Educação Científica e a Iniciação Científica e Pesquisa na Escola de Ensino Médio

O termo Educação Científica, definido por Neves (2001) “educação para a ciência” ou “ensino de ciências”, no Brasil tem sido muito utilizado em atividades voltadas para o campo da ciência, tecnologia e inovação, bem como de algumas iniciativas de divulgação científica voltadas principalmente para a educação básica e comunidade mais ampla, que têm estimulado, especialmente estudantes de Ensino Médio, no desenvolvimento de uma postura indagativa, crítica por serem iniciativas úteis à leitura, interpretação e compreensão da realidade cotidiana e local, à atitudes protagonistas e tomada de decisão, à inovação na busca de soluções para problemáticas, para a experimentação, a elaboração das hipóteses levantadas, a postura crítica em relação a estes conhecimentos e às suas aplicações.

Dentre estas iniciativas destacam-se olimpíadas nacionais e regionais em ciências como Olímpiada Brasileira de Matemática nas Escolas Públicas (OBMEP), a qual é promovida pela Sociedade Brasileira de Matemática (SBM) e Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada (IMPA) desde 2005 e se configura mundialmente na maior Olímpiada de matemática, organizada através da realização de provas de conhecimentos específicos e premiações para as escolas e municípios.

Sendo uma iniciativa da Fundação Oswaldo Cruz e da Associação Brasileira de Pós- Graduação em Saúde Coletiva – ABRASCO, desde 2002-2003 é realizada a Olímpiada Brasileira de Saúde e Meio Ambiente (OBSMA) e promovida desde 2006 pelo Laboratório de Iniciação Científica na Educação Básica (LIC-Provoc) da Fiocruz, para estudantes de escolas públicas e privadas de todo país. O maior objetivo dessa olimpíada é incentivar os estudantes a construir conhecimentos e refletir sobre as questões e os problemas referentes à saúde e ao meio ambiente no Brasil. O foco é a elaboração de projetos, por alunos do ensino fundamental do 6º ao 9º ano e do ensino médio, voltados à melhoria da qualidade de vida, através da aplicação de conhecimentos interdisciplinares, de forma criativa, em situações-problema, visando contribuir para a construção do conhecimento científico de maneira integrada às culturas locais.

Acrescenta-se também o Programa ABC na Educação Científica: mão na massa, o qual é desenvolvido no Brasil desde 2001 numa parceria com a academia Brasileira de Ciências e com instituições de ensino superior e pesquisa, secretarias estaduais e municipais de educação e escolas da educação básica. Esse programa que vem sendo praticado por um bom número de professores das séries iniciais do Ensino Fundamental e da Educação Infantil revela a importância da formação científica do estudante desde os primeiros anos de escolarização e consiste,

em criar condições para que a criança participe da descoberta dos objetos e fenômenos da natureza, fazendo que os contate em sua realidade, como objetos de observação e de experimentação, estimulando a imaginação e desenvolvendo o domínio da linguagem: a criança se apropria de conhecimentos consolidados(BRASIL,2008,p.16).

Nas diferentes iniciativas do ABC são realizados cursos para a formação de professores e orientadores pedagógicos, a produção de materiais para trabalho experimental nos cursos de formação e também nas escolas com temáticas diversas articuladas aos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) com vistas à melhoria da educação básica, bem como estratégias diversas para de avaliação, monitoramento e acompanhamento dos resultados, produção de material didático, utilização de plataformas e softwares livres para a realização de cursos à distância. As instituições também são autônomas para a consecução de convênios, parcerias e fomento (Schwartzman & Christophe, 2009).

Nesse sentido, destacam-se também os Centros de Educação Científica, os quais têm como objetivo incentivar a educação científica nos estudantes da educação básica, com destaque para os Centros de Educação Científica Escola Alfredo J. Monteverde do Instituto Internacional de Neurociências de Natal – Edmond e Lily Safra, idealizados pelo

neurocientista Miguel Nicolelis, que foram instituídos pela Associação Alberto Santos Dumont para Apoio à Pesquisa e têm por objetivo utilizar a ciência como agente de transformação social. Este Centro atende a aproximadamente 1000 jovens distribuídos entre duas unidades a de Natal e a de Macaíba, as quais iniciaram as atividades no ano de 2007 e, quatrocentos (400) jovens na unidade de Serrinha inaugurada no ano de 2010 envolvendo oficinas tais como: Ciência e Tecnologia, Ciência e Robótica, Ciência e História, Ciência e Química, Ciência e Biologia, e Ciência e Física), além da oficina de Ciência e Comunicação que excepcionalmente trabalha com alunos do Ensino Médio (Fonte: Instituto Santos Dumont – Ensino e Pesquisa21).

O Espaço Ciências de Pernambuco é considerado o maior museu a céu aberto do Brasil, sendo vinculado à Secretaria de Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de Pernambuco e tem como finalidade a divulgação e a educação científica, que “se constituem em um conjunto de procedimentos voltados à comunicação da ciência para estudantes, professores e o público em geral, através de suas narrativas expositivas capazes de promover diálogos e reflexões acerca das relações entre ciência e sociedade” 22. O Espaço Ciência de Pernambuco tem contribuído para estimular a educação científica em professores e estudantes a partir do momento em que busca popularizar a ciência a partir de atividades e projetos que propõem levar o laboratório à sala de aula numa visão criativa e crítica de ciências cuja base é a matriz do Programa CTC!-Ciência e Tecnologia com Criatividade e conta com a parceria das secretarias de educação municipais e estaduais do País.

Partindo dessas iniciativas, percebe-se que educação científica vem sendo estimulada na educação básica tendo como foco a alfabetização científica do estudante, o que segundo a Unesco (1999) “no sentido amplo, sem discriminação e abrangendo todos os níveis e modalidades, é um requisito fundamental para a democracia e para garantir o desenvolvimento sustentável”. Sendo, portanto, a alfabetização científica considerada de grande importância para o cotidiano de todas as pessoas, pois por meio dela se adquire um “conjunto de conhecimentos que facilitariam aos homens e mulheres fazerem uma leitura do mundo onde vivem” (CHASSOT, 2001, p.38).

Por outro lado, a educação científica na escola de ensino médio “confere a capacidade cognitiva aos estudantes de fazer uso social do conhecimento científico” (SANTOS, 2007) e

21 Disponível em http://www.institutosantosdumont.org.br/centro-de-educacao-cientifica-escola-

alfredo-j-monteverde/ Acessoem dez./2016)

nesse caso, pode-se dizer que a educação científica é de grande relevância para a formação integral do estudante, na medida em que,

desenvolve habilidades, define conceitos e conhecimentos estimulando a criança a observar, questionar, investigar e entender de maneira lógica os seres vivos, o meio em que vivem e os eventos do dia a dia. Além disso, estimula a curiosidade e imaginação e o entendimento do processo de construção do conhecimento. Investir no conhecimento científico contribuirá para que os seus resultados estejam ao alcance de todos (ROITMAN, 2005, p.8).

Nesse sentido, um dos indicadores que vêm sendo sinalizados no debate nacional acerca da melhoria da qualidade do ensino médio nas escolas públicas do país, sobretudo na área de Ciências da Natureza e Matemática, tem sido o incentivo a práticas pedagógicas inovadoras que estimulem a alfabetização científica, a qual refere-se “às habilidades e conhecimentos que constituem a leitura e a escrita, a aprendizagem dos conteúdos e da linguagem científica” (MAMEDE E ZIMMERMAN, 2007, p.1) e o letramento científico, o qual “refere-se ao uso, num contexto sócio histórico específico, do conhecimento científico e tecnológico no cotidiano do indivíduo” (IDEM), o que reitera a necessidade do estudante além de “possuir conhecimento científico, saber utilizar esse conhecimento para identificar questões, adquirir novos conhecimentos, explicar fenômenos científicos e tirar conclusões baseadas em evidência científica sobre questões relacionadas a Ciências”(PISA,2012).

Cabe aqui lembrar que, “o ensino de ciências deve permitir um processo de enculturação cientifica” (CARVALHO, 2010, p.283) e, nesse sentido, Nuñez (2012, p.10) ressalta que,

o conceito de enculturação científica se discute desde as perspectivas da Alfabetização Cientifica e do Letramento Científico, que consideram a ciência como parte da cultura. O ensino de ciências, dessa forma, deve promover a aproximação dos estudantes a essa parte da cultura universal.

Partindo desse entendimento, nos dias atuais um dos caminhos que vêm sendo indicados nas discussões acerca da formação científica dos estudantes, bem como para o redesenho curricular do ensino médio, tem sido a iniciação científica e pesquisa a qual entendida como “uma iniciação à atividade científica” (NEVES, 2001; Dias 2014), que em seu cerne traz o letramento científico, o qual “requer não apenas o conhecimento de conceitos e teorias da ciência, mas também o conhecimento sobre os procedimentos e práticas comuns associadas à investigação científica e como eles, possibilitam o avanço da ciência” (OECD,PISA,2015,p.4) no momento em que são fornecidos conhecimentos para “iniciar o jovem nos ritos, técnicas e tradições da ciência” (MASSI & QUEIROZ, 2010, p.174).

A iniciação científica e pesquisa é recomendada pelas Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio (DCNEM, 2012, p.6 -7 ) ao enfatizar em seu Art. 16 que o

projeto politico pedagógico da escola que oferta o ensino médio deve considerar o desenvolvimento de “atividades integradoras artístico-culturais, tecnológicas e de iniciação

científica23, vinculadas ao trabalho, ao meio ambiente e à prática social”(INCISO I), além da

“problematização como instrumento de incentivo à pesquisa,24 à curiosidade pelo inusitado e ao desenvolvimento do espírito inventivo”(Art.16, INCISO II, p.7).

Por outro lado, “as atividades de iniciação científica e pesquisa são as que possibilitam ao estudante desenvolver projetos de investigação sobre temas de seu interesse, sob a orientação de um professor que desempenha o papel de orientador“ (CADERNOS TRAJETÓRIAS CRIATIVAS, MEC/SEDUC, 2014, p.10).

A iniciação científica e pesquisa pode ser entendida ainda como “constituidora da formação dos estudantes, com princípio científico e educativa, e instigadora de atitudes, de questionamento, de criatividade, de tomada de decisão e de reflexão crítica a respeito dos pactos e impactos sociais decorrentes da ciência e da tecnologia” (OLIVEIRA et.al.2016, p.1), Um dos indicadores da iniciação científica considerados de relevância na escola de ensino médio é o incentivo a pesquisa cientifica a qual de acordo com Ruiz (1991) “é a realização concreta de uma investigação planejada, desenvolvida e redigida de acordo com as normas da metodologia consagrada pela ciência” e permite a inserção do estudante na

iniciação científica, pois segundo Moraes e Lima (2004, p.141),

a pesquisa em sala de aula constitui-se numa viagem sem mapa; é um navegar por mares nunca antes navegados; neste contexto o professor precisa saber assumir novos papéis; de algum modo é apenas um dos participantes da viagem que não tem inteiramente definidos nem o percurso nem o ponto de chegada; o caminho e o mapa precisam ser construídos durante a caminhada.

Sendo assim, a pesquisa promove uma série de atividades que podem favorecer a formação de novos conceitos e a ampliação dos conhecimentos dos estudantes, sendo, portanto, uma ferramenta muito significativa à melhoria da produção do conhecimento. Cabe aqui lembrar, a importância da aprendizagem do estudante ser norteada por atividades de iniciação científica através da pesquisa orientada, a qual exige do professor mudanças metodológicas e atitudinais no fazer docente. Segundo NUNEZ e RAMALHO (2004, p.238),

a pesquisa orientada supõe que para facilitar a aprendizagem é importante que o aluno se depare com situações-problema para que possa enfrenta-las de forma não- artificial, com análises críticas, que formule hipóteses explicativas, que possa validá- las, que crie novas formas de testá-las, etc.de tal forma que se aproxime de formas específicas das ciências na produção do conhecimento, considerando diferenças de contextos (da Ciência e da sala de aula).

23

Grifo nosso

24

Acrescenta-se a isso, que a pesquisa nessa perspectiva, conduz o estudante a se posicionar no meio em que vive, a argumentar e questionar a realidade, bem como que a agir com responsabilidade diante das demandas que se fizerem presentes em seu cotidiano. Dessa forma na área de Ciências da Natureza e Matemática, as atividades voltadas à pesquisa e iniciação científica e/ou para trabalhos em grupos e individuais devem,

estimular a prática científica com a utilização da metodologia de pesquisa que se baseia na exploração ativa, no envolvimento pessoal, na curiosidade, no uso dos sentidos e no esforço intelectual na formulação de questões e na busca de respostas. Pretende oferecer respostas, mas, sobretudo, gerar a indagação e o interesse pela ciência, vista como fonte de prazer, de transformação da qualidade de vida e das relações entre os homens (BRASIL, 2006, p.4).

Nesse sentido, incentivar a prática da iniciação científica pelo viés da pesquisa na escola de ensino médio, parece ser nos dias atuais, um dos grandes desafios postos à prática docente para atender as demandas educacionais da sociedade do século XXI, pois remete o olhar para o processo ensino-aprendizagem e para o letramento científico25 dos estudantes, o que implica na necessidade de adequação dos processos didático-pedagógicos dos professores, uma vez que o trabalho com a iniciação cientifica e pesquisa exigirá novas formas de ensinar e aprender visando a melhoria da qualidade do ensino e a formação científica dos estudantes. Segundo Kuenzer (2009,p.6), o professor nesse contexto,

precisará adquirir a necessária competência para, com base nas leituras da realidade e no conhecimento dos saberes tácitos e experiências dos alunos, selecionar conteúdos, organizar situações de aprendizagem em que as interações entre aluno e conhecimento se estabeleçam de modo a desenvolver as capacidades de leitura e interpretação do texto e da realidade, comunicação, análise, síntese, crítica, criação, trabalho em equipe, e assim por diante. Enfim, ele deverá promover situações para que seus alunos transitem do senso comum para o comportamento científico.

Romper com o paradigma de ensino conteudista, livresco e descontextualizado que há anos vem sendo arraigado a prática docente, tem norteado as discussões e estudos acerca da melhoria da qualidade da educação do século XXI para o ensino médio. Um dos focos das discussões é que a prática pedagógica seja planejada no intuito de “ajudar os estudantes na construção de seus projetos pessoais de vida e estimulá-los a ter iniciativas próprias o que poderia ser uma das funções da escola. Isso significa contribuir para a construção de sua autonomia” (MORAES et al., 2004, p. 17).

25

a capacidade de empregar o conhecimento científico para identificar questões, adquirir novos conhecimentos, explicar fenômenos científicos e tirar conclusões baseadas em evidências sobre questões científica. à compreensão de conceitos científicos como à capacidade de aplicar esses conceitos e pensar sob uma perspectiva científica.(INEP:

principalmente na área de Ciências da Natureza e Matemática, “estimula o estudante a buscar novas ideias, a ter iniciativas para pesquisar, a problematizar e a intervir no meio em que vivem a partir de uma aprendizagem contextualizada e interdisciplinar” (PCNEM,2000). Nesse sentido, Argüello (2002, p.205) endossa a discussão afirmando que,

educar em ciências é vivenciar no aluno o processo de Fazer Ciências, de Viver Ciências, é manter-se alerta para o diferente, o não explicado ainda para o sujeito, é ter habilidade de formular a pergunta, é se autorresponsabilizar pela procura da resposta, é se extasiar no momento do encontro da resposta criativa e é também saber e ter necessidade de comunicar o descoberto.

Cabe aqui lembrar que, no Brasil, muitas experiências que têm foco no incentivo a iniciação dos estudantes de ensino médio na pesquisa científica, bem como à melhoria da qualidade do ensino de ciências e a promoção da educação científica desses estudantes, vêm sendo incentivadas e desenvolvidas desde a década de 1950, quando cientistas brasileiros apoiados pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) ( WHERTHEIN & CUNHA, 2009). Ressaltam-se Iniciativas institucionais voltadas à educação básica, como o Programa de Vocação Científica (Provoc) da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), desde 1986, o Programa ABC da Ciência: Mão na Massa, da Academia Brasileira de Ciências, desde 2001, Feiras de Ciências, exposições itinerantes, a criação de museus interativos, revistas e websites dentre outras, que visam tornar a ciência mais próxima do cotidiano dos jovens, despertando o seu interesse, o seu desejo de conhecimento e de participação (Ferreira, 2003; 2010; Filipecki, Braga & Frutuoso, 2010; Maranhão, 2011; Moreira, 2006; Oliveira, Oliveira, Barros & Schall, 2009; Souza, 2005; Peres, Ferreira & Braga, 2009), Pavão(2010).

É fato também, que desde 2003 é realizada a Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (FEBRACE)26, a qual é promovida pela Universidade de São Paulo sendo caracterizada como um movimento nacional de estímulo ao jovem cientista envolvendo estudantes e professores da Educação Básica de todo país. Essa feira acontece todo ano na Universidade de São Paulo através de uma grande mostra de projetos e seu principal objetivo é incentivar a criatividade e a reflexão nos estudantes através de projetos com fundamento científico nas diferentes áreas das ciências e engenharia.

É fato que sendo a Iniciação Científica e Pesquisa caracterizada como base teórica e metodológica para a concepção de projeto de pesquisa, integrando o que podemos chamar de fio condutor propício para o auxílio, composição e formação de novas competências no

26

aluno, este é um evento científico considerado importante para o desenvolvimento da educação científica do estudante. No entanto, para ser estimulada a participação dos estudantes de ensino médio nessa atividade, é preciso que o mesmo aprenda a investigar e problematizar um conhecimento, a buscar solução para situações- problema que envolvam conflito cognitivo, a fim de que “as ideias prévias dos estudantes sejam confrontadas com uma situação conflitante na qual esses conhecimentos tornem-se frágeis ou inconsistentes, ou contraditórios para explicar a referida situação” (NUNEZ e RAMALHO, 2004,p.230).

Nessa mesma linha de pensamento, Hernandez et. al (1998) ressalta que só tem sentido e significado o desenvolvimento de uma pesquisa ou projeto para o estudante, quando estes são planejados com base na concepção de que,

aquilo que se aprende deve ter relação com a vida dos alunos e professores, ou seja, deve ser interessante para eles. O que não quer dizer, como a tradição da escola ativa preconizou, “partir somente dos interesses dos alunos” e muito menos do que “gostariam de estudar ou saber”. O aluno deve perceber a relevância do estudo, associado à valorização do seu eu e das necessidades especiais (p.89).

Partindo desse entendimento e concordando com Ramos (2002) quando afirma que “desenvolver a autonomia dos alunos significa transformá-los de objetos em sujeitos, e para que essa transformação ocorra é necessário desenvolver a capacidade argumentativa dos mesmos”, envolvê-los em atividades de iniciação científica a via de projetos de aprendizagem, de pesquisas e de atividades experimentais que envolvem as tecnologias e os laboratórios de Ciências, significa permitir-lhes um melhor conhecimento de si mesmo e do mundo, estabelecendo relações significativas entre os conhecimentos que já têm e os que são investigados, despertando ainda sua curiosidade por outros.

É fato que, a prática da Iniciação Científica e Pesquisa no ensino médio, pode ter como aliado às tecnologias digitais na elaboração e desenvolvimento de pesquisas e projetos que levem o estudante a problematizar a realidade, interagindo com as possibilidades da cultura digital presente no meio em que vive.

Segundo MORAES (1997, p.12) as tecnologias digitais podem se constituir em recursos importantes para o processo de ensino e aprendizagem, para novas formas de representação da realidade, para ampliação de contextos e maior incentivo aos processos colaborativos de produção do conhecimento. Assim, Valente (2013) expressa que “se as tecnologias passam a ser ferramentas cognitivas elas precisam estar integradas e, de certa forma, fazer parte das atividades curriculares que os alunos realizam”. E nesse contexto,

o papel do professor desponta como sendo o de facilitador da aprendizagem de seus alunos. Seu papel não é ensinar, mas ajudar o aluno a aprender; não é transmitir informações, mas criar condições para que o aluno adquira informações; não é fazer

brilhantes preleções para divulgar a cultura, mas organizar estratégias para que o aluno conheça a cultura existente e crie cultura (ABREU E MASETTO, 1980, p.11). Essa concepção é validada pela LDBEN nº 9.394/96, quando determina que a cidadania do estudante e a preparação básica para o trabalho devem ser contempladas em um currículo que destaque e a educação tecnológica básica, a compreensão do significado da ciência, das letras e das artes, bem como o processo histórico de transformação da sociedade e da cultura.

Desse modo, a Iniciação Científica e Pesquisa na educação básica, precisa levar em conta “o conjunto de vivências, conhecimentos prévios e representações do estudante sobre o mundo. Sabe-se que a compreensão da realidade na qual o estudante está imerso supera a leitura direta dos objetos e dos fenômenos” (BRASIL, 2013, p. 2-3). Embora haja diferentes abordagens acerca do conceito de Iniciação Científica e Pesquisa, em todas o incentivo ao espírito crítico e investigativo dos estudantes é enfatizada.

Para Da Silva (2009) “a Iniciação Científica e Pesquisa também pode ser um vetor importante para a inovação tecnológica, já que muitos projetos têm em seu cerne a