Entre a inovação e a tradição: movimento maker, práticas docentes e integração tecnológica no ensino de ciências do nível médio à luz do TPACK

Abstract

O Movimento Maker ganhou destaque internacional ao articular a cultura do ?faça você mesmo? à popularização de tecnologias como impressoras 3D, cortadoras a laser e plataformas de prototipagem digital (Arduino, Raspberry Pi). Na educação, passou a ser disseminado como sinônimo de inovação, com promessas de estimular abordagens ativas, investigativas e criativas. No Brasil, esse cenário se expressa em diferentes iniciativas, entre elas a implantação de espaços maker em 16 escolas de Ensino Médio de uma rede privada em Santa Catarina. Esta pesquisa investigou como professores de Ciências da Natureza dessa rede vêm se apropriando dos espaços, tecnologias e princípios do Movimento Maker no planejamento e condução de suas aulas, no contexto do Ensino Médio com itinerário formativo, inspirado na abordagem STEAM. O estudo adota o framework Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) como referência teórico-analítica, articulado aos modelos Interactive, Constructive, Active, Passive (ICAP) e Substitution, Augmentation, Modification, Redefinition (SAMR). Na primeira etapa da pesquisa participaram 53 professores da rede que responderam a um questionário padronizado com níveis de concordância na escala Likert. Na segunda etapa foram selecionados nove professores (três de biologia, três de física e três de química), organizados em três grupos que compartilhavam um determinado nível do TPACK identificado no questionário. Cada grupo constitui-se de um professor de biologia, um de física e um de química. A coleta de dados com esses grupos envolveu: análise de registros de práticas docentes; entrevistas semiestruturadas; e materiais de apoio utilizados pelos docentes. As práticas foram avaliadas com base no ICAP (PCK), no SAMR (TCK) para identificação dos níveis de desenvolvimento do TPACK (pré-reconhecendo, reconhecendo, aceitando, adaptando, explorando, avançando). Os resultados revelam uma tensão entre inovação e tradição: predominam estratégias de engajamento ativo-construtivo (ICAP) tanto em unidades tradicionais quanto em unidades maker. Contudo, a integração tecnológica se situa entre os níveis de substituição-ampliação em unidades tradicionais e ampliação-modificação em unidades maker (SAMR). Emerge um movimento dicotômico: quando há maior foco nos conteúdos disciplinares, a tecnologia é menos explorada; quando as tecnologias são priorizadas, os conteúdos das áreas tendem a se diluir. Os professores encontram-se em níveis intermediários de desenvolvimento do TPACK, especialmente nos estágios ?aceitando? e ?adaptando?. Quanto aos desafios indicados pelos docentes para integração do movimento maker ao Ensino de Ciências, foram identificadas cinco categorias: 1) tempo e carga horária; 2) infraestrutura física e logística; 3) formação e domínio técnico; 4) articulação entre conteúdos e práticas maker; e 5) materiais e manutenção. Os docentes também reconhecem benefícios associados nessa integração, categorizados como: 1) compreensão conceitual; 2) promoção do interesse; 3) desenvolvimento de múltiplas competências; 4) fortalecimento do pensamento científico; 5) aprendizagem colaborativa; e 6) inclusão de diferentes perfis de estudantes. Os resultados indicam a necessidade de programas de formação docente que articulem conteúdo, pedagogia e tecnologia permeada de reflexões críticas, aliado a objetivos de ensino específicos. Indicam, também, para a necessidade de mudanças estruturais mais amplas ? curriculares, institucionais e culturais ? que permitam superar os limites encontrados.

Abstract: The Maker Movement has gained international prominence by linking the ?do-it-yourself? culture to the popularization of technologies such as 3D printers, laser cutters, and digital prototyping platforms (Arduino, Raspberry Pi). In education, it has been disseminated as a synonym for innovation, with promises of fostering active, inquiry-based, and creative learning approaches. In Brazil, this scenario is reflected in several initiatives, including the implementation of maker spaces in 16 high schools of a private educational network in Santa Catarina. This research investigated how Science teachers in this network have appropriated the spaces, technologies, and principles of the Maker Movement in planning and conducting their classes, within the context of a high school curriculum featuring a formative track inspired by the STEAM approach. The study adopts the Technological Pedagogical Content Knowledge (TPACK) framework as its theoretical-analytical reference, articulated with the Interactive, Constructive, Active, Passive (ICAP) model and the Substitution, Augmentation, Modification, Redefinition (SAMR) framework. In the first phase of the study, 53 teachers from the network participated by responding to a standardized Likert-scale questionnaire. In the second phase, nine Physics, Chemistry, and Biology teachers were selected and organized into three groups. Data collection with these groups involved analysis of teaching practice records and semistructured interviews. Teaching practices were assessed using ICAP (PCK), SAMR (TCK), and the developmental stages of TPACK (pre-recognizing, recognizing, accepting, adapting, exploring, advancing). The results reveal a tension between innovation and tradition: activeconstructive engagement strategies (ICAP) predominated in both traditional and makeroriented units. However, technological integration ranged from substitution-augmentation in traditional units to augmentation-modification in maker units (SAMR). A dichotomous pattern emerges: when disciplinary content is prioritized, technology tends to be less explored; when technologies are prioritized, subject-matter content tends to become diluted. Overall, teachers were positioned at intermediate levels of TPACK development, particularly in the ?accepting? and ?adapting? stages. Teachers also identified five categories of challenges for integrating the Maker Movement into Science Education: 1) limited time and workload; 2) physical and logistical infrastructure; 3) training and technical proficiency; 4) alignment between curricular content and maker practices; 5) materials and maintenance. Conversely, they recognized benefits in six areas: 1) conceptual understanding; 2) promotion of the interest; 3) development of multiple competencies; 4) strengthening of scientific thinking; 5) collaborative learning; 6) inclusion of diverse learner profiles. The findings indicate the need for teacher professional development programs that critically articulate content, pedagogy, and technology, aligned with specific learning objectives. They also point to the need for broader structural changes ? curricular, institutional, and cultural ? that may help overcome the limitations identified.