A PILOT STUDY USING PIAGET’S CLINICAL METHOD TO UNDERSTAND ASTRONOMY CONTENT KNOWLEDGE AMONG 5TH-GRADE ELEMENTARY STUDENTS
DOI:
https://doi.org/10.5380/vrpect.2.101671Abstract
This article investigates the conceptions of elementary school children (1st to 5th grade) regarding astronomy concepts, particularly the shape of the Earth. The research, qualitative and exploratory in nature, employed Piaget’s Clinical-Critical Method to examine the conceptions of 11 children aged 9 to 11 years from public schools, anonymized for evaluation purposes. The findings revealed partial knowledge and alternative conceptions, such as the belief that the Earth is at the center of the universe or that clouds cause the phases of the Moon, indicating that scientific learning is still under development. These results underscore the need for teaching methodologies that account for children’s cognitive stages and promote concrete challenges, moving beyond theoretical explanations. Furthermore, the study suggests that astronomy content, introduced only once in the curriculum, may not be adequately assimilated, as its comprehension involves complex spatial notions that develop gradually. The lack of revisiting these topics in later educational stages hinders the consolidation of scientific understanding. It is concluded that a diversified methodological approach and a curriculum allowing for the revisiting of concepts throughout cognitive development are essential for fostering effective learning of astronomy content.
References
ARRUDA, Antonio Carlos Jesus Zanni de. A importância da experiência na construção da noção espacial, segundo a epistemologia genética de Piaget. 2004. 208 f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências, Bauru, 2004.
BARROUILLET, Pierre. Theories of cognitive development: from Piaget to today. Developmental Review, v. 38, p. 1-12, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.dr.2015.07.004. Acesso em: 4 jun. 2025.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; FIGUEIRA, Maria Milena Tegon. Ensino de astronomia nos anos iniciais: as ideias dos alunos à luz do método clínico piagetiano. Vidya, Santa Maria, v. 41, n. 2, p. 271-293, 2021. Disponível em https://doi.org/10.37781/vidya.v41i2.3853. Acesso em: 13 jun. 2025.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; FIGUEIRA, Maria Milena Tegon; DIEL, Patricia Natiele. A conduta didático-metodológica de professores em formação na discussão sobre a forma da Terra com alunos do Ensino Fundamental. Ciência & Educação, Bauru, v. 29, e23018, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1516-731320230018. Acesso em: 5 jun. 2025.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; HARRES, João Batista S. Um estudo inicial sobre o que é preciso saber para compreender a ocorrência das estações do ano. In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 3., 2014, Rio Grande. Anais [...]. Rio Grande: [s.n.], 2014. p. 206-218.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; KITZBERGER, Daniela de Oliveira; JEZUS, Maria Teresa; FIGUEIRA, Maria Milena Tegon; PANDINI, Camila Aparecida. Modelos de significação sobre conteúdos de Astronomia: considerações acerca de um estudo com professores de Ciências da Educação Básica. Schème: Revista Eletrônica de Psicologia e Epistemologia Genética, Marília, v. 11, n. 2, p. 34-79, 2019. Disponível em: https://doi.org/10.36311/1984-1655.2019.v11n2.03.p34. Acesso em: 6 jun. 2025.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; OLIVEIRA, Vanessa da Silva; FIGUEIRA, Maria Milena Tegon. A epistemologia genética e a compreensão dos processos de aprendizagem de conceitos astronômicos na escola. Schème: Revista Eletrônica de Psicologia e Epistemologia Genética, Marília, v. 14, n. 2, 2022. Disponível em: https://revistas.marilia.unesp.br/index.php/scheme/article/view/14261. Acesso em: 7 jun. 2025.
BARTELMEBS, Roberta Chiesa; STRAPASSON, Suelen Cristina F.; COELHO, Cleide Enoque. Análise da implementação da BNCC no ensino de astronomia: desafios e oportunidades. Cadernos Cajuína, Teresina, v. 9, n. 4, 2024. Disponível em: https://v3.cadernoscajuina.pro.br/index.php/revista/article/view/552. Acesso em: 8 jun. 2025.
BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular: Educação Infantil e Ensino Fundamental. Brasília: MEC, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/BNCC_EI_EF_110518_versaofinal_site.pdf. Acesso em: 14 jun. 2025.
CAMARGO URIBE, Leonor. El legado de Piaget a la didáctica de la Geometría. Revista Colombiana de Educación, Bogotá, n. 60, p. 41-60, jan. 2011. Disponível em: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-39162011000100003&lng=en&nrm=iso. Acesso em: 5 jun. 2025.
CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Piaget e o ensino de ciências. Revista da Faculdade de Educação, São Paulo, v. 9, n. 1, p. 55-77, 1983. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0102-25551983000100006. Acesso em: 10 jun. 2025.
CUBERO, Rosario Perez. Concepciones alternativas, preconceptos, errores conceptuales... ¿distinta terminología y un mismo significado? Revista Investigación en la Escuela, Sevilla, v. 1, n. 23, p. 33-42, 1994.
DAVIS, Brent. SPATIAL REASONING STUDY GROUP. Spatial reasoning in the early years: principles, assertions, and speculations. New York: Routledge, 2015.
DELVAL, Juan. Introdução à prática do Método Clínico: descobrindo o pensamento das crianças. Porto Alegre: Artmed, 2002.
DELVAL, Juan. Descubrir el pensamiento de los niños: introducción a la pratica del método clinico. México: Siglo Vintiuno, 2012.
DINIZ, Marilda. O método clínico e sua utilização na pesquisa. Revista Espaço Acadêmico, Maringá, v. 10, n. 120, p. 9-21, 2011. Disponível em: https://bit.ly/3obaJtJ . Acesso em: 11 jun. 2025.
DRIVER, Rosalind; GUESNE, Edith; TIBERGHIEN, Andrée. Ideas científicas en la infancia y la adolescencia. Madrid: Morata, 1999.
FARIA, Filipe Pereira. Piaget e García e a pesquisa em ensino de Física no Brasil. 2020. 250 f. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências, Bauru, 2020.
FIGUEIRA, Maria Milena Tegon. Análise das capacidades cognitivas dos conteúdos apresentados no III nível da Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA). 2023. Dissertação (Mestrado em Educação em Ciências, Educação Matemática e Tecnologias Educativas) – Universidade Federal do Paraná, Setor Palotina, Palotina, 2023.
GALLEGOS-CÁZARES, Leticia; FLORES-CAMACHO, Fernando; CALDERÓN-CANALES, Elena. Elementary school children’s explanations of day and night: an interpretation based on an inferential approach to representations. Science & Education, [S.l.], v. 31, p. 35-54, 2022. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s11191-021-00230-1. Acesso em: 12 jun. 2025.
GAROFALO, Salvatore G.; FARENGA, Stephen J. Cognition and spatial concept formation: comparing non-digital and digital instruction using three-dimensional models in science. Technology, Knowledge and Learning, [S.l.], v. 26, p. 231-241, 2021. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10758-019-09425-6. Acesso em: 6 jun. 2025.
GODOI, Giovana Aparecida de; OLIVEIRA, Flávia Nascimento de; AMADO, Ana Cristina da Silva; JÚNIOR, Sebastião Luiz dos Santos; LOPES, José Marcondes; MAURÍCIO, Márcio Ferreira Marques. A teoria piagetiana da representação do espaço e a cartografia escolar: o que as pesquisas informam? Brazilian Journal of Development, [S.l.], v. 7, n. 3, p. 24997-25015, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.34117/bjdv7n3-281. Acesso em: 7 jun. 2025.
JELINEK, Jan Amos. Children’s astronomy: shape of the Earth, location of people on Earth and the day/night cycle according to Polish children between 5 and 8 years personally identifiable information. Review of Science, Mathematics and ICT Education, [S.l.], v. 14, n. 1, p. 69-87, 2020. Disponível em: DOI:10.26220/rev.3345. Acesso em: 8 jun. 2025.
JELINEK, Jan Amos. The concept of the Earth’s shape as a key to shaping higher astronomical concepts: results of implementation research. Acta Universitatis Nicolai Copernici: Pedagogika, Toruń, v. 47, n. 1, p. 464, 2024.
KOUICEM, Khadidja. Constructivist theories of Piaget and Vygotsky: implications for pedagogical practices. Psychological and Educational Studies, [S.l.], v. 13, n. 3, p. 359-372, 2020. Disponível em: https://asjp.cerist.dz/en/article/125613. Acesso em: 10 jun. 2025.
LEITE, Cristina. Os professores de ciências e suas formas de pensar a Astronomia. 2002. 165 f. Dissertação (Mestrado em Ensino de Ciências) – Universidade de São Paulo, Instituto de Física e Educação, São Paulo, 2002.
LEITE, Cristina. Formação do professor de Ciências em Astronomia: uma proposta com enfoque na espacialidade. 2006. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade de São Paulo, Faculdade de Educação, São Paulo, 2006. Disponível em: https://doi.org/10.11606/T.48.2006.tde-05062007-110016. Acesso em: 12 jun. 2025.
LEPRE, Rita Melissa. Conceitos básicos da epistemologia genética de Jean Piaget: o estudante como foco da ação docente. Quaestio: Revista de Estudos em Educação, Sorocaba, v. 27, e025023, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.22483/2177-5796.2025v27id5518. Acesso em: 13 jun. 2025.
MANO, Amanda de Mattos Pereira. Aprendizagem de conteúdos da Astronomia em uma perspectiva piagetiana: intervenção pedagógica e desenvolvimento cognitivo. 2017. Tese (Doutorado em Educação) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Filosofia e Ciências, Marília, 2017.
MARSHALL, Peter J. Embodiment and human development. Child Development Perspectives, [S.l.], v. 10, n. 4, p. 245-250, 2016. Disponível em: https://doi.org/10.1111/cdep.12190. Acesso em: 4 jun. 2025.
MONIZ, Carmen Machemer de Vasconcelos. Visualização espacial na perspectiva da epistemologia genética. 2013. 116 f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Faculdade de Educação, Porto Alegre, 2013.
MORAES, Carmen Júlia Carvalho. A apropriação da teoria de Jean Piaget no ensino de ciências. 2017. 114 f. Dissertação (Mestrado em Educação) – Universidade Federal de Goiás, Faculdade de Educação, Goiânia, 2017.
MORAES, Roque (org.). Construtivismo e ensino de ciências: reflexões epistemológicas e metodológicas. 2. ed. Porto Alegre: EDIPUCRS, 2003.
NOBES, Gavin; FRÈDE, Valérie; PANAGIOTAKI, Georgia. Astronomers’ representations of the Earth and day/night cycle: implications for children’s acquisition of scientific concepts. Current Psychology, [S.l.], v. 42, n. 21, p. 17612-17631, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s12144-021-02676-6. Acesso em: 4 jun. 2025.
NUSSBAUM, Joseph. Children´s conceptions of the Earth as a cosmic body: a cros-sing study. Science Education, v. 1, n. 63, p. 83-93, 1979.
NUSSBAUM, Joseph. La Tierra como cuerpo cósmico. In: DRIVER, Rosalind; GUESNE, Edith; TIBERGHIEN, Andrée (org.). Ideas científicas en la infancia y adolescencia. 2. ed. Madrid: Morata, 1992. p. [s.n.].
NUSSBAUM, Joseph; NOVAK, Joseph D. An assessment of children’s concepts of the Earth utilizing structural interviews. Science Education, [S.l.], v. 60, n. 4, p. 535-550, 1976. Disponível em: https://doi.org/10.1002/sce.3730600414. Acesso em: 5 jun. 2025.
OOGARAH-PRATAP, Brinda; BHOLOA, Ajeevsing; RAMMA, Yashwantrao. Stage theory of cognitive development – Jean Piaget. In: AKPAN, Ben; KENNEDY, Teresa J. (ed.). Science education in theory and practice. Cham: Springer, 2025. p. [s.n.]. Disponível em: https://doi.org/10.1007/978-3-031-81351-1_8. Acesso em: 6 jun. 2025.
PIAGET, Jean. INHELDER, Bärbel. The child’s conception of space. New York: Routledge, 1956.
PIRES LIS, Viviane Regina. Os processos de construção do letramento espacial/cartográfico: um olhar para o último período da teoria genética de Jean Piaget. 2023. 284 f. Tese (Doutorado em Geografia) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Geociências, Porto Alegre, 2023.
PIRES LIS, Viviane Regina; COSTELLA, Roselane Zordan. O espaço geográfico e o letramento espacial/cartográfico: aproximações teóricas. Observatorium: Revista Eletrônica de Geografia, v. 15, p. 23-45, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.14393/OREG-v15-n1-2024-68823. Acesso em: 16 jun. 2025.
SCARINCI, Anne Louise; PACCA, Jesuína Lopes de Almeida. Um curso de Astronomia e as pré-concepções dos alunos. Revista Brasileira de Ensino de Física, São Paulo, v. 28, n. 1, p. 89-99, 2006.
SEBASTIÀ, Bernat Martínez. La enseñanza aprendizaje del modelo Sol-Tierra: análisis de la situación actual y propuesta de mejora para la formación de los futuros profesores de primaria. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia, São Carlos, n. 1, p. 7-32, 2004.
TEVERSKY, Barbara. Alternative spatial thinking models. In: NESS, Daniel; FARENGA, Stephen J.; GAROFALO, Salvatore G. Spatial intelligence: why it matters from birth through the lifespan. New York: Routledge, 2017. p. 47-66.
VOSNIADOU, Stella; SKOPELITI, Irini; IKOSPENTAKI, Kalliopi. Modes of knowing and ways of reasoning in elementary astronomy. Cognitive Development, [S.l.], v. 19, n. 2, p. 203-222, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cogdev.2003.12.002. Acesso em: 8 jun. 2025.
WITTMANN, Barbara. Jean Piaget and the child’s spontaneous geometry. Max Planck Institute for the History of Science, Berlin, 2009. Disponível em: https://www.mpiwg-berlin.mpg.de/news/features/features-feature11. Acesso em: 9 jun. 2025.
ZHANG, Jianing. The influence of Piaget in the field of learning science. Higher Education Studies, [S.l.], v. 12, n. 3, p. 162, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.5539/hes.v12n3p162. Acesso em: 10 jun. 2025.
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