INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO
EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
PATRÍCIA BASTOS LEONOR
ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NOS ANOS INICIAIS: ANÁLISE DE SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS DE CIÊNCIAS SOBRE SERES VIVOS NA PERSPECTIVA DA
ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA
Vitória 2013
PATRÍCIA BASTOS LEONOR
ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NOS ANOS INICIAIS: ANÁLISE DE SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS DE CIÊNCIAS SOBRE SERES VIVOS NA PERSPECTIVA DA
ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado Profissional em Educação em Ciências e Matemática do Instituto Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Educação em Ciências e Matemática. Orientador: Dr. D.Sc. Sidnei Quezada Meireles Leite.
Coorientador: Dr.ª D.Sc. Manuella Villar Amado.
Vitória 2013
(Biblioteca Nilo Peçanha do Instituto Federal do Espírito Santo) L585e Leonor, Patrícia Bastos.
Ensino por investigação nos anos iniciais: análise de sequências didáticas de ciências sobre seres vivos na perspectiva da alfabetização científica / Patrícia Bastos Leonor. – 2013.
190 f. : il. ; 30 cm
Orientador: Sidnei Quezada Meireles Leite. Coorientador: Manuella Villar Amado.
Dissertação (mestrado) – Instituto Federal do Espírito Santo, Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática.
1. Didática. 2. Matemática - Estudo e ensino. 3. Ensino fundamental. I. Leite, Sidnei Quezada Meireles. II. Amado, Manuella Villar. III. Instituto Federal do Espírito Santo. IV. Título.
Ao Deus da minha vida; aos meus amados pais, Nehemias e Rosicler, por sempre estarem do meu lado; à minha filha querida, meu sol, minha inspiração, Amanda; à minha irmã Brenda, minha companheira; a todos os monitores do Projeto Pequenos Cientistas de todos os tempos, parceiros de luta e defesa do ensino de Ciências nos anos iniciais.
AGRADECIMENTOS
A Deus, por transformar sonhos em realidade e batalhas em vitórias, por ser presente em minha vida e por ser a garantia fiel da concretização deste projeto.
Aos meus pais, que são meus exemplos de vida e minha estrutura, que não permitiram que eu vacilasse diante das dificuldades.
À minha filha, Amanda, por suportar e entender minhas ausências durante a produção e por ser minha incentivadora, minha companheira.
À minha irmã Brenda, porque, além de ser minha amiga e me incentivar, me socorria nos momentos difíceis. Sem a ajuda dela, eu não teria concluído esta jornada.
Ao meu orientador, professor Sidnei Quezada Meireles Leite, pela competência com que me orientou na trajetória deste trabalho de pesquisa. Instigar, desequilibrar, mostrar uma nova forma de ver é lapidar e forjar passo a passo o crescimento acadêmico e profissional do educando.
À minha orientadora Manuella Villar Amado, pelo zelo, dedicação e amizade. Ademais, por me mostrar um caminho na hora mais necessária, estruturando e organizando detalhes que passariam despercebidos sem o seu desvelo. Agradeço a sensibilidade de motivar e encorajar.
À Lucia Bichi, por sua amizade constante e pelo fortalecimento. Saber que ela estava por perto foi muito encorajador. Que o nosso Deus a recompense pelo amor que ela me dispensou!
À Rosângela Loyola, pelo tempo dedicado a me ajudar nesta pesquisa e pela sua amizade. A ela minha gratidão.
Aos professores do Educimat, por compartilharem conhecimentos, valores e o caminho das pedras.
Ao pedagogo Alessandro Poleto, por sua atenção, auxílio e disponibilidade, sempre pronto a ajudar.
A todos os colegas do programa Educimat, pelos momentos de estudos partilhados, pelas palavras de incentivo e encorajamento.
À Renata, por ser sempre amiga e um modelo.
À Helania Mara, pela amizade, pelo encorajamento, por ser um espelho de engajamento, e pela humildade, por ser parceira nas produções dos artigos em Ensino de Ciências.
Ao meu grupo de quase todos os trabalhos: Gustavo, Nádia, Edson e Renata. Creio que Deus escolheu as pessoas certas para dividir comigo esta caminhada. Muito obrigada!
A Leo Salvalaio, por me atender todas as vezes que precisei.
À direção da EMEF Suzete Cuendet e à equipe técnico-pedagógica, por terem apoiado este projeto. A todos os amigos dessa escola tão querida, que me incentivaram e torceram por mim.
Às professoras dos primeiros anos, Lúcia, Selma e Devondete Valezca, pelo privilégio de ter participado do dia a dia de suas salas de aula e aprendido com elas. Minha admiração pela competência e amor pelo trabalho de alfabetização infantil que desenvolvem.
À minha querida amiga Tânia Vargas, que sempre acreditou no meu trabalho e me fez crer que, um dia, o mestrado se realizaria na minha vida. Também sou grata por sempre me apontar qualidades e as realizações na minha vida profissional.
Ao estagiário Juliano, que me auxiliou durante as licenças da professora regente. Em minha opinião, ele já está pronto para comandar a própria sala da aula.
Às crianças dos primeiros anos, por me mostrarem que vale a pena continuar lutando pelo ensino de ciências nos anos iniciais, porque, além de tudo, ele pode ser divertido. A alegria, inocência e curiosidade de vocês foram a mola mestra que me alavancou até o final deste percurso. A elas, todo meu carinho.
Aos amigos professores de Artes Sirleny e Rogério, pelo apoio, sempre solidários, sem os quais não haveria jogo da horta.
À bibliotecária Francisca e à professora Dilce, pela disponibilidade e carinho, ao possibilitarem a confecção das fantasias e do cenário para o teatro das crianças.
Às merendeiras da escola, pela paciência em todas as vezes que as importunei com meus experimentos. Em especial, à Lena, pelas oficinas de pão caseiro.
Aos monitores do projeto Pequenos Cientistas do ano letivo 2012, Amanda, Daniel, Débora, Edmilson, Herivelton, Igor, Isabella, Isla, José Avelino, Ludmila, Natalia, que foram fundamentais para a realização do projeto. Desejo que se tornem médicos, biólogos marinhos, advogados e tudo aquilo que sonharem. Para mim, eles são a prova viva de que o aluno da escola pública é muito capaz, empreendedor, criativo, crítico, protagonista de sua história. Amo-os todos!
À Patrícia Carara, que neste ano participou como pesquisadora, mas continua sendo a nossa monitora do coração, apoiando-nos sempre.
A todos os meus familiares e amigos, pelo estímulo e pelas orações em prol deste sonho.
A todos aqueles que deixei de mencionar e que, de alguma forma, contribuíram para que eu chegasse até aqui.
Por fim, nas palavras do salmista: “Com efeito, grandes coisas fez o Senhor por nós; por isso, estamos alegres [...]. Os que com lágrimas semeiam com júbilo ceifarão” (Sl 126, 3.5).
O conhecimento exige uma presença curiosa do sujeito em face do mundo. Requer uma ação transformadora sobre a realidade. Demanda uma busca constante. Implica em invenção e em reinvenção.
A alegria não chega apenas no encontro do achado, mas faz parte do processo da busca. E ensinar e aprender não pode dar-se fora da procura, fora da boniteza e da alegria.
RESUMO
O objetivo desta pesquisa foi estudar os aspectos pedagógicos e epistemológicos de duas sequências didáticas, aplicadas no primeiro ano do ensino fundamental de uma Escola Pública do Município de Vitória, no Estado do Espírito Santo, envolvendo crianças com idade entre 6 e 7 anos. Duas sequências didáticas sobre o tema seres vivos, “Pequeninos seres vivos” e “Vim ver a vida”, foram estruturadas segundo o modelo metodológico dos Três Momentos Pedagógicos (TMP) de Demétrio Delizoicov, José André Angotti e Marta Maria Pernambuco. Tratou-se de uma pesquisa qualitativa, teórico-empírica, produzida a partir de observações, questionários semiestruturados, entrevistas e análise de documentos oficiais, além de estudos realizados em artigos e livros da área de Ensino de Ciências e Matemática. Os aspectos pedagógicos foram analisados tomando-se como referência Anna Maria Pessoa de Carvalho, Hilário Fracalanza, Leonir Lorenzetti, Jean D. Harlam e Mary S. Rivkim e Jean-Pierre Astolfi. A análise epistemológica foi realizada à luz da teoria sociointeracionista de Lev Vygotsky. Os aspectos sociofilosóficos foram analisados com base no pressuposto da alfabetização científica, referenciado por Lúcia Helena Sasseron e Anna Maria Pessoa de Carvalho. Como produto final desta investigação, foi elaborado um Guia Didático de Ciências e um livro paradidático intitulado “Curuquerê, as aventuras da lagarta da couve”. O estudo revelou que é possível estimular alfabetização científica no primeiro ano dos anos iniciais do Ensino Fundamental, usando sequencias didáticas de Ciências.
Palavras-chave: Ensino de Ciências. Anos iniciais do Ensino Fundamental. Ensino
ABSTRACT
The aim of the research was to study the epistemological and pedagogical aspects of two sequences applied in the initial years of primary school in a public school in the Vitória city, Espírito Santo state, involving children aged 6 and 7 years. Two didactic sequences on the subject living beings, "Little ones living beings" and "I came to see life", were structured according to the methodological model of Three Pedagogical Moments (TMP) by Demetrius Delizoicov, José André Angotti and Marta Maria Pernambuco. This was a qualitative research, theoretical and empirical, derived from observations, semi-structured questionnaires, interviews and official documents, and studies in books and articles in the Science Education area. The pedagogical aspects were analyzed based on the assumption of the Anna Maria Pessoa de Carvalho, Hilario Fracalanza, Leonir Lorenzetti, Jean D. Harlam, Mary S. Rivkim and Jean-Pierre Astolfi. The epistemological analysis was carried out in the light of sociointeractionist theory of Lev Vygotsky. Sociofilosofics aspects were analyzed on the basis of scientific literacy, referenced by Lucia Helena Sasseron and Anna Maria Carvalho Person. As a final product of this research, we designed a Science Didactic Guide and a paradicdatic book titled "Leafworm, the adventures of cabbage caterpillar". The study revealed that it is possible to estimulate scientific literacy in the first year of the initial years of elementary school, using didactic sequences of Sciences.
Keywords: Science education. Early years primary education. Teaching by research.
LISTA DE SIGLAS
AC – Alfabetização Científica
CTS – Ciência, Tecnologia, Sociedade
CTSA – Ciência, Tecnologia, Sociedade, Ambiente
EDUCIMAT - Programa de Pós-Graduação em Educação em Ciências e Matemática EMEF – Escola Municipal de Ensino Fundamental
IFES – Instituto Federal do Espírito Santo MO – Micro-organismos
PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais PPC – Projeto Pequenos Cientistas
SD – Sequência Didática
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Abordagem integradora do ensino de Ciências ... 33
Figura 2 – Fotografia da Escola Municipal de Ensino Fundamental Suzete Cuendet ... 66
Figura 3 – Matéria do jornal “A Tribuna” sobre o projeto de Ciências ... 70
Figura 4 – Matéria da “Revista Escola” sobre a Horta Educativa ... 72
Figura 5 – Diagrama de execução das sequências didáticas em um fluxo de reflexão-ação ... 79
Figura 6 – Diagrama conceitual da SD “Pequeninos seres vivos” ... 91
Figura 7 – Diagrama conceitual da SD de Ciências “Vim ver a vida” ... 94
Figura 8 – Mapa conceitual da SD “Pequeninos seres vivos” ... 95
Figura 9 – Contação de história do livro Binho no laboratório de ciências ... 97
Figura 10 – Imagem de gota d’água ao microscópio ótico ... 98
Figura 11 – Registro do caderno sobre a história e esquema da visualização de micro-organismos ... 99
Figura 12 – Meio de cultura com resultado positivo para material proveniente da boca e do caderno: colônias de fungos e bactérias ... 102
Figura 13 – Registro no caderno: esquema dos meios de cultura e identificação de micro-organismos e monitor com resultados dos meios de cultura ... 103
Figura 14 – O Fantoche Cláudio Todo Errado em debate com a pesquisadora .... 107
Figura 15 – Resultados do experimento do mingau/copinho 1 ... 110
Figura 16 – Fotografia de microscopia óptica de leveduras Saccharomyce cerevisiae ... 118
Figura 17 – Oficina de pão caseiro ... 119
Figura 18 – Resultado do experimento da fermentação das leveduras ... 122
Figura 19 – Registro e esquema do caderno dos alunos sobre o experimento... 122
Figura 20 – Aluno representa as leveduras e o experimento da fermentação ... 123
Figura 21 – A Fazenda Rico Caipira ... 125
Figura 22 – Registros sobre a visita técnica ... 128
Figura 23 – Mapa conceitual da SD “Vim ver a vida” ... 132
Figura 24 – Alunos investigando a presença de seres vivos na horta educativa .. 134
Figura 26 – Jogo “A trilha da horta” ... 143 Figura 27 – Crianças jogando ... 144 Figura 28 – Aluna representa a metamorfose da lagarta da couve dentro do casulo ... 148 Figura 29 – Algumas etapas do ciclo de vida da lagarta da couve ... 150 Figura 30 – Apresentação do teatro da lagarta ... 152
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Trechos do depoimento de um dos gestores educacionais da Escola estudada sobre o Projeto Educacional Pequeno Cientista, desenvolvido de 2003 a
2012 ... 70
Quadro 2 – Trechos do depoimento de dois monitores da escola estudada sobre o Projeto Educacional Pequenos Cientistas desenvolvido de 2003 a 2012 ... 73
Quadro 3 – Trechos do depoimento de uma das pedagogas da escola estudada sobre o Projeto Educacional Pequenos Cientistas, desenvolvido de 2003 a 2012 74 Quadro 4 – Objetivos do ensino de Ciências do Ciclo Inicial de Aprendizagem ... 83
Quadro 5 – Esquematização da sequência didática de Ciências para debater micro-organismos. ... 89
Quadro 6 – Esquematização da sequência didática de Ciências para debater a Horta Educativa... 92
Quadro 7 – Análise das categorias de alfabetização científica da atividade 2 ... 104
Quadro 8 – Análise das categorias de indicadores de alfabetização científica da atividade 3 ... 115
Quadro 9 – Análise das categorias de indicadores de alfabetização científica da atividade 4 ... 124
Quadro 10 – Resultados dos experimentos da atividade 2 ... 138
Quadro 11 – Análise dos indicadores de alfabetização científica atividade 2 ... 141
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 18
2 FUNDAMENTOS ... 26
2.1 ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS ... 26
2.2 ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NOS ANOS INICIAIS ... 34
2.3 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO DE CIÊNCIAS ... 39
2.4 TEORIA SÓCIO-HISTÓRICA DE LEV VYGOTSKY ... 49
3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS... 54
3.1 O ESTUDO ... 54
3.2 LOCAL DA PESQUISA ... 55
3.3 SUJEITOS ... 55
3.4 COLETA E ANÁLISE DE DADOS ... 59
3.5 CATEGORIAS DA PESQUISA ... 60
3.6 LIMITES DA PESQUISA ... 62
3.7 PRODUTO FINAL ... 62
4 O CONTEXTO DA ESCOLA MUNICIPAL ESTUDADA ... 64
4.1 UM BREVE HISTÓRICO DA ESCOLA ... 64
4.2 O CONTEXTO DO ENSINO DE CIÊNCIAS NA ESCOLA ... 68
5 AS SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS REALIZADAS NO ENSINO FUNDAMENTAL .... 75
5.1 ANÁLISE PEDAGÓGICA DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA DE CIÊNCIAS – “PEQUENINOS SERES VIVOS” ... 87
5.2 ANÁLISE PEDAGÓGICA DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA DE CIÊNCIAS – “VIM VER A VIDA” ... 92
6 ALGUMAS QUESTÕES EPISTEMOLÓGICAS DA SD PEQUENINOS SERES VIVOS ... 95
7 ALGUMAS QUESTÕES EPISTEMOLÓGICAS DA SEQUÊNCIA DIDÁTICA “VIM VER A VIDA” ... 131
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 155
REFERÊNCIAS ... 161
APÊNDICES ... 167
APÊNDICE A ... 168
APÊNDICE B ... 173
Roteiro de Entrevista ... 173
APÊNDICE C ... 175
Questionário dos alunos ... 175
APÊNDICE D ... 177
Termo de Consentimento Livre e Esclarecido – Pais e Responsáveis ... 177
APÊNDICE E ... 178
Termo de Consentimento Livre e Esclarecido – Professores ... 178
APÊNDICE F ... 179
Sequência Didática 1 ... 179
APÊNDICE G ... 183
Sequência Didática 2 ... 183
APÊNDICE H ... 187
Autorização do gestor da EMEF Suzete Cuendet ... 187
APÊNDICE I ... 188
1 INTRODUÇÃO
Esta pesquisa diz respeito às reflexões sobre a minha prática docente de 19 anos lecionando Ciências no Ensino Fundamental. Porém, é relevante afirmar que anteriormente a essa trajetória profissional, o interesse pelas Ciências emergiu na formação inicial, em uma turma de graduação em licenciatura em Ciências Biológicas constituída de pessoas focadas em um ensino de qualidade, que buscavam norteadores que pudessem favorecer novas formas de ensinar Ciências. Desse modo, acredito que minha formação acadêmica contribuiu com o traçado desta jornada até aqui, pois a maioria já lecionava e sua postura era de compromisso, ética no exercício da profissão. Saí da universidade levantando a bandeira de um ensino não biologizado, mas que se pautasse na interdisciplinaridade. Naquela época, já estava constatado que, na maioria das escolas, o ensino de Ciências é fragmentado, compartimentalizado, contemplando apenas as Ciências Biológicas e excluindo a Física, a Química e as Geociências, afastando-se também do contexto social dos alunos. Assim, buscava desenvolver um ensino de Ciências que abarcasse a experimentação e que promovesse a aquisição do conhecimento científico não somente por meio do livro didático, mas também de visitas e aulas de campo.
No entanto, vivenciei naquele momento um choque de realidade em relação à carreira de magistério, marcada pela decepção com a infraestrutura das escolas, a falta de apoio da gestão na implementação de metodologias específicas para o ensino de Ciências e também a reação dos próprios colegas mais antigos que questionavam essas práticas vistas por eles como “invenção de moda”, explicitando suas dificuldades em compreender e acompanhar os avanços históricos da área.
A minha aprovação para o quadro efetivo de servidores da Secretaria Municipal de Educação de Vitória trouxe melhores perspectivas, como formação regular, salários em dia, melhorias estruturais, contudo o quadro não era muito diferente do praticado
na Rede Estadual de Ensino da época. Havia uma diversidade estrutural das escolas. Algumas eram bem equipadas, e outras não possuíam sequer um espaço para a realização de atividades diferenciais. A opção de muitos professores era utilizar o que comumente se chamava de “cafofo pedagógico”, um lugar para acomodar materiais com a finalidade de assegurar as práticas, sem condição para que as aulas ocorressem conforme o planejado, mas era a possibilidade daquele momento.
Durante essas práticas, algumas questões me chamaram a atenção, como a inabilidade dos alunos, a falta de segurança para expressar ideias e hipóteses, a dificuldade para adquirir e manusear materiais e equipamentos, mesmo que fossem de origem alternativa. Desse modo, entendi que havia necessidade de iniciá-los nessas práticas, de forma gradativa, e ainda negociar e convencer a gestão da importância dessas atividades, no sentido de buscar apoio e investimento financeiro. Também considerei que a formação científica desses alunos deveria ocorrer desde o início da escolarização.
Durante um período de remoção, escolhi outra escola, e a mudança proporcionada por esse movimento configurou-se em oportunidade para desenvolver um trabalho mais significativo, porque a nova instituição dispunha, desde o projeto inicial, de um espaço para implantação de um laboratório de Ciências. A equipe técnica pedagógica compreendeu a importância ou a possibilidade de estender a utilização desse laboratório aos anos iniciais, o que foi feito por meio da institucionalização de um projeto denominado Pequenos Cientistas, incluso no plano de ação desde 2003. Um dos motivos da proposição do projeto acima descrito foi acreditar que a adoção de uma concepção de ensino diferenciada desde os anos iniciais acarretaria mudanças nas posturas dos alunos mais velhos, que demonstravam insegurança para argumentar, para empreender esforços mentais e físicos na construção de engenhocas simples, o que para mim demonstrava deficiências em sua formação.
Sendo assim, esta pesquisa é fruto da minha experiência de nove anos em um laboratório privilegiado, no contexto da rede de ensino na qual trabalho. Essa oportunidade trouxe demandas como conhecer o universo infantil, seus professores (profissionais geralmente graduados em Pedagogia) e pesquisar as práticas experimentais que poderiam ser adaptadas para cada faixa etária.
A partir das relações estabelecidas no processo de ensino, percebemos que as crianças nos surpreendem com a sua curiosidade, motivação e com o desejo constante de descoberta, pelo diferente. Harlam e Rivkim (2002) apontam que a compreensão do ambiente, por meio da interação com ele, é uma ação natural das crianças e, quando lhes oferecemos experiências instigantes, alimentamos sua capacidade natural e humana de conhecer. Se fizermos isso com sensibilidade em relação aos seus interesses, sua natureza e suas necessidades, envolveremos o componente afetivo poderoso do conhecimento e da aprendizagem (HARLAN ; RIVKIN, 2002).
Inicialmente, as aulas propostas para as crianças se constituíam de diversas vivências de caráter lúdico e “mágico”. Supunha que, por se tratar de crianças, os experimentos deveriam ser estimulantes com mudanças de cor, estalos, vidrarias diversas. As próprias professoras regentes que acompanhavam os alunos demonstravam certa frustração, utilizavam material alternativo, como garrafa PET, rolhas, barbante, etc. Apesar dessa motivação, as práticas que eu conduzia eram empiristas e verificacionistas. Ainda traduziam uma visão de neutralidade e de verdade científica quando utilizadas para comprovar teorias. Mesmo que o discurso fosse diferente, o método científico ainda era a receita de fazer Ciência na escola e os experimentos executados tinham a perspectiva de comprovar ou refutar as hipóteses que os alunos levantavam.
Por meio de pesquisas, conheci projetos, como o ABC na Educação Científica-Mão na Massa,1 pelos quais me apropriei dos pressupostos investigativos, mas percebi que seriam necessários aportes teóricos e epistemológicos para melhor conduzir essas atividades e entender as relações e as contribuições para a construção do conhecimento científico. O ensino de Ciências hoje tem, como principal objetivo, a promoção da alfabetização científica dos educandos, buscando a formação de indivíduos habilitados a tomar decisões responsáveis em frente às questões controversas deste mundo tecnológico que nos cerca. Eles devem ser capazes, ainda, de ler este mundo de modo crítico e reflexivo, analisando as relações entre Ciência e Sociedade, bem como levantando soluções para os problemas daí advindos (CHASSOT, 2003; CARVALHO, 2010).
Em consonância com essas ideias, cito os Parâmetros Curriculares Nacionais que apontam que um dos objetivos do ensino de Ciências Naturais deve ser “[...] mostrar a ciência como conhecimento que colabora para a compreensão do mundo e as suas transformações, para reconhecer o homem como parte do universo e como indivíduo" (BRASIL, 1997, p. 23). Destacam ainda que:
A apropriação de seus conceitos e procedimentos pode contribuir para o questionamento do que se vê e ouve, para a ampliação das explicações acerca dos fenômenos da natureza, para a compreensão e valorização dos modos de intervir na natureza e de utilizar seus recursos, para a compreensão dos recursos tecnológicos que realizam essas mediações, para a reflexão sobre questões éticas implícitas nas relações entre Ciência, Sociedade e Tecnologia (BRASIL, 1997, p. 23-24).
Essas questões me instigaram, fato que me levou ao curso de mestrado profissional, com a intenção de encontrar diretrizes para compreender conceitos como a alfabetização científica, o ensino por investigação, o movimento CTSA e novos instrumentos metodológicos. Foi a partir desse percurso que minha atenção se voltou para as turmas de seis anos durante uma atividade experimental sobre o
1
O programa ABC na Educação Científica – Mão na Massa aborda, de forma diferenciada, o ensino de Ciências nos anos iniciais, por meio de uma metodologia investigativa e indagadora. Recebeu influências do Programa Americano de Alfabetização Científica “Hands-On,” que foi adaptado na França como “La Main à la Pâte”. Começou a ser divulgado no Brasil pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP) desde 2001.
ar, em que identifiquei que os sinceros esforços empreendidos para a resolução do problema proposto eram feitos com seriedade e também que os argumentos eram baseados nas concepções prévias que as crianças já traziam consigo, construídas por meio das interações sociais cotidianas. Esses argumentos expressavam lógica e coerência com as vivências infantis no meio familiar e na vida em sociedade. Percebi que, mediante o diálogo, construíamos, juntos, o conhecimento.
Existe uma preocupação/argumentação de que as crianças, principalmente as mais novas, às quais dedicamos este trabalho, não estariam preparadas para formar conceitos científicos complexos acerca dos fenômenos naturais. Todavia, Carvalho (2010, p. 13), destaca que “[...] a escola deve trabalhar com a ideia de que a Ciência é provisória, de que é continuamente reconstruída [e que, sendo assim], também nossos alunos irão evoluir e reconstruir novos significados para os fenômenos estudados.” Para essa autora, durante o desenvolvimento escolar, os significados “provisórios” deverão ser reorganizados, adquirindo-se novos significados, estruturados em leis e teorias científicas.
Concordando com essa autora sobre a evolução na construção e reconstrução dos conhecimentos científicos, proponho pesquisar esses sujeitos na concepção de que, apesar da pouca idade e do contexto socioeconômico, encontramos reais possibilidades de uma educação científica crítica.
Pretendi, com a execução da pesquisa, desenvolver atividades investigativas nos anos iniciais articuladas com atividades integradoras de aprendizagem vinculadas à ludicidade e ao afeto. Busco com essa prática a promoção da alfabetização científica que forme não somente futuros cidadãos responsáveis, mas educandos que, apesar da tenra idade, aprendam a ler o mundo que os cerca. Neste relatório, descrevo alguns questionamentos decorrentes das experiências profissionais vividas no ensino de Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental, que são:
Quais são as metodologias desenvolvidas na sala de aula dos anos iniciais do Ensino Fundamental da escola pesquisada? É possível produzir ensino de Ciências a partir de uma sequência didática que trata conteúdos científicos articulados com a realidade dos alunos, nos anos iniciais? É possível produzir aprendizagem de Ciências de forma integradora e interdisciplinar, nesse contexto? A aplicação de uma sequência didática na perspectiva do ensino investigativo promove a alfabetização científica dos alunos? É possível a construção do conhecimento científico no primeiro ano?
Desse modo, entendendo que o ensino por investigação se constitui numa proposta metodológica importante para o ensino de Ciências, o problema desta pesquisa é: de que modo o ensino de Ciências por investigação favorece a alfabetização científica no primeiro ano do Ensino Fundamental?
A hipótese deste trabalho é que o ensino por investigação contribui para a formação de um indivíduo crítico, autônomo, habilitado para a tomada de decisões em questões relacionadas com a Ciência e Tecnologia que incidam diretamente sobre sua vida cotidiana.
Logo, a presente pesquisa teve como objetivo geral desenvolver e investigar a aplicação de sequências didáticas de Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental, com vistas à alfabetização científica, analisando os aspectos pedagógicos e epistemológicos na perspectiva do ensino investigativo, à luz da teoria sócio-histórica de Lev Vygotsky. Nesse contexto, os objetivos específicos foram os seguintes:
a) investigar o contexto do ensino de Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental na escola pesquisada;
b) elaborar sequências didáticas sobre o tema seres vivos no primeiro ano do Ensino Fundamental sob os pressupostos de um ensino investigativo, visando à alfabetização científica;
c) investigar os aspectos pedagógicos das sequências didáticas sobre o tema seres vivos no primeiro ano do Ensino Fundamental;
d) analisar o processo de construção do conhecimento científico a partir da metodologia do Ensino por Investigação nos anos iniciais;
e) investigar as possibilidades da promoção da alfabetização científica no primeiro ano do Ensino Fundamental.
Nesse contexto, para melhor compreensão deste trabalho, procurei organizar os capítulos a serem abordados da seguinte maneira: o segundo capítulo deste texto apresenta a fundamentação teórica produzida a partir de um levantamento bibliográfico, tendo como principal foco os estudos sobre o ensino de Ciências nos anos iniciais, abordando trabalhos de autores como Hilário Fracalanza, Laiura Fumagali, Harlan e Rivkim, Astolfi e colaboradores. Este capítulo trata também da Alfabetização científica nos anos iniciais, com base em Leonir Lorenzetti, Attico Chassot e Antônio Cachapuz. Sobre o ensino por investigação, apoio-me em Ana Maria Pessoa de Carvalho, Lúcia Helena Sasserom, Rogerio Nigro e Maria Cristina campos. A teoria sociointeracionista, elencada para nortear as análises epistemológicas deste trabalho, é também contemplada nesta seção.
O terceiro capítulo é destinado à apresentação do procedimento metodológico utilizado no desenvolvimento da pesquisa de mestrado, com a apresentação da proposta do produto final.
O quarto capítulo mostra uma descrição sobre a contextualização da EMEF pesquisada, abordando um breve histórico, a realidade escolar e o contexto do ensino de Ciências nessa instituição.
O quinto capítulo traz a descrição das duas sequências didáticas aplicadas e suas relações com os temas transversais e com a interdisciplinaridade nos anos iniciais.
O sexto e o sétimo capítulos abordam os aspectos pedagógicos e epistemológicos das sequências didáticas investigadas, abarcando seu desenvolvimento e a aquisição dos conhecimentos científicos pelos alunos.
O oitavo capítulo assinala o encerramento desta pesquisa com as considerações finais, apontando também sugestões para futuras pesquisas na área do ensino de Ciências nos anos iniciais.
2 FUNDAMENTOS
2.1 ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS
As crianças exigem o conhecimento das ciências naturais porque vivem num mundo no qual ocorre uma enorme quantidade de fenômenos naturais para os quais a própria criança deseja encontrar uma explicação; um meio no qual todos estamos cercados de uma infinidade de produtos da ciência e da tecnologia que a própria criança usa diariamente e sobre os quais se faz inúmeras perguntas; um mundo no qual os meios de informação social a bombardeiam com notícias e conhecimentos, alguns dos quais não são realmente científicos, sendo a maioria supostamente científicos, mas de qualquer forma contendo dados e problemas que amiúde a preocupam e angustiam (VÁSQUEZ apud FUMAGALLI, 1998, p. 17-18).
Até a década de 1960, ministravam-se aulas de Ciências Naturais somente nas duas últimas séries do antigo curso ginasial. Anteriormente a esse período, não há registro de uma preocupação efetiva com o ensino de Ciências nos anos iniciais. Com a promulgação da Lei de Diretrizes e Bases da Educação, n.º 4024, em 1961, a participação das Ciências no currículo escolar foi ampliada, passando a configurar desde o primeiro ano do Ginasial. A obrigatoriedade dessa disciplina para as oito séries do Primeiro Grau, porém, só foi garantida a partir de 1971, pela Lei n.º 5.692. Dessa forma, entendemos o ensino de Ciências obrigatório para crianças a partir da década de 60.
O ensino de Ciências nos anos iniciais começou a ser discutido na década de 80 no cenário brasileiro, intensificando-se desde então e explicitando sua importância no contexto da educação científica das crianças. Essas pesquisas versam sobre as metodologias utilizadas em sala de aula, como a prática ou não da experimentação, sobre o livro didático e ainda sobre a formação dos professores unidocentes. Apresentam um ensino de Ciências memorístico, livresco, acrítico, a-histórico, pautado na transmissão de conteúdos e desconectado do mundo científico e tecnológico que nos cerca e das práticas sociais (FRACALANZA, 1986; FRIZZO; MARIM, 1998; LORENZETTI, 2001; ZANOM; FREITAS, 2007). Concordamos então com Fracalanza (1986, p. 8), quando afirma que, na maioria das escolas, “[...] o ensino de ciências não trabalha com a identificação, o reconhecimento e a
compreensão do mundo físico e do mundo dos seres vivos, não faz relação entre o dia a dia da criança e a ciência que se estuda”.
Apesar dos trabalhos científicos desenvolvidos nessa área e do avançar das discussões no meio acadêmico, no dia a dia da sala de aula, é comum assistirmos às mesmas práticas de décadas anteriores. “Tradicionalmente, as ciências têm sido ensinadas como uma coleção de fatos, descrições de fenômenos e enunciados de teorias para decorar. Enfatizam-se muitos conceitos, verdadeiras ‘joias de cultura inútil’, que pouco contribuirão para a vida do aluno na sociedade” (LORENZETTI, 2001, p. 20).
Além do que já foi exposto, deparamo-nos com a prevalência das disciplinas Português e Matemática em detrimento das demais áreas do conhecimento, principalmente nos primeiros anos, turma que escolhemos para desenvolver este trabalho. O ensino de Ciências ocupa um lugar residual ou até mesmo incidental nos primeiros e segundos anos (FUMAGALI, 1998).
Entendemos ser pertinente a discussão sobre a concepção de Ciência que está impregnada nos currículos e nas práticas escolares cotidianas. Estudos realizados ao longo dos anos apontam que ainda persiste a visão de uma Ciência neutra, pura, infalível, ou seja, visões positivistas e reducionistas, nas quais o método científico ainda é balizador das atividades pedagógicas em ensino de Ciências, de modo geral (KRASILCHIK, 2004; SANTOS, 2007; CARVALHO, 2010). Segundo Bricia (2013), persiste a noção individualista elitista e linear da Ciência. Essa visão distorcida colabora em grande parte para a rejeição dos alunos e dos cidadãos a essa área do conhecimento.
Para Tomas Kuhn (1962), o desenvolvimento científico não acontece linearmente, mas por rupturas com modelos anteriores. Assim, a descontinuidade ocorre com as revoluções, havendo uma continuidade durante a denominada Ciência normal.
Compartilhamos da visão de conhecimento científico de Kuhn, que considera a Ciência como um produto coletivo, desenvolvido de maneira não linear. Esses aspectos têm sido bastante utilizados na formulação de alternativas para o ensino de Ciências Naturais.
Essa concepção enfatiza que o conhecimento não é acabado e pronto, mas sim contínuo e historicamente produzido num contexto social. A Ciência, nessa perspectiva, desconstrói a visão de neutralidade e imparcialidade de seus resultados e inferências.
Entendemos, então, que se torna urgente e necessária a transformação no ensino de Ciências e o primeiro passo é o rompimento com as práticas tradicionais, tendo como foco atividades centradas na participação ativa da criança no processo de ensino e aprendizagem, em oposição à transmissão passiva de conhecimentos. Dessa forma concordamos com Frizzo e Marim (1989), quando afirmam que, para transformar a realidade do ensino de Ciências, é necessário que este tenha como objetivo a ação da criança e a sua participação ativa com desafiadoras atividades de aprendizagem. Depreendem, então, a necessidade de desenvolver um ensino autocrítico, o que implica, necessariamente, educar para conhecer com autonomia (SASSERON, 2008).
Apesar de alguns autores afirmarem não ser mais necessário discutir a relevância e as possibilidades de ensinar Ciências às crianças, nossa experiência profissional revela a importância de apontar alguns aspectos sobre a questão. Primeiramente, desejamos explicitar que se trata de um direito dos alunos e um dever da escola cumprir o que está preconizado nos documentos norteadores do currículo para os primeiros anos do Ensino Fundamental, não se tratando de uma escolha.
Concordamos com Laura Fumagali (1998), para quem o aluno deve ser contemplado como sujeito social de sua própria história, e não ensinar Ciências nos
anos iniciais, utilizando-se do argumento de que as crianças não possuem capacidades intelectuais, é uma forma de discriminá-las como sujeitos sociais.
Cada vez que escuto que as crianças pequenas não podem aprender ciências, entendo que essa afirmação comporta não somente a incompreensão das características psicológicas do pensamento infantil, mas também a desvalorização da criança como sujeito social. Nesse sentido, parece que é esquecido que as crianças não são somente ‘o futuro’ e sim que são ‘hoje’ sujeitos integrantes do corpo social e que, portanto, têm o mesmo direito que os adultos de apropriar-se da cultura elaborada pelo conjunto da sociedade para utilizá-la na explicação e na transformação do mundo que a cerca. E apropriar-se da cultura elaborada é apropriar-se também do conhecimento científico, já que este é uma parte constitutiva dessa cultura (FUMAGALI, 1998, p. 15).
Esta discussão, então, perpassa pelo que entendemos por cidadania, uma vez que acreditamos estar participando da formação de cidadãos de hoje e não de um futuro próximo. Nesse sentido, os Parâmetros Curriculares Nacionais também apontam na mesma direção, quando nos atentam para o fato de que
[...] o estudante não é só cidadão do futuro, mas já é cidadão hoje, e, nesse sentido, conhecer Ciência é ampliar a sua possibilidade presente de participação social e desenvolvimento mental, para assim viabilizar sua capacidade plena de exercício da cidadania (BRASIL, 1997a, p. 23).
Acerca da importância da inserção dos conhecimentos científicos desde a escolarização básica, Harlem (1989) apresenta três argumentos que merecem nossa atenção:
a) as crianças constroem ideias sobre o mundo que as rodeia, independentemente de estarem estudando ou não Ciências na escola. As ideias por elas desenvolvidas não apresentam um enfoque científico de exploração do mundo e podem, inclusive, tornarem-se obstáculos à aprendizagem em Ciências nos graus subsequentes de sua escolarização; b) a construção de conceitos e o desenvolvimento do conhecimento não são
independentes do desenvolvimento de habilidades intelectuais. Portanto, é difícil ensinar um “enfoque científico”, se não forem fornecidas às crianças melhores oportunidades para processar e assimilar as informações obtidas;
c) se as crianças, na escola, não entrarem em contato com a experiência sistemática da atividade científica, elas irão desenvolver posturas ditadas por outras esferas sociais, que poderão repercutir por toda a sua vida.
Em consonância com esses pressupostos, Lorenzetti (2001), em sua dissertação intitulada “Alfabetização científica nas séries iniciais”, considerando que a Ciência e a Tecnologia desempenham um papel muito importante na escola elementar, cita que, em 1983, a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (Unesco) elencou algumas justificativas para a inclusão desses temas nos currículos escolares:
a) as Ciências podem ajudar as crianças a pensar de maneira lógica sobre os fatos cotidianos e a resolver problemas práticos simples;
b) as Ciências e suas aplicações tecnológicas podem ajudar a melhorar a qualidade de vida das pessoas. As Ciências e a Tecnologia são atividades socialmente úteis que esperamos sejam familiares às crianças. Dado que o mundo tende a orientar-se cada vez mais num sentido científico e tecnológico, é importante que os futuros cidadãos se preparem para viver nele;
c) as Ciências podem promover o desenvolvimento intelectual das crianças; d) as Ciências podem ajudar positivamente as crianças em outras áreas,
especialmente em linguagem e matemática;
e) numerosas crianças de muitos países deixam de estudar ao terminar a escola primária, sendo esta a única oportunidade de que dispõem para explorar seu ambiente de um modo lógico e sistemático;
f) as Ciências nas escolas primárias podem ser realmente divertidas.
Em nosso entendimento, o ensino de Ciências nos anos iniciais traz demandas específicas para a presente discussão, uma vez que estamos falando sobre ensinar Ciências para crianças de seis anos de idade, com características peculiares e especificidades relativas a essa fase de seu desenvolvimento.
Nesse contexto, cabe ao professor acreditar na capacidade da criança, ter bom referencial teórico, desencadeador e observador das atividades, desafiando-a para que aprenda de modo lúdico, levando-a à investigação. A metodologia proposta desenvolve habilidades fundamentais para o crescimento e a vivência de valores básicos para a vida em sociedade: socialização, justiça social, participação e interação. Frizzo e Marim (1989) entendem que é possível a extrapolação do conhecimento científico para outras áreas, pois, no momento em que a criança é desafiada a observar, começa a olhar o meio que a cerca com espírito crítico e investigativo. Ocorre, então, um enriquecimento de todas as atividades a serem operacionalizadas nas demais áreas.
Fracalanza, Amaral e Gouveia (1997) ressaltam que a criança não é um adulto em miniatura; ela tem características próprias no modo de sentir, perceber e pensar a realidade, características especiais fisiológicas e psicológicas. Os autores afirmam que é frequente esperarmos das crianças comportamento e reação próprios do mundo adulto ou, então, simplificamos demais as coisas para que sejam acessíveis a elas. Essas estratégias levam a um sucesso aparente ou superficial por conta da cópia do nosso modelo mental por parte da criança e não a verdadeira compreensão e incorporação.
Dentro dessas premissas, há o entendimento de que aulas tradicionais, pautadas somente na transmissão de conteúdos, não contribuirão de maneira efetiva nesse processo. Astolfi e colaboradores (2002) pontuam que, na aula dialogada, a participação dos alunos é ativa, mas cada um deles reconstrói o discurso magistral a partir de seu próprio mapa cognitivo, e aquilo que o professor interpreta como aquisição de conhecimento pode não passar de uma adaptação às situações, partilhando palavras e não os sentidos (ASTOLFI et al., 2002, p. 51). Para esses autores, a instauração de um verdadeiro diálogo pressupõe a explicitação, a argumentação dos pontos de vista em presença dos interlocutores, a clarificação das questões científicas que são colocadas, a apresentação dos conflitos cognitivos presentes na sala de aula e a procura coletiva de um mais novo e mais satisfatório sistema de explicação.
Os autores supracitados também versam sobre a importância da problematização dos conceitos ensinados em Ciências como estratégia de ensino, pontuando que um problema não é a mesma coisa que uma interrogação imediata, a partir de um fato de observação, nem uma transcrição dos interesses espontâneos àquilo que nos agrada ou as motivações pessoais. O problema deve ser construído com a turma durante uma atividade, uma vez que uma atividade científica não significa apenas resolver problemas, mas consiste, antes de tudo, em aprender a colocá-los; trata-se de formular um problema em si mesmo com um objetivo de procurar uma solução para ele, solução esta que não é de ordem concreta e material como a resolução de uma dificuldade, mas de ordem intelectual, uma espécie de enigma a ser elucidado. Essas pontuações convergem para o ensino por investigação, conforme discorreremos a seguir.
Nesta pesquisa, também nos apoiaremos em Harlan e Rivkim (2002), no que tange à didática das Ciências Naturais para crianças. Encontramos, nesses autores ênfase à relação entre as descobertas e a autoestima da criança, entre as sensações de domínio do recém-aprendido e o desejo de conhecer mais. Os autores ressaltam que eventos com significado emocional ficam por muito mais tempo retidos na memória, se comparados com acontecimentos de menor importância. A inter-relação entre pensamento e emoção tem importância fundamental na aprendizagem. Os sentimentos são despertados pelos pensamentos e estes, influenciados por aqueles. As experiências científicas contribuem nesse sentido, uma vez que favorecem a crença em nossa capacidade para lidar com problemas com base em nossa competência pessoal. Harlam e Rivkim (2002) sugerem, então, que se ofereçam desafios de aprendizagem na escola que permitam à criança estabelecer com eles um confronto, um medir forças, uma vez que tentar vencê-los auxilia na modelagem da autoestima do indivíduo. Para tanto, esses autores propõem uma abordagem integrada da aprendizagem que agrega atividades físicas, sensoriais e emocionais a todo o processo e estimula tanto o pensamento intuitivo quanto o racional.
Os autores trazem em seu livro sugestões de atividades que se constituem em uma variedade de extensões enriquecedoras aos tópicos científicos desenvolvidos. Essas atividades estariam relacionadas com o raciocínio lógico-matemático, a musicalidade, a literatura, as artes visuais e cênicas, o pensamento criativo, os sentidos, as saídas de campo e, por fim, com movimentos criativos de relaxamento e codificação física. Essas atividades integradoras foram postuladas por esses autores tomando a teoria das inteligências múltiplas de Howard Gardner como referência, conforme nos apresenta a Figura 1.
Figura 1 – Abordagem integradora do ensino de Ciências
Fonte: Harlam e Rivkim (2002, p. 29).
Para esses autores, quando integramos experiências científicas com as outras áreas do currículo, ajudamos as crianças a aumentar seu desempenho mental, por meio da formação de vias neuronais mais sofisticadas que permitem o aumento da retenção dos conceitos, que ocorre mediante a variedade de conexões e relações
entre diferentes estilos de absorção e aplicação de informações (HARLAM; RIVKIM, 2002, p. 28).
Finalizando, entendemos que as considerações tecidas pelos autores sobre o ensino de Ciências são convergentes, na medida em que contribuem para se pensar a natureza da criança quando ensinamos Ciências por meio da descoberta. Na investigação, no lúdico, proporcionamos um meio de integrar até mesmo aqueles alunos resistentes, desestimulados, à margem do processo educativo. Nesse contexto de inclusão, enfatizam que toda criança pode aprender Ciências, independente da condição social, econômica, raça ou gênero, devendo a sala de aula se constituir num espaço de ensino e aprendizagem articulado com a diversidade.
2.2 ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NOS ANOS INICIAIS
Uma atividade de investigação deve partir de uma situação problematizadora e levar o aluno a refletir, discutir, explicar, relatar, enfim, levá-lo a produzir seu próprio conhecimento por meio da interação entre o pensar, o sentir e o fazer. Nessa perspectiva, a aprendizagem de procedimentos e atitudes se torna, dentro do processo de aprendizagem, tão importante quanto a aprendizagem de conceitos e/ou conteúdos (AZEVEDO, 2004).
O ensino por investigação é uma metodologia pedagógica do ensino de Ciências caracterizada por atividades problematizadas, não necessariamente experimentais, que levam ao percurso de um ciclo investigativo com vistas à resolução do problema proposto. Sobre o ensino por investigação, Zômprero e Laburú (2011), no artigo “Atividades investigativas no ensino de ciências: aspectos históricos e diferentes abordagens”, trazem-nos uma revisão literária que aborda a construção dessa tendência pedagógica. O ensino por investigação é conhecido pelo termo
“inquiry”, que admite diferentes conceituações, como aprendizagem por projetos, questionamentos, resolução de problemas, dentre outras.
No final do século XIX, surgiu o Movimento Progressista, que defendia o ensino centrado na atividade, aliando teoria e prática, tendo o aluno como participante ativo de seu processo de aprendizagem. É relevante afirmar que o filósofo e pedagogo John Dewey foi o precursor dessas teorias. Entretanto, a descrição de suas ideias não faz parte de nosso objeto de discussão. Seu nome tem sido associado à aprendizagem por projetos e por resolução de problemas.
Em 1950, os cientistas, educadores e líderes industriais argumentaram que o ensino de Ciências tinha perdido o seu rigor acadêmico e não estava possibilitando o desenvolvimento intelectual dos alunos. Essa preocupação com a educação científica, nos Estados Unidos, culminou com o lançamento do satélite Sputinik pelos russos. Por isso, a educação científica foi outra vez voltada para o rigor acadêmico do século XIX. A ênfase, novamente, encontrava-se nos processos de Ciências e habilidades individuais, como: observar, classificar, inferir e controlar variáveis.
Segundo Zômpero e Laburú (2011), muitas críticas foram apontadas para o ensino por descoberta voltado à formação de cientistas. Devido a tal situação, tanto no Brasil como nos demais países, começaram a ganhar força, nos anos finais da década de 1970, as ideais construtivistas. Surge, nesse período, o Movimento das Concepções Alternativas, o qual tinha como principal objeto de estudo as ideias dos alunos sobre os fenômenos naturais, pelo fato de que essas concepções interferem no processo de aprendizagem.
Ainda na década de 1970, com os agravos causados ao meio ambiente, o ensino de Ciências passou a novamente ter a preocupação de propor uma educação que levasse em conta os aspectos sociais relativos ao desenvolvimento científico e
tecnológico. Essa abordagem iniciou-se na Grã-Bretanha e desenvolveu-se até a década de 1980. Nessa perspectiva, as atividades investigativas eram utilizadas como orientação para ajudar os estudantes a pesquisar problemas sociais, como o aquecimento global, a poluição, dentre outros. Sendo assim, o objetivo da educação científica era o entendimento dos conteúdos, dos valores culturais, da tomada de decisões relativas ao cotidiano e à resolução de problemas.
No final dos anos 1980, foi elaborado um documento nos Estados Unidos intitulado “Science For All Americans”. Nesse documento, os autores recomendavam que o ensino de Ciências fosse coerente com a natureza da investigação científica. Os estudantes, então, teriam que aprender determinados procedimentos, como: observar, anotar, manipular, descrever, fazer perguntas e tentar encontrar respostas. Posteriormente, em 1996, houve a publicação de outro documento, intitulado “National Science Education Standards”, em que são propostas algumas orientações para a alfabetização científica, reconhecendo também a importância do ensino por investigação (BARROW, 2006, apud ZÔMPERO; LABURÚ, 2011). No Brasil, a abordagem do ensino envolvendo atividades de investigação começa a ser discutida com a implementação e divulgação dos Parâmetros Curriculares Nacionais (1997). No entanto, percebemos que o ensino de Ciências por investigação no Brasil ainda não está bem estabelecido.
O ensino por investigação hoje não pretende formar cientistas, nem segue as etapas de um rigoroso método científico; mas busca formar indivíduos capazes de argumentar, de levantar hipóteses e analisar dados relacionando-os com a sua realidade. Essa metodologia constitui-se numa excelente estratégia de aprendizagem de conceitos, estabelecimento de relações de causa e efeito, realização de trabalho colaborativo e favorece o desenvolvimento do poder de argumentação dos estudantes e uma visão mais autêntica do que é fazer ciência (CAPECHI; CARVALHO, 2006; LOCATELLI; CARVALHO, 2007; PEREIRA, 2011).
Para que uma atividade seja considerada efetivamente investigativa, os autores pesquisados estabelecem alguns critérios a serem observados. Nessas atividades, as etapas pelas quais os alunos passam para a construção de um conhecimento são tão importantes como o próprio conhecimento que se quer ensinar, ou seja, processo e produto são igualmente valorizados. Nessa concepção, é necessário que um problema ou uma situação-problema seja levantada pelos alunos ou pelo professor. Esse problema é uma questão aberta para a qual os alunos não têm uma solução imediata que será respondida por meio de investigações literárias, ou experimentais. Nesse sentido, o tema problematizado deve ser do interesse dos alunos e ter conexão com a sua realidade e com as práticas sociais nas quais ele está inserido.
Guedes (2010), em sua dissertação de mestrado, intitulada “Experimentação no ensino de ciências: atividades problematizadas e interações dialógicas”, transcreve três definições de problema: a) é uma situação de dúvida, um estado de tensão psicológica capaz de estimular a curiosidade, o pensamento reflexivo e provocar a ação em busca de uma solução ou atitude de trabalho; b) pode ser uma tarefa completa, cuja ação depende da busca para obter novos conhecimentos ou ressignificação de conceitos; e c) é uma atividade na qual o aluno deve buscar recursos, ativar esquemas e tomar decisões de forma reflexiva (MACEDO, 2002; HENNING, 1994; SILVA; NUNES, 2006, apud GUEDES, 2010).
Dessa forma entendemos que a formulação do problema é, então, de suma importância na construção de uma atividade investigativa que traga verdadeiras e significativas contribuições aos fazeres cotidianos da vida escolar. Além do problema proposto, outras ações devem ser contempladas nessa concepção de ensino: como emissão de hipóteses, planejamento para a realização do processo investigativo, interpretação das novas informações e a sua posterior comunicação.
A emissão/formulação de hipóteses possibilita a identificação dos conhecimentos prévios dos alunos. A busca por informações pode ser realizada tanto por meio dos
experimentos, como em bibliografia que possa ser consultada para resolução do problema proposto na atividade. A comunicação dos estudos feitos pelos alunos para os demais colegas de sala é um momento de grande importância na comunicação do conhecimento, tal como ocorre na Ciência. Dessa forma os alunos desempenham um papel intelectual mais ativo durante as aulas (ZÔMPERO; LABURÚ, 2011).
Na abordagem sugerida por Gil Perez e Castro (1996), essas atividades devem compreender as seguintes características: apresentar aos alunos situações problemáticas abertas, em um nível de dificuldade adequado à zona de desenvolvimento potencial dos educandos; favorecer a reflexão dos alunos sobre a relevância das situações-problema apresentadas; emitir hipótese como atividade indispensável à investigação científica; elaborar um planejamento da atividade experimental; contemplar as implicações CTS do estudo realizado; proporcionar momentos para a comunicação do debate das atividades desenvolvidas; potencializar a dimensão coletiva do trabalho científico.
Além das características que foram expostas, Bybee (2006), citado por Carvalho (2011), valoriza: o engajamento dos estudantes na atividade; a priorização de evidências; a formulação de explicações para as evidências; a articulação das explicações com o conhecimento científico; e a comunicação e justificação das explicações. Essas abordagens explicitam que a aprendizagem de procedimentos e atitudes se torna tão importante quanto a aprendizagem de conceitos ou do conteúdo (AZEVEDO, 2006).
Dentre as contribuições da inserção do ensino investigativo como metodologia, entendemos que as situações-problema vivenciadas pelos alunos possibilitam a elaboração de explicações por meio de argumentos discutidos coletivamente numa interação dialógica aluno-aluno e aluno-professor (FREIRE, 2000). Ao mesmo tempo em que há a inadequação da exigência de que crianças pequenas percorram todo um ciclo investigativo, Campos e Nigro (1999) também colocam que não
realizar um trabalho investigativo que supere a superficialidade seria insuficiente para o ensino de Ciências nesse contexto. Então propõem que o objetivo maior dessa prática de ensino para as crianças seja a observação dos problemas em redor, favorecendo a realização de previsões e tentativas de explicar os fenômenos cotidianos, entendendo que as demais habilidades pretendidas se desenvolverão à medida em que esses sujeitos avancem em sua vida acadêmica.
2.3 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO DE CIÊNCIAS
Parece que se fará Alfabetização Científica quando o ensino de ciências contribuir para a compreensão de conhecimentos, procedimentos e valores que permitam aos estudantes tomar decisões e perceber tanto as muitas utilidades da ciência e suas aplicações na melhoria da qualidade de vida, quanto as limitações e consequências negativas de seu desenvolvimento (CHASSOT ,2004, p. 99).
Nos dias atuais, o avanço das Ciências e da Tecnologia criou novas demandas para o ensino de Ciências, como a necessidade de reflexão sobre suas relações com a sociedade e com o meio ambiente nas dimensões política, econômica, histórica, ética e jurídica. Sendo assim, “A nossa responsabilidade maior no ensinar Ciência é procurar que nossos alunos e alunas se transformem, com o ensino que fazemos, em homens e mulheres mais críticos” (CHASSOT, 2011, p. 55).
Nesse sentido, alfabetização científica remete ao ensino preocupado com a formação cidadã dos alunos para ação e atuação em sociedade. Seu objetivo seria a promoção de capacidades e competências dos estudantes capaz de permitir-lhes a participação democrática nas tomadas de decisões que influenciarão suas vidas em sociedade. Chassot (2011, p. 37) define Ciência como a linguagem para facilitar nossa leitura de mundo. Essa linguagem é uma construção humana, logo mutável e falível, e a alfabetização científica, então, é o conjunto de conhecimentos que facilitariam aos homens e mulheres fazer uma leitura do mundo em que vivem. Sendo assim, seria desejável que os alfabetizados cientificamente não apenas tivessem essa leitura de mundo facilitada mas entendessem as necessidades de transformá-lo, e transformá-lo para melhor. Para esse autor, a alfabetização
científica deve ser contemplada desde o Ensino Fundamental por meio de novas exigências na seleção de conteúdos. A alfabetização científica visa à instituição de um ensino de ciências voltado para a formação da cidadania, que precisa ser socialmente contextualizado, destacando o papel social da Ciência e suas interações multidisciplinares com os aspectos sociais políticos, históricos e éticos, diferentemente do modismo do ensino cotidiano que reproduz uma concepção de Ciência pura e neutra.
Em consonância com essas premissas, Lorenzetti e Delizoicov (2001) definem a alfabetização científica como um processo pelo qual a linguagem das Ciências Naturais adquire significado, constituindo-se um meio para o indivíduo ampliar o seu universo de conhecimento, a sua cultura, como cidadão inserido na sociedade. A alfabetização científica apresenta-se hoje como um termo difuso e de complexa conceituação, uma terminologia que abarca variantes etimológicas, o que não impede convergências em seus objetivos educacionais ao redor do mundo.
Lorenzeti (2001) nos esclarece que, no termo “Scientifc Literacy”, traduzido do inglês para o português, “literacy” é traduzido como “alfabetização”, no Brasil e em Portugal. Ele destaca que a tradução correta do termo deveria ser “alfabetismo” e não alfabetização, mas utiliza “alfabetização científica” por julgar a alfabetização uma atividade vitalícia. A alfabetização científica é um processo que tornará o indivíduo alfabetizado cientificamente nos assuntos que envolvem a Ciência e a Tecnologia, ultrapassando a mera reprodução de conceitos científicos, destituídos de significados, de sentidos e de aplicabilidade. Apesar da pluralidade semântica que envolve o termo, alfabetização científica visa ao planejamento do ensino para a construção de benefícios práticos para as pessoas, a sociedade e o meio ambiente, pela construção de uma consciência mais crítica em relação ao mundo que a cerca (SASSEROM, 2008).
As pesquisas realizadas nos informam que o primeiro a utilizar a expressão scientifc literacy foi Paul Hurd em seu livro “Science literacy: its meaning for American
Schools”, de 1958, e ainda no artigo muito citado “New minds for a changimg world”, de 1998. Para Hurd (1998), a alfabetização científica envolve a produção e utilização da Ciência na vida do homem, provocando mudanças revolucionárias na Ciência com dimensões na democracia, no progresso social e nas necessidades de adaptação do ser humano. As características de uma pessoa cientificamente instruída não são ensinadas diretamente, mas estão embutidas no currículo escolar, em que os alunos são chamados a solucionar problemas, a realizar investigações, a desenvolver projetos em laboratório de apoio e experiências de campo. Essas atividades são compreendidas como preparação para o exercício da cidadania. Hurd (1998) lista 25 características que constituiriam uma pessoa alfabetizada cientificamente, dentre as quais, elencamos dez com as quais nos propusemos a estabelecer relações com este trabalho:
a) reconhecer que quase todos os fatos da vida são influenciados pela Ciência e Tecnologia; saber que a Ciência nos contextos sociais tem dimensões políticas, judiciais e éticas;
b) entender como a pesquisa científica é feita e como os resultados são validados;
c) usar os conhecimentos científicos em situações apropriadas, tomando decisões para sua vida e para a sociedade, fazendo julgamentos e solucionando problemas;
d) reconhecer riscos, lacunas, limites e probabilidades na tomada de decisões envolvendo o conhecimento da ciência e da tecnologia;
e) reconhecer que conceitos, leis e teorias científicas não são rígidos, mas que possuem uma qualidade orgânica, crescem e se desenvolvem. Logo, o que é ensinado hoje pode não ter o mesmo significado no futuro;
f) saber que problemas científicos, em contextos pessoal e social, podem obter mais que uma resposta certa, especialmente problemas que envolvam ações éticas, judiciais e políticas;
g) reconhecer que a economia global é amplamente influenciada pelos avanços nas Ciências e nas Tecnologias;
h) distinguir evidência de propaganda, fatos de ficção, consciência de absurdo e conhecimento de opinião;
i) reconhecer que scientific literacy é um processo para adquirir, analisar, sintetizar, codificar, avaliar e utilizar progressos em Ciência e Tecnologia nos contextos social e humano;
j) reconhecer que os problemas envolvendo ciência e sociedade são geralmente resolvidos por ações colaborativas ao invés de ações individuais.
Percebemos que para esse autor, o sujeito alfabetizado cientificamente possui conhecimentos necessários para a participação nas questões sociais relativas às Ciências. Ele compreende as teorias mais gerais da Ciência e apresenta habilidades para usar o conhecimento científico na solução de problemas.
Para Benjamim Shen (1975, p. 265), citado por Sasserom (2007), a alfabetização científica “[...] pode abranger muitas coisas, desde saber como preparar uma refeição nutritiva, até saber apreciar as leis da física”. Ele propõe a popularização do conhecimento científico para que o cidadão possa utilizá-la na sua vida cotidiana. Sendo assim, os meios de comunicação e, principalmente, as escolas, podem contribuir consubstancialmente para que a população tenha um melhor entendimento público da Ciência.
Esse autor distingue três dimensões de alfabetização científica que diferem entre si quanto aos seus objetivos, ao público considerado, ao seu formato e aos seus meios de disseminação. Essas três dimensões de alfabetização científica são denominadas “prática”, “cívica” e “cultural”. A “alfabetização científica prática” é aquela que contribui para a melhoria da qualidade de vida, tornando o indivíduo apto a resolver, de forma imediata, problemas básicos que afetam a sua existência. Está relacionada com as necessidades humanas mais básicas, como alimentação, saúde e habitação. Uma pessoa com conhecimentos mínimos sobre esses assuntos pode tomar suas decisões de forma consciente, mudando seus hábitos, preservando a sua saúde e exigindo condições dignas para a sua vida e a dos demais seres humanos. A “alfabetização científica cultural” diz respeito a saber sobre Ciência, como uma construção da humanidade, de forma mais aprofundada. É o caso de profissionais não pertencentes à área científica, que passam a
