INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM EDUCAÇÃO, EM CIÊNCIAS E MATEMÁTICA
HELANIA MARA GRIPPA RUI
ATIVIDADES INVESTIGATIVAS NO ENSINO DE CIÊNCIAS: UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA SOBRE O TEMA FUNGOS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL
Vitória 2013
HELANIA MARA GRIPPA RUI
ATIVIDADES INVESTIGATIVAS NO ENSINO DE CIÊNCIAS: UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA SOBRE O TEMA FUNGOS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação 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. Orientadora: Prof. Dra. Manuella Villar Amado.
Vitória 2013
(Biblioteca Nilo Peçanha do Instituto Federal do Espírito Santo)
R934a Rui, Helania Mara Grippa.
Atividades investigativas no ensino de ciências: uma sequência didática sobre o tema fungos para o ensino fundamental / Helania Mara Grippa Rui. – 2013.
177 f. : il. ; 30 cm
Orientadora: Manuella Villar Amado.
Dissertação (mestrado) – Instituto Federal do Espírito Santo, Programa de Pós-graduação em Educação em Ciências e Matemática.
1. Ciência - Pesquisa. 2. Ciência – Estudo e ensino. 3. Fungos. 4. Ensino fundamental. I. Amado, Manuella Villar. II. Instituto Federal do Espírito Santo. III. Título.
Dedico este trabalho ao meu amado esposo Adriano e filhos abençoados Halana e Henzo que são fonte de inspiração em minha vida.
Para minha estimada mãe Alvanete e irmã amada Helen que sempre estiveram ao meu lado dando todo o apoio que precisei.
AGRADECIMENTOS
Ao Deus de minha vida por sempre indicar a direção a ser tomada e ter abençoado a concretização do sonho de realizar o mestrado.
Aos meus pais, Alvanete e Hildo, pelo amor e paciência, apoiando-me, muitas vezes, no silêncio do coração e oração. Em especial, a minha mãe meu porto seguro.
Ao meu esposo amado Adriano, pela infinita compreensão e paciência. Por me fazer acreditar no amor, pelos incentivos constantes, e a quem compartilho o sonho da realização do mestrado. Aos meus queridos e amados filhos Halana e Henzo, tão pequenos e com uma responsabilidade grande de compreender a minha ausência e estarem continuamente confiantes em mim. Amo vocês meus amores!
A minha orientadora Professora Doutora Manuella Villar Amado, por ser uma dádiva de Deus em minha vida. Não há palavras para exprimir a gratidão, o carinho da pessoa de caráter ímpar por quem tenho absoluto respeito e admiração. Agradeço a dedicação e cuidado que sempre teve com e para além da minha formação intelectual, exigindo-lhe muitas vezes uma “paciência histórica”. É uma honra tê-la como orientadora, e estar sempre aprendendo ao seu lado. A você o meu muito obrigada, pessoa de notória sabedoria, inteligência, dedicação. Obrigada!
À professora Doutora Mirian do Amaral Jonis Silva pela imensa contribuição teórica neste trabalho. Pela análise criteriosa realizada no exame de qualificação, que se constituíram em referências fundamentais para este estudo. Muito obrigada pela imensa generosidade e prontidão.
Ao professor Doutor Sidnei Quezada Meireles Leite, por sua honrosa presença no Exame de Qualificação e pelas preciosas contribuições que tornaram esse processo investigativo mais rico.
A professora doutora Vilma Reis Terra pela solicitude, carinho e importantes considerações, durante o Exame de Qualificação.
A minha amada irmã Helen, sempre disponível e companheira, muito presente no desenvolvimento deste trabalho. Obrigada pela paciência, apoio e por ter sido tão importante nesse caminho. Irmã, mãe, madrinha e amiga dos meus filhos, eterno obrigada!
Ao meu querido irmão Heliandro, cunhada Cida, cunhado Roni, sobrinha e afilhados Bianca, Bruno, Dárcio, Heitor, obrigada pelo carinho extremo, pelos elogios, sempre solícitos, generosos e apoio constantes.
A “tia” Marlene, pela paciência, apoio e consideração com meus filhos e comigo.
Às minhas queridas amigas do mestrado, Adriane, Antonieta e Patrícia pela amizade pura, que apesar do tempo e distância se intensifica e se constitui a cada dia. Agradeço por estarem sempre ao meu lado me acolhendo e fortalecendo.
Em especial a diretora, vice-diretora e coordenadora da escola e amigas, Angela Cavalherie, Débora Amorim e Marina Torres, exemplos de carisma e competência. Obrigada por terem compreendido e propiciado a minha disponibilidade para frequentar o curso de mestrado. Sem vocês isso não seria possível.
Ao amigo Cidimar Andreatta, sempre solícito, companheiro. Obrigada pelos incentivos de coragem e estudos durante essa caminhada.
Aos amigos Viviane e Guilherme, amigos vibrantes com meus desafios e vitórias.
Aos meus amigos maravilhosos da querida escola Emef Luiza Silvina Jardim Rebuzzi, profissionais exemplares, competentes, amáveis, que não mediram esforços para me ajudar a realizar esse sonho. Pessoas amigas, que me apoiaram com palavras, gestos, orações, sorrisos, mensagens. Obrigada por tudo que vocês fizeram. São vários amigos que colaboraram, desde trazer um cogumelo para escola como parte da minha pesquisa, imprimir e xerocar uma cópia, grampear um questionário, anotar e gravar uma aula, separar uma sala para meus estudos, auxílio na conclusão de uma atividade da sequência aplicada, recolher os diferentes materiais, emprestar uma máquina fotográfica, um carregador de noteebook,
oferecer um lanche, gravar as aulas em pen drive e DVD, tornar o caminho para o ponto de ônibus mais suave oferecendo uma “carona”, e acima de tudo obrigada a vocês amigos pela amizade. Vocês fizeram e fazem diferença na minha vida. Obrigadão!
Aos queridos alunos das Turmas dos 7ª anos A, B e C de 2012, o meu eterno obrigado, vocês foram fundamentais na minha história no mestrado. Obrigadão. Aos professores e colegas do Programa Educimat, pelos momentos de estudo e reflexão em sala de aula.
Ao Alessandro, pedagogo do Progama Educimat, por sempre atender as solicitações com muita eficiência.
Ao colega Cidinei de Carli Favalessa, exemplo de disposição, sabedoria e dedicação. Obrigada pelo apoio.
A minha amiga Teresinha Frigini, pela acolhida e incentivos constantes.
A querida Pepenha, que me auxiliou no processo de digitação dessa dissertação.
A estimada amiga Adriana Recla, que sempre me incentivou para a realização deste sonho.
Aos profissionais da Fundação São João Batista, principalmente aos colegas que sempre incentivaram e colaboraram ao longo dessa jornada.
A todos aqueles que contribuíram direta e indiretamente para a conclusão deste trabalho e que sempre estiveram ao meu lado, principalmente nos momentos mais difíceis.
“[...] O professor precisa compreender que ensinar não é transferir conhecimento, mas
criar possibilidades para sua própria produção ou sua construção”.
(PAULO FREIRE) ( P A U L
RESUMO
A presente pesquisa consistiu na utilização de diferentes atividades por meio de um ensino investigativo com o tema fungos, de forma a propiciar aos alunos a oportunidade de agir, acompanhar ações e demonstrações integradas à argumentação, aos questionamentos e às discussões com o professor que atuou como mediador do conhecimento, contrapondo-se às atividades tradicionais. As atividades investigativas no ensino de ciências foram propostas dentro de uma sequência didática sobre o tema Fungos, e desenvolvidas em três turmas de sétimo ano (6ª série) do ensino fundamental das séries finais da Emef Luiza Silvina Jardim Rebuzzi, localizada no município de Aracruz(ES). A pesquisa foi desenvolvida com abordagem qualitativa, e aplicação de questionários e de registros por meio de filmagem, diário de bordo e relatório de atividades dos alunos. A sequência didática foi estruturada segundo os pressupostos de uma pedagogia dialógico-problematizadora, segundo o modelo metodológico dos Três Momentos Pedagógicos (TMP) de Delizoicov. As atividades foram construídas para proporcionar um ensino por investigação dentro de uma abordagem CTSA (Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente). Foi possível constatar, com a aplicação da sequência didática, uma evidente interação dialógica entre professor-aluno, permeando momentos em que os alunos puderam expor suas ideias e questionar de forma a possibilitar um ambiente colaborativo, participativo e dialógico. Observou-se que a sequência didática realizada também atingiu os objetivos da alfabetização científica, de forma a estabelecer relação entre os saberes cotidianos e científicos. Neste contexto, as atividades investigativas constituem-se um grande recurso direcionador do processo de ensino-aprendizagem e se enriquecem quando voltadas para a formação de cidadãos participativos, capazes de estabelecer relações entre os conhecimentos das ciências, as tecnologias associadas a estes saberes e as consequências destes para a sociedade. Como produto final da dissertação do mestrado do programa Educimat, elaboramos um livro com a descrição das atividades investigativas desenvolvidas na SD, que acreditamos poderá trazer contribuições para o ensino de Ciências, auxiliando o professor na problematização dos conteúdos, na valorização de um ensino-aprendizagem consolidado na apropriação do conhecimento.
Palavras-chave: Ensino investigativo. CTSA. Ensino de ciências. Ensino fundamental.
ABSTRACT
This research consisted in the use of different activities through an investigative teaching with the theme fungi in order to provide students the opportunity to act, monitor actions and statements included in argument to the questions and discussions with the professor who served as mediator of knowledge, as opposed to traditional activities. The investigative activities in science education have been proposed within a sequence for teaching on the subject Fungi, and developed into three classes of seventh grade (6th grade) elementary school series final emef Luiza Silvina Garden Rebuzzi, located in the municipality of Aracruz ( ES). The research was conducted using a qualitative approach and questionnaires and records through filming, logbook and report student activities. The didactic sequence was structured according to the assumptions of a dialogic pedagogy-problematizing, according to the methodological model of Three Pedagogical Moments (TMP) of Delizoicov. The activities were designed to provide an education for research within an approach CTSA (Science, Technology, Society and Environment). It was established, with the application of didactic sequence, an obvious dialogic interaction between teacher and student, permeating moments in which students could express their ideas and ask questions in order to enable a collaborative, participatory and dialogic. It was observed that the didactic sequence performed also reached the goals of scientific literacy in order to establish the relationship between everyday and scientific knowledge. In this context, the investigative activities constitute a great resource director of the teaching-learning process and enrich themselves when facing the formation of participatory citizens, able to establish relationships between the knowledge of the sciences, the technologies associated with this knowledge and the consequences these to society.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Mapa geográfico do Município de Aracruz ... 56
Figura 2 - Unidade Escolar Emef Luiza Silvina Jardim Rebuzzi ... 65
Figura 3 - Atividade 1 “Café da Manhã- Ualá Leveduras” ... 97
Figura 4 - Atividade 2 “Contação de História e Leitura do Livro Paradidático Viagem ao Mundo dos Micróbios” ... 101
Figura 5 - Reescrita do livro paradidático ”Viagem ao Mundo dos Micro- organismos” ... 106
Figura 6 - Atividade 3 “Slides da Aula Dialogada Sobre Fungos”... 113
Figura 7 - Atividade 4 “Identificando os Fungos” ... 121
Figura 8 - Atividade 5 “Ubiquidade dos Micro-organismos” ... 124
Figura 9 - Atividade 6 “Visita a Panificadora São- Camilo” ... 137
Figura 10 - Atividade 7 “Confecções em tela com levedura” ... 142
Figura 11 - Atividade 8 “Exposição e Socialização das Atividades Desenvolvidas – Registro das Impressões da SD” ... 145
Figura 12 - Atividade 9 “Exposição e Socialização das Atividades Desenvolvidas- Registros das Impressões da SD ” ... 147
Figura 13 - Atividade 9 “Exposição e Socialização das Atividades Desenvolvidas” ... 148
Figura 14 - Capa do “Livro como Produto Final do Programa do Mestrado Educimat” ... 159
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Tabela da atuação docente na condução das atividades propostas ... 60 Tabela 2 - Tabela de categorização da atuação discente ... 61 Tabela 3 - Tabela do índice do IDEB/2011 da Emef Luiza Silvina Jardim Rebuzzi ... 64 Tabela 4 - Tabela das turmas/ano do ano letivo de 2012 ... 65 Tabela 5 - Tabela da SD os Fungos no Nosso Cotidiano ... 80 Tabela 6 - Tabela da sequência didática: “Os fungos em nosso cotidiano!” ... 82
LISTA DE QUADROS
Quadro 1- O Reino Fungi nos três momentos pedagógicos ... 81 Quadro 2 - Recorte de algumas falas de professores na validação da SD ... 88 Quadro 3 - Recorte de respostas de alunos para explicar questão 2 da
atividade 1 ... 98 Quadro 4 - Recorte de falas dos alunos na reescrita da historia em quadrinhos .... 106 Quadro 5 - Recorte das falas dos alunos sobre a aula identificando e observando os Fungos” ... 120 Qusadro 6 - Recorte de falas dos alunos sobre a aula ubiquidade dos
micro-organismos ... 129 Quadro 7 - Recorte de fala dos alunos sobre a aula fermentação química e
biológica ... 135 Quadro 8 - Recorte das falas da avaliação dos pais sobre a SD aplicada ... 156
LISTA DE SIGLAS
COHAB - Companhia Habitacional
CTSA - Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente
EDUCIMAT - Programa de Pós-graduação em Educação em Ciências e Matemática EMEF - Escola Municipal de Ensino fundamental
IFES - Instituto Federal do Espírito Santo
IDEB - Índice de Desenvolvimento de Educação Básica FIBRIA - Empresa Brasileira de Celulose e Papel
MEC - Ministério da Educação e Cultura SD - Sequência Didática
UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul PNLD - Plano Nacional do Livro Didático
PPP - Projeto Político Pedagógico da Escola PCN - Parâmetros Curriculares Nacionais
PRODER - Programa de Descentralização de Recursos
PIDEC - Programa Internacional de Doutorado em Ensino de Ciências PH - Potencial de Hidrogênio
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 18
2 REVISÃO DE LITERATURA ... 23
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 33
3.1 A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS ... 33
3.2 ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO ... 35
3.3 EDUCAÇÃO DIALÓGICO-PROBLEMATIZADORA ... 43
3.4 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA E CTSA NO ENSINO DE CIÊNCIAS ... 46
3.5 SEQUÊNCIAS DIDÁTICAS NA SALA DE AULA ... 50
4 METODOLOGIA ... 55
4.1 A PESQUISA ... 55
4.2 LOCAL DA PESQUISA ... 55
4.3 SUJEITOS DA PESQUISA ... 56
4.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS E ANÁLISE DE DADOS ... 57
4.5 CATEGORIAS DA PESQUISA ... 59
5 O CONTEXTO DA PESQUISA ... 63
5.1 CARACTERIZAÇÃO DA UNIDADE ESCOLAR ... 63
5.2 DIAGNÓSTICO DAS TURMAS PESQUISADAS ... 70
6 SEQUÊNCIA DIDÁTICA: "OS FUNGOS DO NOSSO COTIDIANO" ... 77
7 VALIDAÇÃO DA FREQUÊNCIA DIDÁTICA POR PARES ... 86
8 ANÁLISE DA INTERVENÇÃO ESCOLAR ... 92
8.1 ANÁLISE DA ATIVIDADE 1: CAFÉ DA MANHÃ "UALÁ LEVEDURAS" ... 92
8.2 ANÁLISE DA ATIVIDADE 2: CONTAÇÃO DE HISTÓRIA: "VIAGEM AO MUNDO DOS MICRÓBIOS" ... 101
8.3 ANÁLISE DA ATIVIDADE 3: DIALOGANDO SOBRE OS FUNGOS ... 108
8.4 ANÁLISE DA ATIVIDADE 4: OBSERVANDO OS FUNGOS ... 114
8.5 ANÁLISE DA ATIVIDADE 5: UBIQUIDADE DOS MICRO-ORGANISMOS ... 121
8.6 ANÁLISE DA ATIVIDADE 6: INVESTIGAÇÃO DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO ... 130
8.7 ANÁLISE DA ATIVIDADE 7: ESPAÇO NÃO FORMAL: VISITA À PANIFICADORA ... 137
8.8 ANÁLISE DA ATIVIDADE 8: O LÚDICO NO ENSINO: CONFECÇÃO DE DESENHOS EM TELA COM LEVEDURAS ... 144
8.9 ANÁLISE DA ATIVIDADE 9: EXPOSIÇÃO E SOCIALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES
... 146
9 ANÁLISE GERAL DO CONTEXTO ESCOLAR INVESTIGADO E SUA RELAÇÃO COM OS RESULTADOS DA INTERVENÇÃO DIDÁTICA ... 150
10 PRODUTO FINAL ... 158
11 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 160
REFERÊNCIAS ... 163
APÊNDICE A – LEVANTAMENTO DE DADOS COM DISCENTES ... 170
APÊNDICE B – LEVANTAMENTO DE DADOS COM PROFESSORES ... 173
APÊNDICE C – LEVANTAMENTO DE DADOS FINAL ... 174
1 INTRODUÇÃO
Como professora de Ciências há mais de quinze anos, por muitos anos mantive uma visão simplista e ingênua sobre experimentação no laboratório de ciências, acreditando que as atividades experimentais, da forma que estavam sendo realizadas, contribuíam de maneira significativa para a aprendizagem.
Essa visão foi desenvolvida por considerar que a escola possui um espaço físico próprio para o desenvolvimento da experimentação (laboratório de ciências) e por ter professores que estimulavam a prática de experimentos diários, tornando o laboratório de ciências um local que trazia melhorias para a qualidade de ensino.
A seleção dos experimentos era feita considerando o tipo de conteúdo, adequação ao tempo de aula, o efeito de interesse que provocaria nos estudantes, com ênfase nos conceitos, procedimentos, conclusão de forma sistemática sem a ocorrência de reflexões, indagações, correlação com o que estavam estudando, gerando-se dificuldades na compreensão dos objetivos propostos.
Assim, a experimentação realizada reduzia-se à apresentação de conhecimentos previamente estabelecidos, que não davam oportunidades aos alunos de explorarem as atividades dentro de uma perspectiva de ensino investigativo. Sendo assim, o estudante acabava respondendo às questões propostas pelo roteiro de forma passiva, sem indagar e questionar, reforçando uma ciência estática, objetiva e neutra.
Analisando a minha prática pedagógica nas aulas ministradas na disciplina de ciências em especial no laboratório de ciências, percebi que era promovido um ensino com abordagem de transmissão de conhecimentos. Dessa forma, o aluno se limitava a repetir as informações obtidas, executando as atividades de maneira mecanizada, e os roteiros funcionavam como modelos imitados e repetitivos. Nestes anos todos, acreditava que as atividades de experimentação eram uma estratégia motivadora e eficaz para que os alunos entendessem e compreendessem melhor o saber científico a ser abordado nas aulas.
Entretanto, mesmo que de forma intuitiva, percebia, que era desenvolvido um ensino mecanizado, em que a maioria dos alunos sentia dificuldade em perguntar, ou mesmo em tentar responder às questões propostas, sendo difícil para eles estabelecer conexão entre o que estavam aprendendo e o seu contexto, ficando limitados à apropriação pessoal de significados por parte deles.
Tentando mudar, buscar outras formas de trabalhar e acrescentar algo diferente nas aulas e principalmente contribuir para um melhor ensino-aprendizagem, foram obtidas informações por meio de uma amiga, do processo seletivo para o mestrado profissional em ensino de ciências e matemática, no Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes), no qual ingressei em agosto de 2011, o que está sendo considerado uma grande realização pessoal e profissional, oportunizando novos conhecimentos.
Ao ingressar no mestrado Educimat (Educação em Ciências e Matemática), passei por inúmeras dificuldades, pois trabalhava em três turnos; após ajustes, incertezas, períodos de adaptações e muita força de vontade de querer e acreditar que seria possível, abracei essa oportunidade tentando dedicação ao máximo.
Após vários questionamentos, inúmeras leituras, debates das teorias nas aulas, participações de seminários, eventos, congressos, foi possível refletir e realizar uma mudança significativa na minha prática pedagógica no ensino de ciências enquanto professora de ciências das séries fundamentais.
Ao apropriar-me das teorias relativas ao ensino de ciências, percebi que precisava articular uma ciência diferenciada, atuante, indagadora, promovendo-lhe melhor compreensão por meio da construção do conhecimento dentro de uma perspectiva de ensino investigativo, de maneira que as aulas fossem dialogadas e promovessem discussões de novos saberes, tendo o professor como facilitador do conhecimento.
Desta forma, o mestrado no programa Educimat permitiu-me rever as minhas práticas sob a luz de teorias que embasaram o que de fato gostaria de praticar em sala e que acreditava que deveriam ser as aulas de ciências, participativas, envolventes, dinâmicas.
Entre as várias interfaces conceituais das ciências, uma se destacou, em particular, o reino dos fungos, pois era um conteúdo dado aos alunos sem muitos atrativos, sem permear ligações com seu cotidiano; de maneira geral, os alunos tinham somente a compreensão de fungos como causadores de doenças e na sua maioria relacionavam fungos como sendo os cogumelos. Então percebi, que fazia-se necessário, ampliar a visão dos alunos sobre este reino, uma vez que se faz presente no nosso cotidiano com uma significância muito maior do que se possa imaginar.
A ânsia em desenvolver uma pesquisa que envolvesse o ensino de Ciências, principalmente na escola onde atuava como professora há muitos anos, deixa-me aflita, temerosa, mas com a orientação, apoio da minha orientadora do programa do mestrado Educimat, em conversas, sugestões, contribuições de leituras, permeou-se um caminho de desenvolvimento, aplicação e validação de uma sequência didática sobre os fungos.
Acreditamos que o aluno aprende melhor quando possibilitamos a construção dos conceitos com situações investigativas e problematizações dialogada dos saberes, de forma a vislumbrar um ensino contextualizado, perfazendo todas as interfaces no ensino de ciências. O ensino deve ser acompanhado de ações e demonstrações e, sempre que possível, deve propiciar aos alunos a oportunidade de agir. No entanto, estas ações e demonstrações devem estar sempre integradas à argumentação, questionamentos e discussões com o professor, o qual atua como mediador da produção do conhecimento.
Desta forma, o presente trabalho justifica-se pela iniciativa de se construir o conhecimento dentro de uma perspectiva de ensino investigativo, de forma a propiciar aos alunos a oportunidade de agir acompanhada de ações e demonstrações integradas à argumentação, questionamentos e discussões com o professor, o qual deve atuar como mediador do conhecimento, contrapondo-se aos modelos de ensino tradicional. Com esse fim, atividades investigativas dentro da temática fungos foram propostas e desenvolvidas em três turmas de sétimo ano (6ª série) do ensino fundamental das séries finais da Emef Luiza Silvina Jardim Rebuzzi,
localizada no município de Aracruz (ES), em área urbana, e composta principalmente por alunos de baixa renda.
Trata-se de um estudo de caso, desenvolvido numa abordagem qualitativa, construído por observações, aplicação de questionários, em que se propõe uma sequência didática elaborada em nove Planos de Aula. A sequencia didática foi baseada em uma organização didático-metodológica dos três momentos pedagógicos Delizoicov et al. (2011) com abordagem do tema Reino Fungos dentro de uma perspectiva CTSA com utilização dos pressupostos investigativos para a construção de atividades que estimulem os alunos a se sentirem desafiados por meio de uma educação dialógico-problematizadora (Freire, 1987).
Pensando nessa problemática em promover um ensino de ciências mais reflexivo, dinamizado, dialogado, objetivo central da investigação desta pesquisa ficou sendo: “Investigar o desenvolvimento de uma Sequencia Didática sobre o Reino Fungi, dentro de uma perspectiva CTSA, construída com os pressupostos de um ensino investigativo, e de uma educação dialógico-problematizadora de forma que possibilite uma aprendizagem crítica, motivadora, com participação ativa dos alunos, e interações no decorrer do processo de ensino e aprendizagem”.
Ao investigarmos o ensino de ciências, também propõe-se alguns objetivos específicos a atingir, que serão apresentados abaixo:
Elaborar uma sequência didática sobre o Reino Fungi, composta por atividades investigativas dentro de uma perspectiva CTSA, construída com os pressupostos de um ensino investigativo e de uma educação dialógico-problematizadora;
Validar a sequência didática através da aplicação em sala de aula e por meio da avaliação de professores de ciências;
Analisar a aplicação da sequência didática, identificando no discurso oral as abordagens de comunicação e as formas de intervenção, para avaliar se as atividades propostas permitiram ou não uma participação mais ativa dos alunos no processo ensino aprendizagem;
Analisar se a SD aplicada foi capaz de promover satisfatoriamente a alfabetização científica nos alunos;
Analisar a maneira como a práxis pedagógica é percebida pelos estudantes na dinamização da sequencia didática;
Identificar os fatores de (in)sucesso e/ou limitações da sequência didática e suas possíveis implicações no processo de aprendizagem dos alunos.
Neste contexto, para melhor compreensão deste trabalho, procuramos organizar os capítulos a serem abordados da seguinte maneira. O primeiro capítulo apresenta a revisão de literatura discutida sobre o ensino de ciências, reflexões pautadas em tornar o ensino de ciências mais interessante e motivador, dentro das novas tendências do ensino de Ciências como um todo no Brasil, mais amplo. O segundo capítulo trás aspectos relacionados aos referenciais teóricos dessa pesquisa. Dessa forma, discute o panorama histórico do ensino de ciências, apresenta os pressupostos que fundamentam o ensino investigativo, estabelece uma conexão entre o ensino de Ciências e a abordagem CTSA, discute alguns fundamentos da teoria de Paulo Freire sobre educação dialógia-problematizadora, define os pressupostos de uma sequência didática e evidencia a importância da alfabetização científica.
O terceiro capítulo apresenta a metodologia utilizada no trabalho, os instrumentos de análise, sujeitos da pesquisa. O quarto capítulo contempla o contexto em que se deu a pesquisa, caracterização da unidade escolar e o diagnóstico da turma pesquisada. O quinto capítulo como foram conduzidas as atividades propostas na sequência didática: “Os fungos do nosso cotidiano”. O sexto capítulo apresenta a validação da sequência didática por pares, professores de ciências da educação básica. Já no sétimo capítulo encontra-se a análise das nove atividades desenvolvidas, evidenciando os diálogos estabelecidos durante as atividades propostas e a análise destes diálogos. No oitavo capítulo apresenta um análise geral do contexto escolar investigativo. E, por fim, seguem-se o produto final, e as considerações finais.
2 REVISÃO DE LITERATURA
Segundo Silva e Machado (2008), a partir de 1946 começaram a ocorrer as primeiras mudanças curriculares no ensino de Ciências no Brasil, e foram três instituições brasileiras importantes que se dedicaram a realizar tais mudanças no ensino: Instituto Brasileiro de Educação Ciência e Cultura(IBECC) o Programa de Expansão e Melhoria do Ensino (PREMEM) e a Fundação Brasileira para o Desenvolvimento do Ensino de Ciências (FUNBEC), com os objetivos de produzir novos materiais didáticos, criar novas equipes de professores e aperfeiçoar o corpo docente das escolas, preparando os professores para os novos materiais.
Embasados nos princípios metodológicos do ensino de Ciências no modelo da redescoberta, cujas características veiculadas na década de 60 e 70 ainda se mantêm presentes nos dias atuais, o ensino de Ciências, segundo esse modelo, deveria levar o estudante a vivenciar o método científico, com vistas a fazê-lo familiarizar-se intimamente com esse método e preparar o “pequeno cientista” por meio de uma proposta metodológica aparentemente investigativa, experimental e mecanizada.
Muitas críticas foram feitas ao modelo da redescoberta desde a sua difusão, entre as quais a crença de que o aluno pode aprender Ciências de maneira mais efetiva, sem se comportar como um cientista mirim. Segundo Apple (1982), o trabalho do cientista, além de estar ligado a uma área do conhecimento, a um conjunto de técnicas, formulações e justificações, também está ligado a um grupo de indivíduos, a uma comunidade de estudiosos à procura de elaborar projetos mais amplos, não se podendo confundir a atividade do cientista com as atividades pedagógicas de ensino-aprendizagem em Ciências, uma vez que suas naturezas e objetivos são bastante diferentes e distintos.
Partindo de reflexões envolvendo o tema experimentação didática, segundo a ótica de alguns autores, tais como Galiazzi et al. (2001), Hodson (1994), Silva e Zanon (2000), Gioppo et al. (1998), Moura e Chaves (2009), Galiazzi e Gonçalves (2004), podemos concluir que vários professores de ciências também compartilham de concepções inadequadas nas quais consideram a experimentação por si só como a
motivação necessária para o ensino-aprendizagem, necessitando de uma reorientação de conceitos do que seja o ensino investigativo.
Definir o papel das atividades investigativas no ensino de Ciências, quais os desafios a serem enfrentados e que modalidade de investigação é a mais adequada para ser desenvolvida com os alunos, nos remete a uma discussão a partir de trabalhos de autores que investigaram esse assunto, como proposto por Silva e Zanon (2000), que nos leva à reflexão do papel dos experimentos no ensino de Ciências. Para essas autoras, deve existir nas aulas uma constante interlocução entre os saberes cotidianos e científicos e um confronto de ideias diversificadas dos alunos e do professor com a teoria cientificamente aceita e das teorias com os resultados obtidos.
Nessa perspectiva, também Moura e Chaves (2009) nos levam a pensar sobre os desafios enfrentados nas atividades investigativas, fazendo superar uma visão de ensino linear, diretiva, alienada e alienante da ciência e do ensino da ciência. Segundo esses autores, o ensino investigativo deve privilegiar aprendizagens mais duradouras, relacionando, refletindo, argumentando os conhecimentos propostos pelo professor, contrapondo-se ao ensino por ações mecanizadas, decorado, passageiro, criticando a repetição e a memorização.
Contrapondo essa ciência estagnada, um contingente significativo de especialistas em ensino das ciências propõe a substituição do verbalismo das aulas expositivas e da grande maioria dos livros didáticos por atividades investigativas questionadoras; para Freitas, Zanon (2007); Carvalho (2004); Azevedo (2009); Moura e Chaves (2009); Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2011); o ensino e a aprendizagem são vistos como "convites" à exploração e à descoberta e o "aprender a pensar" assume maior importância que o simples "aprender informações”.
As atividades investigativas no ensino de ciências, para esses autores, são consideradas como um recurso significativo que se busca para superação da ilustração do livro e do conhecimento superficial pelo aluno, priorizando o ensino voltado à problematização, podendo o problema ser resolvido na forma prática de laboratório ou com lápis e papel.
Para Azevedo (2009, p. 20), as atividades investigativas têm “o objetivo de levar os alunos a pensar, debater, justificar suas ideias e aplicar seus conhecimentos em situações novas.” Desta forma, é preciso trazer para a sala de aula momentos de descobertas que façam sentido para o aluno, que se constituam em problemas reais e desafiadores, para que ele sinta vontade de refletir sobre o que está investigando. Com esta forma de ensino, temos também que a aprendizagem de procedimentos e atitudes é tão importante quanto à aprendizagem de conceitos e/ou conteúdos (AZEVEDO, 2009).
Essas atividades oportunizadas pelo professor e realizadas pelos alunos têm como objetivo ir além da observação direta das evidências e da manipulação dos materiais de laboratórios: devem oferecer condições para que os alunos possam levantar e testar suas ideias e/ou suposições sobre os fenômenos científicos a que são expostos (FREITAS; ZANON, 2007, p. 94).
Campos e Nigro (1999) defendem que não devemos exigir das crianças do ensino fundamental que percorram todo o ciclo investigativo, mas que devemos trabalhar alguns objetivos para que comecem a desenvolver a observação dos fatos da vida, comecem a enxergar problemas nas coisas a seu redor, arriscando-se a dar palpites para suas próprias indagações.
As autoras de Ensino de Ciências e Cidadania consideram que “O ensino de Ciências passou de uma fase de apresentação da ciência como neutra para uma visão interdisciplinar. Nela, o contexto da pesquisa científica e suas consequências sociais, políticas e culturais são elementos marcantes” (KRASILCHIK; MARANDINO, 2004, p. 6). Essa visão posta pelas autoras (educadoras da área do ensino de Ciências) demonstra a mudança, se não na prática, pelo menos no discurso sobre o ensino de ciências nas escolas.
Desta forma, as aulas de ciências podem atuar como um poderoso catalisador no processo de construção de novos conhecimentos, ou seja, a relação ensino-aprendizagem, pois um ensino investigativo com reflexões a cerca do conteúdo a ela relacionado podem colaborar para a construção do conhecimento.
Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) propõem a experimentação como uma das atividades que podem proporcionar melhoria na aprendizagem, desde que sejam garantidos o espaço para a reflexão e a discussão de ideias ao lado dos procedimentos e atitudes. O documento sugere, ainda, que os estudantes sejam guiados em suas observações por meio de atividades práticas problematizadas (BRASIL, 1998, p. 122).
A esse respeito, os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) de Ciências ressaltam:
[…] É fundamental que as atividades práticas tenham garantido o espaço de reflexão, desenvolvimento e construção de ideias, ao lado de conhecimentos de procedimentos e atitudes. Como nos demais modos de busca de informações, sua interpretação e proposição são dependentes do referencial teórico previamente conhecido pelo professor e que está em processo de construção pelo aluno. Portanto, também durante a experimentação, a problematização é essencial para que os estudantes sejam guiados em suas observações (BRASIL, 1998, p. 122).
Torna-se evidente a necessidade de desenvolver e executar atividades que criem oportunidade para os alunos se envolverem em um problema e procurar suas possíveis soluções com o auxílio do professor. Esse é um ponto importante a ser levantado, pois não é simplesmente a adoção de atividades investigativas que faz com que haja melhorias no aprendizado do aluno; mas também a forma como se procura relacionar as práticas com os conteúdos se apresenta como decisivo no sucesso do trabalho.
Assim, o que se busca atualmente no Ensino de Ciências é um ensino problematizado e contextualizado. Essa proposta de ensino contextualizada, tem como pressuposto trabalhar os conteúdos em sala de aula tendo como base os elementos sociais, culturais e ambientais característicos do meio no qual os alunos estão inseridos, de maneira que estes tragam para a sala de aula as questões/dúvidas encontradas no cotidiano da sociedade e que busque resolvê-las à luz de conceitos técnicos e científicos.
Na visão de Silva e Zanon (2000), de nada adianta realizar atividades investigativas se não forem propiciados momentos de discussão teoria-experimento que ultrapasse o conhecimento e os saberes cotidianos dos alunos.
As atividades investigativas propiciam aplicar conceitos para a compreensão de fenômenos naturais, selecionar e organizar informações para enfrentar situaçõesproblemas; organizar informações e conhecimentos disponíveis em situações concretas, para a construção de argumentos consistentes (CARVALHO et
al., 2004).
Nessa perspectiva, o professor tem o papel fundamental de orientar a aprendizagem, em todo o momento, devendo desenvolver habilidades para facilitar essa aprendizagem, orientando os alunos por meio da resolução do problema estudado.
Ressalta-se, contudo, que no contexto escolar em que os estudantes trazem seus conhecimentos espontâneos, a função do professor, no entender de Vygotsky1 (2001), consiste em mediar as interações que ocorrem em sala de aula, a fim de proporcionar atividades que levem ao desenvolvimento de novos níveis das funções mentais, a apreensão dos conceitos científicos.
Outro aspecto a destacar na obra de Vygotsky diz respeito à potencialidade atribuída aos problemas durante o processo de desenvolvimento cognitivo do ser humano, conforme consta na citação:
[...] onde o meio não cria os problemas correspondentes, não apresenta novas exigências, não motiva e nem estimula com novos objetivos o desenvolvimento do intelecto, o pensamento do adolescente não desenvolve todas as potencialidades que efetivamente contém, não atinge as formas superiores ou chega a elas com extremo atraso (VYGOTSKY, 2001, p. 171).
1
Lev Semenovitch Vygotsky é o grande fundador da escola soviética de psicologia histórico-cultural. Pensador importante em sua área foi pioneiro na noção de que o desenvolvimento intelectual das crianças ocorre em função das interações sociais e condições de vida. Veio a ser descoberto pelos meios acadêmicos ocidentais muitos anos após a sua morte, que ocorreu em 1934.
No âmbito da didática, segundo Samrsla et al. (2007, p. 20) “[...] entende-se que as ações docentes devem estar dirigidas de forma a possibilitar a elaboração conceitual progressiva das noções científicas presentes no currículo da disciplina”. Segundo Hodson (1994), quando participam de investigações científicas, os alunos aprendem mais sobre a ciência e ampliam mais seu conhecimento conceitual.
A compreensão da Ciência como construção histórica e coletiva, o avanço tecnológico incorporado ao cotidiano das pessoas e sua influência na sociedade e a perspectiva construtivista de aprendizagem são alguns dos aspectos que podem ser considerados na reflexão sobre o ensino de Ciências.
Nessa perspectiva, rever o ensino de Ciências é uma exigência atual e imperativa, tendo em vista o atual ritmo do desenvolvimento científico. Desta forma, desenvolver atividades que possibilitem ao aluno perceber a ligação existente entre as ciências e as tecnologias desenvolvidas até o momento com os acontecimentos da sua vida cotidiana, sem deixar de lado a base teórica que o ensino de Ciências requer, é de suma importância.
Sendo assim, a aprendizagem da Ciência na escola exige um novo processo de concepção e formação, em que, o conhecimento científico não pode estar dissociado da condição de cidadania e da conscientização sobre o significado dela (KRASILCHIK; MARANDINO, 2004). Autores como Jones (2002) e Coll et al. (2003) propõem a adoção de metodologias de ensino em que o aluno possa aprender por intermédio da dúvida, do questionamento, deixando de lado o papel de receptor e tornando-se construtor do próprio conhecimento, percebendo sua importância nesse processo de construção e as implicações que seus atos geram nas atividades educativas.
Como proposto, também, por Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2011, p. 202) a aplicação do conhecimento “é um uso articulado do conhecimento científico com as situações significativas, envolvidas nos temas, para melhor entendê-las”, ou seja, almeja-se que este momento vá além de simplesmente capacitar os educandos ao emprego do conhecimento, permitindo relacionar os saberes científicos com os saberes cotidianos.
Nesta ótica, entendemos que a investigação e a reflexão de temas na Ciência são caminhos favoráveis à aquisição de novos conceitos, desenvolvimento de ideias e de ações que despertem o interesse dos alunos, deixando-os mais motivados para aprender.
É com esse enfoque metodológico, que visa à participação do aluno, ao desenvolvimento de sua capacidade crítica e de autoaprendizagem, que a investigação vem se tornando aliada para professores e das modalidades de ensino fundamental, médio e superior.
Para Guimarães (2009), a realização de um procedimento experimental deve estar relacionada a uma estratégia eficiente para a criação de problemas reais que permitam a contextualização e estimulem questionamentos.
Outro fator que deve ser considerado é o conhecimento prévio do aluno tendo, em vista que todos possuem um conhecimento e que devem ser respeitados, segundo Freire, para a pedagogia problematizadora, todos nós somos seres inacabados, incompletos, imersos numa realidade também inacabada.
Baratieri et al. (2008) afirmam que o levantamento dos conhecimentos prévios dos estudantes propicia ao professor estabelecer relações com o conteúdo sobre o qual se concentrará o processo de ensino, o que permeia a valorização de novos significados e aprendizagem.
Mas esse processo não é espontâneo, é construído com a intervenção do professor, que tem condições de orientar o caminhar do aluno, criando situações significativas e interessantes, de modo a promover avanços no desenvolvimento intelectual, na sua construção como ser social.
Partindo também do enfoque social dado ao processo de ensino e aprendizagem, Vygotsky (2001) nos leva à reflexão sobre como é importante a relação interpessoal e, principalmente, a ajuda educativa ajustada a situações peculiares de cada indivíduo.
De acordo com Vygotsky:
É precisamente com o auxílio dos problemas propostos, da necessidade que surge e é estimulada, dos objetivos colocados perante o adolescente que o meio social circundante o motiva e o leva a dar esse passo decisivo no desenvolvimento do seu pensamento. [...] os problemas que o meio social coloca diante do adolescente em processo de amadurecimento e estão vinculados à projeção desse adolescente na vida cultural, profissional e social dos adultos (VYGOTSKY, 2001, p.171).
Sendo assim, no contexto das investigações em ensino das Ciências, trabalhos desenvolvidos por Dusch (1995) e Lee e Anderson (1993) mostraram que, quando aumentam as oportunidades de conversação e argumentação durante as aulas, também se incrementam os procedimentos de raciocínios e as habilidades dos alunos para compreender os temas propostos.
É importante considerar que o processo cognitivo evolui sempre em uma reorganização do conhecimento, e que os alunos não chegam necessariamente ao conhecimento correto, sendo adquirido por aproximações sucessivas que permitem a reconstrução dos conhecimentos que eles já possuem.
Assim, ao se proporcionar um ensino de Ciências investigativo, de modo que os alunos discutam os fenômenos que os cercam, levando-os a estruturar esses conhecimentos e a construir seus significados, no sentido de discutir e propor soluções compatíveis que os levarão mais tarde, ao conhecimento científico, deve-se promover atividades investigativas, questionadoras.
No âmbito dos saberes acerca do ensino, Paulo Freire, de modo simples e peculiar, traduz, aquilo que os estudos das ciências da educação vêm apontando os últimos anos: a ampliação e a diversificação das fontes legítimas de saberes e a necessária coerência entre o “saber-fazer é o saber-ser-pedagógicos”.
Nesse contexto, a referida pesquisa estará sustentada também na pedagogia-crítica de Paulo Freire, reforçando a sensibilidade de Freire, para a problematização, pesquisa, curiosidade, criticidade, respeitando os saberes dos educandos, criando possibilidades para que este possa ter sua própria produção ou a sua construção do conhecimento, dentro de uma perspectiva de CTSA.
Para Freire (1987), considera que na concepção bancária, o professor tem uma posição rígida perante o educando, autoritária, onde este é o que sabe, pensa, que fala, e nega a educação e o conhecimento como processo de busca. Nesta distorcida visão da educação não há criticidade e nem transformação. O educando é o sujeito que não sabe, o que apenas escuta, o que segue as normas, tendo uma atitude passiva, acomodação.
Contudo na concepção problematizadora exige-se a superação dessa contradição entre educador e educando. Sendo o professor o mediador da reflexão crítica, entre ambos, considerando o diálogo uma relação indispensável e altamente reflexiva do conhecimento.
Porém, deve ficar claro que esta concepção problematizadora, não implica negar a validade de momentos explicativos em que o professor expõe um assunto, explica algo. Como dizia Freire (1996), o fundamental é que professor e alunos tenham uma postura dialógica, aberta, curiosa, indagadora e não apassivada, enquanto falam ou ouvem.
Por isso mesmo, cabe ao professor ou, mais amplamente à escola, o dever de respeitar os saberes dos educandos, aproveitando suas experiências, estabelecendo uma “intimidade” entre os saberes curriculares fundamentais aos alunos e a experiência social que eles possuem como indivíduo.
Desta forma, segundo Freire (1984), o diálogo é mais que um método de ensino, é também uma estratégia para respeitar o saber do aluno. É de suma importância que o professor estimule a pergunta, a reflexão crítica sobre a própria pergunta, o que se pretende com esta ou aquela pergunta, é claro que isto não implica em ficar desenvolvendo uma atividade a puro vai e vem de perguntas. Pois a dialogicidade não nega a validade de momentos explicativos, narrativos em que o professor expõe ou fala do objeto.
Ao se desenvolver investigações, discussões, estamos colaborando para que seja proporcionado reflexões da alfabetização científica no ensino de ciências com uma expectativa de favorecer um conjunto de conhecimentos que facilitaram aos alunos a
fazer uma leitura do mundo onde vivem mais atuante, dentro de pressupostos de um ensino reflexivo, participativo.
Chassot (2003) defende que a alfabetização científica pode ser considerada como uma das dimensões para potencializar uma educação mais comprometida. Pessoas alfabetizadas cientificamente tendem, além da facilidade da leitura do mundo natural, a entender as necessidades de transformação da natureza em algo para melhorar a vida na Terra, já que perceberiam que novas descobertas tecnológicas e científicas poderiam ajudar a melhorar nossa vida ou podem ser altamente nocivas para a nossa sobrevivência e para o bem estar do planeta, se não forem bem aplicadas. Isso faz com que o ensino de Ciências tenha um papel importante, já que a ciência é uma linguagem para facilitar a leitura do meio que nos cerca. Isso facilita o entendimento de nós mesmos e do ambiente que vivemos. Propiciar o entendimento dessa linguagem é fazer alfabetização científica e gera, portanto, inclusão social.
Assim, deve-se proporcionar um ensino de ciências investigativo, de modo que os alunos discutam os fenômenos que os cercam, levando-os a estruturar esses conhecimentos e a construir seus significados, no sentido de discutir e propor soluções compatíveis que os levará mais tarde, ao conhecimento científico, devem provocar promover atividades investigativas, questionadoras.
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
3.1 A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS
A experimentação é apontada pelos PCNs como um dos procedimentos que permitem aos estudantes não só obterem informações para elaboração de suas ideias e atitudes, como também para o desenvolvimento de autonomia com relação à obtenção do conhecimento (BRASIL, 1988).
A partir da análise dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) de ciências e de documentos emitidos pela Secretaria Municipal de Aracruz, como a Proposta Curricular de Ciências para o ensino fundamental II, percebe-se a importância de tornar os alunos capazes de agir de forma investigativa em diversas situações reais de reflexões. Por isso, a mudança da prática pedagógica, no que concerne às atividades no ensino de ciências, como por exemplo, a experimentação, tornou-se uma necessidade no contexto de atuação da pesquisadora.
Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) propõem que os estudantes sejam guiados em suas observações através de atividades práticas problematizadas (BRASIL, 1998, p. 122).
O ensino de Ciências exige uma relação constante entre a teoria e a prática, entre o conhecimento científico e o senso comum, uma vez que a disciplina de Ciências é subentendida como uma ciência experimental, de comprovação científica, articulada a pressupostos teóricos. Assim, a ideia da realização de experimentos é disseminada como uma grande estratégia didática para seu ensino e aprendizagem. Kovaliczn (1999) afirma que não deve ser encarada como uma prática pela prática, de forma utilitária, e sim uma prática transformadora, adaptada à realidade, com objetivos bem definidos.
Arruda e Laburu (1998) afirmam ser necessário ajustar a teoria à realidade, sendo a ciência uma troca entre experimento e teoria, na qual não há uma verdade final a ser
alcançada, a teoria servindo apenas para organizar os fatos e os experimentos, adaptando a teoria à realidade.
Guimarães (2009) acredita que a realização de um procedimento experimental deve estar relacionada a uma estratégia eficiente para a criação de problemas reais que permitam a contextualização e estimulem questionamentos.
Para Bizzo (2002, p. 75),
[...] o experimento, por si só, não garante a aprendizagem, pois não é suficiente para modificar a forma de pensar dos alunos, o que exige acompanhamento constante do professor, que devem pesquisar quais são as explicações apresentadas pelos alunos para os resultados encontrados e propor se necessário, uma nova situação de desafio.
A realização de experimentos em Ciências é um excelente instrumento para que o aluno consolide o conteúdo e possa estabelecer relação entre a teoria e a prática. No entanto, a atividade experimental deve proporcionar condições para que os alunos possam levantar e testar suas ideias e suposições sobre os fenômenos.
Bachelard (1996) se surpreende com o fato de que os professores de Ciências não entendam que alguém não compreenda, pois está implícito no ofício do professor buscar compreender algo para, logo adiante, ir atrás de novos mistérios a decifrar: homem movido pelo espírito científico deseja saber, para, imediatamente, melhor questionar.
[...] os professores de ciência imaginam que o espírito começa com uma aula, que é sempre possível reconstruir uma cultura falha pela repetição, que se pode entender uma demonstração repetindo-a ponto por ponto. não levam em conta que o adolescente entre na aula de física com conhecimentos empíricos já construídos: não se trata, portanto, de adquirir uma cultura experimental, mas de mudar de cultura experimental, de derrubar os obstáculos já sedimentados pela vida cotidiana (BACHELARD, 1996, p. 23).
Para Chassot (2003), além do discurso descontextualizado, um dos fatores relevantes que levam os professores à desconectividade do discurso com a prática é a formação que eles têm na universidade. Isso porque, segundo este autor, o professor dever deixar de ser informador e se tornar formador de seus alunos.
Assim, o próprio professor deve se conscientizar de que o que ele ensina é útil para o aluno. Ele tem a tarefa de construir uma nova prática pedagógica e assumir a postura de compromisso com seus alunos, compreendendo que sua prática pedagógica não pode ser reduzida a uma atitude autoritária de quem detém o conhecimento e o transmite.
As atividades de ensino deixaram de ser encaradas como transposições diretas do trabalho de cientistas, e o desenvolvimento cognitivo do ser humano foi tomado como um parâmetro essencial para a proposição de estratégias de ensino. Nesses termos, os estágios de evolução do pensamento e as ideias prévias do indivíduo arquitetadas num ambiente sociocultural e histórico foram tomados como elementos fundamentadores da aprendizagem (MORTIMER E CARVALHO, 1996).
O maior desafio, então, é tornar o ensino de Ciências significativo e instigante, capaz de levar o aluno a construir seu conhecimento científico, pois, como afirma Bondia (2002, p. 21), “[...] pensar [...] é, sobretudo, dar sentido ao que somos e ao que nos acontece”. Para que o pensamento científico faça parte do aluno como uma prática cotidiana, é necessário que a Ciência esteja ao seu alcance e que o conhecimento tenha sentido, ou seja, que possa ser utilizado na compreensão da realidade.
3.2 ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO
O período compreendido entre a segunda metade do século XIX e os dias atuais, o ensino de Ciências apresentou diferentes objetivos que tiveram como base, principalmente, as mudanças vigentes na sociedade em suas diferentes épocas, considerando aspectos políticos, históricos e filosóficos.
Algumas das tendências do ensino de Ciências não tiveram uma relevância significativa no Brasil, contrariamente ao que ocorreu em países da Europa e nos Estados Unidos. Porém acerca de uma dessas tendências que teve significado para a Ciência no Brasil, pode ser citado o ensino por investigação, conhecido também como “inquiry”, que recebeu grande influência do filósofo e pedagogo americano John Dewey (1980).
Na literatura, encontram-se diferentes conceituações de inquiry, como sendo: ensino por descoberta; aprendizagem por projetos; questionamentos; resolução de problemas, entre outras. A base do ensino investigativo tem como perspectiva possibilitar o aprimoramento do raciocínio e das habilidades cognitivas dos alunos, e também a cooperação entre eles, além de propiciar a compreensão da natureza do trabalho científico.
No Brasil, a abordagem do ensino envolvendo atividades de investigação é encontrada nos Parâmetros Curriculares Nacionais (1998). Entretanto, essa abordagem não é tão difundida. Mesmo assim, aqui, o interesse vem crescendo, sendo que alguns pesquisadores e educadores voltam-se para tal questão Azevedo (2004); Borges e Rodrigues, [2004]; Carvalho, Praia e Vilches, 2005).
No ensino de Ciências por/ou como investigação, os estudantes são inseridos em processos investigativos em que interagem, perguntam, experimentam, envolvem-se com todo o processo ensino-aprendizagem, elaboram hipóteses, comparam, analisam, tiram conclusões, questionam, comunicam os resultados. Nessa perspectiva, a aprendizagem de procedimentos ultrapassa a mera execução de certo tipo de tarefas, tornando-se uma oportunidade para desenvolver novas compreensões, significados e conhecimentos do conteúdo ensinado (MAUÉS e LIMA, 2006).
Neste contexto, a atividade de caráter investigativo contém estratégias, entre outras, que o professor utiliza para diversificar sua prática no cotidiano escolar, e que englobam quaisquer atividades, que, basicamente centradas no aluno, possibilitam alunos autônomos, que saibam pensar, tomar decisões, disposição em cooperar e de resolver problemas, apropriando-se de conceitos e teorias das Ciências da natureza.
Para Azevedo (2006) o ensino por investigação tem como objetivo levar os alunos a pensarem, debaterem, justificarem suas ideias e aplicarem seus conhecimentos em diferentes situações. Essas ideias são compatíveis com as apresentadas pelos demais autores como, Gil Perez (1996), Rodriguez (1995) e Gil (1993).
Desta forma, o ensino de Ciências investigativo fundamenta-se na ação do aluno, envolvendo em reflexões, experimentação, relatos, discussões, ponderações e explicações, sendo estas algumas características que evidenciam um ensino investigativo. Contudo, essas habilidades não precisam ser trabalhadas simultaneamente, de uma vez só ou em uma única atividade.
As atividades de caráter investigativo implicam, inicialmente, a proposição de situações-problemas, que, então, orientam e acompanham todo o processo de investigação. Desta maneira, o professor desempenha o papel de estimulador, orientador das atividades, sendo oportunizada a vivência de experiências dos alunos, os conhecimentos prévios, permitindo-lhes assim, a construção de novos conhecimentos acerca do que está sendo investigado.
Avaliando o ensino investigativo, é possível verificar que possui diversas características que o diferenciam dos métodos tradicionais de ensino, com destaque para a participação ativa dos alunos em seu próprio processo de aprendizagem, não sendo mais o seu interesse centrado no professor. Sendo assim, a responsabilidade pela aprendizagem deve ser tarefa de todos de maneira horizontal, onde alunos e professor se interagem, trocam informações, saberes.
Desta forma, o professor tem que criar possibilidades para que o aluno construa o conhecimento, não apenas transferindo conhecimento, e se assuma como subordinado da produção do saber durante sua formação (FREIRE, 1996).
No entanto, o professor tem o papel fundamental de orientar a aprendizagem em todo momento, devendo desenvolver habilidades para facilitar essa aprendizagem, orientando os alunos por meio da resolução do problema estudado. Deve, ainda, estimular o aluno a buscar as próprias respostas por meio de discussão em grupo, leituras de livros, artigos, consulta a especialistas (ARAÚJO, 2009 apud SANTOS, 2010).
A aplicação de atividades investigativas requer uma mudança no papel do professor, que passa de uma situação de protagonista (método tradicional) para uma de facilitador, passando a ser um estrategista, que deverá desenvolver uma série de
processos e atividades necessárias para conseguir que seus alunos se tornem mais autônomos e capazes de tomar suas próprias decisões, para melhor entender o problema a ser estudado.
Uma investigação só faz sentido quando explicita algo que se quer conhecer. O sujeito que aprende é aquele que se dispõe a atribuir significados ao mundo e a confrontar suas explicações com as dos outros. Essa disposição é da ordem do saber ser e estar no mundo, de se relacionar com os outros, com as próprias ideias e com as ideias alheias.
Assim, as atividades investigativas proporcionam levar para a sala de aula o confronto com perguntas para as quais não existem soluções prontas ou previamente conhecidas. Essa perspectiva de ensino permite a abertura ao inusitado e ao enfrentamento das dúvidas, sendo essa uma postura importante para o professor que pretende utilizar-se do ensino por investigação.
Para Brandão (2007), um saber que envolve percepções mais integradas, mais interativas e mais indeterminadas, leva a uma visão mais orgânica e mais compreensivelmente holística; desta forma, propomos um ensino investigativo que revele ao aluno que a ciência não é estratificada, mas sim interdependente em todos os sentidos, o que não ocorre quando o conteúdo é apresentado de forma estanque, sem dar oportunidade aos alunos de sintetizar e dar coerência ao conjunto.
Segundo Carvalho e Gil-Pérez (2001, p.41), a “[...] aprendizagem de ciências deve se basear na proposição de problemas que levem em conta as ideias, habilidades e interesses dos alunos”. Estas atividades devem, portanto, ser acessíveis, de modo a permitir aos estudantes a análise da situação problemática, em que, sob orientação do professor, eles possam formular hipóteses, estratégias de resolução de problemas e analisar os resultados obtidos na investigação, cotejando-os com os da comunidade científica.
A realização de atividades investigativas no ensino de Ciências é reconhecidamente um excelente instrumento para que o aluno consolide o conteúdo e estabeleça relação entre a teoria e a prática. A atividade investigativa, então, deve proporcionar
condições para que os alunos possam levantar e testar suas ideias e suposições sobre os fenômenos científicos que ocorrem no seu entorno, de modo que o ensino deve ser acompanhado de ações e demonstrações e, sempre que possível, deve propiciar aos alunos a oportunidade de agir (trabalho prático). No entanto, tais ações e demonstrações devem estar sempre integradas à argumentação, questionamentos e discussões com o professor, o qual atua como mediador da produção do conhecimento.
Neste contexto, é necessário que no ensino de Ciências, ao se fazer uma atividade de investigação, que ela seja planejada e executada por professores e alunos com o objetivo de verificar a veracidade das hipóteses formuladas. É claro que, enquanto se planejam e executam as atividades, é importante que o professor promova a aprendizagem de todos os conteúdos: conceituais, procedimentais e atitudinais.
Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais:
É necessário que os modelos trazidos pelos alunos se mostrem insuficientes para explicar um dado fenômeno, para que eles sintam necessidade de buscar informações e reconstruí-los ou ampliá-los. Em outras palavras, é preciso que os conteúdos a ser trabalhados se apresentem como um problema a ser resolvido (BRASIL, 1997a, p. 117).
Sendo assim, ao serem proporcionadas atividades investigativas, estas podem atuar como um poderoso catalisador no processo de construção de novos conhecimentos, ou seja, a relação ensino-aprendizagem, pois um ensino investigativo e a oportunidade de realizar diferentes atividades do conteúdo a ela relacionado podem oportunizar o aluno a construir novos conceitos.
É preciso salientar que produção do conhecimento crítico não é um processo que se viva solitário e que, quando sistematizamos a nossa prática educacional, realizando a reflexões teórico-práticas, não estamos sozinhos, o que implica que necessitamos atuar e refletir colaborativa e participativamente, produzindo e validando interpretações. Daí a importância da formação de comunidades de aprendizagem, das interações dialógicas, do imbricamento entre conteúdo/forma na prática de ensino investigativo.
Pode-se considerar a investigação como uma atividade que depende da habilidade não só de construir questões sobre o mundo natural, mas também de buscar respostas para essas questões. Aprender a investigar envolve aprender a observar, planejar, levantar hipóteses, realizar medidas, interpretar dados, refletir e construir explicações de caráter teórico. Contudo, essas habilidades não precisam ser trabalhadas simultaneamente, de uma vez só ou numa única atividade.
Sendo assim, no ensino de Ciências por investigação, os estudantes interagem, exploram e experimentam o mundo natural, mas não são abandonados à própria sorte, nem ficam restritos a uma manipulação ativista e puramente lúdica. Eles são inseridos em processos investigativos, envolvem-se na própria aprendizagem, constroem questões, elaboram hipóteses, analisam evidências, tiram conclusões, comunicam resultados.
Bachelard (1997, p. 10) atribui importância ímpar à questão dos problemas como geradores e articuladores de todo e qualquer conhecimento em Ciência. Na visão do epistemólogo, a busca de soluções para problemas consistentemente bem formulados representa a gênese do conhecimento científico. Assim, no contexto da Ciência, o papel do problema é entendido como gênese da produção de novos conhecimentos, pois só há desenvolvimento de conhecimento científico na medida em que se enfrenta um problema.
Para Hodson (1994), quando os alunos participam de investigações científicas, esses tendem a aprender mais sobre a ciência e ampliam mais seu conhecimento conceitual.
Ao concordar com Bachelard (1996, p. 127), para quem “[...] todo conhecimento é a resposta a uma questão”, perceber-se-á que o questionamento e a curiosidade são condições necessárias para a aprendizagem em Ciências. Uma investigação só faz sentido quando explicita algo que se quer conhecer. O sujeito que aprende é aquele que se dispõe a atribuir significados ao mundo e a confrontar suas explicações com as dos outros.
Visto que a proposta de ensino por investigação ocorre por meio da problematização, alguns autores consideram o termo “problema” de diferentes significados e perspectivas.
De acordo com Henning (1994), problema 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.
Silva e Nunes (2002) consideram o uso de problema no ensino uma estratégia que permite os educandos, a partir das suas reflexões, conscientizarem-se dos processos utilizados e dos erros e acertos, pois a própria contradição, expressa no problema, ativa o raciocínio, promove o desenvolvimento cognitivo e o pensamento dialético.
Para Carvalho, o problema impulsiona diversas atitudes dos alunos, como motivação, desafios, interesses e discussões, além de promover a autoconfiança. “Resolver um problema intrigante é motivo de alegria, pois promove a autoconfiança necessária para que o aluno conte o que fez e tente dar explicações” (CARVALHO, 2007, p. 20-21).
É interessante ressaltar que nas revisões a respeito de situações-problema é que esse tipo de atividade problematizadora e investigativa valoriza as ideias dos estudantes. Neste contexto, para desencadear um processo de ensino-investigativo, faz-se necessário que o aluno tome para si sua aprendizagem, de maneira que esta se torne seu problema, para então estimulá-lo à elaboração de hipóteses e ao desenvolvimento de estratégias na procura de respostas adequadas ao problema (CARVALHO; LIMA, 1999, p. 47).
Os PCNs também abordam a importância de o professor selecionar corretamente o fenômeno a ser problematizado. Essa atitude se deve ao fato de que as vivências dos alunos podem estar ligadas aos mais diferentes fenômenos naturais e tecnológicos e que suas explicações ocorrem segundo as suas vivências. Sendo assim, o documento defende a posição que as atividades problematizadas permitem
