O produto aqui apresentado é resultado de uma pesquisa fomentada pela preocupação com o conhecimento dos fenômenos naturais de estudantes e professores. Uma sequência de ensino investigativa em Espaços não formais de Educação contribui para aprendizagem ao empregar estratégias que criam um ambiente investigativo e aproxima o público da construção do pensamento científico.
A sequência didática desse Produto Educacional foi planejada para ser executada em um espaço não formal de educação, onde a visita tem duração de 45 minutos. A proposta é destinada a alunos do Ensino Fundamental e Médio. onde aborda-se o estudo de óptica. A proposta segue o modelo de Sequência de Ensino Investigativa (SEI). O ensino por investigação e experimentação no ensino fundamental tem como precursora a professora doutoras Anna Maria Pessoa de Carvalho e referência principal na construção deste Produto Educacional.
8.1 Etapas da Sequência de Ensino por Investigação Primeira Etapa - (15 minutos)
Pergunta: O que acontece quando a luz passa por uma gota d’água? Levantamento de hipóteses (5 minutos)
Etapa experimental: Observe e analise o que ocorre com a luz do sol ao passar por um prisma - (05 minutos)
Material: prisma de vidro e expositor 1. Novo levantamento de hipóteses (5 minutos)
Segunda Etapa - (20 minutos)
Pergunta: Você sabe como funciona o controle remoto? Levantamento de hipóteses (5 minutos)
Etapa experimental: realização do experimento do William Herschel (10 minutos) Novo levantamento de hipóteses (5 minutos)
Material: Controle remoto, lupas, termômetros, suporte e prisma de vidro, expositor 3, controle remoto e celular.
Terceira Etapa (10 minutos)
Sistematização dos conhecimentos elaborados Material: Expositor 4
Nesta etapa o professor proporciona um espaço para sistematização do conhecimento, onde os alunos relatam sua experiência, analisam os dados e chegam a conclusões.
8.2 A Sequência de Ensino por Investigação
Essa atividade investigativa tem como ponto forte os diálogos realizados entre professor-aluno, aluno-aluno nos quais é observado surgimento do fazer científico e a contribuição para o desenvolvimento de habilidades relativas às ciências. Foi percebido o desenvolvimento de várias habilidades: a observação criteriosa, o pensamento lógico e a postura crítica. Os momentos em que os alunos levantaram hipóteses trouxeram aspectos positivos, como o de construir estratégias para explicar resultados.
Em relação a primeira pergunta, percebe-se que ao elaborarem as primeiras hipóteses os alunos apresentam seus conhecimentos prévios, o que pode ser visualizado no Quadro 1. Abaixo reproduzimos um trecho e alguns comentários:
Pergunta: O que acontece quando a luz passa por uma gota d’água?
Quadro 1 - Hipóteses apresentadas pelos alunos relativas à primeira etapa pré-experimento. Hipóteses apresentadas pelos alunos
A gota de água evapora. Forma um arco-íris.
Fica colorida.
No que refere as hipóteses apresentadas pelos estudantes constata-se que o conceito de dispersão não se encontra presente.
Após o manuseio do prisma, novas hipóteses foram formuladas a partir da observação do fenômeno, exibidas no Quadro 2, quando estimulados pelo professor apresentaram novas proposições.
Quadro 2 - Hipóteses apresentadas pelos alunos.
Novas hipóteses e observações A luz passa pela gota d´água e se decompõe.
Acontece isso quando chove... ... e quando lavamos o quintal.
Analisando a fala dos estudantes nota-se que surgiram novas explicações em torno do fenômeno observado, o que levou a uma discussão e explicação complementar da professora- mediadora que se utilizou de perguntas para provocar respostas mais elaboradas.
Diante da segunda pergunta problematizadora: “Você sabe como funciona o controle remoto?” diversas propostas surgiram, nota-se que alguns estudantes apresentaram respostas diretas ou pouco elaboradas, são demostradas no Quadro 03.
Pergunta: Você sabe como funciona o controle remoto?
Quadro 3 - Hipóteses apresentadas pelos alunos.
Hipóteses levantadas pré -experimento 2 Por meio de um raio!
Tem uma luz vermelha. ...por meio do calor!
Apresenta-se o material experimental para que o estudante teste suas hipóteses previamente levantadas. Nessa Etapa experimental o aluno deve observar e analisar o que ocorre com a temperatura dos termômetros quando ficam expostos a luz solar, tempo estimado 10 minutos.
Inicialmente promove-se a dispersão da luz branca com o auxílio do prisma, em seguida posiciona-se os termômetros, o primeiro termômetro em uma faixa do espectro de luz visível, e o segundo na faixa após o vermelho, o infravermelho. O tempo necessário para que os termômetros atinjam a temperatura esperada é de 5 minutos, porém nesse momento os estudantes manipulam o experimento, observam os resultados com o auxílio de uma lupa.
Aqui os estudantes devem perceber que a temperatura do segundo termômetro aumento em média 2,5º C, e que está fora da faixa de luz visível.
Nesse momento o professor utilizar um controle remoto e pede que os alunos observem a luz emitida pelo quando acionado, com o auxílio da câmera do celular. Novamente o grupo de alunos deve discutir sobre as hipóteses levantadas, para resolver a situação problema. Nessa etapa o professor-mediador deve estimular os alunos a explicar o seu raciocínio na para resolução do problema.
Quadro 4 - Hipóteses apresentadas após atividade experimental.
Hipótese apresentadas pós-experimento 2 Através de um raio invisível.
Pelo raio depois do vermelho. Pela luz que não se vê. Através da luz mais quente.
Nessa etapa destaca-se a participação do professor – mediador que estimula os alunos a argumentar e defender suas hipóteses.
Na terceira etapa, na qual os alunos e professor realizam a sistematização do conhecimento, alunos relatam suas opiniões e impressões a respeito da atividade experimental. Nesse processo, após serem estimulados pelo professor os alunos interagiram, argumentando, explicando, refutando, o que os levou ao entendimento do fenômeno. (5 minutos).
Em seguida o professor lança mão do texto que se encontra no expositor 4, onde encontra-se um resumo sobre o trabalho cientista William Herschel. (5 minutos).