Podem ser distinguidas de entre as abordagens pedagógicas a efectuar na leccionação de um dado conjunto de conhecimentos científicos em aulas essencialmente três modelos didácticos:
1) Modelo estritamente conceptual
O tema a apresentar é seguido com base numa critério puramente conceptual, para facilitar o entendimento conceptual do tema. Por exemplo, na explanação dos processos genéticos básicos da Biologia Molecular, explica-se primeiro o que é a replicação, depois a transcrição e só no fim a tradução. O tema é tratado por forma a que se enquadre logicamente a exposição dos conceitos, de uma forma compreensiva e integrada. Este modelo é estático e não permite uma grande flexibilidade de curricula face a novos desenvolvimentos científicos. Os novos dados, a serem inseridos, são arrumados conceptualmente a priori. Não há análise crítica.
2) Modelo pragmático/empírico
O tema a apresentar é seguido a partir daquilo que seria necessário fazer para chegar do dado empírico, observável, até ao conceptual. O mote é "aprende-se fazendo". Esta proposta didáctica é mais completa porque dá uma visão integrada quer da experimentação prática (em laboratório) como do desenvolvimento conceptual que pode ser feito a partir daquela. Há uma contextualização na actualidade da aplicação prática dos conhecimentos obtidos. Parte-se da experiência prática para o conceito. A compreensão é mais integral. Implica aulas de laboratório, ou a resolução de problemas que são necessários na preparação de um futuro investigador de laboratório.
3) Modelo histórico-evolutivo
O tema a apresentar é seguido a partir da evolução do conhecimento humano acerca desse mesmo tema. A construção conceptual baseia-se por excelência na prática laboratorial e análise da metodologia utilizada, o que permite desenvolver competências muito mais abrangentes e bem adaptadas à vida profissional, àquilo que realmente é a prática corrente de um laboratório. Este modelo baseia-se numa análise diacrónica da ciência. Estimula a capacidade crítica dos estudantes e parte da noção de que a ciência é algo fluido, dinâmico, e não estático ou limitado por severas regras conceptuais. O mote é "aprende-se pensando/criticando".
Hoje em dia o modelo que adquiriu maior expressividade entre as universidades é o modelo estritamente conceptual, o que leva a que a exposição de conhecimentos seja preferida à integração de conhecimentos. Esta é parca de ideias e, pior que isso, insuficiente. Em alguns locais, prefere-se a abordagem pragmática/empírica, que traz alguns resultados, sobretudo porque o pensamento torna-se mais fluido e adaptável a novas situações - isto é, estimula o desenvolvimento da inteligência dos estudantes. Em alguns, poucos, casos há manuais que seguem este modelo. A clareza dos conteúdos é assinalável. Por outro lado, e apenas em raríssimos casos, as aulas são seguidas com recurso a propostas histórico-evolutivas. A aprendizagem é qualitativamente superior, em todos os sentidos, e não pode ser comparada a uma abordagem estritamente conceptual. Este é o modelo que melhor introduz e desenvolve a verdadeira crítica e discussão dos conhecimentos promovendo a evolução da ciência.
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