PISA em Portugal

PARTE I – O perfil do desempenho dos alunos a ciências

1. Evolução do desempenho médio global ao longo dos 3 ciclos PISA (2000 -

2006)

1.1. O caso de Portugal

1.2. Portugal no contexto da OCDE

2. O que é que os alunos conseguem fazer em ciências

2.1. Distribuição dos alunos pelos diferentes níveis de proficiência na

escala global de ciências

2.2. Diferenças entre rapazes a raparigas no seu desempenho a ciências

2.3.Em que diferem os alunos com níveis de proficiência menor ou igual a

1 dos alunos com níveis de proficiência maior ou igual a 4

3. O desempenho dos alunos nas diferentes áreas de ciência

3.1.Comparação da distribuição dos alunos pelos diferentes níveis de

proficiência nas diferentes áreas de ciências

3.2. Diferenças entre rapazes a raparigas no seu desempenho nas

diferentes áreas de ciências

PARTE II – O perfil do desempenho dos alunos a leitura


2006)



3

Parte III – O perfil do desempenho dos alunos a matemática


2006)



REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXOS

Anexo 1 – Lista de países participantes no estudo do PISA

Anexo 2 – Tabela resumo dos níveis de desempenho global a literacia

científica

Anexo 3 – Descrição dos indicadores

4

APRESENTAÇÃO

O presente relatório pretende atingir três objectivos: por um lado, apresentar de

forma clara, concisa e sugestiva, os resultados dos desempenhos dos estudantes

portugueses no ciclo de 2006 do PISA, por outro, aprofundar uma perspectiva já

iniciada em 2003, de sugerir comparações de desempenhos entre ciclos,

propiciando uma visão dinâmica dos resultados e, por fim, levar a efeito a análise

desses resultados em confronto com elementos sócio-económicos e culturais do

meio envolvente, cujas repercussões nos desempenhos são, de há muito,

reconhecidas.

Para alcançar o primeiro objectivo, optou-se por apresentar a informação sob

forma pictórica, reduzindo os textos tanto quanto possível, dado que se supôs

que gráficos e figuras – quando bem escolhidos – são auto-explicativos. A maior

parte dos gráficos apresentados são inspirados nos formatos utilizados pela

própria OCDE no seu relatório internacional.

O segundo objectivo – a análise dinâmica dos resultados – corresponde a uma

tarefa a um tempo complexa e arriscada. Complexa e trabalhosa, dado que

pressupõe o processamento de três bases de dados (correspondentes a igual

número de ciclos PISA já terminados) recuperando o necessário conjunto de

variáveis; arriscada, porque as comparações entre apenas três ciclos permitem

tão-somente encontrar indícios ou sugestões de tendências num domínio – o da

educação – onde as alterações se produzem sempre lentamente e em que

mudanças bruscas decorrem provavelmente mais da presença de artefactos

metodológicos e menos de reais ganhos ou perdas nos resultados.

Finalmente, a análise dos elementos sócio-económicos e culturais – assente num

rico conjunto de variáveis – poderá ajudar a melhor diagnosticar a situação do

nosso sistema educativo, permitindo escolhas políticas assentes em melhores

fundamentos.

Este relatório deve ser entendido como uma peça preliminar de um trabalho que

terá continuidade num futuro breve: por essa razão, nesta fase, apenas será

publicado na Internet, onde se sujeitará às críticas e sugestões de todos os

interessados em matéria de educação e que serão acolhidas, com agrado, pelos

autores.

Carlos Pinto-Ferreira

(Director do GAVE)

5

INTRODUÇÃO

Este relatório pretende ser uma primeira análise aos resultados dos desempenhos

médios dos alunos portugueses nas diferentes áreas de avaliação do PISA 2006,

bem como uma contextualização dos mesmos nos resultados globais dos países

da OCDE1.

Este primeiro trabalho não pretende esgotar as possibilidades de exploração

destes resultados, mas apenas ser uma primeira abordagem que se espera,

venha a ser útil à comunidade educativa e ao público em geral.

1 – Organização do relatório

Este relatório encontra-se estruturado em três partes fundamentais, sendo cada

uma delas dedicada à análise do desempenho dos alunos nas diferentes áreas

integrantes do estudo PISA, a saber, ciências, leitura e matemática, nos

contextos nacional e internacional.

Antes da apresentação da análise dos dados propriamente dita será feita uma

breve descrição do projecto PISA e do seu enquadramento metodológico, no que

se refere à explicitação do seu quadro de referência (nomeadamente o conceito

de literacia e suas áreas de análise e da caracterização da população), dos seus

instrumentos de avaliação e a constituição da amostra para a aplicação do

estudo.

Neste terceiro ciclo do PISA foi dada preponderância à literacia científica, com

uma recolha intensiva no domínio das ciências. Assim, o enfoque dado à análise

subjacente a este relatório, centra-se nas ideias, conhecimentos e opiniões de

alunos de escolas portuguesas, com 15 anos de idade2, sobre variados assuntos

alusivos à ciência.

2 – O PISA 2006

O PISA é um estudo internacional sobre os conhecimentos e as competências dos

alunos de 15 anos avaliando o modo como estes alunos, que se encontram perto

de completar ou que já completaram a escolaridade obrigatória3, adquiriram

alguns dos conhecimentos e das competências essenciais para a participação

1 Países da OCDE e países parceiros (ver Anexo 1). 2 Alunos nascidos entre 01 de Fevereiros de 1990 e 31 de Janeiro de 1991 3 Que em Portugal é o 9.º ano de escolaridade.

6

activa na sociedade (OECD, 1999), tornando-se um desafio para as escolas se

adaptarem cada vez mais à vida moderna.

Este estudo encontra-se organizado por ciclos4 sendo cada um deles sobre as três

áreas de conhecimento: leitura, matemática e ciências, existindo, no entanto,

uma área de maior enfoque. Os primeiros dois ciclos, PISA 2000 e PISA 2003

incidiram predominantemente sobre leitura e sobre matemática,

respectivamente; o ciclo do PISA 2006 incidiu especialmente sobre ciências. O

que se pretende medir no PISA é, assim, o nível de literacia dos alunos de 15

anos de idade em cada uma das áreas referidas.

O conceito de literacia tal como é utilizado no PISA remete para a capacidade dos

alunos aplicarem os seus conhecimentos e analisarem, raciocinarem e

comunicarem com eficiência, à medida que colocam, resolvem e interpretam

problemas numa variedade de situações concretas (OECD, 1999 e 2003; GAVE,

2001). PISA defines scientific literacy as the capacity to use scientific knowledge,

to identify questions and to draw evidence-based conclusions in order to

understand and help make decisions about the natural world and human

interactions with it (OECD, 2003).

O aspecto essencial do PISA é o de assentar numa avaliação incidindo nas

competências que evidenciem o que os jovens de 15 anos sabem, valorizam e

são capazes de fazer em contextos pessoais, sociais e globais. Esta perspectiva

difere das que se baseiam exclusiva e exaustivamente nos curricula oficiais; no

entanto, inclui problemas situados em contextos educativos e profissionais e

reconhece o papel essencial do conhecimento, dos métodos, atitudes e valores

que definem as disciplinas científicas. A expressão que melhor descreve o objecto

de avaliação nas diferentes áreas no PISA é a de literacia.

2.1 – Enfoque em ciências

A actual corrente de pensamento acerca dos resultados desejados de uma

educação científica enfatiza o conhecimento científico (incluindo o conhecimento

da metodologia científica) e o reconhecimento da contribuição da ciência para a

sociedade. Estes resultados requerem a compreensão de conceitos e de

explicações científicas importantes, bem como do alcance e das limitações da

ciência no mundo. Implicam ainda uma atitude crítica e uma abordagem reflexiva

da ciência (Millar e Osborne, 1998).

O PISA 2006 propõe-se avaliar os aspectos cognitivos e não cognitivos da

literacia científica dos alunos de 15 anos. Os aspectos cognitivos incluem os

4 Cada ciclo tem 3 anos.

7

conhecimentos do aluno e a sua capacidade para utilizar efectivamente esses

conhecimentos, enquanto executa determinados processos cognitivos

característicos da ciência e da investigação científica, em contextos de relevância

pessoal, social e global. Na avaliação das competências científicas, o PISA

privilegia questões para as quais o conhecimento científico possa contribuir e que

poderão envolver o aluno, agora ou no futuro, na tomada de decisões.

Posto isto, e visto que este relatório incidirá sobre a análise dos resultados do

ciclo do PISA 2006, importa explicitar o que se entende por literacia científica. No

âmbito do PISA 2006, literacia científica refere-se, em termos individuais:

− ao conhecimento científico, e à utilização desse conhecimento para

identificar questões, adquirir novos conhecimentos, explicar fenómenos

científicos e elaborar conclusões fundamentadas sobre questões

relacionadas com ciência;

− à compreensão das características próprias da ciência enquanto forma de

conhecimento e de investigação;

− à consciência do modo como ciência e tecnologia influenciam os ambientes

material, intelectual e cultural das sociedades;

− à vontade de envolvimento em questões relacionadas com ciência e com o

conhecimento científico, enquanto cidadão consciente (OCDE, 2006b).

Na Tabela 1 são apresentados os quatro domínios de análise da literacia científica

no PISA 2006.

A avaliação de literacia científica no PISA 2006 não é uma avaliação de contextos.

Trata-se de uma avaliação de competências, de conhecimentos, e de atitudes tal

como se apresentam ou estão relacionados com os contextos. Ao seleccionar

contextos, é importante recordar que o objectivo da avaliação consiste em avaliar

competências científicas, compreensão, e atitudes que os alunos terão adquirido

terminada a escolaridade obrigatória.

Os contextos utilizados nos itens de avaliação são escolhidos à luz da sua

relevância face aos interesses e à vida dos alunos. Na construção e selecção dos

itens de ciências, são tidas em consideração as diferenças linguísticas e culturais

dos países participantes.

8

Tabela 1

Domínios de análise da literacia científica

Domínio de análise

Ciências

Contexto Reconhecer situações da vida quotidiana que envolvam

ciência e tecnologia.

Conhecimento

Compreender o mundo natural com base no conhecimento

científico, que inclui quer o conhecimento do mundo

natural, quer o conhecimento acerca da própria ciência

Competências

Demonstrar competências, o que inclui identificar questões

científicas, explicar fenómenos cientificamente e elaborar

conclusões baseadas em dados

Atitudes

Demonstrar interesse pela ciência, apoiar a investigação

científica e revelar motivação para agir com

responsabilidade face, por exemplo, aos recursos naturais

e ao ambiente.

Nota: Tabela construída com base na informação contida no enquadramento conceptual (OCDE,

2006b)

O conhecimento científico refere-se quer ao conhecimento de ciência (sistemas

físicos, sistemas vivos, da Terra e do Espaço e da tecnologia), quer ao

conhecimento acerca da própria ciência (identificação de assuntos científicos,

explicação científica de fenómenos, utilização de evidência científica). Dado que

apenas uma parte do conhecimento de ciência dos indivíduos pode ser avaliada

no PISA 2006, é importante estabelecer critérios claros para orientar a selecção

do conhecimento que é alvo de avaliação. Mais ainda, o objectivo do PISA

consiste em descrever até que ponto os alunos conseguem aplicar os seus

conhecimentos em contextos relevantes nas suas vidas.

As atitudes individuais desempenham um papel significativo no interesse, na

atenção e nas reacções dos indivíduos face à ciência e à tecnologia em geral. Um

dos objectivos da educação científica consiste no desenvolvimento de atitudes

que sensibilizem os alunos para as questões científicas e a subsequente aquisição

e aplicação de conhecimentos científicos e tecnológicos em benefício próprio ou

da sociedade.

9

Tabela 2

Contextos utilizados na avaliação de literacia científica no PISA 2006

Pessoal

(indivíduo, família)

Social

(comunidade)

Global

(mundo)

Saúde Preservação da saúde,

acidentes, nutrição

Controlo de doenças,

transmissão social,

opções alimentares,

saúde comunitária

Epidemias,

disseminação de

doenças infecciosas

Recursos

naturais

Consumo pessoal de

materiais e de energia

Sustentabilidade das

populações humanas,

qualidade de vida,

segurança, produção e

distribuição de comida,

fornecimento de energia

Renováveis e não

renováveis, sistemas

naturais, crescimento

demográfico, utilização

sustentável de

espécies

Ambiente

Comportamento

amigos do ambiente,

utilização e destino de

materiais

Distribuição da

população, gestão de

resíduos, impacto

ambiental,

clima local

Biodiversidade,

sustentabilidade

ecológica, controlo da

poluição, formação e

erosão de solos

Desastres

naturais

Naturais e induzidos

pelo Homem, decisões

sobre ordenamento

Mudanças bruscas

(sismos, condições

climáticas extremas),

mudanças lentas e

contínuas (erosão litoral,

sedimentação),

avaliação de riscos

Alterações climáticas,

impacto das guerras

modernas

Fronteiras da

ciência e da

tecnologia

Interesse pela

explicação científica de

fenómenos naturais;

passatempos

baseados em ciência;

desporto e lazer;

música e tecnologia

pessoal

Novos materiais,

invenções e processos,

alterações genéticas,

tecnologia bélica,

transportes

Extinção de espécies,

exploração do espaço,

origem e estrutura do

universo

Nota: Tabela construída com base na informação contida no enquadramento conceptual (OECD,

2006b)

10

No PISA 2006, a avaliação da literacia científica apresenta uma abordagem

inovadora no que respeita aos aspectos atitudinais das respostas dos alunos, que

são questionados sobre as suas atitudes e sobre o que pensam acerca da ciência,

não só no questionário do aluno como ao longo do caderno teste.

2.2 – Organização do estudo

Para possibilitar a comparação internacional dos resultados, a equipa

internacional do projecto estabelece as regras que todos os países devem

cumprir, em todas as diferentes fases conducentes à obtenção dos dados finais, a

saber:

− obtenção dos instrumentos de avaliação;

− selecção dos alunos;

− aplicação dos testes;

− codificação;

− obtenção da base dos dados.

Cada país é responsável pelo cumprimento de cada um dos pontos enunciados

mas existem controlos em cada um deles para que a equipa internacional possa

aferir do efectivo respeito pelo estabelecido.

2.2.1 – Obtenção dos instrumentos de avaliação

Os instrumentos utilizados, a nível internacional, foram construídos com base em

enquadramentos conceptuais elaborados para o efeito, para cada uma das áreas

de avaliação, e em especificações dos testes consensualmente aceites.

Em 2005 um conjunto muito vasto de itens foi alvo de um estudo-piloto, que

recolheu informação nos países participantes, com base no qual foi feita a

selecção para a aplicação do teste principal em 2006.

Os instrumentos que vieram a ser administrados foram testes de «papel e lápis»,

que foram respondidos por cada aluno num período total de duas horas, e

questionários. As questões apresentadas, nos treze diferentes tipos de cadernos,

incluíam itens de escolha múltipla e itens que requeriam dos alunos a produção

de respostas, umas mais curtas, outras mais elaboradas, para avaliação de

literacia científica, de literacia de leitura e de literacia de matemática.

Os questionários do PISA procuraram recolher informação sobre os alunos e os

seus contextos familiares, os seus hábitos de aprendizagem, as suas motivações

11

e as suas percepções do contexto de aprendizagem e do mundo que o rodeia,

incluindo a utilização de tecnologias de informação e comunicação em contexto

pessoal e escolar.

Neste sentido cada aluno respondeu, após os testes cognitivos de avaliação de

competências, a um questionário sobre si próprio e levou um questionário para

casa, para ser respondido pelo seu encarregado de educação, que devolveu

alguns dias depois, após ter sido completado.

Os responsáveis pelos Conselhos Executivos das escolas seleccionadas

responderam a um questionário próprio sobre as características da escola, o

corpo discente e docente, os recursos, a sua organização e a orientação escolar e

profissional. Estas informações permitiram identificar as semelhanças e diferenças

entre grupos de escolas, contribuindo para a definição do contexto educativo dos

alunos avaliados.

A adaptação nacional dos instrumentos de avaliação incluiu uma dupla tradução,

independente, dos instrumentos internacionais (partir de uma fonte em inglês e

outra em francês), conciliação das duas versões traduzidas, adaptação de

algumas questões ao contexto do país (sendo cada uma desta adaptações

autorizadas, caso a caso, pela equipa internacional se considerada relevante),

revisão linguística nacional e internacional, revisão gráfica do material feita

também a nível nacional e internacional. Só no final deste processo é que os

instrumentos foram editados para poderem ser aplicados.

2.2.2 – Selecção dos alunos

Em Portugal o PISA 2006 envolveu 173 escolas (sendo 155 públicas e 18

privadas5), abrangendo 5.109 alunos, desde o 7.º ao 11.º ano de escolaridade.

A selecção foi feita, pela equipa internacional do PISA, segundo um processo de

amostragem aleatória estratificada, a partir da informação de todas as escolas do

país. Em Portugal, explicitamente, foram tidas em conta nesta selecção a

representação das regiões6 e a tipologia de cada escola7. De uma forma implícita,

foram considerados a natureza institucional8 da escola e o índice de

desenvolvimento social9.

5 Classificação segundo o critério da principal fonte de financiamento das escolas. 6 NUT II – Alentejo, Algarve, Centro, Lisboa e Vale do Tejo, Norte, Região Autónoma dos Açores e Região Autónoma da Madeira. 7 Tipos de escola: Escola Básica do 2.º e do 3.º Ciclo; Escola Básica do 3º Ciclo e do Ensino Secundário; Escola Secundária. 8 Natureza institucional: Pública; Privada. 9 O índice de desenvolvimento social (IDS), estipulado para cada município, é composto com base nos índices: Esperança de vida à nascença; Nível educacional; Conforto e saneamento.

12

A população-alvo consistiu nos alunos que, no início do período de aplicação do

teste, tinham idades compreendidas entre os 15 anos e três meses e os 16 anos

e dois meses e que frequentassem a escola, independentemente do tipo de

instituição onde o fizessem.

A data de aplicação dos testes influencia portanto a definição da população. Como

as aplicações decorreram entre o dia 20 de Abril de 2006 e o dia 31 de Maio de

2006, foi estabelecido que os alunos que responderiam ao teste deveriam ter a

sua data de nascimento situada entre 1 de Fevereiro de 1990 e 31 de Janeiro de

2001.

Cada escola seleccionada foi contactada de modo a ter um interlocutor para o

projecto – o Coordenador de Escola. Foi enviado em Manual a cada um dos

coordenadores de escola explicando o projecto e estabelecendo as regras a

cumprir.

Em cada escola foi feita uma lista dos alunos que seriam seleccionáveis para a

aplicação do teste do PISA 200610 e, uma vez na posse da informação, foi feita

uma selecção aleatória de 40 desses alunos11 , caso o número de alunos da lista

ultrapassasse este valor.

2.2.3 – Aplicação dos testes

Os testes foram aplicados por pessoas que receberam formação prévia de modo a

que aos procedimentos internacionais fossem cumpridos. Esses procedimentos

constavam de um Manual do Aplicador e, algumas aplicações12 tiveram

verificação internacional feita presencialmente por inspectores de qualidade.

Todo o material de aplicação dos testes foi sempre transportado pelos Aplicadores

de Teste, de modo a nunca pôr em causa a confidencialidade do material.

2.2.4 – Codificação

Os instrumentos de avaliação, após a aplicação dos testes, foram alvo de

diferentes tratamentos – os questionários dos alunos e dos pais tiveram uma

codificação prévia das ocupações profissionais, segundo o código ISCO13, antes

de serem recolhidos numa base de dados; os 13 diferentes tipos de cadernos de

teste cognitivo foram organizados segundo regras estabelecidas

10 Todos os alunos nascidos entre 1 de Fevereiro de 1990 e 31 de Janeiro de 1991. 11 Utilizando para o efeito um programa informático construído pela equipa internacional do projecto. 12 Todas as escolas estavam informadas da possibilidade de visita para verificação de cumprimento de normas. 13 ISCO: International Standard Classification of Occupations, da Organização Internacional do Trabalho.

13

internacionalmente de modo a terem as respostas abertas codificadas por equipas

de codificadores das três diferentes áreas de literacia avaliadas. Os codificadores

receberam treino antes da realização da sua tarefa de modo a assegurar o

cumprimento das normas internacionais, explícitas no Manual de Codificação de

cada uma das áreas, e foram apoiados e coordenados ao longo de todo o

processo, de modo a obter uma codificação de qualidade14.

2.2.5 – Obtenção da base de dados

Toda a informação relativa ao projecto foi recolhida numa base de dados,

validada e enviada à equipa do projecto internacional.

Dela fazia parte a lista das escolas seleccionadas, a lista dos alunos

seleccionáveis, a lista dos alunos seleccionados, os questionários do aluno

incluindo TIC, os questionários aos pais, os questionários das escolas e as

respostas aos testes cognitivos.

Cada teste cognitivo estava organizado em quatro conjuntos de unidades15,

internacionalmente conhecidos por clusters. Esses conjuntos de unidades

repetiam-se no conjunto dos cadernos de teste, rodando a sua posição relativa,

de modo a assegurar que cada um deles aparecia em cada uma das quatro

possíveis posições de um caderno e que cada par de clusters aparecia junto em

quatro cadernos (mas em quatro diferentes posições). Este desenho da

elaboração dos cadernos de teste permitiu a construção de uma escala de

desempenho, associando a cada item, um ponto da escala de acordo com a

dificuldade do item, e cada aluno um valor na mesma escala, representando uma

estimativa das suas capacidades de desempenho.

A estimativa da dificuldade de cada item é feita levando em conta a percentagem

de alunos que dão uma resposta correcta a esse item. O resultado é um conjunto

de estimativas que permite a criação de uma escala contínua de representação

das competências científicas. Nesse continuum é possível estimar a localização de

cada aluno, e desse modo perceber qual o grau de competência que demonstra, e

é também possível estimar a localização dos itens, percebendo qual o grau de

competência expresso por cada pergunta.

Em 2006 a equipa internacional do projecto PISA construiu as escalas para cada

uma das competências científicas e para cada um dos domínios do conhecimento.

14 Foram efectuados controlos de fiabilidade a nível nacional (algumas respostas foram codificadas por quatro pessoas diferentes) e internacional (algumas respostas foram codificadas por codificadores intenacionais, para comparação com a codificação feita no país) . 15 Uma “unidade” é um conjunto de material de estímulo e das várias questões (itens) a ele associados.

14

Foi também construída uma escala conjunta, a que se convencionou chamar de

global, para as ciências.

Para facilitar a interpretação da pontuação atribuída aos alunos, a escala de

ciências foi construída de modo a ter uma média de 500 entre os países da OCDE,

com cerca de dois terços dos alunos da OCDE pontuando entre 400 e 60016.

No conjunto dos 25 países da União Europeia17 a média de desempenho na escala

global de ciências foi de 497.

16 Tecnicamente , a média do desempenho dos alunos a ciências, no conjunto dos países da OCDE foi ajustada para 500 e os dados de cada um dos países foram ponderado de modo a que todos contribuíssem de igual modo. 17 Alemanha, Áustria, Bélgica, Bulgária, Dinamarca, Eslováquia, Eslovénia, Espanha, Estónia, Finlândia, França, Grécia, Hungria, Irlanda, Itália, Letónia, Lituânia, Luxemburgo, Países Baixos, Polónia, Portugal, República Checa, Reino Unido, Roménia e Suécia.

15

PARTE I – O perfil do desempenho dos alunos a ciências

1 – O desempenho médio global ao longo dos 3 ciclos PISA (2000 - 2006)


O desempenho médio global dos alunos portugueses a literacia científica atingiu o

valor 474 no ciclo de 2006, tendo registado uma evolução positiva desde 2000

(de 459 em 2000 e 468 em 2003 – Figura 1). O ciclo PISA 2006 incidiu

particularmente em literacia científica pelo que os valores respectivos são mais

fiáveis do que os dos ciclos anteriores, devendo, por essa razão, ser considerados

como padrão de comparação. O gráfico de barras apresentado permite avaliar a

percentagem de contribuição de cada grupo de estudantes, segundo o ano de

escolaridade, para o resultado final.

Figura 1

Desempenho médio global a literacia científica – evolução temporal 2000-2006

Fonte: Bases de Dados do PISA 2000, 2003 e 2006

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

2000 2003 2006

7º ano 8º ano 9º ano 10º ano 11º ano

459 468 474

16

Os alunos portugueses de 15 anos, que realizaram o teste PISA, encontram-se

distribuídos por diversos anos de escolaridade, segundo as seguintes

percentagens: 7º ano – 6,6%, 8º ano – 13,1%, 9º ano – 29,5%, 10º ano –

50,7% e 11º ano – 0,2%. Os alunos do 10º ano, com percentagem mais elevada

e com níveis de desempenho alto, são os maiores contribuintes para o resultado

final de literacia científica.

De notar que, enquanto os alunos dos 7º, 8º e 9º anos exibem resultados

modestos – quando comparados com a média dos países da OCDE – os alunos

dos 10º e 11º anos revelam desempenhos muito acima dessa média. De notar

igualmente que a maioria dos países desenvolvidos apresenta ao teste apenas

alunos de um, ou no máximo, dois anos de escolaridade (tipicamente o 10º ou o

11º ano), dado que a retenção apenas é permitida em casos excepcionais nesses

países.

A análise da Figura 2 permite compreender uma das razões importantes pela qual

os alunos portugueses obtêm resultados de desempenhos inferiores à média da

OCDE.

Figura 2

Desempenho a literacia científica, por ano de escolaridade Evolução temporal 2000-2006


348

381

430

511

594

333

374

419

506

582

352

399

451

528

548

300

350

400

450

500

550

600

650

700


2000 2003 2006

M édia da OCDE

M édia PT (474)

17

A análise anteriormente apresentada sugere a conclusão de que, se por um lado

os alunos portugueses, na sua totalidade, exibem uma evolução positiva no que

respeita ao seu desempenho a literacia científica, por outro, o insucesso escolar

e, em particular, a persistência da repetência são dos elementos que se

encontram na base de resultados menos positivos quando comparados com os

dos seus colegas dos países mais desenvolvidos. Os alunos dos 7º e 8º anos, em

particular, não possuem os conhecimentos e as competências mínimas

necessárias para poderem realizar, com sucesso, o teste cognitivo do programa

PISA.

Os níveis de proficiência são definidos para efeitos de ilustração do que, em

média, cada aluno de cada um dos níveis consegue fazer.

As pontuações em ciências foram agrupadas em seis níveis, correspondendo o 6

ao mais alto (com as tarefas mais difíceis) e o 1 ao mais baixo (com as tarefas

mais fáceis). Existem alunos que não conseguem atingir o nível 1, ficando

definidos como estando “abaixo do nível 1”. Estes alunos não conseguem

demonstrar competências científicas básicas requeridas pelas tarefas mais fáceis

do PISA18.

A Figura 3 apresenta os desempenhos globais a literacia científica, nos três ciclos

PISA, por nível de proficiência atingido pelos alunos portugueses. O aspecto mais

saliente é o da redução da percentagem de alunos portugueses com

desempenhos abaixo do nível 1 (de 8,3% em 2000 para 5,8% em 2006),

registando-se melhorias em todos os outros níveis, embora estas sejam

relativamente reduzidas. Em particular, as percentagens de alunos portugueses

nos níveis de proficiência 3, 4 e 5, passaram de 25,62% (2000) para 28,8%

(2006), de 11,62% (2000) para 14,7% e de 2,1% (2000) para 3,0% (2006),

respectivamente.

18 Correspondem em média a 5,2% dos alunos, no conjunto de países da OCDE.

18

Figura 3 Desempenho a literacia científica, por nível de proficiência

Evolução temporal 2000-2006


O desempenho a literacia científica segundo os sexos apresenta uma evolução

peculiar: no ciclo de 2000 as alunas revelaram resultados ligeiramente superiores

aos dos alunos; no entanto, nos dois ciclos seguintes – 2003 e 2006 – os alunos

exibiram melhor desempenho do que as alunas, embora a diferença seja ligeira

(Figura 4).

Figura 4

Desempenho a literacia científica, por sexo Evolução temporal 2000-2006


100

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100

2000 2003 2006

Nível 1 Abaixo do nível 1 Nível 2 Nível 3 Nível 4 Nível 5 Nível 6

T = 459 T = 468 T = 474

462456

477

465

472471

425

450

475

500

525

2000 2003 2006

Alunas Alunos

M édia da OCDE

M édia PT (474)

19

1.2. Portugal no contexto da OCDE e dos outros países participantes

Quando comparados com os alunos dos outros países, os portugueses

apresentam um desempenho a literacia científica semelhante a outros países

mediterrânicos, como a Itália, Grécia e Israel (ver Mapa 1). A Figura 5 apresenta

as percentagens, por nível de proficiência, para todos os países envolvidos no

ciclo de 2006, para os países da OCDE em 2003 e em 2006, respectivamente,

ordenados por ordem decrescente de 2 a 6. A análise dos gráficos da Figura 5

mostra uma ligeira tendência de recuperação de resultados em termos de

literacia científica.

Por outro lado, confirma-se a já referida redução da percentagem de alunos com

desempenhos abaixo do nível 1. Como é fácil constatar, os alunos desses baixos

níveis de proficiência são, na sua maioria, estudantes dos 7º e 8º anos de

escolaridade.

20

Figura 5 Percentagem de alunos segundo o nível de proficiência Todos os países (2006) – OCDE (2003) e OCDE (2006)

Fonte: OCDE (2007), PISA 2006 - Science competencies for tomorrow's world, Paris: OCDE

21

Mapa 1

22

Figura 6 Comparações múltiplas entre países – Literacia científica - 2006

23

A Figura 6 mostra a comparação entre os desempenhos em literacia científica de

todos os países que participaram no estudo, ordenado pelas médias obtidas e

representando pictoricamente a estimativa dos respectivos erros-padrão.

No que respeita às diferenças de desempenho segundo o sexo, considerando

todos os países, verifica-se que essas são modestas, no caso da literacia científica

(cf. Figura 7 – a azul diferenças estatisticamente significativas; a cinzento,

diferenças não significativas; a rosa, Portugal).

Figura 7 Desempenho dos alunos e das alunas a literacia científica


Outro aspecto relevante a ter em consideração – quando se analisam diferenças

de desempenhos entre países – é a relação entre o índice sócio-económico e

cultural (ESCS) e os resultados alcançados pelos alunos. No caso de Portugal,

verifica-se que o nosso país se encontra no quadrante em que, simultaneamente,

se encontram desempenhos a literacia científica abaixo da média da OCDE e em

que o impacte da origem sócio-económica e cultural dos alunos se encontra

acima da média da OCDE (cf. Figura 8).

275

300

325

350

375

400

425

450

475

500

525

550

575

275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575

Desempenho dos alunos

Dese

mpenho d

as

alu

nas

Melhor desempenho das alunas

Melhor desempenho dos alunos

24

Figura 8 Desempenho dos alunos e o índice ESCS

Alemanha

Suíça

França

Coreia

Eslováquia

Dinamarca

Luxemburgo

Itália

Sérvia

Holanda

Turquia

PolóniaM acau - China

Hungria

Eslovénia

Noruega

Quirguizistão

Israel

Tunísia

Islândia

Finlândia

Estados Unidos

AustráliaReino Unido

Colômbia

Irlanda

Croácia

Jordânia

M éxico

Nova Zelândia

Letónia

Canadá

Áustria

Lituânia

Bélgica

Liechtenstein

Federação Russa

Argentina

Roménia

Brasil

Espanha

Indonésia

ChileUruguai

Estónia

Azerbaijão

Tailândia

Taipé - China

Grécia

M ontenegro

Hong Kong - China

Japão

República Checa

Bulgária

Portugal

Suécia

300

350

400

450

500

550

600

0102030

Desempenho a ciências - acima da médiaImpacto da origem sócio-económica - acima da média

M édia da OCDE

Desempenho a ciências - abaixo da médiaImpacto da origem sócio-económica - acima da média

Desempenho a ciências - abaixo da médiaImpacto da origem sócio-económica - abaixo da média

Desempenho a ciências - acima da médiaImpacto da origem sócio-económica - abaixo da média

Percentagem da variância do desempenho a ciências explicada pelo índice de estatuto sócio-económico e cultural

dos alunos (r2 X 100)

Desempenho

Forte relação entre o desempenho a ciências e a origem sócio-económica - acima da média da OCDE

Forte relação entre o desempenho a ciências e a origem sócio-económica - estatisticamente não diferente da média da OCDE

Forte relação entre o desempenho a ciências e a origem sócio-económica - abaixo da média da OCDE


Finalmente, há ainda a considerar o desempenho a literacia científica como

função do produto nacional bruto (per capita), expresso em dólares americanos

convertidos com recurso à paridade de poder de compra (ppp) e em função do

custo por aluno, i.e., a despesa acumulada em instituições de educação, por

estudante, com idades compreendidas entre os 6 e os 15 anos (valores em

dólares americanos convertidos em paridade de poder de compra) apresentados,

respectivamente nas Figuras 9 e 10.

Verifica-se que países como a República Checa, a Eslováquia, a Polónia e a

Hungria, tendo um PIB per capita semelhante ou mesmo inferior ao de Portugal,

apresentam resultados de desempenho superiores aos nossos. Por outro lado,

países com PIB per capita mais elevado, como a Grécia e a Itália, apresentam

resultados de desempenho semelhantes aos de Portugal.

No que respeita ao custo por aluno, Portugal apresenta custos semelhantes aos

da Nova Zelândia e Coreia, com resultados significativamente piores do que esses

países no que respeita ao desempenho em literacia científica.

25

Figura 9 Desempenho dos alunos e PIB per capita

Austrália

Áustria

Bélgica

Canadá

República Checa

Dinamarca

Finlândia

França

Alemanha

Grécia

Hungria

Islândia

Irlanda

Itália

Japão

Coreia

M éxico

Holanda

Nova Zelândia

Noruega

Polónia

Portugal

Eslováquia Espanha

Suécia

Suíça

Turquia

Reino Unido

Estados Unidos

y = 0.0018x + 453R² = 0.2451

400

425

450

475

500

525

550

575

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Desempenho

GDP it (US$ t d i


Figura 10

Desempenho dos alunos a literacia científica e custo por aluno

Austrália

ÁustriaBélgica

República Checa

Dinamarca

Finlândia

França

Alemanha

Grécia

Hungria

Islândia

Irlanda

Itália

Japão

Coreia

M éxico

Ho landa

Nova Zelândia

Noruega

Polónia

Portugal

Eslováquia Espanha

Suécia

Suíça

Turquia

Reino Unido

Estados Unidos

y = 0.0006x + 462R² = 0.1904

400

425

450

475

500

525

550

575

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000

Desempenho

C l ti dit (US$ t d i PP )


2 – O que é que os alunos conseguem fazer em ciências

Os alunos que participaram no ciclo do PISA 2006 tiveram de responder a uma

conjunto de testes sobre questões relacionadas com a ciência. Nestes testes os

alunos foram avaliados relativamente à sua capacidade de reconhecer questões

26

passíveis de serem investigadas cientificamente, de identificar a evidência

necessária a uma investigação científica, de tirar e avaliar conclusões, de

comunicar conclusões válidas e de demonstrar compreensão de conhecimentos

científicos. A cada um destes aspectos da literacia científica corresponde uma

classificação baseada no grau de dificuldade das tarefas que conseguiram realizar

com sucesso. Uma classificação global resume um desempenho global médio em

ciência.

2.1 – Distribuição dos alunos pelos diferentes níveis de proficiência na

escala global de ciências

Ao alunos portugueses obtiveram em 2006 um nível global médio de desempenho

a literacia científica de 474, sendo que, conforme mostra a figura seguinte,

quanto mais elevado o ano de escolaridade dos alunos, maior o seu desempenho

médio. Pode-se mesmo afirmar que os alunos dos 10.º e 11.º anos de

escolaridade obtiveram valores superiores à média da OCDE, afastando-se em

mais de 50 pontos da média nacional (528 e 548 respectivamente).

Figura 11

Desempenho a ciências segundo o ano de escolaridade – 2006

Fonte: Base de Dados do PISA 2006

Esta ideia de que à medida que os alunos vão avançando na sua formação

académica, obtêm melhor desempenho é reforçada pela figura seguinte, onde é

352

399

451

548

528

300

350

400

450

500

550

600


M édia da OCDE

M édia PT = 474

27

possível observar que são os alunos dos 10.º e 11.º anos de escolaridade que

obtêm os níveis mais elevados de proficiência19.

A figura 12 permite ainda verificar que, no seu todo, os alunos portugueses

obtiveram níveis médios de desempenho global fracos a moderados a literacia

científica, i.e., 97,1% dos alunos apresentaram níveis médios de desempenho até

ao nível de proficiência 4 e apenas 2,9% do total dos alunos obtiveram níveis

médios de proficiência elevados (níveis de proficiência 5 e 6). Todavia, ao analisar

apenas os alunos dos anos de escolaridade mais elevados verifica-se que estes

têm um perfil de desempenho ligeiramente diferente do conjunto dos alunos –

94,4% dos alunos do 10.º ano apresentam níveis médios de desempenho até ao

nível de proficiência 4 e 5,6% no níveis de proficiência 5 e 6; 84,5% dos alunos

do 11.º ano apresentam níveis médios de desempenho até ao nível de

proficiência 4 e 21,5% nos níveis de proficiência 5 e 6.

Figura 12

Percentagem de alunos segundo o nível de proficiência e o ano de

escolaridade (2006)


Quando se analisam os resultados dos alunos tendo em conta se frequentam uma

escola pública ou uma escola privada, verifica-se que é nas 18 escolas com

financiamento maioritariamente privado que os alunos atingem níveis de

desempenho global a literacia científica mais elevados (503) do que a média

nacional e ligeiramente mais elevados do que a média da OCDE. Nas escolas

19 Ver Anexo 2 sobre os níveis de proficiência a literacia científica.

100

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100


Nível 1 Abaixo de 1 Nível 2 Nível 3 Nível 4 Nível 5 Nível 6%

28

públicas os alunos atingem um nível médio de desempenho a literacia científica

apenas três pontos abaixo da média nacional, como mostra a figura 13.

Figura 13

Desempenho a ciências segundo a natureza do financiamento da escola – 2006


Já quando se analisam os níveis médios de desempenho a literacia científica dos

alunos segundo a região onde se localiza a escola que frequentam pode-se

observar na figura 14 que os alunos portugueses obtêm níveis de desempenho

muito semelhantes, sendo mais baixos nas ilhas (463 na Região Autónoma dos

Açores e 466 na Região Autónoma da Madeira) e os mais elevados no Algarve

(486), Centro (481) e Lisboa (477), que atingem valores acima da média

nacional. O mapa 2 dá uma boa ideia da distribuição nacional do desempenho a

literacia científica.

471

503

400

450

500

550

600

M édia da OCDE

M édia PT = 474

Públicas Privadas

29

Mapa 2

30

Figura 14

Desempenho a ciências segundo a região (NUT2) - 2006

Fonte: OCDE, Base de dados PISA 2006

Atendendo ao estatuto de imigração20 que os alunos portugueses detêm, verifica-

se que são os alunos nascidos em Portugal e que têm pelo menos um pai nascido

também em Portugal, os alunos nativos, que obtêm um nível de desempenho

mais elevado (479), ultrapassando mesmo a média nacional e afastando-se dos

alunos de 2ª geração e mais ainda dos de 1ª geração, como se pode ver na figura

15.

20 The index of immigrant background (IMMIG) was derived from students’ responses to questions about whether or not they, their mother and their father were born in the country of assessment or in another country. The response categories were then grouped into three categories: i) “native” students (those students born in the country of assessment or who had at least one parent born in that country); ii) “second-generation” students (those born in the country of assessment but whose parents were born in another country); and iii) “first-generation” students (those born outside the country of assessment and whose parents were also born in another country). For some comparisons, first-generation and second-generation students were grouped together under the name of students with an immigrant background (OCDE, 2007).

470481 486

472477

466463

400

450

500

550

600

Norte Centro Lisboa Alentejo Algarve Açores Madeira

M édia PT = 474

M édia OCDE

31

Figura 15

Desempenho a ciências segundo o estatuto de imigração - 2006


2.2 – Diferenças entre rapazes a raparigas no seu desempenho a ciências

Quando se comparam os desempenhos médios dos alunos com o das alunas

conclui-se, embora muito próximos, são os alunos que obtiveram resultados

ligeiramente melhores no PISA 2006 na área das ciências do que as alunas,

ultrapassando mesmo a média nacional (ver figura 16).

412

445

479

400

450

500

550

600

Nativos 1ª geração 2ª geração

M édia da OCDE

M édia PT = 474

32

Figura 16

Desempenho a literacia científica segundo o sexo – 2006


Relativamente às diferenças entre alunas e alunos, importa ainda referir que

quando se comparam os níveis médios de desempenho global a ciências das

alunas e dos alunos verifica-se que, em média, são estes que obtiveram melhores

níveis de desempenho, com mais de um quarto do total de alunos rapazes a obter

níveis médio, médio-alto (4, 5 ou 6), como mostra a figura seguinte.

Ao analisar os perfis de desempenho global a ciências dos rapazes e das raparigas

com mais detalhe verifica-se que, apesar de ligeiras diferenças, eles são muito

semelhantes, ou seja, independentemente do sexo dos alunos, eles

demonstraram possuir em geral baixos níveis de desempenho global nos testes

que realizaram a ciências (83,9% das alunas e 80,4% dos alunos obtiveram

níveis de proficiência a literacia científica igual ou inferior ao nível 3), muito

semelhante ao perfil nacional.

472477

400

450

500

550

600

M édia da OCDE

M édia PT = 474

Alunas Alunos

33

Figura 17

Percentagem de alunos segundo o nível de proficiência e o sexo - 2006


2.3 – Em que diferem os alunos portugueses com níveis de proficiência

menor ou igual a 1 dos alunos com níveis de proficiência maior ou igual a

4

O desempenho médio dos alunos portugueses em literacia científica é de um nível

de proficiência baixo – situa-se no nível 2, entre seis possíveis – tendo uma

elevada percentagem de alunos com níveis de proficiência muito baixos e uma

pequena percentagem de alunos com níveis altos de proficiência.

A fim de averiguar a existência da diferença significativa nos dois grupos de

alunos analisados – os que tiveram desempenho a literacia científica ao nível de

proficiência 1 ou inferior e os que tiveram desempenho em literacia científica ao

nível de proficiência 4 ou superior – relativamente a cada um dos indicadores,

realizou-se o teste estatístico de Mann-Whitney (teste não-paramétrico para duas

amostras independentes). Os indicadores a seguir apresentados são os que

revelaram diferenças estatisticamente significativas entre os dois grupos de

indivíduos (p<0.001).

Para estabelecer o perfil dos alunos com melhores e piores desempenhos em

literacia científica foi feita a análise de indicadores, elaborados a partir da

informação recolhida dos questionários respondidos pelos alunos, sobre os seus

contextos familiares, sobre as suas motivações e percepções dos seus contextos

de aprendizagem e do mundo que os rodeia. Para melhor compreensão dos

100

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100

Total A lunas Alunos

Nível 1 Abaixo de 1 Nível 2 Nível 3 Nível 4 Nível 5 Nível 6%

34

constructos utilizados nesta análise, encontram-se no anexo 3 as questões que

serviram de base à elaboração de cada um deles. Os valores expressos nas

figuras que se seguem são percentagens das médias relativamente ao máximo

de cada uma das escalas.

Figura 18

Contexto familiar dos alunos com nível de proficiência 1 ou inferior e dos alunos

com nível 4 ou superior – Posse de bens


Relativamente à posse de bens da família, na figura 18 são bem visíveis as

diferenças entre os dois grupos, bem como do estatuto sócio-económico e cultural

da família (ver figura 19). O nível mais alto da ocupação profissional entre o de

ambos os pais, codificada com o ISCO (International Standard Classification of

Occupations), bem como o número de anos de escolaridade mais alto entre o de

ambos os pais, revelam diferenças onde o número de anos de escolaridade médio

mais alto entre o de ambos os pais é de 7 entre os alunos com desempenho

médio em literacia científica no nível de proficiência 1 ou inferior, e de 12 anos

entre os alunos com desempenho médio em literacia científica no nível de

proficiência 4 ou superior.

-0,5

0,0

0,5

1,0CULTPOSS

HEDRES WEALTH

Proficiência <=1Proficiência >=4

WEALTH, Bem-estar da famíliaHEDRES, Recursos educacionais da famíliaCULTPOSS, Recursos culturais da família

35

Figura 19

Contexto familiar dos alunos com nível de proficiência 1 ou inferior e dos alunos

com nível 4 ou superior – Estatuto socioeconómico e cultural


Relativamente ao contexto de aprendizagem, envolvimento com a ciência, a

comparação entre os dois grupos é facilmente apreendida na figura seguinte.

Figura 20

Contexto de aprendizagem dos alunos com nível de proficiência 1 ou inferior e

dos alunos com nível 4 ou superior: Envolvimento com a ciência


-0,5

0,0

0,5

1,0ESCS

Ocupação profissional dos paisNível de educação dos pais


ESCS, Estatuto socioeconómico e cultural da família

-0,5

0,0

0,5

1,0INSTSCIE

INTSCIE

JOYSCIE

SCIEFUT


INTSCIE, Interesse geral na aprendizagem de ciências JOYSCIE, Prazer nas ciências INTSTSCIE, Motivação para as ciências enquanto instrumentoSCIEFUT, Motivação para futuro relacionado com ciências

36

Igualmente assinalável é a diferença entre o auto-conhecimento que os alunos

dos dois grupos possuem de si mesmos, a percepção relativamente à utilidade do

que aprendem na escola como preparação para uma carreira ligada às ciências e

a informação de que dispõem sobre as carreiras científicas, todas elas com

valores mais elevados associados aos melhores desempenhos.

Figura 21


dos alunos com nível 4 ou superior: Carreiras científicas e auto-conhecimento em

ciências


Relativamente à apreciação, em geral, das ciências e investigação científica e à

percepção pessoal dos alunos de ambos os grupos sobre a contribuição das

ciências e tecnologia para a compreensão do mundo e o desenvolvimento das

condições de vida, ao valor extrínseco e intrínseco das ciências e à participação

dos alunos em actividades não obrigatórias relacionadas com ciências, são um

importante indicador do envolvimento do aluno na aprendizagem de ciências e da

medida do seu desempenho. As diferenças entre os dois grupos são visíveis na

figura 22.

-0,5

0,0

0,5

1,0SCSCIE

SCIEEFF

CARPREP

CARINFO


SCIEEFF, Auto-eficácia em ciênciasSCSCIE, Auto-conceito em ciênciasCARPREP, Preparação escolar CARINFO, Informação do aluno

37

Figura 22


dos alunos com nível 4 ou superior: Valorização das ciências e actividades

científicas


Em relação aos assuntos ambientais e sua percepção pelos dois grupos de alunos,

figura 23, não deixa de ser curioso observar que o optimismo em relação às

questões ambientais é superior no grupo de alunos com pior desempenho.

Figura 23


dos alunos com nível 4 ou superior: ambiente


-0,5

0,0

0,5

1,0GENSCIE

PERSCIE SCIEACT


GENSCIE, Valor geral das ciênciasPERSCIE, Valor pessoal das ciências SCIEACT, Actividades científicas

-0,5

0,0

0,5

1,0ENVAWARE

ENVOPT RESPDEV


ENVAWARE, Consciência dos assuntos ambientais ENVOPT, Optimismo ambiental RESPDEV, Responsabilidade por desenvolvimento sustentável

38

Os indicadores da figura 24 encontram-se mais relacionados com a percepção dos

alunos sobre o ensino e aprendizagem de ciências, ou seja, a actuação dos seus

professores de ciências em sala de aula e a sua interacção com os mesmos.

É interessante verificar como os alunos com piores desempenhos referem a sua

maior interacção com os professores e a utilização da experimentação, o que se

pode interpretar como uma estratégia dos professores para conseguirem a

melhor apreensão dos alunos com maiores dificuldades.

Figura 24


dos alunos com nível 4 ou superior: ensino e aprendizagem de ciências


Em relação à utilização de tecnologias de informação e comunicação, é uma vez

mais interessante ver o que se passa nos dois grupos de alunos:

-0,5

0,0

0,5

1,0SCAPPLY

SCINTACT SCINVEST


SCINTACT, Interacção com os professores de ciências SCINVEST, Investigação em ciências SCAPPLY, Aplicações ou modelos

39

Figura 25


dos alunos com nível 4 ou superior: tecnologias de informação e comunicação


Enquanto que, em relação à utilização de programas a diferença entre os dois

grupos de alunos é pequena, em relação à utilização da Internet, os alunos com

pior desempenho revelam ter dificuldades.

3 – O desempenho dos alunos nas diferentes áreas da literacia científica

3.1 – Comparação da distribuição dos alunos pelos diferentes níveis de

proficiência nas diferentes áreas de ciências

Como foi anteriormente referido, dado que em 2006 o enfoque do ciclo incidiu em

literacia científica, os alunos de cada país foram submetidos a um conjunto de

testes, que entre outros, tinha como objectivo aferir três competências científicas

distintas – explicação científica de fenómenos, identificação de assuntos

científicos e utilização de evidência científica. Isto porque é importante, mas não

suficiente, que os alunos sejam capazes de compreender teorias e fenómenos

científicos tão bem como explicar cientificamente os mesmos, mas devem

também ser capazes de reconhecer quais as questões que podem e devem ser

tratadas cientificamente e ver como podem utilizar os resultados da ciência, de

forma a aplicar os seus conhecimentos científicos.

-0,5

0,0

0,5

1,0HIGHCONF

INTCONF PRGUSE


PRGUSE, Utilização de programas INTCONF, Auto-confiança na utilização da Internet HIGHCONF, Auto-confiança na utilização de alta tecnologia

40

Dado que apenas uma parte do conhecimento de ciência dos indivíduos pode ser

avaliada no PISA 2006, é importante estabelecer critérios claros para orientar a

selecção do conhecimento que é alvo de avaliação. Mais ainda, o objectivo do

PISA consiste em descrever até que ponto os alunos conseguem aplicar os seus

conhecimentos em contextos relevantes nas suas vidas. Assim, o conhecimento

passível de avaliação é seleccionado a partir das grandes áreas dos sistemas

vivos, dos sistemas físicos e da Terra e do Espaço (OCDE, 2006b).

A figura 26 mostra que os alunos portugueses, apesar de possuírem perfis muito

semelhantes relativamente a cada uma das competências científicas referidas,

obtêm melhores resultados na identificação de assuntos científicos. A

competência “identificar assuntos científicos” abrange o reconhecimento de

questões passíveis de serem investigadas cientificamente, em situações

concretas, e a identificação de palavras-chave na procura de informação científica

a propósito de um determinado assunto. Inclui ainda o reconhecimento das

características-chave de uma investigação científica, como por exemplo: que

dados devem ser comparados, quais as variáveis independentes e as que devem

ser controladas, que informação adicional é necessária ou que tipo de

procedimento deve ser adoptado com vista à recolha de dados relevantes.

Contrariamente, é na competência “utilização de evidência científica” que os

alunos portugueses demonstram possuir mais dificuldades, obtendo níveis de

desempenho mais baixos. Esta competência requer que o aluno utilize

descobertas científicas como argumentos a favor de asserções ou conclusões.

Figura 26

Percentagem de alunos segundo o nível de proficiência e a áreas científica - 2006


100

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100

Explicação científica defenómenos

Identificação deassuntos científicos

Utilização de evidênciacientífica

Ciência (escala global)

Nível 1 Abaixo do nível 1 Nível 2 Nível 3 Nível 4 Nível 5 Nível 6%

41

3.2 – Diferenças entre rapazes a raparigas no seu desempenho nas

diferentes áreas de ciências

O nível de desempenho que os alunos portugueses demonstram possuir

relativamente às competências científicas ou às diferentes áreas do conhecimento

científico (sistemas vivos, sistemas físicos e Terra e Espaço) avaliadas no PISA

2006, não varia muito entre o grupo dos alunos e o das alunas. Se são os alunos

que demonstram, em média, um maior domínio nestes dois grupos –

competências científicas e conhecimentos científicos – é de destacar que as

alunas portuguesas demonstram uma maior competência na identificação de

assuntos científicos do que os alunos, como se pode observar através das figuras

seguintes.

Figura 27 Desempenho médio dos alunos nas várias competências científicas segundo o

sexo - 2006


Figura 28 Desempenho médio dos alunos nas várias áreas de conhecimento científico

segundo o sexo – 2006


469486

472477

480473

462

493

471

400

450

500

550

600

Explicação científica defenómenos

Identificação deassuntos científicos

Utilização de evidênciacientífica

Alunos Alunas Todos

479462

476480488

449

470472475

400

450

500

550

600

Terra e espaço Sistemas vivos Sistemas físicos

Alunos Alunas Todos

42

PARTE II – O perfil do desempenho dos alunos a leitura


1.1 O caso de Portugal

O desempenho médio global dos alunos portugueses a literacia de leitura atingiu

o valor 472 no ciclo de 2006, tendo registado uma evolução positiva

relativamente ao ano 2000 (com o desempenho de 470 em 2000 – cf. Figura 29)

e negativa relativamente a 2003 (com o desempenho de 478 nesse ano). O ciclo

PISA 2000 incidiu particularmente em literacia de leitura pelo que esse ano deve

ser considerados como padrão de comparação. O gráfico de barras apresentado

permite avaliar a contribuição de cada grupo de estudantes, segundo o ano de

escolaridade, para o resultado final.

Figura 29

Desempenho médio global a literacia de leitura – evolução temporal 2000-2006


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

2000 2003 2006


470 478 472

43

Tal como no caso da avaliação de literacia científica, os alunos do 10º ano, com

percentagem mais elevada e com níveis de desempenho alto, são os maiores

contribuintes para o resultado final do desempenho a leitura (cf figura 30).

De notar que, enquanto os alunos dos 7º, 8º e 9º anos exibem resultados

modestos – quando comparados com a média dos países da OCDE – os alunos

dos 10º e 11º anos revelam desempenhos muito acima dessa média. A elevada

repetência – e a respectiva recorrência – são, também neste caso, uma das

razões do relativamente fraco desempenho dos alunos portugueses em literacia

de leitura.

Figura 30

Desempenho a literacia de leitura, por ano de escolaridade Evolução temporal 2000-2006


A Figura 31 apresenta os desempenhos globais a literacia de leitura, nos três

ciclos PISA, por nível de proficiência atingido pelos alunos portugueses. O aspecto

mais saliente é a redução da percentagem de alunos portugueses com

desempenhos abaixo do nível 1 (de 8,3% em 2000 para 5,8% em 2006),

registando-se melhorias em todos os outros níveis, embora estas sejam

relativamente reduzidas. Em particular, as percentagens de alunos portugueses

332

375

438

532

603

326

373

428

519

585

328

391

448

532

584

300

350

400

450

500

550

600

650

700


2000 2003 2006

M édia da OCDE

M édia PT (472)

44

nos níveis de proficiência 3, 4 e 5, passaram de 25,62% (2000) para 28,8%

(2006), de 11,62% (2000) para 14,9% (2006) e de 2,1% (2000) para 2,8%

(2006), respectivamente.

Figura 31

Desempenho a literacia de leitura, por nível de proficiência evolução temporal 2000-2006

Fonte: Bases de Dados do PISA 2000, 2003 e 2006 O desempenho a literacia de leitura segundo os sexos apresenta uma evolução

característica, desde o ciclo de 2000, em que as alunas apresentam desempenhos

significativamente superiores aos dos alunos (figura 32).

Figura 32

Desempenho a literacia de leitura, por sexo Evolução temporal 2000-2006


100

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100

2000 2003 2006

Nível 1 Abaixo do nível 1 Nível 2 Nível 3 Nível 4 Nível 5

T = 470 T = 478 T = 472

Dif (2006,2000) = 2

482488

458

495

459

456

425

450

475

500

525

2000 2003 2006

Alunas Alunos

M édia da OCDE

M édia PT (472)

45

1.2 Portugal no contexto da OCDE e dos outros países participantes

Quando comparados com os alunos dos outros países, os portugueses

apresentam um desempenho a literacia de leitura semelhante a outros países

mediterrânicos, como a Itália, Grécia e Espanha, como se pode observar no mapa

3. A Figura 33 apresenta as percentagens, por nível de proficiência, para todos os

países envolvidos no ciclo de 2006, para os países da OCDE em 2003 e em 2006,

respectivamente, ordenados por ordem decrescente dos níveis 2 a 6. A análise

dos gráficos seguintes mostra uma ligeira tendência de recuperação de resultados

em termos de literacia de leitura.




escolaridade.

46



47

Mapa 3

Considerando que o ciclo especialmente devotado à literacia de leitura foi o de

2000, podem-se comparar desempenhos entre os resultados do ciclo de 2006 e

os de 2000. As diferenças registadas evidenciam que houve uma quase

generalizada redução nos níveis de desempenho neste domínio de avaliação (cf.

Figura 34).

48

Figura 34 Diferenças de desempenho em leitura - PISA 2000/2006 - OCDE

2000 superior a 2006 2006 superior a 2000--- +++-- ++- +com nível de confiança de 90%

Dif estatisticamente não significativacom nível de confiança de 99%

com nível de confiança de 95% *

Os países estão ordenados por ordem descendente das diferenças de desempenho entre 2006 e 2000.


De facto, verifica-se que os alunos portugueses demonstraram uma ligeira

melhoria de desempenho neste domínio; no entanto, tal facto apenas ocorreu,

com maior ou menor intensidade, na Hungria, Suiça e Alemanha (com valores

estatisticamente pouco significativos) e na Polónia e na Coreia (com elevado

significado estatístico), tendo em conta apenas os países da OCDE. Uma boa

apreciação das mudanças registadas pode ser conseguida pela consulta do mapa

4.

300

350

400

450

500

550

600Esp

anha -

--

Japão -

--

Islâ

ndia

---

Noru

ega -

--

Itália

---

França

--

Aust

rália

--

Gré

cia -

Méxic

o -

Suéci

a *

Irla

nda *

Rep.

Checa

*

Nova Z

elâ

ndia

*

Canadá *

Bélg

ica *

Din

am

arc

a *

Áust

ria *

Finlâ

ndia

*

Port

ugal *

Hungri

a*

Suíç

a *

Ale

manha*

Poló

nia

++

+

Core

ia +

++

Desempenho PISA 2000 Desempenho PISA 2006

49

Mapa 4

50

Figura 35 Comparações múltiplas entre países – Literacia de leitura - 2006

51

A Figura 35 mostra a comparação entre os desempenhos em literacia de leitura

de todos os países que participaram no estudo, ordenado pelas médias obtidas e

indicando os respectivos erros-padrão.


todos os países, verifica-se que essas são significativas a favor das alunas, no

caso da literacia de leitura (cf. Figura 36 – a azul diferenças estatisticamente

significativas; a rosa, Portugal).

Figura 35 Desempenho dos alunos e das alunas a literacia de leitura

250

275

300

325

350

375

400

425

450

475

500

525

550

575

250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575


Dese

mpenho d

as

alu

nas

Melhor desempenho das

alunas

Melhor desempenho dos

alunos


52

Parte III – Os alunos portugueses e a literacia matemática


1.1 O caso de Portugal

O desempenho médio global dos alunos portugueses a literacia matemática

manteve, no ciclo de 2006, o mesmo valor (466) atingido em 2003. Em 2003 o

PISA incidiu particularmente na avaliação em literacia matemática, razão pela

qual as comparações entre ciclos devem ser feitas relativamente aos dados de

2003. O gráfico de barras apresentado (figura 37) permite avaliar a contribuição

de cada grupo de estudantes, segundo o ano de escolaridade, para o resultado

final.

Figura 37 Desempenho médio global a literacia matemática – evolução temporal 2000-2006

Fonte: OCDE, Bases de dados, PISA 2000, 2003, 2006

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

2000 2003 2006


459 466 466

53

Embora os alunos do 9º ano tenham revelado desempenhos superiores aos

obtidos pelos seus colegas em 2003 (443 em vez de 417), o número mais

elevado de alunos nesse ano de escolaridade, aliado ao menor número de

estudantes nos 10º e 11º anos, cujo desempenho também melhorou

substancialmente – não foi suficiente para elevar o valor global do desempenho a

literacia matemática. Mais uma vez é possível constatar o baixo desempenho dos

alunos dos 7º e 8º anos de escolaridade, também a literacia matemática.

Figura 38 Desempenho a literacia matemática, por ano de escolaridade


Fonte: OCDE, Bases de dados, PISA 2000, 2003 e 2006.

A Figura 39 apresenta os desempenhos globais a literacia matemática, nos três

ciclos PISA, por nível de proficiência atingido pelos alunos portugueses. O aspecto

mais saliente é o aumento da percentagem de alunos portugueses com

desempenhos nos níveis 4 e 5 (de 13,4% em 2003 para 14,2% em 2006 e de

4,6% em 2003 para 5,2% em 2006, respectivamente).

335

373

428

507

541

330

374

417

504

591

337

387

443

520

559

300

350

400

450

500

550

600

650

700


2000 2003 2006

M édia PT (466)

M édia da OCDE

54

Em contrapartida verificou-se uma redução nas percentagens dos níveis 2 e 3 que

passaram de 27,1% (2003) para 25,3% (2006) e de 24,0% (2003) para 23,3%

(2006), respectivamente.

As percentagens relativas aos níveis 1, 6, e abaixo de 1 não tiveram alterações

significativas.

Os resultados no que respeita ao desempenho a literacia matemática revelaram

uma estagnação do ponto de vista quantitativo mas exibiram alguma melhoria

qualitativa (em termos de níveis de desempenho).

Figura 39 Desempenho a literacia matemática, por nível de proficiência


Fonte: OCDE, Bases de dados, PISA 2000, 2003 e 2006. O desempenho a literacia matemática segundo os sexos apresenta uma evolução

em que os alunos apresentam um desempenho significativamente superior ao das

alunas, situação contrária à que se verificou em literacia de leitura (cf. Figura 40).

100

80

60

40

20

0

20

40

60

80

100

2000 2003 2006

Nível 1 Abaixo do nível 1 Nível 2 Nível 3 Nível 4 Nível 5 Nível 6

T = 466T = 466T = 454

Dif (2006,2000) = 12

55

Figura 40 Desempenho a literacia matemática, por sexo


Fonte: OCDE, Bases de dados, PISA 2000, 2003 e 2006

1.2 Portugal no contexto da OCDE e dos outros países participantes

Tal como nos casos da literacia de leitura e da literacia científica, quando

comparados com os alunos dos outros países, os portugueses apresentam um

desempenho a literacia matemática semelhante a outros países mediterrânicos,

como a Itália, Grécia e Turquia (ver mapa 6). A Figura 41 apresenta as

percentagens, por nível de proficiência, para todos os países envolvidos no ciclo

de 2006, para os países da OCDE em 2003 e em 2006, respectivamente,

ordenados por ordem decrescente dos níveis 2 a 6. A análise dos gráficos

seguintes mostra que os resultados em termos de literacia matemática não

sofreram alterações.




escolaridade.

446

458464 460

472473

425

450

475

500

525

2000 2003 2006

Alunas Alunos

M édia da OCDE

M édia PT (466)

56



57

Mapa 6

Considerando que o ciclo especialmente devotado à literacia de matemática foi o

de 2003, podem-se comparar desempenhos entre os resultados do ciclo de 2006

e os de 2003. As diferenças registadas evidenciam que houve uma quase

generalizada redução nos níveis de desempenho neste domínio de avaliação (cf.

Figura 42).

58

Figura 42 Diferenças de desempenho em matemática - PISA 2006/2003 - OCDE

300

350

400

450

500

550

600

França

---

Islâ

ndia

---

Bélg

ica -

-

Japão -

-

Canadá -

Suéci

a -

País

es

Baix

os

-

Est

ados

Unid

os

-

Luxem

burg

o *

Esp

anha *

Noru

ega *

Esl

ováquia

*

Aust

rália

*

Rep.

Checa

*

Itália

*

Nova Z

elâ

ndia

*

Irla

nda *

Din

am

arc

a *

Áust

ria *

Port

ugal *

Turq

uia

*

Ale

manha *

Hungri

a *

Suíç

a *

Core

ia *

Finlâ

ndia

*

Poló

nia

*

Gré

cia +

++

Méxic

o +

++

Desempenho PISA 2003 Desempenho PISA 2006

2003 superior a 2006 2006 superior a 2003

--- +++

-- ++

- +

com nível de confiança de 99%



Dif estatisticamente não significativa

*

Os países estão ordenados por ordem descendente das diferenças de desempenho entre 2006 e 2003. Fonte: OCDE (2007), PISA 2006 - Science competencies for tomorrow's world, Paris: OCDE De facto, enquanto os alunos portugueses mantiveram o nível de desempenho

neste domínio relativamente ao ciclo de 2003, tendo em conta apenas os países

da OCDE, apenas elevaram o seu desempenho a literacia matemática a Hungria,

Suiça, Coreia e Finlândia (estatisticamente pouco significativo) e a Croácia e o

México (estatisticamente significativo) (ver mapa 7).

59

Mapa 7

60

Figura 43 Comparações múltiplas entre países – Literacia matemática – 2006

61

A Figura 43 mostra a comparação entre os desempenhos em literacia matemática

de todos os países que participaram no estudo, ordenado pelas médias obtidas e

apresentando a estimativa dos respectivos erros-padrão.


todos os países, verifica-se que essas são significativas a favor dos alunos, no

caso da literacia matemática (cf. Figura 44 – a azul escuro diferenças

estatisticamente significativas; a azul claro, diferenças não significativas; a rosa,

Portugal).

Figura 44

Desempenho dos alunos e das alunas a literacia matemática


275

300

325

350

375

400

425

450

475

500

525

550

575

275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575


Dese

mpenho d

as

alu

nas

Melhor desempenho dos alunos

Melhor desempenho das alunas

62

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

GAVE (2001), PISA 2000 – Resultados do estudo internacional, Lisboa: GAVE

GAVE (2003), PISA 2000 – Conceitos fundamentais em jogo na avaliação da

literacia científica e competências do alunos portugueses, Lisboa: GAVE

GAVE (2004), PISA 2003 – Resultados do estudo internacional, Lisboa: GAVE

MILLAR, R. e J. Osborne (1998), Beyond 2000: Science education for the future,

Londres: King’s College London, School of Education

OCDE (1999), Measuring Student Knowledge and Skills – A New Framework for

Assessment, Paris: OCDE Publishing

OCDE (2002), Sample Tasks from the PISA 2000 Assessment – Reading,

Mathematical and Scientific Literacy, Paris: OCDE Publishing

OCDE (2003), Literacy Skills for the World of Tomorrow – Further Results from

PISA 2000, Paris: OCDE Publishing

OCDE (2003), The PISA 2003 Assessment Framework – Mathematics, Reading,

Science and Problem Solving Knowledge and Skills, Paris: OCDE Publishing

OCDE (2004a), Learning for Tomorrow’s World – First Results from PISA 2003,

Paris: OCDE Publishing

OCDE (2004b), Education at a Glance – OCDE Indicators 2004, Paris: OCDE

Publishing

OCDE (2005), PISA 2003 Data Analysis Manual – SPSS Users, Paris: OCDE

Publishing

OCDE (2006a), Education at a Glance – OCDE Indicators 2006, Paris: OCDE

Publishing

OCDE (2006b), Assessing Scientific, Reading and Mathematical Literacy – A

Framework for PISA 2006, Paris: OCDE Publishing

OCDE (2007), PISA 2006 - Science competencies for tomorrow's world, Paris:

OCDE

UNESCO (1997), International Standard Classification of Education – ISCED 1997,

UNESCO – Institute for Statistics

SITES CONSULTADOS

http://www.pisa.oecd.org

https://mypisa.acer.edu.au

http://www.gave.min-edu.pt

http://www.statisticum.org

63

BASES DE DADOS UTILIZADAS

OCDE, Base de dados PISA 2000



64

ANEXOS

ANEXO 1

Lista de países que participaram no ciclo PISA 2006

Nota: os países assinalados com * são países parceiros da OCDE.

Argentina* Austrália Áustria

Azerbaijão* Bélgica Brasil*

Bulgária* Canadá Chile*

Colômbia* Croácia* República Checa

Dinamarca Estónia* Finlândia

França Alemanha Grécia

Hong Kong-China*

Hungria Islândia

Indonésia* Irlanda Israel*

Itália Japão Jordânia*

Coreia Quirguizistão* Letónia*

Liechtenstein* Lituânia* Luxemburgo

Macau-China* México Países Baixos

Nova Zelândia Noruega Polónia

Portugal Qatar* Montenegro*

Sérvia*

Roménia* Federação Russa*

Eslováquia

Eslovénia* Espanha

Suécia

Suíça Taipei - China*

Tailândia*

Tunísia* Turquia

Reino Unido

Estados Unidos Uruguai*

65

ANEXO 2

Tabela resumo dos níveis de desempenho global a literacia científica

O nível médio de desempenho global a literacia científica é um índice construído com base

na média de 5 variáveis presentes na base de dados dos alunos e que foram construídas

através das respostas dos alunos às questões de ciências nos testes cognitivos.

O quadro que a seguir se apresenta a descrição de cada um dos seis níveis de proficiência.

Nível Pontos de corte O que um aluno tipicamente sabe

6 mais de 707,81 Neste nível um aluno consegue identificar, explicar e aplicar conhecimentos científicos e conhecimentos sobre ciência num leque variado de situações complexas do dia-a-dia. Conseguem também relacionar informação de diferentes fontes para explicar um determinado fenómeno ou para dar resposta a um dado problema concreto. Consegue ainda demonstrar claramente um raciocínio científico avançado para a procura de soluções para situações científicas novas. Um aluno com este nível de desempenho consegue utilizar conhecimentos científicos e aplicá-los em decisões de nível pessoal, social ou até mesmo global.

5 633,14–707,81 Neste nível um aluno consegue identificar componentes científicas de um vasto leque de complexas situações reais, aplicar conceitos e conhecimentos de ciência nesses situações e é capaz de comparar, seleccionar e avaliar adequadamente o recurso a evidência científica para dar resposta a tais situações. A este nível os alunos conseguem utilizar de forma correcta capacidades de questionar, de relacionar conhecimentos e de criticar situações reais com que se deparem, conseguindo traçar explicações baseadas em evidência científica e argumentos baseados na sua análise crítica.

4 558,48–633,14 Um aluno com um nível 4 de desempenho consegue lidar eficazmente com situações e assuntos que possam implicar a necessidade de fazer inferência sobre um determinado conjunto de factos científicos. Consegue seleccionar e integrar explicações e/ou argumentos de várias disciplinas científicas e relacioná-las com aspectos reais do dia-a-dia. É capaz ainda de reflectir sobre as suas acções e tomar decisões recorrendo a conhecimentos científicos que tenha adquirido.

3 483,81–558,48 Tipicamente um aluno de nível 3 de desempenho é capaz de usar conceitos científicos e de fazer previsões ou providenciar explicações bem como de reconhecer questões que podem ser respondidas pela investigação científica e/ou identificar pormenores do que uma investigação científica envolve. É ainda capaz de seleccionar informação relevante a partir de dados variados e de tirar conclusões ou de fazer a sua própria avaliação de uma determinada situação.

2 409,14–483,81 Um aluno com nível de desempenho 2 possui conhecimentos científicos suficientes para conseguir fornecer explicações de situações familiares e tirar conclusões através de uma investigação simples. São ainda capazes de fazer interpretações muito simples de resultados de processos de investigação ou de um determinado

66

problema.

1 menos de 409,14 Um aluno com este nível de desempenho demonstram possuir um conhecimento científico muito limitado conseguindo aplicá-lo a situações muito simples e já suas conhecidas. Apenas conseguem apresentar explicações científicas óbvias e resultante de evidência científica.

Nota: Tabela construída com base no quadro de referência para o ciclo do PISA 2006 (OCDE, 2006a)

67

ANEXO 3

INTRODUÇÃO A informação utilizada na elaboração destes indicadores foi recolhida a partir dos questionários respondidos pelos alunos sobre o seu contexto familiar, sobre as suas motivações e percepções do seu contexto de aprendizagem e do mundo que o rodeia. Para melhor se entender os indicadores, apresentam-se as questões que serviram de base a cada um deles. Este anexo encontra-se organizado da seguinte forma: CONTEXTO FAMILIAR Posse de bens WEALTH, Bem-estar da família HEDRES, Recursos educacionais da família CULTPOSS, Recursos culturais da família Estatuto socioeconómico e cultural ESCS, Estatuto socioeconómico e cultural da família CONTEXTO DE APRENDIZAGEM Envolvimento com a ciência INTSCIE, Interesse geral na aprendizagem de ciências JOYSCIE, Prazer nas ciências INTSTSCIE, Motivação para as ciências enquanto instrumento SCIEFUT, Motivação para futuro relacionado com ciências Auto-conhecimento em ciências SCIEEFF, Auto-eficácia em ciências SCSCIE, Auto-conceito em ciências Valorização das ciências GENSCIE, Valor geral das ciências PERSCIE, Valor pessoal das ciências Actividades científicas SCIEACT, Actividades científicas Literacia científica e ambiente ENVAWARE, Consciência dos assuntos ambientais ENVOPT, Optimismo ambiental RESPDEV, Responsabilidade por desenvolvimento sustentável Carreiras científicas CARPREP, Preparação escolar CARINFO, Informação do aluno Ensino e aprendizagem de ciências SCINTACT, Interacção com os professores de ciências SCINVEST, Investigação em ciências SCAPPLY, Aplicações ou modelos Tecnologias de Informação e Comunicação PRGUSE, Utilização de programas INTCONF, Auto-confiança na utilização da Internet HIGHCONF, Auto-confiança na utilização de alta tecnologia

68

CONTEXTO FAMILIAR Posse de bens

Bem-estar da família Family Wealth ( WEALTH )

Q14 Na sua casa, qual é o número de:

(Por favor, assinale com X um quadrado em cada linha.)

0 1 2 3 ou mais

a) telemóveis? 4

b) televisões? 4

c) computadores? 4

d) automóveis? 4

e) casas de banho com banheira ou chuveiro? 4

Q13 Tem em casa:


Sim Não

b) um quarto só para si? 1 2

f) Ligação à internet? 1 2

m) máquina de lavar loiça? 1 2

n) leitor de DVD ou videogravador? 1 2

69

Recursos educacionais da família Home Educational Resources ( HEDRES)

Q13 Tem em casa:


Sim Não

a) uma mesa ou secretária onde estudar? 1 2

c) um sítio sossegado onde estudar? 1 2

g) a sua própria máquina de calcular? 1 2

k) livros que o ajudem nos estudos? 1 2

l) um dicionário? 1 2

Recursos culturais da família Cultural Possessions ( CULTPOSS)

Q13 Tem em casa:


Sim Não

h) clássicos da Literatura (por ex., obras de Luís de Camões)? 1 2

i) livros de poesia? 1 2

j) obras de arte (por ex., de pintura)? 1 2

70

Estatuto socioeconómico e cultural da família Index of Economic, Social and Cultural Status (ESCS) Este índice é utilizado no PISA desde 2000 e deriva de cinco outros índices, a saber:

O nível mais alto da ocupação profissional de ambos os pais O número de anos de escolaridade mais alto de ambos os pais O bem-estar familiar Os recursos educacionais da família Os recursos culturais da família

O índice utilizado em 2003 considerou não só os antecedentes familiares a nível da ocupação e educação dos pais como também as posses familiares, incluindo o número de livros existentes em casa. Em 2006 o índice foi construído da mesma forma, de modo a assegurar a comparabilidade entre ciclos de avaliação PISA.

Q5a Qual é trabalho principal da sua mãe (por ex., professora, ajudante de cozinha, empregada de limpeza)

(Se a sua mãe actualmente não trabalha, indique o último trabalho principal que ela teve.)

Por favor, escreva o nome do trabalho. ____________________________________________

Q5b Que faz a sua mãe no trabalho principal? (por ex., dá aulas numa escola secundária, ajuda a cozinhar num restaurante, limpa lojas e escritórios)

Por favor, descreva numa frase o que a sua mãe faz, ou fazia, nesse trabalho.

___________________________________________________________________________

Q8a Qual é o trabalho principal do seu pai? (por ex., enfermeiro, ajudante de cozinha, pescador)

(Se o seu pai actualmente não trabalha, indique o último trabalho principal que ele teve.)

Por favor, escreva o nome do trabalho. ____________________________________________

Q8b Que faz o seu pai no trabalho principal (por ex., trata de doentes, ajuda a cozinhar num restaurante, pesca sardinhas numa traineira)

Por favor, descreva numa frase o que o seu pai faz, ou fazia, nesse trabalho.

___________________________________________________________________________

As ocupações foram codificadas utilizando o código ISCO (International Standard Classification of Occupations), da Organização Internacional do Trabalho.

71

Q6 Qual foi o mais elevado nível de escolaridade concluído pela sua mãe?

Se não tiver a certeza da resposta, peça ajuda ao professor que está a aplicar o teste.

(Por favor, assinale com X apenas um quadrado.)

Curso geral do ensino secundário (ou equivalente) 1

Curso técnico, tecnológico ou técnico-profissional do ensino secundário / formação profissional de nível III 2

3.º ciclo do ensino básico (ou equivalente) / formação profissional de nível II 3

2.º ciclo do ensino básico (ou equivalente) / formação profissional de nível I 4

Nenhum destes. 5

Q7 A sua mãe possui alguma(s) das seguintes habilitações?



Sim Não

a) Licenciatura (ou equivalente) / mestrado / doutoramento 1 2

b) Bacharelato (ou equivalente) 1 2

c) Formação profissional de nível IV (curso de especialização tecnológica) 1 2

72

Q9 Qual foi o mais elevado nível de escolaridade concluído pelo seu pai?



Curso geral do ensino secundário (ou equivalente) 1

Curso técnico, tecnológico ou técnico-profissional do ensino secundário / formação profissional de nível III 2

3.º ciclo do ensino básico (ou equivalente) / formação profissional de nível II 3

2.º ciclo do ensino básico (ou equivalente) / formação profissional de nível I 4

Nenhum destes. 5

Q10 O seu pai possui alguma(s) das seguintes habilitações?



Sim Não

a) Licenciatura (ou equivalente) / mestrado / doutoramento 1 2

b) Bacharelato (ou equivalente) 1 2

c) Formação profissional de nível IV (curso de especialização tecnológica) 1 2

73

Q15 Quantos livros há na sua casa?

Conte com cerca de 40 livros por cada metro de prateleira. Não inclua revistas, jornais nem manuais escolares.


0-10 livros 1

11-25 livros 2

26-100 livros 3

101-200 livros 4

201-500 livros 5

Mais de 500 livros 6

A análise efectuada ao número de livros considerou apenas duas categorias – menos de 100 e mais de 100.

74

CONTEXTO DE APRENDIZAGEM Factores Motivacionais

Envolvimento com a ciência O questionário do aluno incluía perguntas sobre as motivações para aprender e se envolver em assuntos relacionados com ciências. Foram medidos quatro constructos com as respostas às referidas perguntas:

Interesse geral na aprendizagem de ciências (INTSCIE), onde as preferências pelas diferentes disciplinas afectam a continuidade e intensidade do envolvimento na aprendizagem, independentemente da motivação geral para aprender e onde a motivação intrínseca afecta positivamente o tempo dedicado a uma tarefa, as estratégias de aprendizagem (mais compreensivas), as escolhas de actividades e de desempenho, na ausência de recompensas extrínsecas; Prazer nas ciência (JOYSCIE); Motivação para as ciências enquanto instrumento (INTSTSCIE), importante prognóstico da selecção do curso, escolha de carreira e desempenho; Motivação para futuro relacionado com ciências (SCIEFUT).

Interesse geral na aprendizagem de ciências General Interest in Learning Science (INTSCIE)

Q21 Em que medida lhe interessa aprender acerca das seguintes áreas científicas?


Interessa-me

muito Interessa-me Interessa-me

pouco

Não me interessa

nada

a) Física 1 2 3 4

b) Química 1 2 3 4

c) Biologia vegetal 1 2 3 4

d) Biologia humana 1 2 3 4

e) Astronomia 1 2 3 4

f) Geologia 1 2 3 4

g) Como os cientistas concebem as experiências 1 2 3 4

h) O que é preciso para que uma explicação seja científica? 1 2 3 4

75

Prazer nas ciências Enjoyment of Science (JOYSCIE)

Q16 Em que medida concorda ou não com as afirmações abaixo?


Concordo

totalmente Concordo Não

concordo

Não concordo

nada

a) Divirto-me quase sempre quando estou a aprender ciências.

1 2 3 4

b) Gosto de ler textos sobre temas científicos. 1 2 3 4

c) Gosto imenso de resolver problemas de ciências. 1 2 3 4

d) Gosto de adquirir novos conhecimentos de ciências. 1 2 3 4

e) Interessa-me aprender ciências. 1 2 3 4

76

Motivação para as ciências enquanto instrumento Instrumental Motivation in Science (INTSTSCIE)



Concordo


concordo

Não concordo

nada

a) Vale a pena esforçar-me em ciências, pois isso vai ajudar-me na profissão que quero vir a ter.

1 2 3 4

b) O que aprendo em ciências é importante para mim, porque me vai ser útil nos meus estudos futuros.

1 2 3 4

c) Estudo ciências porque sei que é útil para mim. 1 2 3 4

d) Vale a pena estudar ciências, pois o que aprendo pode aumentar as minhas hipóteses de trabalho futuras.

1 2 3 4

e) Vou aprender em ciências muitas coisas que me vão ajudar a encontrar trabalho. 1 2 3 4

77

Motivação para futuro relacionado com ciências Future-oriented Science Motivation (SCIEFUT)



Concordo


concordo

Não concordo

nada

a) Gostava de ter uma profissão da área científica. 1 2 3 4

b) Depois do ensino secundário, quero tirar um curso de ciências. 1 2 3 4

c) Gostava de passar a vida a trabalhar em ciência avançada. 1 2 3 4

d) Quando for adulto, quero trabalhar em projectos científicos. 1 2 3 4

Q30 Que tipo de trabalho espera vir a ter aos 30 anos de idade?

Escreva o nome do trabalho. ______________________________________

Auto-conhecimento em ciências O questionário do aluno incluía perguntas sobre o auto-conhecimento do aluno em ciências, o que permitiu medir dois constructos:

Auto-eficácia em ciências (SCIEEFF), que desempenha um papel importante como prognóstico de comportamento determinante, ou seja, o facto de um indivíduo estar confiante relativamente a um problema de determinado assunto, é crucial para resolver esse problema; Auto-conceito em ciências (SCSCIE), que pode ser visto como um objectivo a alcançar. O aluno avalia o seu desempenho através de processos de comparação, ou seja, a sua avaliação baseia-se na sua posição relativamente a outros alunos e no seu desempenho em cada uma das disciplinas da escola.

78

Auto-eficácia em ciências Science Self-efficacy (SCIEEFF)

Q17 Em que medida seria fácil para si fazer sem ajuda as seguintes tarefas?


Seria fácil

Seria necessário

um pequeno esforço

Seria necessário um grande

esforço Seria

impossível

a) Identificar a questão científica subjacente a uma reportagem jornalística sobre saúde.

1 2 3 4

b) Explicar por que motivo(s) há mais tremores de terra numas regiões do que noutras.

1 2 3 4

c) Descrever o papel dos antibióticos no tratamento das doenças. 1 2 3 4

d) Identificar as questões científicas associadas ao tratamento do lixo. 1 2 3 4

e) Prever as consequências de alterações ambientais na sobrevivência de certas espécies.

1 2 3 4

f) Interpretar dados científicos incluídos nos rótulos de produtos alimentares. 1 2 3 4

g) Explicar como é que novos dados o poderiam fazer mudar de opinião quanto à existência de vida de Marte.

1 2 3 4

h) Identificar a melhor de duas explicações sobre a formação de chuvas ácidas.

1 2 3 4

79

Auto-conceito em ciências Science Self-concept (SCSCIE)

Q37 A questão que se segue é sobre a sua experiência de aprendizagem de ciências.

Em que medida concorda ou não com as afirmações abaixo?


Concordo


concordo

Não concordo

nada

a) Seria fácil para mim aprender ciências de nível avançado. 1 2 3 4

b) Em geral, consigo responder bem às questões dos testes de ciências. 1 2 3 4

c) Aprendo ciências rapidamente. 1 2 3 4

d) A matéria de ciências é fácil para mim. 1 2 3 4

e) Compreendo perfeitamente a matéria ensinada nas aulas de ciências. 1 2 3 4

f) Compreendo facilmente matéria nova de ciências. 1 2 3 4

80

Valorização das ciências Os valores inquiridos no questionário dizem respeito à apreciação, em geral, das ciências e investigação científica e à percepção pessoal do aluno, ou seja, a questões subjectivas. Estes valores podem ser encarados como uma parte substancial das atitudes dos alunos relativamente às ciências. Foram analisados dois constructos:

Valor geral das ciências (GENSCIE), sobre a contribuição das ciências e tecnologia para a compreensão do mundo e o desenvolvimento das condições de vida; Valor pessoal das ciências (PERSCIE), tanto extrínseco como intrínseco.

Valor geral das ciências General Value of Science (GENSCIE)



Concordo


concordo

Não concordo

nada

a) O progresso científico e tecnológico contribui geralmente para melhorar as condições de vida das pessoas.

1 2 3 4

b) A ciência é importante para nos ajudar a compreender o mundo natural.

1 2 3 4

d) O progresso científico e tecnológico traz geralmente benefícios económicos.

1 2 3 4

f) A ciência é útil à sociedade. 1 2 3 4

i) O progresso científico e tecnológico traz geralmente benefícios sociais. 1 2 3 4

81

Valor pessoal das ciências Personal Value of Science (PERSCIE)



Concordo


concordo

Não concordo

nada

c) Alguns conceitos científicos ajudam-me a compreender melhor as minhas relações com os outros.

1 2 3 4

e) Quando for adulto, vou usar a ciência de muitas maneiras. 1 2 3 4

g) A ciência é muito importante para mim. 1 2 3 4

h) Acho que a ciência me ajuda a compreender o mundo em que vivo. 1 2 3 4

j) Quando acabar os estudos, terei muitas oportunidades de fazer uso da ciência.

1 2 3 4

82

Actividades científicas A participação dos alunos em actividades não obrigatórias relacionadas com ciências ou as escolhas do curso (ou de disciplinas num curso) dando ênfase às ciências são um prognóstico e um importante indicador do envolvimento do aluno na aprendizagem de ciências.

Actividades científicas Science Activities(SCIEACT)

Q19 Com que frequência faz as coisas que se seguem?


Muitas vezes

Regular- mente Às vezes

Nunca ou quase nunca

a) Ver programas televisivos sobre ciência 1 2 3 4

b) Comprar ou pedir emprestados livros sobre ciência. 1 2 3 4

c) Ir a páginas de ciência na internet 1 2 3 4

d) Ouvir programas radiofónicos sobre a evolução da ciência. 1 2 3 4

e) Ler revistas científicas ou textos jornalísticos sobre ciência. 1 2 3 4

f) Frequentar um clube de ciências. 1 2 3 4

83

Literacia científica e ambiente Foram analisados três constructos:

Consciência dos assuntos ambientais (ENVAWARE); Optimismo ambiental (ENVOPT); Responsabilidade por desenvolvimento sustentável (RESPDEV).

Consciência dos assuntos ambientais Awareness of environmental issues (ENVAWARE)

Q22 O que sabe acerca dos seguintes problemas ambientais?


Nunca ouvi falar nisso

Já ouvi falar nisso, mas

não capaz de explicar

exactamente o que é

Sei umas coisas sobre isso e sou capaz de explicar o

problema em linhas gerais

Conheço bem o problema e sou

capaz de explicar

perfeitamente o que é

a) Aumento dos gases com efeito de estufa na atmosfera 1 2 3 4

b) Utilização de organismos geneticamente modificados (OGM)

1 2 3 4

c) Chuvas ácidas 1 2 3 4

d) Resíduos nucleares 1 2 3 4

e) Consequências da destruição das florestas para dar outro uso às terras

1 2 3 4

84

Optimismo ambiental Environmental Optimism (ENVOPT)

Q25 Pensa que os problemas ambientais abaixo indicados vão diminuir ou aumentar durante os próximos 20 anos?


Diminuir Ficar na mesma Aumentar

a) Poluição atmosférica 1 2 3

b) Escassez de energia 1 2 3

c) Extinção de plantas e animais 1 2 3

d) Destruição das florestas para dar outro uso às terras 1 2 3

e) Escassez de água 1 2 3

f) Resíduos nucleares 1 2 3

85

Responsabilidade por desenvolvimento sustentável Responsability for sustainnable development (RESPDEV)



Concordo


concordo

Não concordo

nada

a) Deve ser obrigatório verificar periodicamente as emissões poluentes dos automóveis.

1 2 3 4

b) Incomoda-me o desperdício de energia devido à utilização desnecessária de electrodomésticos.

1 2 3 4

c) Sou a favor da existência de leis que regulem as emissões poluentes das fábricas, ainda que isso aumente o preço dos produtos.

1 2 3 4

d) A fim de diminuir a quantidade de lixo, o uso de embalagens de plástico deve ser reduzido ao mínimo.

1 2 3 4

e) As fábricas devem ser obrigadas a provar que tratam adequadamente os resíduos industriais perigosos.

1 2 3 4

f) Sou a favor da existência de leis que protejam os habitats das espécies ameaçadas.

1 2 3 4

g) A electricidade deve ser produzida, tanto quanto possível, a partir de fontes renováveis, ainda que isso aumente o seu custo.

1 2 3 4

86

Carreiras científicas Foram analisados dois constructos:

Preparação escolar (CARPREP), sobre a percepção do aluno relativamente à utilidade do que aprende na escola como preparação para uma carreira ligada às ciências. A definição de profissões da área científica pedia ao aluno para pensar em várias actividades ligadas às ciências e não apenas no cientista como estamos habituados a imaginá-lo. São exemplos de profissões da área científica as de engenheiro (ligada à física), de meteorologista (ligada à geofísica), de óptico (ligada à biologia e à física) ou de médico (ligada às ciências médicas); Informação do aluno (CARINFO).

Preparação escolar School preparation for Science-related Careers (CARPREP)



Concordo


concordo

Não concordo

nada

a) As disciplinas existentes na minha escola proporcionam aos alunos as competências e os conhecimentos básicos para uma profissão da área científica.

1 2 3 4

b) As disciplinas de ciências leccionadas na minha escola proporcionam aos alunos as competências e os conhecimentos básicos para diversas profissões.

1 2 3 4

c) As disciplinas que frequento proporcionam-me as competências e os conhecimentos básicos para uma profissão da área científica.

1 2 3 4

d) Os meus professores preparam-me com as competências e os conhecimentos básicos para uma profissão da área científica.

1 2 3 4

87

Informação do aluno Student Information on Science-related Careers (CARINFO)

Q28 Considera-se bem informado acerca dos seguintes assuntos?


Muito bem informado

Razoavel-mente

informado Pouco

informado Nada

informado

a) Profissões da área científica existentes no mercado de trabalho. 1 2 3 4

b) Onde obter informações sobre profissões da área científica. 1 2 3 4

c) O que precisam de fazer os estudantes que desejam uma profissão da área científica.

1 2 3 4

d) Empregadores ou empresas que contratam pessoas para trabalhar em profissões da área científica.

1 2 3 4

88

Ensino e aprendizagem de ciências As questões do questionário do aluno referentes a este tema tinham indicação explícita de que só deveriam ser respondidas se o aluno frequentasse alguma disciplina de ciências. Foram analisados três constructos: Interacção com os professores de ciências (SCINTACT); Investigação em ciências (SCINVEST); Aplicações ou modelos (SCAPPLY), sobre a frequência de utilização em sala de aula, pelos professores de ciências. Interacção com os professores de ciências Science teaching: Interaction (SCINTACT)

Q34 Com que frequência têm lugar as seguintes actividades nas suas aulas de ciências?


Em todas as

aulas

Na maioria

das aulas

Em algumas

aulas

Nunca ou

quase nunca

a) Os alunos são convidados a expor as suas ideias. 1 2 3 4

e) Os alunos são convidados a dar a sua opinião acerca dos temas tratados. 1 2 3 4

i) Há um debate ou troca de ideias na aula. 1 2 3 4

m) Os alunos debatem os temas tratados. 1 2 3 4

89

Investigação em ciências Science teaching: Student Investigation (SCINVEST)



Em todas as

aulas

Na maioria

das aulas

Em algumas

aulas

Nunca ou

quase nunca

c) O professor pede aos alunos que imaginem como determinada questão científica poderia ser investigada em laboratório.

1 2 3 4

h) Os alunos têm permissão para conceber as suas próprias experiências.

1 2 3 4

k) Os alunos podem escolher os seus trabalhos de pesquisa.

1 2 3 4

p) O professor pede aos alunos que façam uma pesquisa para testarem as suas próprias ideias.

1 2 3 4

90

Aplicações ou modelos Science teaching: Focus on applications or models (SCAPPLY)



Em todas as

aulas

Na maioria

das aulas

Em algumas

aulas

Nunca ou

quase nunca

d) O professor pede aos alunos que apliquem um conceito científico a problemas quotidianos.

1 2 3 4

g) O professor explica como uma noção científica se pode aplicar a vários fenómenos (por ex., ao movimento dos corpos ou a substâncias com propriedades idênticas).

1 2 3 4

l) O professor usa a ciência para ajudar os alunos a compreender o mundo exterior.

1 2 3 4

o) O professor explica de modo claro a importância dos conceitos científicos na vida de todos.

1 2 3 4

q) O professor dá exemplos de aplicações tecnológicas para mostrar como a ciência é importante para a sociedade.

1 2 3 4

91

Tecnologias de Informação e Comunicação

As questões do questionário do aluno referentes a este tema tinham indicação de serem sobre computadores, o que não inclui máquinas de calcular nem consolas de jogos como, por exemplo, a PlayStation™ da Sony.

Foram analisados três constructos: Utilização de programas (PRGUSE); Auto-confiança na utilização da Internet (INTCONF); Auto-confiança na utilização de alta tecnologia (INTCONF). Utilização de programas ICT Program/Software Use (PRGUSE)

Q41 Com que frequência utiliza computador para as seguintes tarefas?


Quase todos os

dias

Algumas vezes por

semana

Entre uma vez

por semana e uma vez por

mês

Menos de uma vez por mês Nunca

c) Escrever textos (por ex., em Word ® ou WordPerfect ®)

1 2 3 4 5

e) Usar uma folha de cálculo (por ex., Lotus 1 2 3 ® ou Microsoft Excel ®)

1 2 3 4 5

g) Usar programas gráficos, de desenho ou de pintura 1 2 3 4 5

h) Usar programas de computador educativos (por ex., de Matemática)

1 2 3 4 5

j) Criar programas informáticos 1 2 3 4 5

92

Auto-confiança na utilização da Internet Confidence in ICT Internet Tasks (INTCONF)

Q42 Em que medida consegue ou não fazer as seguintes tarefas em computador


Consigo fazer isso muito bem sem ajuda

Consigo fazer isso com ajuda

Sei o que isso quer dizer, mas não

consigo fazê-lo

Não sei o que isso

quer dizer

a) Participar em grupos de discussão (chat room) na internet 1 2 3 4

g) Procurar informação na internet 1 2 3 4

h) Descarregar programas ou ficheiros da internet 1 2 3 4

i) Anexar um ficheiro a uma mensagem de correio electrónico

1 2 3 4

m) Descarregar música da internet 1 2 3 4

o) Escrever e enviar mensagens de correio electrónico 1 2 3 4

93

Auto-confiança na utilização de alta tecnologia Confidence in ICT High Level Tasks (HIGHCONF)

Q42 Em que medida consegue ou não fazer as seguintes tarefas em computador


Consigo fazer isso muito bem sem ajuda

Consigo fazer isso com ajuda

Sei o que isso quer dizer, mas não

consigo fazê-lo

Não sei o que isso

quer dizer

b) Usar programas informáticos para detectar e eliminar vírus do computador

1 2 3 4

c) Editar fotografias digitais ou outrasimagens gráficas 1 2 3 4

d) Criar uma base de dados (por ex., com o Microsoft Access ®) 1 2 3 4

j) Usar um processador de texto (porex., para escrever um trabalho escolar)

1 2 3 4

k) Usar uma folha de cálculo para desenhar um gráfico 1 2 3 4

l) Criar uma apresentação (por ex., em PowerPoint ®) 1 2 3 4

n) Criar uma apresentação multimédia (com som, imagem e vídeo)

1 2 3 4

p) Construir uma página web 1 2 3 4

relatorio nacional pisa_2006

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