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Ensino de ciências nas séries iniciais
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org> © Ciências & Cognição Submetido em 12/02/2007 | Revisado em 18/03/2007 | Aceito em 20/03/2007 | ISSN 1806-5821 – Publicado on line em 31 de março de 2007 Artigo Científico A aula de ciências nas séries iniciais do ensino fundamental: ações que favorecem a sua aprendizagem The science classroom in the first years of primary school: actions in favor of the learning in science teaching ,a Dulcimeire Ap Volante Zanon e Denise de Freitasb a Departamento de Didática, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP), Campus Araraquara, São Paulo, Brasil; bDepartamento de Metodologia de Ensino, Centro de Educação e Ciências Humanas, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), São Carlos, São Paulo, Brasil Resumo Este artigo tem como objetivo discutir a importância das atividades investigativas e das interações discursivas em sala de aula no ensino de Ciências. Essas atividades podem ser entendidas como situações em que o aluno aprende ao envolver-se progressivamente com as manifestações dos fenômenos naturais, fazendo conjecturas, experimentando, errando, interagindo com colegas, com os professores, expondo seus pontos de vista, suas suposições, e confrontando-os com outros e com os resultados experimentais para testar sua pertinência e validade. Esses processos de ensino- aprendizagem têm no início da escolarização uma importância ainda maior, pois auxiliam os alunos a atingir níveis mais elevados de cognição, o que facilita a aprendizagem de conceitos científicos. Ao se utilizar o instrumento analítico desenvolvido por Mortimer e Scott, foi possível revelar as dinâmicas interativas e os fluxos de discurso em salas de aula das séries iniciais do Ensino Fundamental, ajudando a compreender aspectos importantes da prática docente e do processo de aprendizagem científica dos alunos. © Ciências & Cognição 2007; Vol. 10: 93-103. Palavras-chave: Ensino e aprendizagem de Ciências; atividades investigativas; interações discursivas. Abstract – D.A.V. Zanon possui Graduação em Licenciatura em Química (UFSCar), Mestrado e Doutorado em Educação, na área de Metodologia de Ensino (UFSCar). Concluiu o programa de Pós-Doutorado na área de Ensino, Avaliação e Formação de Professores da Faculdade de Educação da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Prestou assessoria pedagógica na formação de professores à Educativa - Cooperativa Educacional de São Carlos. Atua como professora do Departamento de Didática da Faculdade de Ciências e Letras (UNESP - Campus de Araraquara) nas disciplinas de Prática de Ensino de Química I e II e Metodologia de Ensino. E-mail para correspondência: cdzanon@uol.com.br. D. Freitas possui Graduação em Ciências Biológicas (Licenciatura e Bacharelado - Faculdade de Filosofia Ciências e Letras Barão de Mauá, Ribeirão Preto), Especialização em Ensino de Ciências (UNICAMP), Mestrado em Educação (UFSCar) e Doutorado em Educação (Universidade de São Paulo). Realizou seu pós- doutoramento pela Universidade de Lisboa Portugal. Atualmente é Professora Adjunta (UFSCar) e Assessora do Setor de Biologia do Centro de Divulgacão Científico e Cultural USP - São Carlos. Atua como docente e pesquisadora, no mestrado e doutorado, junto ao Programa de Pós-Graduação em Educação (UFSCar) (auxílio parcial do CNPq). E- mail para correspondência: dfreitas@power.ufscar.br 93
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Ciências & Cognição
2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição The purpose of this article is to discuss the importance of the investigative activities and of the discursive interactions in a classroom during the Science teaching. These activities can be understood as situations in which the student learns, getting progressively with the observation of natural phenomena, conjecturing, experimenting, making errors, interacting with classmates, with specialized people, stating his points of view and hypotheses and confronting them with others and with the experimental results in order to test their effectiveness and their pertinence. Their relevance is even greater at the beginning of the schooling process, since such activities help students to reach higher levels of cognitions, and, by doing so, they make it easier for them to learn scientific concepts. The analytical instrument developed by Mortimer and Scott allowed us to reveal the alternative dynamics and the speech flow in a third grade classroom of a elementary school, helping to understand important aspects of the teaching practice and the scientific learning process of the students. © Ciências & Cognição 2007; Vol. 10: 93-103. Keywords: Science teaching; Science learning; investigative activities; verbal interaction. Introdução natureza da Ciência ou ao desenvolvimento de atitudes. Tendo em vista as dificuldades Acreditamos que a atividade experi- encontradas pelos alunos para aprenderem os mental deve ser desenvolvida, sob orientação conceitos científicos no ensino de Ciências, do professor, a partir de questões investiga- vários pesquisadores, como Borges (2004), tivas que tenham consonância com aspectos Insausti e Merino (2000), Sére (2002), Silva e da vida dos alunos e que se constituam em Zanon (2000), têm discutido e apontado em problemas reais e desafiadores. seus estudos alternativas metodológicas para a Essas atividades, oportunizadas pelo melhoria da qualidade deste ensino. professor e realizadas pelos alunos, têm como Na literatura e nos Congressos sobre objetivo ir além da observação direta das Didática das Ciências aparecem, com evidências e da manipulação dos materiais de freqüência, críticas ao trabalho de experimen- laboratórios: devem oferecer condições para tação, sobretudo ao que é desenvolvido no que os alunos possam levantar e testar suas ensino médio e universitário (Praia e idéias e/ou suposições sobre os fenômenos colaboradores, 2002; Reigosa e Jiménez, científicos a que são expostos. 2000). Apesar das lógicas diferenciais desses Nessa direção, a atuação do professor estudos, todos apresentam em comum a idéia como orientador, mediador e assessor das de que as atividades experimentais, quando se atividades inclui: lançar ou fazer emergir do destinam a ilustrar ou a comprovar teorias, grupo uma questão-problema; motivar e são limitadas e não favorecem a construção de observar continuamente as reações dos conhecimento pelo aluno. alunos, dando orientações quando necessário; Segundo Psillos e Niedderer (2002), a salientar aspectos que não tenham sido maior parte do tempo dedicado às aulas observados pelo grupo e que sejam impor- laboratoriais é utilizada para manipulação de tantes para o encaminhamento do problema; aparatos e realização de medições, aspectos produzir, juntamente com os alunos, um texto que contribuem muito pouco para o inter- coletivo que seja fruto de negociação da relacionamento da teoria com a experiência. comunidade de sala de aula sobre os conceitos Essa orientação, na qual o comportamento estudados. mecânico do aluno é requerido nas primeiras Entendida dessa forma, a atividade etapas do processo e o envolvimento cogni- experimental visa aplicar uma teoria na tivo só advém na parte final da atividade, resolução de problemas e dar significado à retrata a ênfase dada pelos professores aos aprendizagem da Ciência, constituindo-se objetivos relacionados apenas à aquisição de como uma verdadeira atividade teórico- conhecimento mecânico em detrimento de experimental (González Eduardo, 1992). objetivos que levem à compreensão da 94
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição Neste artigo discutimos o potencial convidados a participar de cursos oferecidos tanto das atividades dessa natureza quanto dos pelo Centro de Divulgação Científica e “diálogos sobre as atividades” realizadas entre Cultural (CDCC) USP/São Carlos no âmbito os alunos e professores em sala de aula no do projeto de ensino chamado “ABC na ensino de Ciências. Foram observados Educação Científica – Mão na Massa”. comportamentos de alunos e professoras em Historicamente, o desenvolvimento salas de aula de 1ª, 3ª e 4ª séries do ensino desse projeto foi iniciado com o pesquisador fundamental durante o desenvolvimento de Leon Lederman – prêmio Nobel de Física – atividades experimentais sobre a flutua- em Chicago, na década de 90, chamado bilidade dos objetos na água. Por meio do Hands-on. Foi ampliado a outros países, referencial de análise de Mortimer e Scott como o que ocorreu na França em 1995 com a (2003), são analisadas as dinâmicas colaboração de George Charpak – também interativas e os fluxos de discurso que ajudam laureado com ao Prêmio Nobel de Física – e na compreensão dos aspectos importantes da com o apoio da Academia Francesa de prática docente e do processo de aprendi- Ciências. Os módulos Insights do programa zagem dos alunos. Finalmente, tecemos norte-americano foram traduzidos para o algumas considerações a respeito da impor- francês com adaptação de infra-estrutura de tância dessa ferramenta analítica no estudo de materiais e formação de professores. Na atividades de natureza teórico-experimental. França, com o nome La Main à la Pâte, o programa governamental envolve crianças de Importância de atividades investigativas 5 a 12 anos de idade. No Brasil, denominado para a aprendizagem de conceitos cientí- ABC na Educação Científica – Mão na ficos: o projeto “ABC na Educação Massa, o projeto foi iniciado em maio de Científica – Mão na Massa” 2001, a partir de um acordo entre as academias de ciências da França e do Brasil Ao nos referirmos às atividades envolvendo escolas municipais e estaduais do investigativas, parece iminente a idéia de Rio de Janeiro e do estado de São Paulo (a experimentação. Na verdade, a experimen- grande São Paulo e São Carlos, interior). As tação no ensino de Ciências não resume todo adesões dos professores foram espontâneas e o processo investigativo no qual os alunos voluntárias. estão envolvidos na formação e desenvol- Esse projeto tem como objetivo vimento de conceitos científicos. Há que se favorecer e estimular a articulação entre a considerar também que o processo de realização da experimentação e o desenvolvi- aprendizagem dos conhecimentos científicos mento da expressão oral e escrita na constru- é bastante complexo e envolve múltiplas ção do conceito científico. Nas atividades dimensões, exigindo que o trabalho investi- experimentais investigativas, o professor gativo dos alunos assuma, então, variadas suscita o interesse dos alunos a partir de uma formas que possibilitem o desencadeamento situação problematizadora em que a tentativa de distintas ações cognitivas, tais como: de resposta dessa questão leva à elaboração de manipulação de materiais, questionamento, suas hipóteses (concepções prévias). A direito ao tateamento e ao erro, observação, realização do experimento, a análise dos expressão e comunicação, verificação das resultados obtidos e a pesquisa documental hipóteses levantadas. Podemos dizer que esse confirmam ou não as hipóteses. Além disso, também é um trabalho de análise e de síntese, estimula-se a interação entre os colegas e com sem esquecer a imaginação e o encantamento o professor de modo que eles discutam tenta- inerentes às atividades investigativas. tivas de explicar um determinado conceito ou A partir dessa concepção de fenômeno científico. investigação, professores de 1ª a 4ª série do Nessa perspectiva, pretende-se que o ensino fundamental da rede estadual e aluno articule a expressão oral e a escrita com municipal do interior de São Paulo foram base nas atividades investigativas e faça uso 95
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição desta última na compreensão de conceitos diferentes abordagens, ou seja, contextua- científicos. Ao se trabalhar na perspectiva de lização e verificação das concepções iniciais um conhecimento que se constrói, a neces- dos alunos; influências da forma e da massa sidade da pesquisa e do registro faz com que a dos objetos; água e/ou quantidade de água e utilização da escrita e da leitura seja uma densidade do líquido. Além dessas, foi constante, qualquer que seja a área do estudado o funcionamento de um submarino, conhecimento que se está trabalhando. usando-se, durante o experimento, um sistema Escrever e ler passam a ter significado, pois que o simulava (representado por seringas, são instrumentos essenciais de comunicação e mangueira e rolha). registro das concepções, da questão de pesquisa, do observado, do manipulado, do Uma ferramenta para analisar as intera- constatado, do texto coletivo negociado. ções e a produção de significados em sala Sob a ótica do desenvolvimento da de aula linguagem, o método do projeto ABC na Educação Científica – Mão na Massa Num dos artigos elaborados por considera que a Ciência apresenta uma Mortimer e Scott (2003), esses autores linguagem própria e uma forma particular de apontam a necessidade de tornar visíveis as ver o mundo, construída e validada social- práticas discursivas existentes em sala de aula mente. O aluno é estimulado o tempo todo a e apresentam uma ferramenta para analisar as falar sobre determinado fenômeno, procuran- interações e a produção de significados sobre do explicá-lo para os colegas, e o professor, os conhecimentos de Ciências. Os autores discutindo e considerando diferentes pontos definem interações discursivas “como consti- de vista. Com isso, a criança tem a tuintes dos processos de construção de oportunidade de familiarizar-se com o uso de significados”. Para eles, a ênfase no discurso uma linguagem que carrega consigo e na interação tem sido pouco discutida entre características da cultura científica (Driver e professores e investigadores da área; no colaboradores, 1999), ao mesmo tempo em entanto, elas dão suporte para a compreensão que a ortografia da língua materna é discutida sobre os processos pelos quais os alunos e exercitada. Outros países também constroem significados em sala de aula, implementaram, em sala de aula, essa pro- “sobre como estas interações são produzidas e posta metodológica no ensino de Ciências sobre como os diferentes tipos de discursos dentre eles Marrocos (1998), Senegal (1999), podem auxiliar a aprendizagem” (Mortimer e Egito (2000), Colômbia (2000), Vietnã Scott, 2003: 3). Segundo os autores, o ingres- (2000), Afeganistão (2002) e China (2002). so dessa abordagem na educação científica – No Brasil, foi escolhido, em nível nacional, o interações discursivas – é como a entrada em tema água como tópico a ser estudado, uma nova cultura, diferente da cultura do juntamente com o eixo temático flutua- sentido comum, em que o professor possui bilidade dos objetos, com tradução da versão um papel fundamental como representante da francesa e adaptações para a realidade local. cultura científica. Uma das escolas convidadas permitiu- Mortimer (2004: 69) reitera a neces- nos acompanhar o desenvolvimento do sidade de um novo olhar no ensino e nas aulas trabalho de professores responsáveis por das Ciências Naturais ao afirmar que: turmas de 1ª, 3ª e 4ª séries (40 horas/aula de observação em cada uma das delas) e “(...) a complexidade da sala de aula e a observar as interações durante todo o singularidade das ações práticas dos processo investigativo. professores demandam ferramentas Considerando a estrutura metodoló- analíticas que tornem visíveis aspectos gica do projeto descrita anteriormente, o importantes dessas ações, de modo a estudo da flutuabilidade dos objetos foi possibilitar a reflexão sobre um reper- desenvolvido em sete momentos, vistos sob 96
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição tório de ações bem-sucedidas do ponto ver o uso de gêneros do discurso nas salas de de vista da aprendizagem dos alunos”. aula de Ciências, ou seja, é um potencial teórico para analisar como diferentes Para esse autor, a atividade discursiva abordagens do processo comunicativo se é central para várias ações que os professores articulam ou não às intenções do professor em desempenham em sala de aula. Nos últimos diferentes fases da sua ação didática. anos, a psicologia sócio-histórica ou sócio- Inspirada em Bakhtin, essa contribuição cultural tem influenciado a pesquisa em também tem permitido ampliar a compre- educação e resultado no desenvolvimento ensão da linguagem para além das interações gradual do interesse sobre os processos de interpessoais, ao mostrar que o discurso é “significação do conhecimento científico”, influenciado pela posição social do falante e gerando um programa de pesquisa que pelo lugar institucional onde é produzido. procura responder como os significados são Mortimer e Machado (1997) enfatizam a criados e desenvolvidos por meio do uso da importância da forma com que o professor linguagem oral e outros meios de intervém nas discussões com seus alunos, comunicação. independente do objetivo a ser almejado, pois Apesar dessa nova ênfase no discurso tanto pode encorajá-los a participar da e na interação, ainda se conhece pouco sobre discussão como pode reprimi-los. Para os como os professores dão suporte ao processo autores, é necessário que as discussões sejam pelo qual os alunos constroem significados conduzidas sem a perda do rumo estabelecido. em salas de aula de Ciências, sobre como Não basta deixar que os alunos falem essas interações são produzidas e sobre como livremente, é preciso encontrar um equilíbrio os diferentes tipos de discurso podem auxiliar entre a livre apresentação de idéias e a a aprendizagem dos estudantes. atenção às questões já discutidas. Nesse Nesse sentido, a ferramenta analítica processo, a presença do professor é funda- desenvolvida por Mortimer e Scott (2003) mental, solicitando esclarecimentos quando busca dar visibilidade a esses processos, necessário, relacionando falas de diferentes podendo revelar as singularidades dessas alunos e resgatando conceitos esquecidos. ações e permitindo a reflexão consciente A estrutura analítica da ferramenta é sobre o processo pelo qual os professores baseada em cinco aspectos inter-relacionados podem agir para guiar as interações que que focalizam, principalmente, o papel do resultam na construção de significados professor, agrupados em três categorias de desejáveis do ponto de vista científico. análise, como indica o quadro 1 a seguir. Segundo Wertsch (apud Mortimer e Smolka, 2003), essa ferramenta busca descrê- Aspectos da análise 1. Intenções do professor Focos de ensino 2. Conteúdo Abordagem 3. Abordagem comunicativa 4. Padrões de interação Ações 5. Intervenções do professor Quadro 1 - Estrutura analítica: uma ferramenta para analisar as interações e a produção de significados em salas de aula de Ciências (Mortimer e Scott, 2003). A seguir, cada um desses aspectos é partir de uma seqüência de ensino em sala de descrito de modo a explicitar as categorias de aula, percebe-se a ocorrência de ricas e análise propostas pelos autores. substantivas interações entre professor e O primeiro aspecto da estrutura alunos, transparecendo as diferentes intenções analítica se refere às intenções do ensino. A que orientam as intervenções do professor. 97
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição Segundo Mortimer e Scott (2003), o gicas que resultam em diferentes padrões de ensino de Ciências produz um tipo de interação. “performance pública” no plano social da sala Os autores identificam dois extremos de aula. Essa performance é dirigida pelo quanto à natureza das intervenções, que são professor que elaborou o seu plano de aula e definidos por meio da caracterização do tem a iniciativa em “apresentar” as várias discurso entre o professor e os alunos ou entre atividades que o constituem. O trabalho de os próprios alunos. Na abordagem comunica- desenvolver a “história científica” é central tiva dialógica, o professor dá a vez e a voz ao nessa performance. Há, no entanto, outras aluno e ocorre interanimação de idéias. Já na intenções que precisam ser consideradas abordagem comunicativa de autoridade, o durante uma seqüência de ensino: criar um professor considera aquilo que o aluno diz problema; explorar a visão dos alunos; apenas do ponto de vista do discurso introduzir e desenvolver a história científica; científico escolar, não há múltiplas vozes e guiar os estudantes no trabalho com as idéias interanimação de idéias. científicas e dar suporte ao processo de Na prática, qualquer interação internalização; guiar os estudantes na provavelmente contém aspectos de ambas as aplicação das idéias científicas e na expansão dimensões, dialógica e de autoridade, que de seu uso, transferindo progressivamente podem ser combinadas para gerar quatro para eles o controle e a responsabilidade desse classes de abordagem comunicativa: uso; manter a narrativa: sustentar o desenvol- vimento da ‘história científica’. • Interativa/dialógica: professor e estudantes O conteúdo do discurso de sala de aula exploram idéias, formulam perguntas é o segundo aspecto. Nas aulas de Ciências autênticas, oferecem, consideram e ocorrem múltiplas interações entre o professor trabalham diferentes pontos de vista; e os alunos e essas se referem a uma ampla • Não-interativa/dialógica: o professor variedade de conteúdos, que inclui: a história reconsidera, na sua fala, vários pontos de científica a ser ensinada (possivelmente vista, destacando similaridades e diferenças; envolvendo aspectos conceituais, tecnológi- • Interativa/de autoridade: o professor cos e ambientais); aspectos procedimentais do geralmente conduz os estudantes por meio fazer Ciências (por exemplo, como montar de uma seqüência de perguntas e respostas, um sistema simples de destilação da água); com o objetivo de chegar a um ponto de questões de gerenciamento e organização da vista específico; sala de aula (por exemplo, dando instruções • Não-interativa/ de autoridade: o professor para tarefas a serem realizadas ou chamando a apresenta um ponto de vista específico. atenção e solicitando silêncio da turma em determinado momento da aula). Mesmo Um quarto aspecto da análise – reconhecendo a importância de todos esses padrões de interação – refere-se aos aspectos na definição dos conteúdos das momentos específicos da fala do professor e interações em sala de aula, a estrutura do aluno e que comumente são representados analítica proposta foca a atenção nos conteú- pela tríade I-R-A (Iniciação, Resposta, dos relacionados ao desenvolvimento da Avaliação). Podem ocorrer também seqüên- história científica que está sendo ensinada, ou cias estendidas fechadas do tipo I-R1-R2-F-R- seja, dos conteúdos conceituais do assunto a F-R...A, em que a iniciação do professor pode ser abordado. gerar diferentes respostas, que podem ter O conceito de abordagem comunica- feedbacks intermediários do professor e são tiva é central na estrutura analítica e se refere finalmente encerradas como uma avaliação. ao terceiro aspecto. Diz respeito a como o As cadeias de interação estendidas abertas professor trabalha as intenções e o conteúdo têm o mesmo formato do padrão anterior, mas do ensino por meio de intervenções pedagó- sem a avaliação final do professor. 98
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição O último aspecto da ferramenta remete seja com os colegas. Assim como asseveram aos modos como o professor intervém para Mortimer e Smolka (2003), tomamos o desenvolver a história científica e torná-la cuidado metodológico de situar o contexto no disponível para todos os alunos na sala de qual as palavras foram ditas, ou seja, o aula. Essa análise se baseia no esquema contexto da atividade que realizaram alunos e proposto por Scott (1998), no qual seis formas professores. de intervenção pedagógica foram identifica- Na análise dos episódios foram consi- das. Relacionadas com o foco e as ações do derados os seguintes aspectos: professor, são elas assim caracterizadas: dar forma, selecionar, marcar e compartilhar 1) a intenção da professora; significados – chaves, checar o entendimento 2) o conteúdo; dos alunos e rever o progresso da história 3) o padrão de interação; científica. 4) a forma de intervenção; Os autores acreditam que essa ferra- 5) o tipo de abordagem comunicativa. menta pode ter impacto nas práticas pedagó- gicas dos professores se preencher dois Por fim, designamos por “uma síntese critérios básicos: interpretativa” as constatações evidenciadas e sistematizadas pela pesquisadora em cada • ela precisa capturar efetivamente os foco de ensino. aspectos-chave do que acontece nas salas de Os resultados dos experimentos aula; realizados foram explicados pelos alunos por • ela precisa ser desenvolvida num nível de meio de modelos já existentes. No caso do detalhe apropriado, de modo a facilitar o estudo da flutuabilidade dos objetos, consi- trabalho de análise e planejamento de derar as concepções dos alunos foi essencial, ensino. sendo para as professoras um sinal verde para orientar a tomada de decisão no encami- Análise das interações discursivas durante nhamento da discussão do conceito científico. as atividades investigativas Das análises das práticas pedagógicas das três professoras, notamos que as mesmas As discussões efetuadas em salas de procuraram discutir as idéias dos alunos: “de aulas de 1ª, 3ª e 4ª séries foram analisadas à que tudo o que é pesado afunda e leve flutua”. luz da “ferramenta” teórico-metodológica Enfatizaram mais o levantamento das idéias desenvolvida por Mortimer e Scott (2003). As dos alunos, assumindo um discurso dialógico, relações dialógicas estabelecidas em sala de não avançando para uma interação que aula foram observadas e registradas pela levasse a um discurso de autoridade, o que pesquisadora durante o desenvolvimento do seria um primeiro passo no desenvolvimento conteúdo de flutuabilidade dos corpos em sala da história científica. de aula. Concordamos com Mortimer e Scott No desenvolvimento desse conteúdo, (2003) que deveria existir uma linha divisória as atividades de ensino tiveram como objetivo entre as discussões das idéias iniciais e dos identificar as grandezas que interferem na resultados experimentais com as intervenções flutuação dos corpos nos líquidos. Para isso, que possam rever e sintetizar o progresso os alunos verificaram a massa e a forma dos alcançado. Uma das intervenções do professor objetos e realizaram experimentos, tal como a é manter a narrativa, isto é, prover comen- construção de um submarino para analisarem tários sobre o desenrolar da história científica o efeito da ação da água. – central nesse processo –, de modo a ajudar Foram selecionados alguns episódios os alunos a seguir seu desenvolvimento e a de ensino em que os conteúdos científicos entender suas relações com o currículo de estiveram mais presentes nas interações Ciências como um todo. Assim, faz parte do discursivas, seja dos alunos com a professora, trabalho do professor intervir, introduzir 99
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição novos termos e novas idéias para fazer a colaboração do professor na produção do história científica avançar. conhecimento redimensionam novos papéis Segundo Mortimer (2004: 79): no ensino-aprendizagem de Ciências. O quadro 2, a seguir, apresenta as diferenciações “(...) parece fundamental considerar a metodológicas percebidas pelas professoras importância da professora intervir para entre o ensino habitual e o ensino com levar uma etapa da atividade ao fecha- atividades investigativas. mento, pontuando o estágio do Com base no ponto de vista dos desenvolvimento da história científica discursos, um aspecto central emergiu das com afirmações relacionadas ao corren- aulas das três professoras: a forma pela qual o te estágio de entendimento.” conteúdo do discurso sofre uma “transforma- ção progressiva” desde as idéias cotidianas Torna-se necessário, então, resgatar a dos alunos de que as coisas pesadas afundam característica mais peculiar do papel do e as coisas leves não afundam até a professor: compreensão de que não são apenas os objetos que exercem uma ação, mas a água “a interação sistemática e planificada também. dos autores do processo educativo, Associados ao método do trabalho alunos e professor, em torno da realiza- investigativo, os discursos assumiram a ção das tarefas de aprendizagem.” (Coll, configuração discutir/realizar experimento/ 1985: 63) concluir, ou seja, um ritmo de discurso bastante similar ao dos autores (Mortimer e A participação cognitivamente ativa Scott, 2003): discutir/ trabalhar/rever. dos alunos durante todo o processo e a Ensino habitualmente realizado em Ensino com atividades investigativas sala de aula pelas professoras Desenvolvimento do conteúdo Consideração de tudo o que o aluno comenta, indaga programático segundo o livro didático. ou questiona nas aulas. O conteúdo é dirigido pela professora. Articulação da oralidade e da escrita dos alunos. O livro didático conclui pelo aluno. Prioriza-se o interesse do aluno nas questões desencadeadoras. Experimentação: comprovação de um Experimentação: constatação do resultado por meio conceito dado “pronto” para o aluno. da vivência completa e concreta. Levantamento de hipóteses: feito apenas Levantamento de hipóteses: anotação de tudo. por meio de conversa. Os alunos e o professor são responsáveis pelo fechamento do assunto. Trabalho na maior parte do tempo em grupo. Durante o processo acontecem imprevistos, sendo necessário ampliar e aprofundar etapas e com isso replanejar outros passos. Entusiasmo do aluno a cada atividade apresentada. Quadro 2 - Diferenciação metodológica entre o ensino habitualmente realizado pelas professoras em sala de aula e o ensino com atividades investigativas. Considerações Finais Fundamental tem características próprias. Seria inadequado, por exemplo, exigir desses O trabalho investigativo com os alunos percorrer todo o ciclo investigativo, alunos das primeiras séries do Ensino formulando claramente hipóteses sem meio de 100
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição testá-las. No estudo aqui apresentado, os Decorre então a importância de que o alunos tiveram dificuldade ou não estavam aluno conheça a existência de diversos mode- acostumados a criar por si mesmos as los alternativos na interpretação e compre- propostas de experimentos. Os alunos da ensão da natureza, sendo apresentado aos primeira série, por exemplo, se limitaram a modelos da Ciência, contrastando-os com os identificar fatores como peso e formato para a seus e com outros historicamente exis-tentes. flutuabilidade dos objetos, ao passo que os de Isso o ajudará não só na compreensão mais terceira e quarta série reconheceram também clara do que é estudado como ainda colabora- a influência da força da água. rá para um melhor entendimento das formas Para superar o senso comum e as de construção da Ciência. concepções alternativas dos alunos, é Concomitantemente com a preocupa- necessário um corpo de conhecimentos mais ção da construção do conhecimento científico robusto por parte dos professores e o está a potencialidade das argumen-tações em desenvolvimento de diferentes formas de lidar sala de aula. A multiplicidade de vozes é com os problemas que surgem, algo que eles coerente com a idéia de que os alunos exibem também irão construindo. Conseqüentemente, perfis conceituais, e não enten-dimentos cabe ao aluno (aquele que investiga) e ao únicos, unívocos, de certos conceitos. professor (aquele que orienta a investigação) Mas, como o professor pode enca- lidarem com as situações de desequilíbrio e minhar o processo pelo qual os alunos cons- com as capacidades cognitivas, buscando a troem significados nas aulas de Ciências construção de conhecimentos coerentes com durante as atividades propostas, tendo em as evidências (empíricas ou não) que vão vista que ocorrem inúmeras interações discur- surgindo nas atividades investigativas. sivas a partir dos discursos e das visões de Muitas vezes, as práticas convencio- mundo? nalmente adotadas pelos professores (até Podemos pensar na implementação de mesmo de forma inconsciente) incluem uma relação dialógica em sala de aula, opções metodológicas engessadas e excluem expressa em oportunidades, pelas quais as o ambiente propício à realização de múltiplas formas de pensar, encontradas em questionamentos, observações e experimen- sala de aula – as do professor, dos colegas, tos, o que faz com que surjam dificuldades de dos livros, etc. –, entrem em contato umas diferentes origens ao ser efetivada a com as outras para que possam dar sentido ao implementação sistemática de atividades que aprendem. investigativas no ensino. Ajudar o aluno a melhorar a sua As pesquisas de Pozo e Gómez Crespo argumentação possibilita desenvolver o (1998) propõem um enfoque para o ensino de espírito de análise na escolha mais confiante Ciências por explicação e contrastação de entre as diferentes alternativas, com base nas modelos e integração hierárquica entre o várias fontes de informações e nos vários conhecimento científico e o que os alunos modelos explicativos para o processo envol- trazem para a escola. Nessa direção, o vido. Dessa forma, é possível modificar e processo de construção da Ciência como o de enriquecer os significados do que se diz e elaboração de modelos – a modelagem – aos pensa sobre os conceitos estudados. quais certos fenômenos naturais ou simulados Outra possibilidade diz respeito ao são submetidos, num diálogo contínuo em estabelecimento de uma relação entre busca de ajuste teórico ao que nós conhece- Ciências e cotidiano para que o aluno possa mos da realidade. Porém, não aceita um entender o porquê de várias coisas ao seu isomorfismo entre a construção do conhe- redor. Conseqüentemente, tal integração irá cimento científico e o dos alunos, por reco- apontar para o caráter provisório e incerto das nhecer que cada um é construído em cenários teorias científicas. diferenciados, por comunidades que atendem a critérios diferentes. 101
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição Conscientização Delimitado e Motivação significativo PROBLEMA Conscientização da natureza provisória Manusear material ELABORAÇÃO DE EXPERIMENTAÇÃO HIPÓTESES Aspectos de Análise: focos de ensino, Prever implicações abordagem e ações Observar Constatar Analisar recursos e/ou material disponível (proposição de prática experimental) Pensar, discutir e registrar Generalizar a conclusão, quando possível Prever implicações CONCLUSÃO: Texto coletivo negociado Gerar novos problemas Traçar uma explicação Modificar crenças e significativa considerando as atitudes (pessoais ou hipóteses (confirmação ou sociais), assim como as refutação) e para construir novos concepções sobre a conhecimentos Ciência Etapas não lineares das atividades investigativas: problematização, elaboração de hipóteses, experimentação e conclusão. Análise dos focos de ensino, abordagem e ações em cada uma das etapas das atividades investigativas. Esquema 1- Integração das atividades investigativas no ensino de Ciências e a estrutura analítica para analisar as interações e a produção de significados. 102
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2007; Vol 10: 93-103 <http://www.cienciasecognicao.org/> © Ciências & Cognição Por fim, podemos dizer que o estudo uma ferramenta sócio-cultural para analisar e da análise discursiva – na concepção de planejar o ensino. Investigações no Ensino de Mortimer e Scott – durante a realização de Ciências, 7, 3. Retirado em 06/05/2002, no atividades investigativas remete a um World Wide Web: http://www.if.ufrgs.br/ “casamento profícuo” por serem instrumentos public/ensino/revista.htm. e recursos que favorecem visualizar a Mortimer, E.F. e Smolka, A.L. (2003). Anais produção de significados no ensino de do II Encontro Internacional Linguagem Ciências. Elaboramos (Zanon, 2005) o Cultura e Cognição: reflexões para o ensino. esquema 1 a seguir, que apresenta de forma Campinas: Faculdade de Educação da mais clara a união desses aspectos que podem Unicamp. CD-ROM. orientar o trabalho do professor. Pozo, J.I. e Gómez Crespo, M.A. (1998). Aprender y enseñar ciencias. Madrid: Morata. Referências bibliográficas Praia, J.; Cachapuz, A. e Gil-Pérez, D. (2002). A hipótese e a experiência científica em Borges, A.T. (2004). Novos rumos para o educação em ciências: contributos para uma laboratório escolar de ciências. Cad. Bras. reorientação epistemológica. Ciência Ensino Física, 21, 9-30. Educação, 8, 253-262. Coll, C. (1985). Acción, Interacción y cons- Psillos, D. e Niedderer, H. (2002). Issues and trucción del Conocimiento en Situaciones questions regarding the effectiveness of Educativas. Ann. Psicol.,33, 61-70. labwork. Em: Psillos, D. e Niedderer, H. Delizoicov, D.; Angotti, J.A. e Pernambuco, Teaching and learning in the science M.M. (2002). Ensino de Ciências: funda- laboratory. Dordrecht: Kluwer Academic mentos e métodos. São Paulo: Cortez Publishers, 21-30. (Coleção Docência em Formação). Reigosa, C.E. e Jiménez, M.P. (2000). La Driver, R; Asoko, H.; Leach, J.; Mortimer, E. cultura científica en la resolución de e Scott, P. (1999). Construindo conhecimento problemas en el laboratorio. Enseñanza de las científico na sala de aula. Rev. Química Nova Ciencias, 18, 275-284. Retirado em Escola, 31-40. 09/02/2007, no World Wide Web: González, E.M. (1992) ¿Qué hay que renovar http://www.blues.uab.es/rev-ens-ciencias. en los trabajos prácticos? Em: Enseñanza de Scott, P. H. (1998). Teacher talk and meaning las Ciencias (10): 206-11, Retirado em making in science classrooms: A Vygotskian 05/10/2000, no World Wide Web: analysis and review. Stud. Sci. Education, 32, http://www.blues.uab.es/rev-ens-ciencias. 45-80. Insausti, M.J. e Merino, M. (2000). Una Sére, M. (2002). La enseñanza en el propuesta para el aprendizaje de contenidos laboratorio. Que podemos aprender en procedimentales en el laboratorio de Física y términos de conocimiento práctico y de Química. Invest. Ens. Ciênc., 5, 2. Retirado actitudes hacia la ciencia. Enseñanza de las em 09/02/2007, no World Wide Web: http:// Ciencias, 20, 357-368. Retirado em www.if.ufrgs.br/public/ensino/revista.htm. 09/02/2007, no World Wide Web: Mortimer, E.F. (2004). Utilizando uma fer- http://www.blues.uab.es/rev-ens-ciencias. ramenta sociocultural para analisar e planejar Silva, L. H. A. e Zanon, L. B. (2000). A o ensino na formação inicial de professores de experimentação no ensino de ciências. Em: química. Em: Anais do XII ENDIPE, Curitiba. Schnetzler, R.P. e Aragão, R.M.R. Ensino de Mortimer, E.F. e Machado, A. H. (1997). Ciências: fundamentos e abordagens. Múltiplos Olhares sobre um Episódio de Piracicaba: CAPES/UNIMEP, p.120-153. Ensino: "Por que o gelo flutua na água?" Zanon, D. Ap.V. (2005). Ensinar e Aprender Encontro sobre Teoria e Pesquisa em Ensino Ciências com Atividades Investigativas: de Ciências, Belo Horizonte. enfoque no projeto ABC na Educação Mortimer, E. F. e Scott, P. (2003). Atividades Científica – Mão na Massa. São Carlos: discursivas nas salas de aulas de ciências: UFSCar/ DEME (Tese de Doutorado). 103
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