Universidade Estadual de Campinas
Programa De Pós-Graduação Multiunidades em Ensino de
Ciências e Matemática – PECIM
Gabriela Ferreira de Souza
Utilização do laboratório remoto no Ensino
Fundamental como uma ferramenta no ensino por
investigação
Campinas
2019
Utilização do laboratório remoto no Ensino Fundamental
como uma ferramenta no ensino por investigação
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós Graduação Multiunidades em Ensino de Ciências e Matemática do Instituto de Física da Universidade Estadual de Campinas para obtenção do título de Mestre em Ensino de Ciências e Matemática, na área de concentração Ensino de Ciências e Matemática.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Galembeck
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELA ALUNA GABRIELA FERREIRA DE SOUZA E ORIENTADA PELO PROFESSOR
DR. EDUARDO GALEMBECK
Lucimeire de Oliveira Silva da Rocha - CRB 8/9174
Souza, Gabriela Ferreira de,
So89u SouUtilização do laboratório remoto no ensino fundamental como uma ferramenta de ensino por investigação / Gabriela Ferreira de Souza. – Campinas, SP : [s.n.], 2019.
SouOrientador: Eduardo Galembeck.
SouDissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin.
Sou1. Ensino por investigação. 2. Laboratórios remotos. 3. Ensino de ciências. 4. Ensino remoto. I. Galembeck, Eduardo, 1968-. II. Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb Wataghin. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Remote lab usage as a tool for science inquiry in elementary
grades Palavras-chave em inglês: Teaching by investigation Remote laboratories Science teaching Remote teaching
Área de concentração: Ensino de Ciências e Matemática Titulação: Mestra em Ensino de Ciências e Matemática Banca examinadora:
Eduardo Galembeck [Orientador] Gildo Girotto Júnior
Thanuci Silva
Data de defesa: 27-08-2019
Programa de Pós-Graduação: Multiunidades em Ensino de Ciências e Matemática Identificação e informações acadêmicas do(a) aluno(a)
- ORCID do autor: https://orcid.org/0000-0001-9184-9517 - Currículo Lattes do autor: http://lattes.cnpq.br/2841325288833595
Prof. Dr. Gildo Girotto Junior
Dra. Thanuci Silva
Prof. Dr. Eduardo Galembeck
A Ata de defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no
SIGA/Sistema de Fluxo de Dissertação/Tese e na Secretaria do Programa da
Unidade.
Dedicatória
Dedico este trabalho à minha amada
mãe, Dora, que tanto me ama e me
permite sonhar. Eu te amo muito e
dedico cada palavra escrita aqui a
você!
Agradecimentos
Agradeço a Deus pela vida e pelo sustento diário.
Agradeço à minha amada mãe pelo suporte que tem me dado desde o dia em
que nasci até hoje, participando de todos os sonhos que tenho e, mesmo sem
entendê-los em sua totalidade, vibra comigo na conquista de cada um deles. Pensar
e falar de você nesses momentos de alegria e gratidão sempre traz lágrimas aos
olhos.
Agradeço minha tia Dida, tia Cecília e a Vó Ana simplesmente por serem quem
são e oferecerem colo e carinho sempre que necessário.
Agradeço meu orientador Prof. Dr. Eduardo Galembeck pela paciência que tem
tido comigo nesses últimos anos, pelas boas conversas que tivemos e, especialmente,
por ter acreditado em mim desde o primeiro dia. Considero-me uma pessoa de muita
sorte, pois ter um orientador assim é um privilégio.
Agradeço meus colegas de laboratório que colaboraram imensamente para
que este projeto pudesse acontecer. Obrigada pelos aconselhamentos, pela
paciência, pela disposição em me ajudar, pelas boas conversas, risadas e cafés que
compartilhamos ao longo dos anos.
Aos amigos tenho tanto a dizer! Luana, obrigada por ler meu trabalho
exaustivamente e me fazer acreditar que poderia chegar até aqui. Agradeço também
nossas amigas de sempre e para sempre, Bruna, Petra e Thamiris por estarem
sempre por perto. Vocês são mulheres fortes e guerreiras. Dignas de admiração por
todos os feitos que têm conquistado.
Os amigos Caio, Raissa, Amanda, Marina e Priscila são aqueles que me
aproximam de Deus. Só tenho a agradecer por tantos momentos que tivemos juntos.
Vocês são minhas pessoas favoritas no mundo! É impossível não esboçar um sorriso
gostoso quando penso em vocês!
Mais que amigos, hoje somos irmãos. Nádia e Eduardo, vocês são presentes
na minha vida e eu não poderia ser mais feliz. Tê-los ao meu lado é motivo de imensa
alegria. Vocês são meu porto seguro, trazem paz e conforto quando tudo parece estar
sem sentido e ao mesmo tempo são encorajadores e valentes. Vocês são exatamente
como amigos devem ser.
Monique, Anderson e Gustavo, obrigada pela paciência e pela compreensão.
Mesmo ausente em muitos momentos, vocês sempre me deram força e afago. Nossa
amizade é tão leve, doce e engraçada, a presença de vocês sempre recarregou meus
ânimos. As risadas sinceras e espontâneas me fazem sentir viva.
Agradeço especialmente à Coordenação de Aperfeiçoamento Pessoal de Nível
Superior (CAPES), processo no 88887.141441/2017-00 pela bolsa concedida.
RESUMO
O presente trabalho, em caráter de parceria entre a Universidade Estadual de
Campinas (UNICAMP) e a Escola Municipal de Ensino Fundamental Padre José
Narciso Vieira Ehremberg, analisa como a metodologia de Ensino de Ciências por
investigação é aplicada no primeiro ano do Ensino Fundamental e a decorrente
utilização do laboratório remoto como uma ferramenta no processo de aplicação da
sequência didática elaborada por professora participante e pesquisadora. A pesquisa
apresenta caráter qualitativo, sendo os dados analisados coletados em entrevistas
gravadas mediante assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido
emitido pelo Comitê de Ética em Pesquisa. A revisão bibliográfica inclui o ensino de
ciências no Ensino Fundamental, assim como o ensino por investigação e o
laboratório didático de ciências físico e baseado em computador, tendo como ênfase
o laboratório remoto. Notou-se que os professores iniciam as aulas considerando o
conhecimento prévio dos alunos, no entanto, demonstram-se inseguros em conduzir
as aulas de ciências por julgarem ter pouco conhecimento acadêmico na área.
Observou-se que a professora parceira compreende a importância do ensino de
ciências ao buscar colegas especialistas quando necessário em sua prática
pedagógica. A proposição da pesquisa transcendeu os objetivos traçados quando as
professoras participantes viram no laboratório remoto uma possibilidade de aproximar
a universidade da comunidade em que lecionam. O discurso de apropriação do ensino
superior público e de ocupação do espaço que a universidade apresenta foi constante
durante o desenvolvimento da pesquisa. Percebeu-se como o ensino de ciências
através do laboratório remoto tem o potencial de aproximar às comunidades
periféricas ao ensino e espaço da universidade pública.
ABSTRACT
This research, as an established partnership formed by University of Campinas and
Elementary School Padre José Narciso Vieira Ehremberg analyses aspects of science
education in elementary school and the application of a unit lesson based on inquiry
and supported by the usage of a remote lab as a resource. Since it is qualitative
research, the interviews and personal notes produced by participants generated the
analysed data. The bibliographic review includes science education in elementary
school and science labs, both physical and computer-based, emphasysing remote
labs. We noticed the interviewed teachers start the lessons considering student's
previous knowledge. However, they show an insecure attitude conducting lectures by
self-judgement, because of the lack of content knowledge for teaching. We observed
that the interviewed teacher comprehends the importance of science education when
she reaches specialists in order to improve her pedagogical practices. This research
proposal transcended the goals when enrolled teachers identified in the remote lab a
possibility to bring their communities and the university close together. The
appropriation speech about higher education and occupation of the public universities
was constant during this research. We noticed how science education through remote
labs has the potential to connect low-income communities to the context of public high
education.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1
Demonstração do funcionamento da infraestrutura do laboratório
remoto desenvolvido pela equipe do LTE, IB/UNICAMP. Autoria
própria...
20
Figura 2
Captura de tela do documento criado em conjunto para a elaboração
da sequência didática...
41
Figura 3
Imagem da professora preparando o solo no primeiro ponto de coleta
para receber a armadilha...
42
Figura 4
Imagem da armadilha sendo instalada no segundo ponto de coleta.... 42
Figura 5
Imagem da segunda armadilha instalada no ponto de coleta... 43
Figura 6
Registro fotográfico da lagarta e pupas... 46
Figura 7
Diagrama de Venn elaborado conjuntamente pela turma e registrado
pela professora...
47
Figura 8
Captura de tela da observação realizada pelos alunos com a
LISTA DE QUADROS
Quadro 1
Sistematização das entrevistas realizadas... 26
Quadro 2
Perfil das professoras...
30
Quadro 3
Episódio 1 - Compreensão do funcionamento do laboratório
remoto...
34
Quadro 4
Episódio 2 – Compreensão de funcionamento do laboratório
remoto.
...
35
Quadro 5
Episódio 3 - Levantamento da possibilidade de aproximar alunos
da estrutura física do laboratório remoto..
...
36
Quadro 6
Episódio 4 - Levantamento da possibilidade de aproximar alunos
da estrutura física do laboratório remoto..
...
37
Quadro 7
Episódio 5 - Retomada da fala sobre a importância de os alunos
conhecerem a estrutura física do Laboratório Remoto
...
37
Quadro 8
Episódio 6 – Relato sobre relação da professora e alunos com o
Laboratório Remoto...
...
38
Quadro 9
Episódio 7 – Vocabulário e aproximação da universidade com a
escola
.
...
39
Quadro 10
Episódio 8 - Fala sobre integração professores de ciências e
pedagogos.
.
...
40
Quadro 11
Episódio 9 – Início da coleta...
...
43
Quadro 12
Episódio 10 – Recolhimento do material... 44
Quadro 13
Episódio 11 – Coleta da lagarta... 44
Quadro 14
Episódio 12 – Relato da professora a respeito da conclusão da
observação da coleta.
...
.
45
Quadro 15
Episódio 13 – Relato do uso do LR... 49
Quadro 16
Episódio 14 – Impressões a respeito do projeto... 50
Quadro 17
Episódio 15 – Relato sobre desempenho de alunos durante a
aplicação da SEI...
...
.
51
Quadro 18
Episódio 16 - Relato sobre desempenho de alunos durante a
aplicação da SEI...
...
.
52
Quadro 19
Episódio 17 – Atividades pré e pós aplicação da SEI... 52
Listagem de abreviaturas e siglas
Abreviatura/sigla Descrição
LTE
Laboratório De Tecnologia EducacionalLR
Laboratório RemotoPCN
Parâmetros Curriculares Nacionais UNICAMP Universidade Estadual de Campinas11
1. Apresentação ... 12
2. Introdução ... 14
3. Referencial Teórico ... 16
3.1 O Ensino de Ciências no Ensino Fundamental ... 16
3.2 A experimentação no ensino de ciências ... 17
3.3 Ensino por investigação ... 18
3.4 A experimentação baseada em computador ... 20
3.4.1 Laboratórios Remotos ... 20
4. Objetivos de pesquisa ... 26
4.1 Objetivo geral ... 26 4.2 Objetivos específicos ... 265. Metodologia ... 27
6. Resultados e Discussão ... 33
6.1 Caracterização da escola ... 336.2 Caracterização dos participantes ... 33
6.3 Análise das discussões orais ... 36
6.3.1 Categoria “Compreensão do laboratório remoto” ... 36
6.3.2 Categoria “Alunos e a Universidade Pública” ... 39
6.4 Análise da sequência didática e sua aplicação ... 44
7. Considerações finais ... 58
8. Referências bibliográficas ... 60
9. Apêndices ... 65
9.1 Apêndice 1: Termo de Consentimento Livre e Esclarecido ... 65
9.2 Apêndice 2: Questionário Inicial ... 68
9.3 Apêndice 3: Encontro 2 ... 69
9.4 Apêndice 4: descritivo experimentos ... 70
9.5 Apêndice 5: Sequência de Ensino Investigativa (SEI) ... 88
10.
Anexo ... 95
10.1 Guia para entrevista final ... 95
1 Apresentação
Ser professora sempre foi um sonho. O ambiente escolar, a curiosidade e o ensinar e
aprender sempre estiveram presentes nas minhas perspectivas de futuro. Em 2011,
ingressei no curso de ciências biológicas da Universidade Estadual de Campinas
(UNICAMP). Apesar do sonho da docência, confesso que estava desestimulada por
saber das condições de trabalho que me esperariam ao concluir a graduação. Pensei
em desistir e seguir para outras áreas dentro da biologia. Em 2014, embarquei para
os Estados Unidos como aluna integrante do Programa Ciências sem Fronteiras.
Ao retornar para a UNICAMP em agosto de 2015, resolvi ingressar em um projeto de
Iniciação Científica que integrasse ensino de ciências e tecnologia. Logo integrei a
equipe do professor Dr. Eduardo Galembeck. Como pesquisa de iniciação científica,
comecei a estudar os laboratórios remotos e suas possibilidades.
Em 2016, fiz o estágio que mudou minhas percepções sobre ensino de Ciências. Por
oito semanas fui estagiária em uma empresa belga, ATiT. Lá, tive a oportunidade de
passar um final de semana com desenvolvedores de tecnologias voltadas ao ensino
de ciências e professores de ciências em um workshop. Vivenciei as dificuldades e as
novas possibilidades emergentes relacionadas ao ensino de ciências. Eis que
surgiram as primeiras inquietações que me acompanham nesta pesquisa de
mestrado.
De volta ao Brasil, continuei com o projeto de iniciação científica e os estágios
obrigatórios. Supervisionada pela professora Viviane Valente, pude colocar em prática
diversas ideias nascidas durante o último intercâmbio. Utilizamos dos projetores da
escola para trabalhar com simulações, aplicativos com recursos de áudio e fizemos
uma vídeo-conferência com alunos Croatas. Em todas as atividades que utilizávamos
tecnologias digitais, percebíamos o encantamento dos. Mesmo com todo esse aparato
tecnológico, o laboratório didático de ciências estava ausente. No mestrado, estou
volta à escola que proporcionou ótimas experiências no período de estágio, resolvi
investigar e refletir juntamente com as professoras do Ensino Fundamental a
viabilidade de aplicar atividades investigativas através da utilização do laboratório
remoto de ciências.
Introdução
Ensinar ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental tornou-se lei em agosto de 1971 com a promulgação da Lei 5.692. A obrigatoriedade da inclusão da disciplina no currículo não esteve articulada à formação do professor. Apenas em 1996 a Lei de Diretrizes e Bases regulamentou a necessidade de formação superior em pedagogia para professores do Ensino Fundamental. Contudo, é sabido que desde então, os cursos de formação inicial em pedagogia trazem poucas horas destinadas ao conteúdo e metodologia de ensino de ciências. Tal precariedade na formação do profissional que ministrará as aulas de ciências, reflete em aulas muitas práticas de leitura e resolução de exercícios e poucas problematizações e discussões aprofundadas. (OVIGLI; BERTUCCI, 2009)
O ensino por investigação é uma abordagem presente nos currículos de ensino de ciências nos Estados Unidos e Europa desde a década de 1970. No Brasil, esta abordagem pode ser encontrada pela primeira vez nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN). No entanto, segundo Sá et al (APUD ZÔMPERO; LABURÚ, 2011), esta prática ainda não está bem estabelecida no país.
Através de atividades investigativas, os alunos atuam como protagonistas na construção do conhecimento. Os discentes são responsáveis por levantar hipóteses, solucionar problemas, analisar dados e desenhar conclusões baseadas em atividades práticas e conhecimento teórico (ZÔMPERO; LABURÚ, 2011)
Apesar de não ser de primária importância a presença de um laboratório de ciências para a condução de atividades investigativas, tal estrutura ainda é comumente vinculada às aulas de ciências. Quando existente nas escolas, este espaço tem recebido cada vez menos atenção. Borges (2002) destaca as razões da sub utilização dos laboratórios voltados à experimentação. Dentre os motivos levantados pelo autor, a manutenção precária do espaço e dos instrumentosa existência poucos recursos para repor materiais e adquirir equipamentos adequados, além da falta de atividades prontas para o professor – que por vezes não dispõe de tempo para elaborá-las. (SASSERON, 2015)
A infraestrutura das escolas Brasileiras de modo geralé comprometida. Em 2016, no censo elaborado pelo Instituto Nacional De Estudos e Pesquisas Educacionais (INEP) constatou-se que apenas 4,5% das escolas Brasileiras possuem infraestrutura adequada para seu pleno funcionamento, aponta-se a . Ao mesmo
tempo, o mesmo estudo destaca que . (Censo Escolar Da Educação Básica 2016 - Notas Estatísticas, 2017).
Frente à esta realidade, a experimentação remota surge como uma ferramenta que pode ser utilizada em escolas sem laboratórios de ciências que possuam acesso à internet. Esta ferramenta tecnológica, além de trazer práticas experimentais para a aula de ciências, podepermitir que seja criado um ambiente de investigação através obtenção de dados reais através da manipulação remota de equipamentos reais. Deste modo, enxergamos no laboratório remoto uma possibilidade introdução à investigação nas aulas de ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental.(KENNEPOHL, 2009)
Sendo assim, o objetivo desta pesquisa é buscar conhecer as práticas dos professores dos anos iniciais do Ensino Fundamental da Escola Municipal Padre José Narciso Vieira Ehremberg localizada em Campinas, e a partir disto, sensibilizá-los a respeito do ensino por investigação através da utilização do laboratório remoto em encontros sistematizados.
2. Referencial Teórico
Neste capítulo, levantou-se os principais temas que conduziram o desenvolvimento desta pesquisa. Sendo um breve relato sobre o Ensino de Ciências no Ensino Fundamental, assim como o papel da experimentação nas aulas de Ciências, o ensino por investigação e os laboratórios baseados em computador.
2.1 O Ensino de Ciências no Ensino Fundamental
As aulas de ciências passaram fazer parte do currículo do 1o grau, hoje anos
iniciais Ensino Fundamental, no início da década de 1970 com a implementação da Lei 5.692 em 11 de agosto de 1971. O Ensino de Ciências obrigatório no currículo do Ensino Fundamental tem a possibilidade de promover a educação e alfabetização científica, possibilitando ao aluno que explore sua curiosidade natural relativa aos fenômenos da natureza. (OVIGLI; BERTUCCI, 2009; AUGUSTO et al., 2015)
No entanto, apenas em 1996 a Lei de Diretrizes e Bases instituiu a formação obrigatória em nível superior para os docentes do Ensino Fundamental. Mesmo com a regularização do ensino de ciências nos primeiros anos do Ensino Fundamental e a formação obrigatória em nível Superior dos professores destas séries, a carga horária de disciplinas de ensino de ciências presentes nos currículos de pedagogia estão entre 2 e 3% da totalidade do curso. Tais disciplinas de curta duração não são capazes de fornecer formação completa para o ensino em questão. Diante deste cenário, Ducatti-Silva (2005) aponta que os professores terminam o curso de pedagogia com dificuldade em lecionar a disciplina de ciências. Isto se dá por influência às rasas as oportunidades de aprofundamento no conhecimento científico, assim como a falta de contato com a realidade de ciências no curso de formação inicial. As lacunas na formação em conteúdos específicos podem afetar a segurança do professor em formular perguntas que possibilitem o aluno a construir o conhecimento, estar aberto aos questionamentos subsequentes dos alunos, escolher e desenvolver conteúdos para as aulas sem o apoio recorrente aos livros didáticos. (BRANDI; GURGEL, 2002; AUGUSTO et al., 2015; BRICCIA; PESSOA DE CARVALHO, 2016)
Contudo, Ducatti-Silva (2005) também afirma que quando os professores possuem consciência da importância da disciplina de ciências, eles buscam auxílio de
outros profissionais para auxiliá-los na compreensão de temas relativos às aulas que serão ministradas.
Como consequência das poucas horas destinadas às disciplinas de ensino de ciências, tais aulas não são trabalhadas com frequência no Ensino Fundamental. A regularidade das aulas se dá após os alunos estarem conseguindo ler e escrever, pois é comum dos professores de ciências trabalharem com leitura e interpretação de textos oferecidos pelos livros didáticos. (BRICCIA; PESSOA DE CARVALHO, 2016)
Ainda assim, práticas diferenciadas e declaradas mais avançadas podem ser encontradas em sistemas de ensino municipais, pois tais escolas possuem currículos próprios e inovadores e estas escolas investem em cursos de formação continuada e de certa forma apoiam inovações pedagógicas apesar da falta de materiais. (AUGUSTO et al., 2015; BRICCIA; PESSOA DE CARVALHO, 2016)
2.2 A experimentação no ensino de ciências
As práticas de experimentação estão atreladas ao processo de ensino e aprendizagem de ciências, sendo estas de grande importância, pois propicia aos alunos memórias fundamentais para a compreensão de conceitos de ciências. Estudos apontam que a importância da experimentação vai além do aprendizado, pois também promove engajamento e motivação para despertar o interesse dos alunos no ensino das ciências (HODSON, 1994; GIORDAN, 1999; BORGES, 2002; BAROLLI et al., 2010a).
Além de permitir o manuseio de equipamentos, para Grandini e Grandini, o laboratório didático de ciências
Deve incentivar o aluno a conhecer, entender e aprender a aplicar a teoria na prática, dominando ferramentas e técnicas que poderão ser utilizadas em pesquisa científica. Ele deve aprender a observar cientificamente, interpretar e analisar experimentos através da objetividade, precisão, confiança, perseverança, satisfação e responsabilidade. (…)
(GRANDINI; GRANDINI, 2004)
Portanto, o laboratório de ensino de ciências pode ser utilizado para desenvolver conceitos e habilidades práticas, problematizar diferentes domínios do
conhecimento, privilegiar o trabalho em equipe e promover um ambiente cognitivo fértil para aprendizado.
Dentre as funções que o laboratório didático de ciências pode assumir, as atividades práticas podem ter múltiplos objetivos (HODSON, 1994). Dentre eles, destaca-se:
- Motivação, mediante a estimulação do interesse e diversão; - Ensino de técnicas de laboratório;
- Intensificação da aprendizagem dos conhecimentos científicos;
- Proposição de uma ideia sobre o método científico e desenvolver a habilidade em sua utilização;
- Desenvolvimento de determinadas “atitudes científicas” tais como, considerar as ideias e sugestões de outras pessoas, a objetividade e boa disposição para não emitir juízos precipitados.
De modo geral, o laboratório didático de ciências como ferramenta pedagógica pode proporcionar excelentes oportunidades para que os estudantes testem suas próprias hipóteses sobre fenômenos particulares, para que planejem suas ações e as executem, de forma a produzir resultados dignos de confiança (BORGES, 2002).
Apesar da potencialidade que o laboratório didático possui, dentre as escolas que os possuem, poucas são as instituições que destinam estes locais para o ensino. As justificativas utilizadas para manter esses espaços fechados são relacionadas ao alto custo para manutenção dos equipamentos, a falta de pessoal qualificado para gerenciar os espaços, pouca verba destinada para compra de materiais adequados para as aulas, a falta da cultura de experimentação prática no ambiente escolar, pouco tempo do professor para planejamento destas atividades, pouco tempo disponível em aula para execução e reflexão das atividades propostas, a falta de suporte da escola e do alto número de alunos por turma (BORGES, 2002; BAROLLI et al., 2010a; DE LIMA; ROCHADEL; DA SILVA, 2013; SAITO; DIAS DE OLIVEIRA, 2017).
Além da falta de recursos e materiais necessários para a experimentação nas aulas, em Barolli et al (2010), afirma-se que a ausência das atividades práticas depende também da importância que o professor atribui a estes tipos de atividade, ou seja, além de depender da infraestrutura, a promoção da experimentação nas aulas de ciências também necessita da iniciativa do professor.
Portanto, os problemas gerados pela ausência de experimentação no ensino de ciências vão além do possível comprometimento da aprendizagem, mas também
se estende à escolha de profissões correlatas a área de ciências e tecnologia. (SANTOS; FERNANDES; SILVA, 2017).
2.3 Ensino por investigação
Amplamente discutido e implementado nos currículos americanos e europeus, o ensino por investigação busca promover espaços de colaboração em sala de aula onde os alunos possam aprimorar o raciocínio e habilidades cognitivas através da construção do conhecimento em situações novas, trazidas através de problemas (SASSERON, ; AZEVEDO, 2004; ZÔMPERO; LABURÚ, 2011).
O filósofo John Dewey foi um dos precursores dos ideais da pedagogia progressista, emergente nos Estados Unidos na década de 1970. A importância de Dewey se deve ao pioneirismo em destacar a capacidade de pensar do aluno. Ele defendia que o estudante deve ser participante ativo no processo de aprendizado e que o ensino proporcionado a ele deve ser centrado na vida, unindo a teoria e prática (ZÔMPERO; LABURÚ, 2011).
O ensino por investigação não tem como objetivo formar cientistas, mas busca promover desenvolvimento de habilidades cognitivas nos alunos, assim como elaboração de hipóteses, anotação e análise de dados e o desenvolvimento da capacidade de argumentação (ZÔMPERO; LABURÚ, 2011).
Podendo apresentar diferentes abordagens, o ensino por investigação apresenta como característica central a necessidade de estruturar um ambiente onde o aluno possa construir seu próprio conhecimento através da resolução de um problema que permita a aplicação de conhecimentos de ciências, pois entende-se que um problema aberto ou questão é fundamental para a criação de um novo conhecimento (CAMPOS; NIGRO, 1999; AZEVEDO, 2004; ZÔMPERO; LABURÚ, 2011, 2012).
Azevedo (2004), destaca que uma atividade investigativa não se limita somente a manipulação ou observação de fenômenos, mas inclui características de um trabalho científico, como reflexão, discussão, explicação e relato. Além disso, a investigação proposta deve ser contextualizada à realidade do aluno, de modo que o estudante perceba a razão do estudo do objeto investigado. Entende-se que ao propor uma atividade investigativa, deve-se considerar o desenvolvimento intelectual dos alunos, assim como suas capacidades cognitivas e experiências prévias.
Segundo Azevedo (2004), quando se propõe a utilizar o ensino por investigação em sala de aula, os papéis de professor e aluno saem do espectro tradicional e ambas as partes sofrem mudanças substanciais. O aluno deixa de ser um agente passivo e passa a exercer maior influência no andamento da aula, questionando, pensando e agindo afim de construir seu próprio conhecimento.
As atividades investigativas podem apresentar diferentes formatos e podem ser aplicadas de acordo com os objetivos do professor e as capacidades intelectuais dos estudantes em questão.
2.4 A experimentação baseada em computador
Segundo o censo elaborado pelo INEP em 2016, constatou-se que 39% das escolas possuem laboratório de informática. Sessenta e sete por cento destes laboratórios possuem acesso à internet totalizando mais de 123 mil escolas, e dentre essas 55% tem acesso à banda larga. Sendo assim, o laboratório de informática pode ser uma alternativa viável para proporcionar a prática da experimentação em escolas que não possuem a estrutura física do laboratório didático de ciências.
Diversas plataformas online proporcionam de maneiras diferentes o contato com o laboratório. Há laboratórios baseados em computador permitem que alunos e professores explorem simulações, experimentos remotos e virtuais. A escolha na utilização das plataformas varia com o objetivo pedagógico desejado pelo professor. Neste trabalho, deu-se enfoque na experimentação baseada em computador através de laboratórios remotos.
2.4.1 Laboratórios Remotos
A experimentação através da utilização de laboratórios remotos surgiu no final do século passado. A primeira implementação de sucesso ocorreu na Universidade Do Sul Da Califórnia em 1994 pelo professor Goldberg e equipe. Nesta ocasião, eles disponibilizaram ao público a possibilidade de operar um robô através da internet sem nenhum tipo de interrupção. A partir disto, iniciou-se uma nova dimensão de experimentação: a experimentação remota, onde elementos do ensino eletrônico seriam utilizados no ensino presencial para que alunos pudessem usufruir de
experimentos reais a distância. (GOLDBERG et al., 1995; MACHOTKA; NAFALSKI; NEDIĆ, 2011; DE LIMA; ROCHADEL; DA SILVA, 2013)
Laboratórios remotos são laboratórios reais situados em centros de pesquisa ou universidades. Nestes locais, os experimentos são automatizados, sendo assim, são comandados por micro sensores ligados em placas de Arduíno conectados à internet com a porta ethernet a servidores que podem ser acessados através de dispositivos eletrônicos, como computadores e tablets conectados à internet.
Desta forma, de Lima, Rochadel e da Silva (2013) destacam que as interações humanas com o laboratório são diretas. Os usuários do laboratório remoto controlam através da internet os equipamentos reais através relés, circuitos ou sensores. Assim, se obtém o feedback em tempo real dos resultados das experiências online, que também são observados através de streaming de vídeo de uma câmera IP direcionada. Portanto, a visualização da experimentação é feita a partir do dispositivo eletrônico utilizado.
A utilização de laboratórios remotos estava voltada, a princípio, para o ensino em cursos de engenharia, pois os desenvolvedores desta tecnologia encontraram na experimentação remota uma possibilidade de realizar experimentos de maneira segura, eficiente e com redução de gastos (ALIANE, 2010; BENCOMO; MEDINA, 2010; LERRO et al., 2014).
Pouco se tem registro em sua utilização no ensino de física e demais disciplinas relacionadas às ciências naturais em nível de Ensino Fundamental e médio. De acordo com Lima, Rochadel e Silva (2017) até o referido ano, apenas 70 trabalhos relacionados a experimentação remota em ensino de ciências foram publicados e há pouco na literatura a respeito da utilização deste tipo de tecnologia nas aulas de ciências no Ensino Fundamental anos finais e iniciais. (ROSADO; HERREROS, 2005; TAKAHASHI; CARDOSO, 2012; DE LIMA; ROCHADEL; DA SILVA, 2013; SANTOS; FERNANDES; SILVA, 2017).
Este novo tipo de tecnologia digital inaugurou uma nova prática na área de ensino, permitindo que alunos, professores e demais interessados possam acessar laboratórios reais sediados em universidades e centros de pesquisa utilizando computadores ou dispositivos móveis conectados à internet, podendo assim acompanhar e desenvolver experimentos que dificilmente seriam executados nos laboratórios didáticos encontrados nas escolas devido aos níveis de periculosidade ou ao alto custo de aquisição e manutenção que muitos desses aparelhos possuem.
Assim como nas simulações e experimentos virtuais, a experimentação remota não exige a presença física dos alunos nos laboratórios escolares para a execução dos experimentos. No estudo elaborado por Chevalier et al (2017), concluiu-se que a maior motivação para a utilização dos laboratórios remotos pelos estudantes universitários era justamente a facilidade de poder acessá-lo de casa.
Além de facilitar o acesso à experimentação, os denominados experimentos remotos são caracterizados como experimentos reais com capacidade de gerar dados e informações novas. Todos os equipamentos e a metodologia de coleta de dados são automatizados e transmitidos pela internet. Por se tratarem de experimentos reais, estes são passíveis a erros e acertos, com isto, traz-se a dimensão psicológica levantada por Giordan (1999) que defende a importância do erro no processo de experimentação como uma possibilidade dada aos alunos de resolverem problemas reais através de diálogos estabelecidos frente a esta situação. Então, quando a experimentação remota é aplicada, ela tem o potencial de engajar o aluno no processo de aprendizagem. Lima et al (2013) relata que este tipo de atividade prática também pode motivar os alunos a aplicarem o conhecimento durante sua execução.
A partir da utilização do laboratório remoto como uma ferramenta metodológica, acredita-se que sua eficácia pode ser equiparada aos laboratórios presenciais. Portanto, inserir esta tecnologia nas aulas de ciências pode ser uma maneira de introduzir a experimentação no contexto escolar no ensino de ciências em escolas que não possuem laboratórios. (TAKAHASHI; CARDOSO, 2012)
As práticas remotas permitem que o aluno crie experimentos e cenários de investigação nas aulas de laboratório propostas pelo docente. Segundo Hodson (1994), este princípio é fundamental para que os alunos aprendam melhor, pois engaja o aluno e permite que ele seja o protagonista na ação de experimentar. Este novo tipo de tecnologia permite que seja criado um ambiente onde há experimentação através de tentativa e erro e obtém-se dados verdadeiros através da manipulação remota de equipamentos reais, podendo assim, ser explorado para o ensino de ciências no nível fundamental (KENNEPOHL, 2009).
As potencialidades e vantagens da utilização dos laboratórios remotos são extensas, havendo, por exemplo, a possibilidade de acessar o laboratório de outros lugares que não sejam o ambiente escolar, como nas casas dos alunos ou locais destinados ao ensino não-formal. Deste modo, o aluno pode socializar com a comunidade em que vive o que está sendo aprendido na escola. Portanto, a partir da
utilização do laboratório remoto, os alunos podem ser ativos em suas pesquisas, pois não dependem da supervisão direta do professor, ou do acesso à infraestrutura da escola. A experimentação remota se apresenta como uma alternativa para que o aluno seja independente em suas investigações e como uma possibilidade levar para fora do ambiente escolar tudo o que está aprendendo e Investigando (De Lima; Rochadel; Da Silva, 2013).
A infraestrutura de um laboratório remoto também pode permitir a realização de experimentos em conjunto com escolas localizadas em regiões geográficas diferentes, criando assim uma rede de compartilhamento de conhecimentos e discussões.
Dentre as vantagens que cabem serem citadas na utilização do laboratório remoto como ferramenta para engajamento dos estudantes na aprendizagem das ciências, pode-se evidenciar a facilitação no processo de coleta e análise de dados. Devido às poucas aulas de ciências presentes no currículo, a execução de uma atividade prática totalmente presencial no laboratório tradicional, por vezes, não permite a reflexão a respeito dos dados coletados em aula. Isto acontece, porque na maioria das escolas não existe uma equipe laboratorial que prepara o material com antecedência, portanto, o professor utiliza o tempo de aula para preparar o experimento e para executá-lo. Assim há desperdício de tempo que poderia ser utilizado para a coleta e análise dos dados, este que é considerado fator fundamental para que a experimentação seja útil do ponto de vista pedagógico. Outro fato que também é comprometido pela quantidade reduzida de tempo é a investigação das causas do erro. Esta é uma ferramenta poderosa de aprendizagem, que por muitas vezes não é explorada adequadamente pela limitação dos períodos de aula. Portanto, a ferramenta remota permite que o aluno possa coletar os dados de maneira mais rápida e precisa, economizando tempo que pode ser destinado para analisar os dados obtidos, fato que evita conclusões precipitadas (HODSON, 1994; BORGES, 2002). Do mesmo modo, as atividades realizadas por computador podem facilitar o controle dos resultados, pois quando fenômenos estudados acontecem muito rapidamente para serem observados por meios tradicionais estes podem ser salvos no banco de dados para serem consultados posteriormente (BORGES, 2002).
Os experimentos propostos por laboratórios remotos podem ser personalizados de acordo com o objetivo da aula. É possível adaptar os objetivos de aprendizagem
regulando o nível de complexidade do experimento e das questões disparadoras que permeiam a proposta.
Os laboratórios remotos podem ser confundidos com simulações pré-programadas ou vídeos. Neste caso, os professores precisam contextualizar e explicar o funcionamento do laboratório para que os alunos compreendam que as observações realizadas são transmitidas em tempo real e previamente escolhidas pelo professor.
Apesar de se tratar de um laboratório real, o laboratório remoto em sua proposta, não permite a manipulação de instrumentos. Além de ser dependente do funcionamento de computadores e internet de boa qualidade.
2.4.1.1 O Laboratório de Tecnologia Educacional (LTE)
O LTE situa-se no departamento de bioquímica e biologia tecidual do Instituto de Biologia (IB) na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). A equipe coordenada pelo professor Dr. Eduardo Galembeck também responsável pelo desenvolvimento do laboratório remoto (LR) destinado ao ensino com a proposta de expandir as tecnologias disponíveis na universidade para as unidades de ensino básico que não possuam laboratórios destinados ao ensino de ciências. Os experimentos que compõem o LR podem ser acessados através do site https://www.lte.ib.UNICAMP.br/portal/experiments.php.
A figura 1 esquematiza o funcionamento da estrutura disponível no LTE. Todos os experimentos estão instalados no laboratório de Tecnologia Educacional, portanto assim sendo reais e representados pelos ícones da primeira coluna à esquerda na imagem. Estes foram automatizados através da utilização de placas Arduíno e nodeMCU (representados pelos ícones na segunda coluna da imagem). Assim podem ser controlados pelo computador (representado pelo ícone à direita do ícone central). Todos os experimentos estão disponíveis na internet, pois encontram-se no servidor do IB (representado pelo ícone central da figura). Portanto, podem ser acessados de qualquer dispositivo com conexão à internet (ícones à direita da imagem). Escolas podem acessar os experimentos e compartilhar dados e análises entre si e entre outras unidades de ensino.
Figura 1: Demonstração do funcionamento da infraestrutura do laboratório remoto desenvolvido pela equipe do LTE, IB/UNICAMP.
Fonte: Autoria própria.
Portanto, por se tratar de uma ferramenta pedagógica consideravelmente nova, a utilização de laboratórios remotos pode ser considerada uma prática pedagógica inovadora. Na literatura, encontra-se trabalhos relatando as experiências dos alunos com a utilização deste novo tipo de tecnologia. Aliane (2010) ressalta em seu trabalho que os alunos manipulam os objetos remotos com maior confiança. A partir dos experimentos remotos que foram realizados podemos concluir que os alunos responderam positivamente ao uso da plataforma remota. Constatou-se que a experimentação através da utilização dos laboratórios remotos é viável mesmo para alunos que não estão familiarizados com equipamentos digitais. (BORGES, 2002; TENG et al., 2006; ALIANE, 2010; TAKAHASHI; CARDOSO, 2012; CHEVALIER et al., 2017)
O LR pode ser utilizado como uma ferramenta motivadora no ensino das ciências, mas é preciso que o professor esteja consciente do espectro de possibilidades de transformações e seja flexível para mudar sua prática pedagógica diante do novo. Logo, a formação continuada dos professores é de extrema importância, tanto no aspecto de conhecer a gama de novas tecnologias e alternativas para a implementação de experimentação em sala de aula, quanto para a socialização de experiências vividas utilizando as novas ferramentas.
Considerando que laboratórios remotos são tecnologias pouco utilizadas no ensino de ciências em nível básico, concorda-se com Ovigli e Bertucci (2009) quanto ao papel que a universidade possui em favorecer o contato dos professores do ensino básico com a tecnologia, os conteúdos científicos e a prática pedagógica. As pesquisas no campo da educação ficam restritas e permanecem desconhecidas aos
professores. Neste projeto, pretende-se articular o diálogo entre a universidade e a escola de modo que professores sintam segurança para introduzir as novas ferramentas nos planejamentos pedagógicos. Pois, segundo os autores apenas apresentar instrumentos inovadores ao professor oferecendo-lhe uma cartilha pronta não é suficiente. As lacunas na formação inicial podem comprometer os resultados da utilização destes recursos. (BORGES, 2002; AUGUSTO et al., 2015)
Pesquisas que retratam a incorporação de laboratórios remotos no contexto do ensino por investigação em aulas de ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental não foram encontradas. Assim, a partir desta pesquisa, pretendemos proporcionar um espaço de formação continuada onde os professores do Ensino Fundamental possam, em parceria com a universidade, compreender o funcionamento do laboratório remoto e utilizá-lo como uma ferramenta de ensino por investigação afim de permitir que aulas práticas de ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental sejam realizadas em escolas que não possuem infraestrutura ou equipamentos adequados.
3. Objetivos de pesquisa 3.1 Objetivo geral
- Apresentar ao professor do Ensino Fundamental a possibilidade do ensino por investigação incluindo práticas que utilizem o laboratório remoto como ferramenta.
3.2 Objetivos específicos
- Revisar a bibliografia sobre as concepções relacionadas ao ensino de ciências, ensino por investigação, experimentação, o laboratório didático de ciências no contexto escolar Brasileiro, laboratórios didáticos baseados em computador e formação continuada de professores.
- Apresentar o laboratório remoto aos professores do Ensino Fundamental como uma das estratégias possíveis de serem utilizadas no ensino por investigação.
4. Metodologia
Neste capítulo, pretendemos discutir a metodologia aplicada na presente pesquisa. Escolhemos realizar um trabalho com enfoque qualitativo. Segundo Minayo (2001), a abordagem qualitativa permite compreender e interpretar a realidade dos sujeitos de pesquisa, levando em conta toda sua complexidade e seu processo constante de formação e transformação. No início, o foco da pesquisa era amplo, visando concluir um estudo sobre a cultura de experimentação nas aulas de ciências de diferentes séries da escola municipal de Ensino Fundamental Padre José Narciso Vieira Ehremberg, localizada no município de Campinas, São Paulo. No entanto, o foco foi se tornando mais específico devido à diversas situações intercorrentes durante a realização da pesquisa.
A proposta inicial da pesquisa consistia em conhecer as percepções sobre ensino de ciências e experimentação de diferentes professores e, em seguida, propor encontros de formação continuada sobre ensino por investigação com professores do Ensino FundamentalEnsino Fundamental atuantes na rede municipal. E ao final, construir e realizar uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) incluindo atividades que utilizem o laboratório remoto, além de conhecer o panorama geral de cultura de experimentação nas aulas de ciências na escola em questão.
A princípio, pretendíamos trabalhar com professores de ciências dos anos finais do Ensino Fundamental, pois neste ciclo do período escolar, os alunos possuem mais autonomia e independência para conduzir projetos inseridos em sequencias de ensino investigativas. O projeto foi submetido ao Comitê De Ética Em Pesquisa (CEP) e obteve aprovação. Chegamos a realizar as primeiras entrevistas e coletar alguns dados no final do ano de 2017. Projetávamos iniciar o planejamento da sequência didática e aplicação na escola no início de 2018. Porém, dois dos três professores que faziam parte do grupo de pesquisa mudaram de escola, por solicitação da secretaria da rede municipal de Campinas. Sendo assim, a escola ficou apenas com um professor com todas as turmas. Devido a sobrecarga de tarefas, o mesmo não conseguiu dar continuidade ao projeto.
Então, solicitamos uma emenda ao CEP para que houvesse uma alteração no escopo do projeto, solicitando que este fosse aberto para demais escolas, visando
entrevistar professores de ciências do Ensino Fundamental de diversas realidades diferentes, porém a emenda não foi aprovada.
Após reprovação da emenda pelo CEP, decidimos ampliar o projeto na mesma escola, porém, desta vez, incluindo os professores do Ensino Fundamental dos anos iniciais. Posterior a aprovação do comitê, iniciamos o projeto com os professores de 1º a 5º ano na Escola Municipal de Ensino Fundamental Padre José Narciso Vieira Ehremberg em outubro de 2018.
A pesquisa foi dividida em 3 etapas, sendo:
1) Levantamento bibliográfico a respeito do ensino de ciências, ensino por investigação, experimentação, o laboratório didático de ciências no contexto escolar Brasileiro, laboratórios didáticos baseados em computador e formação continuada de professores.
2) Elaboração erealização dos encontros de formação continuada. 3) Análise dos dados coletados.
Foram planejados quatro encontros presenciais, os quais foram denominados “conhecendo a carreira docente dos professores” realizado na escola onde os professores completaram um questionário por escrito a respeito da carreira docente. "conhecendo os professores e suas concepções iniciais sobre experimentação no ensino de ciências”, "atividades de formação continuada afim de sensibilizar o professor do Ensino Fundamental sobre o papel da experimentação na metodologia de ensino por investigação” e "finalização da pesquisa”. Com o desenvolvimento da aplicação da pesquisa, as entrevistas foram realizadas e sistematizadas no quadro 1.
Número da reunião
Participantes Tema
1 Lucia, Vitória Convite para participação da pesquisa 2 Lucia Entrevista individual
3 Vitória Entrevista individual
4 Lucia e Vitória Apresentação do laboratório e proposta de projeto 5 Lucia, Vitória, Lorena,
Elizabete, Juliana, Yasmin e Paula
Reunião coletiva para apresentação do projeto e convite para demais professoras
6 Lorena Entrevista individual
Quadro 1: Sistematização das entrevistas realizadas. Fonte: Autoria própria.
Em 2018, contávamos com 5 professoras interessadas em participar do projeto. Entretanto, devido à novas mudanças no quadro de professores da escola, duas professoras foram transferidas para outras unidades de ensino, sendo assim, impossibilitadas de participarem do projeto. Em seguida, duas professoras pediram desligamento do projeto, pois a carga horária aliada a afazeres pessoais não lhes permitiria participar da referente pesquisa. Ao final, apenas uma professora pode participar da pesquisa.
A primeira reunião foi realizada na escola, as participantes responderam um breve questionário com 7 (sete) perguntas abertas baseado no artigo elaborado por Leite, Júnior E Rodrigues (2016). Através deste instrumento, demos início ao delineamento do perfil profissional dos participantes da pesquisa. Neste momento, não houve coleta de dados via áudio gravações. O questionário aplicado nesta fase da pesquisa encontra-se disponível para consulta no apêndice 2.
A segunda e terceira reuniões foram realizadas individualmente e áudio gravadas no LTE. Neste momento da pesquisa, priorizou-se a investigação sobre práticas utilizadas pelas professoras e levantamento de informações que pudessem colabor para que pudéssemos conhecer as percepções das participantes sobre experimentação no ensino de ciências e quais são as motivações para escolha e execução dos experimentos de acordo com as categorias de análise pré-estabelecidas por Barolli et al (2010) e Laburú (2005). As participantes compartilharam com a pesquisadora como uma aula de ciências é conduzida, sobre as razões para se aplicar ou não atividades experimentais, expectativas, dificuldades e instruções acerca dessas propostas didáticas. As referidas bases teóricas foram escolhidas para colaborar na compreensão das concepções dos docentes a respeito do laboratório didático de ciências. As perguntas são pertencentes à entrevista semiestruturada foram baseadas no trabalho de Força, Laburú e da Silva (2011) e Zômpero e Laburú (2012). As perguntas elaboradas para a entrevista podem ser encontradas no apêndice 3.
Neste encontro, escolhemos utilizar a entrevista semiestruturada como método de coleta de dados, pois assim, quando os sujeitos da pesquisa fornecem dados aos
8 Lorena Discussão da sequência didática 9 Lorena Entrevista final
pesquisadores, eles também podem refletir sobre suas práticas e pensar sobre sua cultura e valores, e assim, estabelecer com a pesquisa uma relação de troca (DUARTE, 2004).
Em seguida, as professoras contaram-nos e contaram sobre a resposta da escola diante do projeto em andamento. A fim de compartilhar com as demais professoras da escola, a diretora Paula nos convidou para participar das reuniões de Trabalho Docente Coletivo (TDC) daquela semana para explicar o projeto e o laboratório remoto com maiores detalhes. Neste momento, pudemos estender o convite às professoras presentes. Nesta reunião, três professoras se interessaram em participar do projeto. Todas as professoras presentes concordaram em assinar o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) para que as informações geradas na reunião pudessem fazer parte dos dados da presente pesquisa.
Após alguns dias, duas professoras pediram desligamento do projeto. Estas não chegaram a realizar a entrevista individual.
A reunião número quatro é a entrevista individual com a professora Lorena. Esta entrevista foi conduzida de maneira semelhante às entrevistas individuais anteriores.
Posteriormente, realizou-se a reunião número cinco denominada “Atividade de Formação Continuada” que foi elaborado com o objetivo de sensibilizar as professoras envolvidas na pesquisa sobre o papel da experimentação na metodologia de ensino por investigação. Este momento teve como objetivo proporcionar um espaço onde as participantes pudessem conhecer a teoria referente a sequência de ensino por investigação e a estrutura do LTE do LR. Os materiais que foram utilizados no terceiro encontro incluem a apostila “Ensino por Investigação” elaborada por Oliveiros e Guimarães (2014) destinada à formação continuada de professores introduzindo a teoria e provocando a prática do enfoque metodológico do ensino por investigação (apêndice 2) e um descritivo dos experimentos remotos disponíveis no LTE (apêndice 4). Este encontro foi realizado conjuntamente entre as professoras Lucia e Vitória e, posteriormente, individualmente com a professora Lorena.
Neste momento, após apresentação e discussão a respeito da metodologia e do LR, propusemos às professoras participantes que incorporassem ao menos uma vez o laboratório remoto como uma ferramenta de experimentação na sequência didática de ensino por investigação. As professoras concordaram com a proposição, porém solicitam ajuda para elaborar a aula. Então, decidimos criar um documento
online na plataforma Google Docs (ferramenta online e gratuita de edição de arquivos de texto) para que pudéssemos construir juntas e remotamente a sequência didática. Solicitamos que a participante registrasse as percepções iniciais ao planejar conjuntamente uma aula investigativa, a execução e impressões pós experimentação em um diário de bordo virtual ou físico, escrito ou áudio-gravado para registrar ideias, práticas e questionamentos a respeito de procedimentos pedagógicos relacionados às práticas investigativas e a utilização do lr. A escolha da forma de registro foi livre, pois foi priorizado o conforto da participante para sistematizar estas informações. As professoras Lucia e Vitória, não puderam dar continuidade ao projeto, pois foram realocadas para outras escolas da rede municipal. Durante todo o processo, a participante Lorena enviou mensagens escritas através de um aplicativo de celular e compartilhou as impressões por escrito através da plataforma Google Docs.
A discussão da sequência didática ocorreu através de uma vídeo-chamada. A professora Lorena e a pesquisadora aprofundaram a discussão sobre a criação da sequência didática investigativa e maneiras de aplicá-la nas aulas de ciências, considerando a estrutura física da EMEF e a maturidade dos alunos. Desta reunião, surgiram as ideias para a criação da sequência didática. Seguimos as orientações fornecidas por Solino, Ferraz, Sasseron (2015) para a discussão geradora da elaboração da sequência didática.
Depois deste encontro, a sequência didática foi sistematizada e pode ser encontrada integralmente no apêndice 5. Após fazer os ajustes necessários para que a sequência didática fosse colocada em prática, houve mais uma reunião para que professora e pesquisadora pudessem compartilhar as informações com mais clareza. Ao aplicar a sequência didática na escola, a professora Lorena escrevia em seu diário de bordo e por vezes áudio gravava suas impressões, descobertas e reflexões. O primeiro passo da sequência didática foi iniciar a aula com uma pergunta disparadora para introduzir o tema “Insetos”. A professora iniciou com a pergunta disparadora “Quais insetos você já viu na escola? E na sua casa?”. Em seguida, a professora iniciou o processo de coleta de insetos através do método pitfall.
Após aplicação da sequência didática, pesquisadora e professora se encontraram para discutir as impressões e a aplicação das aulas. As perguntas realizadas nesta última etapa do processo foram baseadas no trabalho de Oliveira (2015) e tinham como objetivo retomar as fases de construção da sequência didática e refletir a respeito de sua aplicação.
As análises dos dados coletados durante o processo foram divididas em duas grandes partes. A primeira parte corresponde a análise das discussões orais realizadas no período pré aplicação da sequência didática. Enquanto a segunda parte corresponde a análise da aplicação da sequência didática e do desenvolvimento da mesma. Nesta análise foram considerados apenas os dados fornecidos pela professora Lorena.
Analisamos os resultados do trabalho através da técnica de análise de conteúdo temático-categorial proposto por Bardin (apud SARUBBI, 2012) Os dados produzidos a partir desta análise serão utilizados para análise das respostas dos questionários, análise das entrevistas semiestruturadas e dos relatos e registros coletados durante o desenvolvimento da pesquisa.
Tratando-se de uma análise de conteúdo, centraremos a análise na temática. As unidades de registro selecionadas foram classificadas por temas. Os contextos foram descritos logo após a escolha dos parágrafos a serem analisados. Neste capítulo, agruparemos os episódios por unidade temática, organizando-os em categorias. Tais categorias estão descritas e o sentido interpretado em casa uma delas será descrito. (BARDIN, 1977; SARUBBI, 2012) Os trechos escolhidos para comporem cada uma das categorias foram denominados episódios e estão enumerados em ordem crescente. Na tabela em que se encontram detalha-se a reunião de que foram extraídos.
Para tal categorização e análise, buscou-se manter a lógica interna dos fatos, relatos e observações. Assim como mantê-los no contexto dos sujeitos de pesquisa. A fim de manter em sigilo a identidade das professoras participantes, todos os nomes foram alterados.
5. Resultados e Discussão
Os resultados apresentados neste capítulo contemplam a análise de dados realizada de acordo com a metodologia descrita no capítulo anterior.
5.1 Caracterização da escola
A escola em que a pesquisa foi realizada situa-se em um bairro da região norte da cidade de Campinas, São Paulo. O bairro Jardim São Marcos é estigmatizado pela violência e ação do narcotráfico, contudo, apresenta um histórico de lutas sociais. Movimentações da própria comunidade, organizações não-governamentais e centros de pesquisa públicos e privados visam a transformação da realidade do local através da proposição de atividades para as diversas faixas etárias, como programas de prevenção ao uso de drogas, atenção à família, proteção a crianças abandonadas e violentadas, entre outros (MARTINS, 2004).
Portanto, a escola Municipal de Ensino Fundamental Padre José Narciso Vieira Ehremberg, afetuosamente chamada de “escolinha branca” pelos residentes do bairro, é um local que se abre para a inserção de novas tecnologias e metodologias propostas por grupos de estudos que atuam ali em conjunto com os alunos e os diversos profissionais que compõem o quadro de colaboradores da escola.
A infraestrutura da escola conta com sala de informática com 20 computadores, retroprojetor e caixa de som fixos, um projetor e uma caixa de som móveis e internet Wi-Fi, uma sala de vídeo com SmarTV, uma sala de artes, um refeitório com cozinha, uma biblioteca, uma sala de professores, uma secretaria, um espaço destinado à horta, quadra poliesportiva, banheiros e oito salas de aula.
5.2 Caracterização dos participantes
Para melhor compreensão dos dados, o questionário distribuído foi sistematizado em formato de tabela. Desejava-se entrevistar professoras do ciclo final dos anos iniciais do Ensino Fundamental, 4os e 5os anos. No entanto, as professoras que estavam participando da pesquisa, compartilharam com as demais colegas de trabalho e com a direção da escola a respeito dos nossos encontros. O compartilhar
entre os pares fez com que mais professoras se interessassem em ouvir a proposta. Então, a convite da direção da escola, a proposta de mestrado foi apresentada às demais professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental.
No quadro 2 sistematizamos o perfil das professoras participantes. Quadro 2: Perfil das professoras.
Participante da pesquisa Sexo Formação inicial Segunda graduação Pós-graduação Experiência docente Disciplinas que leciona Carga horária semanal em sala de aula
Lucia F Jornalismo Pedagogia Não possui 27 anos Matemática e
ciências
36 horas
Vitória F Pedagogia Não possui Não possui 3 anos Ciências e
língua portuguesa
24 horas
Carolina F Pedagogia Não possui Especialização 16 anos Língua portuguesa, história e geografia
24 horas
Elizabete F Pedagogia Não possui Especialização 12 anos Matemática, história e geografia
24 horas
Juliana F Pedagogia Não possui Especialização 20 anos Português, matemática, história, geografia e ciências
24 horas
Yasmin F Pedagogia Não possui Especialização
em novas tecnologias na educação 18 anos Português, matemática, história, geografia e ciências 24 horas
Lorena F Pedagogia Não Especialização
em novas tecnologias na educação. Cursando especialização 17 anos Português, matemática, história, geografia e ciências 24 horas
em educação especial
Flavia F Pedagogia Não Latu sensu:
saúde na escola e mestrado em educação 9 Português, matemática, história, geografia e ciências 24 horas
Nathalia F Pedagogia Não Não, cursando
“alfabetização e letramento com ênfase em dificuldades de aprendizagem” 17 anos Português, matemática, história, geografia e ciências 24 horas
Fonte: autoria própria.
No questionário distribuído, destinou-se um campo onde as participantes da pesquisa pudessem adicionar informações que as mesmas julgassem relevantes a respeito do seu perfil profissional. Os nomes foram alterados para manter o sigilo estabelecido pelo termo de consentimento emitido pelo CEP.
A participante Lucia escreveu que “odeia conhecimento acadêmico, prefere conhecimento prático, real da vida”, a professora “detesta linguagem acadêmica, o ‘academicês’.” No entanto, alega que “gosta de conhecer, já conheceu várias religiões e instrumentos musicais, já fez circo e teatro e participou de vários grupos de mulheres”.
No questionário respondido pela participante Vitória, constatou-se que a professora apresenta dificuldade de trabalhar em grupo, pois considera-se uma pessoa tímida, com dificuldades de se expressar.
A participante Juliana alegou cansaço devido à intensa carga horária que cumpre semanalmente. Além das horas que passa em sala de aula, a participante declarou que a Carga Horária Pedagógica (CHP) e as reuniões de TDC de ambas as instituições que trabalha ocupam parte substancial de sua rotina.
A participante Elizabete descreveu seus cargos na prefeitura de Campinas. A professora trabalha com dupla docência, sendo contratada também como professora adjunta. Em 2018, a participante substituiu outro professor durante o ano todo. Concomitantemente, ela atua na área de reforço escolar.
A professora juliana relatou que no início da carreira era mais ativa e participativa em projetos externos, no entanto, agora está cansada. Portanto, envolve-se menos em atividades extras.
As participantes Yasmin, Carla, Flavia e Lorena não preencheram o campo de informações adicionais.
5.3 Análise das discussões orais
As discussões orais analisadas foram realizadas nos períodos pré aplicação da Sequência de Ensino Investigativa. Nesta sessão encontra-se registros de todas as professoras participantes do estudo.
A partir da técnica de análise temático categorial, encontrou-se três categorias que conversam entre si por referirem-se à imprescindibilidade do diálogo entre a universidade e a escola em diferentes perspectivas. A análise da primeira categoria compreende o papel fundamental que a universidade deve exercer para a divulgação do laboratório remoto e demais tecnologias inovadoras que ela produz (BORGES, 2002), assim como o auxílio para compreensão dos mesmos. Criou-se a segunda categoria que descreve a necessidade do contato entre as áreas de educação e educação em ciências em caráter de formação continuada e apoio teórico para as professoras de Ciências dos anos iniciais do Ensino Fundamental (OVIGLI; BERTUCCI, 2009). E a última categoria compreende o diálogo entre os alunos usuários destas tecnologias e a universidade.
5.3.1 Categoria “Compreensão do laboratório remoto”
Além de oferecer a ferramenta inovadora, o papel da universidade em acolher o professor e demonstrar o funcionamento do laboratório remoto é fundamental. Por diversos momentos, a interação entre a pesquisadora e as professoras foi essencial para que as docentes pudessem compreender como o laboratório remoto funciona. Mesmo visitando a estrutura física, percebemos que este conceito não é simples de ser compreendido e, por vezes, não é intuitivo também.
O conceito de laboratório remoto surgiu em meados dos anos 90 no ambiente universitário, sendo amplamente implementado nos cursos de engenharia.
(KENNEPOHL, 2009) No entanto, pouco se aplica de maneira sistematizada esta tecnologia no Ensino Fundamental e médio.
Durante as entrevistas no andamento deste projeto, notamos que a compreensão do conceito do laboratório remoto e de sua disponibilidade precisaram ser retomados por diversas vezes para que as professoras participantes pudessem compreender exatamente o seu funcionamento. Nos quadros 3 e 4 a seguir, encontram-se trechos de reuniões onde as professoras demonstram seus questionamentos a respeito do funcionamento e da estrutura do LR:
Quadro 3: Episódio 1 - Compreensão do funcionamento do laboratório remoto.
Fonte: Autoria própria.
Reunião Apresentação do laboratório e proposta de projeto Sujeito Fala transcrita
Pesquisadora E aí todos esses experimentos estão disponíveis no nosso site pra vocês usarem. Aí eu vou mostrar no site pra vocês como tudo isso está, porque às vezes se eu mostro só no site, não parece que é daqui mesmo.
Lucia Parece que é mentira!
Pesquisadora É, parece que é mentira (se só olhar pelo site). Então aqui no site do lte... Esse aqui é o nosso site e aqui onde tem a aba de experimentos, nós temos todos os experimentos. Por exemplo, esse do terrário, que é este que está atrás da Lucia. Então olha, está mostrando o terrário ao vivo.
Lucia Perfeito!
Pesquisadora E como vocês podem ver, a transmissão é ao vivo, vocês podem ver a minha mão aqui. Dá pra ver ela aqui?
Lucia Ah, agora sim! Você provou que é ao vivo! Agora eu entendi!
Pesquisadora O dia que vocês forem usar com os alunos, eu posso ficar em frente à câmera e dizer “oi gente!”
Lucia Ai eu te mando um sap. “estamos aqui! Mostra a sua cara” Pesquisadora E eu falo: “oi gente”
Lucia Eba!
Pesquisadora Entendeu?
Lucia Que é para provar para eles que também é verdade! Que é verdade verdadeira Pesquisadora Que é verdadeiro e que está acontecendo agora.
Lucia Adorei!
Pesquisadora É muito legal isso, né?
