Escala de Proficiências em Concepções Térmicas: Diagnóstico Psicométrico de Estudantes em Portugal e Brasil

Palavras-chave: Teste Diagnóstico,Proficiências,Concepções Térmicas,Teoria Clássica dos Testes,Teoria de Resposta ao Item,Portugal,Brasil,Diagnostic Test,Proficiencies,Thermal Concepts,Classical Theory of Tests,Item Response Theory

O estudo explora procedimentos de análise que fornecem diversas informações dentro de um continuum de desempenhos, sendo múltiplas representações sobre as evidências que constituem uma escala de proficiências. Essas análises possibilitaram realizar um diagnóstico de concepções típicas de 5542 alunos do último ciclo da educação básica em 20 escolas de Portugal (em 2014), e 18 no Brasil (em 2015), diante aos conceitos básicos e introdutórios da Física Térmica. Para isso, foi utilizado um teste de sondagem denominado Thermal Concept Evaluation (TCE), elaborado pelos pesquisadores australianos Yeo Shelley e Marjan Zadnik em 2001, sendo utilizado amplamente na literatura. Adotam-se procedimentos de análise específicos para avaliar Inventários de Conceitos (Fator de Hake; Fator de Concentração de Análise de Lei Bao e Redish), juntamente com modelos de análise psicométrica conhecidos (Teoria Clássica dos Testes, Teoria de Resposta ao Item e Funcionamento Diferencial do Item) que contemplam uma perspectiva investigativa de educação comparada, seja identificando necessidades pedagógicas comuns e diferenciadas entre os contextos, estimando em parte a eficiência do ensino em Termodinâmica nos sistemas educacionais da rede pública em cada país dentro do recorte preestabelecido, e destacando as condições no uso de testes que favorecem um alinhamento curricular de forma representativa para as populações envolvidas. Consideram-se as contribuições da Didática das Ciências na análise de coerência interna do instrumento, e da Psicologia Cognitivista de David Ausubel como «condições de contorno» para as implicações diante as evidências que possam favorecer uma «aprendizagem significativa». Os perfis de proficiência térmica se configuram em diversas composições de grupos de alunos com base em seus desempenhos, possibilitando um direcionamento instrucional diferenciado para aqueles com maiores dificuldades e para os com alta performance. O teste-reteste (estudo piloto) em 4 escolas portuguesas (n ≈ 200, grupos não equivalentes) contribuiu para fornecer maior precisão ao instrumento, apontar fraquezas, demarcar um regime de validez interna e externa, e com isso, apresentar subsídios preliminares para uma investigação mais ampla, detalhada, profunda e consistente. Na investigação ampla, o modelo da TRI de 4 parâmetros logísticos (discriminação, dificuldade, acerto ao acaso, e erro ao acaso) foi o mais ajustado para explicar as análises dos dados (61,1%). Os resultados gerais da investigação apresentam uma boa consistência (α=0,75) e revelam um teste difícil para ambos os contextos, isso significa que as evidências tendem a discriminar com mais eficiência em um dos extremos da distribuição, no caso, entre os respondentes mais capacitados. O fator de Hake sugere ganhos de baixo impacto em ambos os contextos, estando Portugal sutilmente em condições mais promissoras. O fator de concentração de análise mostra que os respondentes brasileiros se concentraram na região de acerto aleatório, mantendo os mesmos equívocos ao longo das séries de ensino para quase todos os itens, com exceção de 3 itens que sugerem a existência de um modelo mental correto e outro incorreto. Em Portugal, essa análise revela ganhos gradativos nas capacidades cognitivas dos sujeitos de acordo com o avanço nos níveis de escolaridade. O rastreamento na Análise Gráfica dos Itens (AGI) permitiu identificar uma forte atração de distratores entre os alunos mais proficientes, sugerindo dificuldades na compreensão do conceito de equilíbrio térmico, em diferenciar quente e frio como extremidades opostas de um continuum, e de admitir diferentes temperaturas para o ponto de ebulição da água. A construção da escala de proficiências térmicas advinda da TRI estimou probabilidades de acertos empíricos consistentes para os grupos normativos brasileiros em um nível abaixo da média geral (níveis de -1 a 0 da escala), indicando uma compreensão relacionada a “prever a temperatura do gelo dentro do congelador”, revelando uma ausência de itens-âncoras mais fáceis, e assim, impondo limitações para a escala avaliar sujeitos menos proficientes, pois há uma falta de informações na extremidade inferior da escala. Os alunos portugueses se concentraram nos níveis de 0 a 1 da escala, com um domínio acumulativo que inclui habilidades cognitivas relacionadas a mais 5 itens. Como parte inovadora, tem-se uma perspectiva de análise original em desenvolvimento que identifica preliminarmente redes de concepções entre os itens com indícios de dependência local, fundamentada na coerência das respostas e consistência interna dos itens, determinando níveis de distorção de concepções entre as alternativas apresentadas, considerando uma sub-escala de dimensionalidade nas unidades de medida, com base em níveis de plausibilidade das respostas/alternativas que foram concebidas durante o processo de construção dos itens.

Área científica: Ciências Exactas e Naturais