Experimentação investigativa e interdisciplinaridade como promotora da escrita e desenho no ensino de ciências

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409 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 409-426, out./dez. 2020 10.26843/rencima.v11i6.1950 eISSN 2179-426X

Recebido em 10/05/2018 / Aceito em 14/09/2020 / Publicado em 01/10/2020

Experimentação investigativa e interdisciplinaridade como promotora

da escrita e desenho no ensino de ciências

Interdisciplinary investigative experimentation as a promoter of writing and design in science teaching

Carlos José Trindade da Rocha

Universidade Federal do Pará/Programa de Pós-Graduação em Estudos Antrópicos na Amazônia/Secretaria Estadual de Educação do Estado do Pará,

e-mail: carlosjtr@hotmail.com http://orcid.org/0000-0001-5172-9182

João Manoel da Silva Malheiro

Universidade Federal do Pará, e-mail: joaomalheiro@ufpa.br http://orcid.org/0000-0002-2495-7806

Resumo

O presente trabalho apresenta os resultados de uma atividade experimental investigativa realizada em um clube de ciências de uma Universidade Federal do Norte do Brasil. O objetivo foi verificar atitudes procedimentais e comunicacionais de crianças do 5º e 6º ano em uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) por meio da escrita e do desenho. Durante a atividade com abordagem qualitativa, foi possível verificar que os espaços não formais de aprendizagem podem ser aliados para a consolidação de um ensino de ciências contextualizado e interdisciplinar, na realização de atividades experimentais investigativas. Os dados analisados permitiram afirmar que a experimentação investigativa promove o processo procedimental e comunicacional de ensino e aprendizagem. A escrita e o desenho mostraram-se significativas para as crianças; todos participaram ativamente durante a SEI, respondendo o problema proposto, expressando seus entendimentos por meio da escrita e desenho criativos, comunicando e socializando resultados.

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410 REnCiMa, São Paulo, v. 11, n. 6, p. 409-426, out./dez. 2020 Abstract

The present work presents the results of an experimental investigative activity carried out in a Science Club of a Federal University of Northern Brazil. The objective was to verify procedural and communicational attitudes of 5th and 6th grade children in an Investigative Teaching Sequence (ITS) through writing and drawing. During the activity with a qualitative approach, it was possible to verify that non-formal learning spaces can be an ally for the consolidation of contextualized and interdisciplinary science teaching, in the performance of investigative experimental activities. The analyzed data allowed to affirm that the investigative experimentation promotes the procedural and communicational process of teaching and learning. Writing and drawing proved to be significant for children; all participated actively during ITS, answering the proposed problem, expressing their understanding through creative writing and drawing, communicating and socializing results.

Keywords: Science Teaching. Experimentation. Science Club. Literacy. Introdução

Este estudo aborda a experimentação investigativa para o ensino interdisciplinar com crianças do Ensino Fundamental que participam de um clube de ciências de uma Universidade Federal do Norte do Brasil. Alguns autores, como Rocha e Malheiro (2017b), Malheiro (2016) e Carvalho (2013) abordam a importância da ação investigativa no ensino de ciências e destacam que, para promover a participação dos alunos, os professores devem apresentar uma abordagem didática que propicie a aprendizagem, fomentando a interdisciplinaridade e a contextualização, além do desenvolvimento do aluno, principalmente em relação à autonomia e à criatividade.

Silva, Machado e Tunes (2010, p. 244) destacam que “os documentos oficiais recentes para o Ensino de Ciências (PCN, OCN e PCN+) recomendam o uso da experimentação, enfatizando a relação teoria-experimento, incorporando a interdisciplinaridade e a contextualização”. Nesta direção, Rocha e Malheiro (2018), quando discutem como desenvolver atividades experimentais investigativas que favoreçam as aprendizagens, apresentam a Sequência de Ensino Investigativa (SEI), adaptadas de Carvalho (2013), a saber: 1) Distribuição do material e proposição de problema; 2) Identificação e exploração de ideias/previsões dos alunos; 3) Elaboração de possíveis planos de ações e experimentação do planejado; e 4) Escrever e desenhar, associando com a realidade.

A experimentação, num viés investigativo, no cotidiano da sala de aula, exige leitura crítica do mundo e capacidade argumentativa que envolva o domínio da linguagem (LUCA; SANTOS, 2016). A experimentação, aqui proposta, é entendida como uma abordagem didática com potencial constituído, do ponto de vista da socialização entre alunos e professores, e destes com outras áreas do saber. É nessa circunstância que a escrita e o desenho, enquanto recursos culturais, são pressupostos fundamentais.

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Destaca-se que a etapa 4 da SEI (escrever e desenhar, associando com a realidade) se constitui da avaliação e sistematização individual do conhecimento, após discutirem com seus pares e, depois, no semicírculo, com todos, sob a supervisão do professor. Para chegar à resolução do problema, é necessário, fazer abstrações individuais por meio da solicitação para que escrevam e/ou desenhem sobre o que aprenderam na experimentação investigativa.

A orientação é que os alunos não construam seus escritos ou desenhos no modelo de relatório, os quais são padronizados. Conforme Carvalho (1998), evita-se, até mesmo, escrever, na lousa, perguntas ou pontos sobre os quais os alunos devem se apoiar em seu relato. Assim, o processo de desenvolvimento da escrita e desenho infantil possuem maior possibilidade de acesso ao papel e ao lápis, sob a ótica de diferentes concepções teóricas (ROCHA; MALHEIRO, 2017c).

A escrita e os desenhos são partes integrantes do letramento científico, e as práticas pedagógicas precisam estar relacionadas a uma concepção de criança como alguém que tem ideias próprias, sentimentos, vontades, que está inserido numa cultura, que pode aprender comunicação dos conceitos científicos matemática e que precisa ter possibilidades de desenvolver suas diferentes competências cognitivas (SMOLE; DINIZ, 2001).

Por isso, reforçamos a importância das produções escritas e na forma de desenhos que são construídas pelas crianças, no sentido de que podem ser utilizadas na prática pedagógica de professores de outras disciplinas, proporcionando momentos para interação entre professores e alunos em uma autêntica ação interdisciplinar.

Portanto, esta proposta parte da seguinte questão: qual a importância da experimentação investigativa na construção de saberes interdisciplinares, para desenvolver a comunicação entre professor e alunos do 5º e 6º anos do Ensino Fundamental? Para isso, partimos do entendimento de Rocha, Malheiro e Teixeira (2018) de que o Sujeito Creare experimentalis, ou seja, o Sujeito Criativo Investigativo, é aquele que atua criativamente, amparado por dinâmicas distintas, ampliando seu repertório, procedimental e atitudinal, na experimentação investigativa realizada a partir de diferentes materiais e espaços, muito além dos laboratórios científicos.

O objetivo principal deste trabalho foi verificar atitudes procedimentais e comunicacionais de crianças do 5º e 6º ano em uma das etapas da SEI (escrita e desenho), por meio da atividade experimental investigativa realizada em um clube de ciências de uma Universidade Federal do Norte do Brasil.

Experimentação e interdisciplinaridade

Estudos sobre as diferentes práticas pedagógicas vêm sendo bastante discutidos nas últimas décadas (MALHEIRO, 2016; ROCHA, 2015; MUNFORD; LIMA, 2007; KRASILCHIK; MARANDINO, 2007; SILVA; ZANON, 2000; AXT, 1991). Dentre elas, destaca-se o uso das atividades experimentais, consideradas por muitos professores como indispensáveis para o bom desenvolvimento do ensino de ciências.

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Desta forma, a experimentação investigativa no ensino de ciências para o nível fundamental é defendida por alguns autores nacionais (ROCHA; MALHEIRO, 2017B; CARVALHO, 2013; ZÔMPERO; LABURÚ, 2016; SASSERON, 2013) e internacionais (WECHSLER; NAKANO, 2011; SMITH; SMITH, 2010; DUSCHL, 2008; BYBEE, 2006; FLICK; LEDREMAN, 2006). Ao conhecer o mundo em que está inserida, a criança não só o compreende melhor as ciências, como também desenvolve habilidades de raciocínio (ARCE; SILVA; VAROTTO, 2011).

Considerando esse aspecto, a experimentação no ensino de ciências pode ser entendida com uma atividade que permite a articulação entre fenômenos e teorias. Desta forma, o aprender ciências deve ser uma relação constante entre o fazer e o pensar (SILVA; MACHADO; TUNES, 2010).

Utilizar experimentos como ponto de partida para resolução de problemas, desenvolvendo a compreensão de conceitos, é uma forma de levar o aluno a participar de seu processo de aprendizagem, a sair de uma postura passiva e começar a agir sobre o seu objeto de estudo, relacionando-o com acontecimentos e buscando as causas dessa relação, procurando, portanto, uma explicação causal para o resultado de suas ações e/ou interações (CARVALHO, 1998).

Há diversos tipos de classificações para os procedimentos experimentais, considerados por pesquisadores da área como atividades didáticas de valor inestimável para despertar o interesse dos estudantes e, consequentemente, para dinamizar a construção de novos conhecimentos científicos (GALIAZZI; GONÇALVES, 2006; ROCHA; ALTARUGIO; MALHEIRO, 2017; CARVALHO, 2013; SASSERON, 2013; SILVA; MACHADO; TUNES, 2010).

Com a perspectiva de elucidar fenômenos observáveis, professores, alunos e pesquisadores envolvidos com as ciências procuram explicações dentro daquilo que conhecem ou do que vivenciaram (SILVA; MACHADO; TUNES, 2010). Dessa forma, apesar de, muitas vezes, o modo de proceder apresentar semelhanças, o desenvolvimento individual do pensar, dentro de um processo experimental investigativo, não está limitado a um único caminho ou método (CARVALHO, 2013).

Ao longo da história, as teorias experimentais foram desenvolvidas para explicar os fenômenos observados, no entanto, na ciência moderna, as teorias desenvolvidas têm um elevado poder de previsão de novos fenômenos, mesmo nunca observados (CARVALHO, 2013; SILVA; MACHADO; TUNES, 2010). Estas considerações levam a concepções de Fourez (1995), segundo o qual, na prática científica, o ponto central não é o da aceitabilidade das proposições científicas de uma maneira absoluta.

De fato, ao situar Fourez (1995), se uma proposição científica é aceitável, referimo-nos sempre a uma série de critérios práticos. Desse modo, uma teoria que permitirá que se compreenda melhor como funciona um fenômeno, será considerada como aceitável. Nesse sentido, compreender uma “proposição científica não é alcançar uma espécie de verdade eterna, mas é saber servir-se de um modelo de maneira concreta” (FOUREZ, 1995, p. 84) em relação a certa problemática.

Quando os alunos realizam uma atividade experimental e observam determinados fenômenos, geralmente, solicita-se que expliquem os fenômenos que vivenciaram. Para Silva, Machado e Tunes (2010, p. 236), a elucidação de um fenômeno, utilizando-se de

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uma teoria, é o que se denomina de “relação teoria-experimento”, ou seja, é a relação entre o fazer e o pensar”.

Silva, Machado e Tunes (2010) consideram que o uso de uma teoria para explicar um fenômeno não significa provar sua veridicidade, mas testar sua capacidade de generalização. Daí a importância de conhecer a história de alguns conceitos, pois isso permite identificar o contexto em que foram propostos e, principalmente, que fenômenos buscavam explicar. Para os autores, quanto ao aspecto de capacidade de previsibilidade de uma teoria, a ação de utilizar um laboratório não significa que se está provando a veracidade da teoria, mas apenas testando sua capacidade de previsão.

Portanto, a capacidade de previsão e generalização de uma teoria é que pode dar à experimentação, no ensino, um caráter investigativo. A abordagem do ensino de ciências por investigação é uma das atuais tendências e possibilitam contornar os obstáculos e as crenças que limitam seu uso de forma mais eficaz. Alguns autores como Rocha (2015), Zômpero e Laburú (2016) concebem que esta abordagem didática está em fase de expansão no Brasil, uma vez que os PCN (BRASIL, 1997a, 1997b) e a proposta do novo Ensino Médio definem contextos nos quais se relacionam concepções e saberes docentes para analisar possibilidades de integração para a consolidação das práticas investigativas na Educação Básica.

Neste sentido, quando se fala de experimentação investigativa, estamos considerando-a como uma das tendências do ensino de ciências por investigação, ou seja, uma abordagem didática, na qual há um processo constante e de suma importância para educação científica e formação de professores. Assim, numa perspectiva de caráter investigativo, o professor pode diversificar sua estratégia pedagógica, de modo a mobilizar práticas epistêmicas no cotidiano escolar (SASSERON; DUSCHL, 2016).

Portanto, o ensino de ciências por investigação aqui concebido enquadra-se na compreensão de que o “sujeito não é neutro” (SOLINO; GEHLEN, 2014, p. 145). Tal fato, ao ser viabilizado pelos professores em sua prática docente, deve proporcionar uma aproximação do mundo dos estudantes com o contexto científico, e sempre com a preocupação de escutar os alunos. Castelfranchi et al. (2008, p. 14) reforçam que, ao “fazer ciência com as crianças e para as crianças, devemos procurar, a partir do diálogo, ouvi-las, e assim, saber como elas percebem a ciência e os cientistas”.

Em defesa dessa proposição investigativa, alguns autores, como Malheiro (2016), Rocha (2015), Carvalho (2013), Silva, Machado e Tunes (2010) e Rocha (2015) propõem cenários para investigação, caracterizados pela resolução de problemas, que envolvem a participação dos alunos com novos padrões de comunicação e tipos de aprendizagem. Assim, a proposição de problema ocupa um lugar de destaque na implementação das aulas dos professores, pois, as potencialidades estimuladoras das perguntas e respostas (questionamento) permitem o desenvolvimento do diálogo na promoção do ensino investigativo (CARVALHO, 2013).

De acordo com Souza (2012) há vários tipos de problemas, o mais comum e o que envolve mais os alunos é, sem dúvida, o experimental. Qualquer que seja o tipo de problema escolhido, deve-se seguir uma sequência de etapas, oportunizando o levantamento de hipóteses, estruturando o pensamento e apresentando argumentações (CARVALHO, 2013).

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Claramente, existe uma antiga e ampla sustentação da crença de que resolver problemas é uma prática fundamental da ciência, que a diferencia de outras atividades humanas. Entre várias concepções e acepções, alguns autores, como Carvalho (2013) e Rocha (2015), definem o termo problema como uma situação estimulante, para a qual o indivíduo não tem respostas; em outras palavras, o problema surge quando o indivíduo não pode responder imediata e eficazmente à situação.

Para Parales Palacios (1993, p. 174), “por problema pode entender-se qualquer situação prevista ou espontânea que produz por um lado, certo grau de incertezas e por outro, uma conduta tendente à busca de sua solução”. Portanto, problemas são situações que levantam questões e dificuldades para as quais não existe uma solução única e prescrita, ou seja, é uma estratégia complementar e inclusiva, em que o professor utiliza e reelabora concepções básicas na construção do conhecimento científico.

Desta forma, concordamos com Malheiro (2016) e Rocha (2015), quando afirmam que o ensino investigativo deve estar acompanhado de problematizações, questionamentos e diálogos orientados para a ação do aluno, que não deve se limitar ao trabalho de manipulação e observação. Nesse contexto, o professor permite aos alunos conhecimentos procedimentais e atitudinais, possibilitando reflexões, discussões, explicações e relatos associados aos conceitos e sistematização do conhecimento (SASSERON, 2013). O professor, no contexto do ensino investigativo, tem o papel de orientador, de forma que estimule a reflexão crítica sobre a aprendizagem, que ganha um novo significado.

Na resolução de problemas, para a qual se propõe criatividade ao ensino investigativo, deve-se observar se os alunos colaboram entre si na busca da solução do problema, apresentam comportamentos que indicam uma aprendizagem atitudinal e se eles discutem, buscando ideias que servirão de hipóteses, e as testam (MALHEIRO, 2016; KASSEBOEHMER; FERREIRA, 2013). É preciso verificar quem não se desenvolve, nem em termos de movimento das ideias, nem em termos de processo atitudinais (ROCHA, 2015).

Cabe ressaltar que a experimentação investigativa, de um modo geral, requer que a escola disponha de um laboratório. Entendemos que o uso da experimentação deve enfatizar a relação teoria-experimento, incorporando a interdisciplinaridade e a contextualização.

Nesse sentido, o material didático – aparato experimental, textos, figuras – sobre o qual o problema será proposto, precisa ser bem organizado, para que os alunos possam resolvê-los sem se perder, isto é, “o material didático deve ser intrigante, para despertar a atenção deles, de fácil manejo para que possam manipular e chegar a uma solução sem cansarem” (CARVALHO, 2013, p. 10).

Defendemos, como Silva, Machado e Tunes (2010), que, no ensino investigativo, deve haver necessidade de se modificar drasticamente o que se entende por laboratório, ampliando o conceito de atividades experimentais. Nessa ampliação, definimos como atividades realizadas em espaços dentro da escola, tais como a sala de aula, o laboratório (quando a escola dispõe), o jardim, a horta, a caixa d’água, a cantina ou a cozinha; além dos espaços existentes no seu entorno. Também se podem inserir, nessas práticas, visitas planejadas a museus, estação de tratamento de água e esgoto ou indústrias.

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Há uma diversidade de espaços onde as atividades experimentais têm grande chance de serem significativas, por “serem espaços que fazem parte de suas vivências cotidianas, com possibilidades de atenderem a uma gama de interesses presentes na comunidade em que a escola está inserida” (SILVA; MACHADO; TUNES, 2010, p. 245)

As atividades experimentais investigativas incorporam, como eixos norteadores, o ensinar e o aprender como processos indissociáveis, a não dissociação teoria-experimento, a interdisciplinaridade, a contextualização e as ciências, tecnologia, sociedade e ambiente como decorrentes dos contextos escolhidos para o desenvolvimento dessas atividades (SILVA; MACHADO; TUNES, 2010).

Considerando o exposto acerca da experimentação investigativa, o ensino em ciências tem conquistado cada vez mais visibilidade nos espaços não formais de educação (MARANDINO; SELLES; FERREIRA, 2009), e, atualmente, essa visibilidade tem auferido cada vez mais força e representatividade.

É consenso que a escola há muito deixou de ser considerada a única responsável pela educação científica, as atividades pedagógicas desenvolvidas nos espaços não formais, além de aulas práticas, saídas a campo, entre outros recursos, podem propiciar uma aprendizagem significativa, contribuindo para um ganho cognitivo (SANTOS et al., 2017).

Embora alguns estudos, tais como os de como Fazenda (1994) e os de Pombo (2005), tenham revelado o desconhecimento da ideia de interdisciplinaridade, o termo ganhou força nas escolas, principalmente no discurso e na prática de professores dos diversos níveis de ensino, apoiados pela legislação fortemente influenciada por esse tema.

Para Santos et al., (2017) o termo interdisciplinaridade propriamente dita, têm gerado uma série de ambiguidades com outros termos, por expressarem ideias muito próximas entre si. De uma forma geral, trata-se da interação entre as disciplinas ou áreas do saber. Tais interações ocorrem em níveis diferentes de complexidade, o que ocasionou na utilização de novas terminologias, as quais servem para representar esses níveis.

Fomentar espaços em que os jovens possam interagir com conceitos científicos, assim como com os métodos investigativos da ciência é um dos desafios para o letramento científico no mundo inteiro.

Aspectos metodológicos

A experimentação investigativa é a principal atividade educativa no clube de ciências e é desenvolvida a partir de materiais alternativos e de baixo custo. Possui um grupo de professores-monitores que, antes de iniciar as atividades didáticas com as crianças, precisam frequentar a Escola de Formação de Professores-Monitores, para atuarem no clube de ciências (ROCHA; MALHEIRO, 2017a). A participação na Escola de formação é fundamental para que os futuros professores possam se apropriar da SEI, base metodológica utilizada nas ações com os alunos.

O clube de ciências está localizado no campus de uma Universidade Federal no interior do Norte do Brasil, sendo um dos poucos espaços em que se desenvolvem atividades de ensino não-formal de ciências, voltadas, principalmente, para

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experimentação investigativa. Os responsáveis dos alunos assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido - TCLE1_{e autorizaram o uso das imagens e falas.}

Neste contexto, o clube é espaço aberto para a contextualização e interdisciplinaridade de ensino e aprendizagem, bem como contribui significativamente para a formação inicial de estudantes de diversas licenciaturas, contribuindo concretamente para o Desenvolvimento Profissional Docente (ALTARUGIO; MALHEIRO; ROCHA, 2017).

A proposta de SEI da atividade proposta acompanhou os conteúdos das respectivas séries dos alunos (5º e 6º ano). As etapas de SEI (Figura 1) da atividade foi desenvolvida por 17 meninas e 13 meninos, com idade média de dez anos, todos tinham a participação como um forte traço de comportamento. Encontramos a turma dividida em seis grupos de cinco alunos. Em todos eles, havia equiparação entre o número de meninos e de meninas. Também o grau de facilidade ou de dificuldade em relação à realização da atividade experimental para a resolução do problema, apresentou certo equilíbrio entre os participantes de cada grupo.

Fonte: Com base em Carvalho (2013).

Assim, a proposta de atividade experimental denominada “Cadeia Alimentar” teve a proposição do seguinte problema: Como a energia passa pelos organismos vivos na natureza? Com utilização de materiais acessíveis e de baixo custo, dinâmicas lúdicas e interativas foram desenvolvidas com os estudantes e complementadas por meio da exibição de um vídeo didático. A atividade ocorreu em dois sábados.

A escolha do tema e conceitos foi realizada após discussões a respeito de conteúdos biológicos de relevância e dificuldade de entendimento por parte dos alunos, bem como de investigar diferentes formas de procedimentos e atitudes (escrita e desenho) que permitam formas de realização da atividade interdisciplinar.

Os conteúdos processuais e atitudinais não são tão comuns de serem estimulados na escola, mas, na SEI, esses aspectos se tornam importantes, pois integram o ensino de ciências como investigação e precisam ser ressaltados pelos professores para os alunos

1_{No ato de matrícula os pais ou responsáveis dos alunos assinam declaração autorizando o uso de dados}

para pesquisas, sendoo clube de Ciências Prof. Dr. Cristovam W. P. Diniz responsável por eventuais danos aos participantes da pesquisa.

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(CARVALHO, 2013). Para a autora, na etapa das atividades com os desenhos dos alunos, constatam-se a aprendizagem atitudinal e os comportamentos relacionados ao domínio procedimental, quando o aluno descreve as ações observadas, relacionando causa e efeito, com explicação do fenômeno observado.

Para apreciação dos dados, consideramos a análise do conteúdo (BARDIN, 2016), combinando diferentes instrumentos de pesquisa como: observações com registros fotográficos, caderno de campo e confecção e seleção de desenhos e textos escritos (DE1 a DE4 ) produzidos pelos alunos, denominados com nomes fictícios (Carlos, João, Odete e Edna), conforme ética de pesquisa.

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Resultados e discussão

As categorias utilizadas para a análise dos desenhos e escritos das crianças foram estabelecidas a partir das observações sistemáticas e leitura detalhada do conteúdo selecionado, buscando-se encontrar similaridades em relação ao âmbito da experimentação investigativa, em face à discussão sobre interdisciplinaridade.

Nos DE1 a DE4 são apresentados os saberes construídos pelos sujeitos envolvidos, de acordo com a capacidade comunicativa, de argumentação e de elaboração própria, passando pelas formulações linguísticas produzidas.

Destaca-se que o problema proposto, “como a energia passa pelos organismos vivos na natureza?”, está pautado no ensino, cujos objetivos concentram-se tanto no aprendizado dos conceitos, termos e noções científicas, como no aprendizado de ações, atitudes e valores próprios da cultura científica interdisciplinar.

Este tipo de pergunta é classificado como “exploratória sobre o processo” (MACHADO; SASSERON, 2012, p. 40), pois busca que os alunos emitam suas conclusões sobre os fenômenos. Também podem demandar hipóteses, justificativas, explicações, conclusões, como forma de sistematizar o pensamento interdisciplinar na emissão de uma enunciação própria, buscando concretizar o aprendizado na situação proposta, fazendo com que o aluno reveja, de forma interdisciplinar, o processo de saberes pelo qual ele resolveu o problema, elucidando seus passos.

Desenho e escrita de Carlos (DE1)

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Fonte: Dados da pesquisa.

Pode-se observar, no desenho de Carlos, que ele busca complementar as informações contidas nas ilustrações por meio da adição de textos. Assim, tanto o desenho, quanto o conteúdo escrito a ele associado, buscam elucidar a forma com que o aluno interpreta as informações ministradas durante as intervenções didáticas. Ao compreendermos o desenho e a escrita como prática importante para a manifestação de aprendizagem dos alunos, permite-se aos alunos reelaboração das ideias discutidas durante a experimentação investigativa.

Assim, percebemos a necessidade do trabalho interdisciplinar na experimentação investigativa, uma vez que a interdisciplinaridade busca romper com a forma fragmentada do conhecimento, possibilitando a interação entre as diferentes áreas do saber e suas relações entre si e com a realidade, objetivando a formação integral do sujeito (POMBO, 2005).

O DE1 de Carlos (Figura 2) apresenta a sistematização dos saberes elaborado pelo aluno durante a SEI. Percebe-se um desenvolvimento cognitivo marcado pela representação de elementos arquivados na memória da criança em um processo que está livre para escrever com significações (CARVALHO, 2013). A explicação causal do aluno o leva à procura de palavras (cadeia alimentar, energia), para responder ao problema proposto, ampliando seu vocabulário e aprendendo a falar de ciências.

Notamos, pela figura 2, que Carlos preocupa-se em colocar setas entre os desenhos (sol, capim, boi, cavalo). Pode-se inferir que este aluno entende que um ser vivo se alimenta de outro, e que o sol é a fonte de energia primária. A representação da cadeia alimentar demonstra que o aluno compreendeu de forma significativa o conceito de cadeia alimentar e as relações alimentares entre produtores e consumidores.

Nos escritos de Carlos, percebe-se o distanciamento do que Pombo (2005) chama de disciplinaridade. Entendemos que a capacidade dos alunos de 5º e 6º anos pode ultrapassar seus próprios princípios discursivos, as perspectivas teóricas e os modos de funcionamento em que são treinados, formados e educados.

Não é somente na comunicação social, mas também na experimentação investigativa que isso acontece. Na interdisciplinaridade, deixa-se pensar não apenas na sua faceta cognitiva – sensibilidade à complexidade, capacidade para procurar mecanismos comuns, atenção a estruturas mais profundas que possam articular o que aparentemente não é articulável – “mas também em termos de atitude – curiosidade, criatividade, gosto pela colaboração e cooperação” (POMBO, 2005, p. 13), sem interesse real por aquilo que o outro tem para dizer não se faz interdisciplinaridade.

Desenho e escrita de João (DE2)

A descrição de João traz à tona os conteúdos de biologia que estão presentes, de maneira bastante intensa, na disciplina Ciências Naturais do Ensino Fundamental. Esse aspecto também evidenciado na nova Base Nacional Comum Curricular (BNCC), ao longo do Ensino Fundamental – momento em que os estudantes se deparam com desafios de

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lógicas de organização dos conhecimentos relacionados às áreas. Tendo em vista essa maior especialização, é importante, nos vários componentes curriculares, “retomar e ressignificar as aprendizagens do Ensino Fundamental – Anos Iniciais no contexto das diferentes áreas”, visando ao aprofundamento e à ampliação de repertórios dos estudantes (BRASIL, 2017, p. 56).

Fonte: Dados da pesquisa.

João demonstra, em seu desenho, que compreendeu a ideia de cadeia alimentar, apresentando traços entre os seres vivos (grama, rato, cobra e águia). Destaca que gostou do experimento por ter se divertido durante a atividade experimental investigativa.

É conveniente aproveitarmos os escritos de João para chamarmos a atenção para o entendimento da importância da cadeia alimentar para o equilíbrio ecológico de um ecossistema. Ao relatar que “sem cadeia alimentar a natureza não seria tão linda como é”, reverbera sobre a dependência dos seres vivos entre si e a consequência da extinção de espécies.

O desafio descrito por João também destaca sua aprendizagem na experimentação. Desta forma, baseado na teoria histórico cultural, podemos conceber que a criança desenha para significar seu pensamento, sua imaginação, seu conhecimento, criando um modo simbólico de objetivação de seu pensamento, experimentando, sem medo de errar.

A realização da experimentação investigativa no ensino de ciências representa uma excelente abordagem didática, para que o aluno faça a experimentação com alegria e prazer (MALHEIRO, 2016) e possa estabelecer a dinâmica e a indissociável relação entre teoria e prática (REGINALDO; SHEID; GÜLLICH, 2012).

No clube de ciências, a experimentação com proposição de problemas pode ser eficaz, permitindo a contextualização e interdisciplinaridade, estimulando níveis de investigações significativos (ROCHA; MALHEIRO, 2017b).

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Nessa perspectiva, na experimentação investigativa com base na SEI, a interdisciplinaridade não assume o papel de controle, visando adequar o planejado e o aprendido. Entendemos também que, acerca da aprendizagem, nessa abordagem didática, não cabem concepções de julgamento ou resultados definitivos.

Desenho e Escrita de Odete (DE3)

Odete também aproveitou o lápis e a folha de papel para registrar e representar seu entendimento acerca da atividade realizada. Sua representação pode indicar que as crianças no clube de ciências possuem certo grau de maturidade, já que conseguem expressar-se por meio do desenho e da escrita, por isso, acredita-se que, a partir da análise, houve uma maior preocupação, por parte dos alunos, em desenvolver a resolução do problema proposto.

O desenho de Odete (Figura 4) corrobora com os demais desenhos. Nota-se que os alunos, ao responderem à questão problema, mostraram-se mais tranquilos e livres para escrever, pois fazem-no de maneira criativa. Neste sentido, o processo de ensino/aprendizagem não deve limitar-se somente à escrita e à oralidade, uma vez que este se dá também por outras vias.

Fonte: Dados da pesquisa

Podemos ainda justificar o uso de desenhos como alternativa para se desenvolver outras formas de expressão. Carvalho (2013) relata ocasiões em que o professor pode fazer uso de formas diferenciadas de linguagem, como figuras, construção de painel, observações de vídeos da internet, que apresentam critérios de avaliação atitudinal e procedimental, e muitas vezes se mostram semelhantes aos descritos anteriormente.

O registro de Odete é bem elaborado. Atende a diferentes dificuldades relacionadas ao domínio da linguagem escrita e a sua compreensão científica, ao conhecimento de vocabulário que possibilita expressar-se corretamente através da fala ou escrita, assim como de seus valores e preocupações.

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A construção dos argumentos de Odete, com base em dados interdisciplinares, demonstra evidências e informações confiáveis para negociar e defender ideias e pontos de vista que respeitem e promovam a consciência socioambiental e o respeito a si próprio e ao outro, acolhendo e valorizando a diversidade de indivíduos e grupos sociais, sem preconceitos de nenhuma natureza (SCARPA; SILVA, 2013).

Por fim, apresentamos o registro de Edna (Figura 5). A menina segue o que a maioria já analisa, representa sua ideia de cadeia alimentar bem definida em seu escrito e desenho. Edna nos mostra que entendeu que pela experimentação pode-se aprender e proporcionar o desenvolvimento da cultura científica.

Desenho e Escrita de Edna (DE4)

É conveniente aproveitarmos o escrito de Edna para chamarmos a atenção para um fato interessante descrito: “Eu gosto muito de experimentar”, em que a aluna tenta representar o gosto pelo experimento e a importância do trabalho colaborativo para aprendizagem.

Edna, assim como João, Carlos e Odete registram desenvolvimento da linguagem e compreensão de conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza, bem como certo domínio de processos, práticas e procedimentos da investigação científica, de modo que sentem segurança para o debate de questões científicas e socioambientais.

Em seu registro (Figura 5), Odete demonstra avanço sobre o sistema da escrita, o que nos faz supor que a proposta apresentada de experimentos, com base didática na SEI, permite uma aprendizagem interdisciplinar de saberes mais significativa aos estudantes, que demonstram maior interesse e envolvimento durante experimentação investigativa.

Fonte: dados da pesquisa.

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Notamos, nas escritas construídas pelos alunos, a presença da representação esquemática demonstrando valor instrumental. É interessante observar o valor mediador de auxílio ao pensamento e à comunicação, adquirindo um aspecto funcional da escrita com os desenhos, uma vez que há resposta anotada ao questionamento inicial mostrando tentativa de colocar explicações.

Na leitura dos escritos dos alunos, identifica-se a sistematização das ações com certa interdisciplinaridade de saberes, que levaram à resolução de problema, contextualizados para aprofundar conhecimentos enfocados na SEI, tendo como critérios, para a avaliação, a verificação de se os alunos conseguem selecionar as informações relevantes da atividade e se relacionam aos diferentes saberes dos momentos da atividade experimental vivenciada.

Considerações finais

A atividade experimental investigativa “cadeia alimentar” é ampla e abrange diversas formas de intervenções e formas de intervenções pedagógicas. O uso da escrita e do desenho para diagnosticar aprendizagem dos alunos é válida para auxiliar o professor no preparo do conteúdo a ser inserido, de forma a se perceber as principais dificuldades existentes.

Utilizar outras formas de avaliação como análise de escritos e desenhos permite que o professor se aproxime de estudantes com dificuldades em manifestar seus entendimentos na resolução de problemas na experimentação investigativa. Em suma, não existe prática pedagógica, nem forma de avaliação que abrangerá todos os estudantes, devido à heterogeneidade das turmas e das dificuldades individuais em assimilar novos conhecimentos. No entanto, é necessário que o professor busque novas formas de ensino e avaliação, para que o processo de ensino e de aprendizagem seja mais significativo.

A avaliação, desenhada na perspectiva formativa, realizada a partir das diversas fases que compõe uma SEI, tem a finalidade também de proporcionar oportunidades para uma autoavaliação por parte dos alunos, cabendo ao professor orientá-los no reconhecimento de seus avanços e nas conquistas que ainda precisam ser alcançadas. É importante ressaltar que a compreensão do desenho é como um propulsor do desenvolvimento da escrita. Nesse trabalho, podemos ver a atividade gráfica, por meio da experimentação investigativa, desenvolvido através de atividades imaginativas, que, em combinação com os elementos reais, criam perspectivas.

Entendemos a escrita e o desenho utilizados pelos alunos como um instrumento representante de ideias, assumindo valor de signo, adquirindo a capacidade de mediar e, portanto, atuar sobre o comportamento da criança, já que, em meio as suas figurações e grafias, existem traços repletos de significações de aprendizagens.

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