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1 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 3 2 CIÊNCIA E ENSINO DE CIÊNCIAS ........................................................... 4 3 OS CURRÍCULOS DE CIÊNCIAS .............................................................. 7 3.1 Ensino, a Aprendizagem e o Currículo de Ciências ............................. 9 3.2 Formação Inicial e Continuada de Professores de Ciências .............. 10 3.3 Dicotomia entre a Teoria e a Prática .................................................. 13 4 O ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL ....................................................................................................... 14 4.1 Razões para ensinar Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental 16 4.2 A Formação do Professor para os Anos Iniciais e seu compromisso com o ensino de Ciências ............................................................................................. 18 4.3 Proposições para o ensino de Ciências ............................................. 23 5 A IMPORTÂNCIA DA AULA PRÁTICA PARA A CONSTRUÇÃO SIGNIFICATIVA DO CONHECIMENTO .................................................................... 27 5.1 Aulas práticas na aprendizagem significativa ..................................... 28 5.2 A Pesquisa ......................................................................................... 30 5.3 Sugestões de atividades práticas ....................................................... 35 5.4 Considerações ................................................................................... 37 6 A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS ................................ 40 6.1 A Aprendizagem pela Descoberta ...................................................... 42 7 CRÍTICAS E REESTRUTURAÇÃO DO ENSINO EXPERIMENTAL AO LONGO DOS ANOS ................................................................................................. 43 7.1 Concepções simplistas sobre o potencial pedagógico das aulas experimentais ........................................................................................................ 44 7.2 Falta de equipamentos adequados e problemas na formação inicial e continuada de professores..................................................................................... 46 2 7.3 Outras críticas e reflexões sobre o papel do Ensino Experimental .... 47 7.4 Novas ideias acerca das atividades experimentais ............................ 50 8 A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS: POSSIBILIDADES E LIMITES NA BUSCA DE UMA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA .......................... 54 8.1 Referencial Teórico ............................................................................ 56 9 DETALHAMENTO DA PROPOSTA .......................................................... 59 9.1 Primeira sequência didática: taxonomia dos seres vivos ................... 59 9.2 Segunda sequência didática: interação ser vivo e meio externo ........ 67 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................... 72 3 1 INTRODUÇÃO Prezado aluno! O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é semelhante ao da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase improvável - um aluno se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor e fazer uma pergunta, para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. O comum é que esse aluno faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos ouvirão a resposta. No espaço virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, as perguntas poderão ser direcionadas ao protocolo de atendimento que serão respondidas em tempo hábil. Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da nossa disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à execução das avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da semana e a hora que lhe convier para isso. A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser seguida e prazos definidos para as atividades. Bons estudos! 4 2 CIÊNCIA E ENSINO DE CIÊNCIAS Fonte:fce.edu.br A Ciência é uma produção de cunho social e cultural e justamente por isso acompanha as condições políticas-econômicas que estão acontecendo no momento. Uma das visões mais amplamente divulgadas da Ciência é a positivista – o qual considera a Ciência como uma verdade absoluta, fundamentalmente empírica com objetividade, tendo como métodos a experimentação repetida inúmeras vezes e controladas pela comunidade científica. A forma como o professor compreende a Ciência está relacionada diretamente como a maneira como o professor ensina ciências. Professores com essa visão positivista da Ciência tendem a utilizar o conhecimento científico como um produto reflexo de repetições e que não considera o erro. Quando o professor compreende a Ciência enquanto uma atividade humana, histórica, influenciada pelo contexto social, passível de críticas e em permanente construção, tende a adotar uma perspectiva construtivista de ensino. 5 Essa perspectiva construtivista tende a levar em conta aspectos da Ciências nas suas aulas, tais como: resolução de problemas, concepções prévias, levantamento de hipóteses, explicação e argumentação. Professores que tem essa compreensão buscam em suas aulas não apenas os produtos – a repetição de conceitos – mas os processos de como são construídos os conhecimentos. Priorizar os processos de construção de conhecimento é aproximar a Ciência nas aulas de ciências considerando a alfabetização científica. A alfabetização científica pode ser compreendida como um processo que prioriza a formação de um sujeito capaz de se posicionar diante de aspectos científicos e políticos e que se aproprie da cultura científica compreendendo como a produção de conhecimento é realizada. A Ciência busca respostas para problemas. O ensino de ciências por meio da utilização de problemas possibilita que o aluno desenvolva habilidades cognitivas para a construção de uma resposta possível. Em uma situação problema em sala de aula, é importante levar em consideração o conhecimento prévio dos alunos, mas também entender que essas concepções não são mudadas facilmente. As concepções prévias servem como estrutura para a construção do novo conhecimento. Muitas vezes a concepção prévia é utilizada como “dar voz ao aluno”, como se apenas o fato do aluno estar falando o colocasse como sujeito ativo do aprendizado. Mas é preciso que o conhecimento seja organizado, direcionado, para que o aluno consiga expressar o que sabe e o professor possa direcionar para uma nova significação, uma vez que o aprendizado está associado às oportunidades de repensar as ideias. No ensino de ciências a utilização da explicação é fundamental ao professor, uma vez que é de extrema importância a compreensão dos conceitos. E aos alunos uma vez que são construídas com modelos e representações do conhecimento que está sendo construído e envolve diferentes níveis de explicações. Na Ciência a explicação norteia o como explicar sobre o saber representado pelos modelos teóricos utilizados para interpretar fenômenos e a argumentação dá validade ao modelo. 6 A Ciência se utiliza dessas duas estruturas linguísticas diferentes, argumentação e explicação, que em alguns momentos se sobrepõe, assim como também é utilizado ambas no ensino de ciências. A argumentação é necessária na construção de novos conhecimentos científicos assim como para desenvolver o raciocínio no ensino de ciências. A argumentação ainda tem pouco espaço nas aulas de ciências, uma vez que a maioria das aulas são expositivas e não propõem problemas para os alunos resolverem. Entretanto, ao pensar na alfabetização científicacomo norte do ensino para um aluno crítico, argumentação e explicações se completam aproximando os alunos do conhecimento científico e da Ciência. A escola, principalmente o ensino de ciências, tem o papel de ensinar o indivíduo a pensar, ter ideias que não se constroem por si só ou por interação com mundo. Os saberes científicos sofrem certas alterações para serem ensinados, e o modo como o professor escolhe para ensinar os conteúdos condiciona as interpretações que os alunos têm sobre o que vai ser aprendido, uma vez que pelas interações o professor comunica as intenções e expectativas, sugere os procedimentos e atribui direitos e responsabilidades. Se as representações precisam ser feitas e refeitas, os saberes fragmentados, sem um planejamento que contemple ir e vir entre as ideias já trabalhadas e retrabalhadas, torna o conhecimento uma sobreposição de conteúdos que não serão proveitosas no ensino. Aproximar o ensino de ciências da Ciência, não tem por finalidade formar “mini cientistas” mas possibilitar o desenvolvimento de habilidades cognitivas que permitem resinificar os conteúdos dando condições para que o aluno seja crítico e entenda as interações da ciência com a sociedade, para que possa de fato, ser participativo nas decisões e discussões que ocorrem na sociedade. 7 3 OS CURRÍCULOS DE CIÊNCIAS Fonte:images.cpbedu.me/cache A educação científica brasileira no ensino médio não tem uma tradição. Assuntos científicos começaram a ser introduzidos, oficialmente nas escolas secundárias a partir dos idos de 1970 (Barbosa). Mas foi apenas na década de 30 que começou a formação-dos professores de ciências para as escolas de primeiro e segundo graus, com a implantação das faculdades de filosofia ciências e letras nas universidades e institutos de ensino superior. Azevedo afirma que a Ciência nunca foi uma tradição cultural brasileira e ainda hoje o conhecimento científico não é privilegiado nos currículos das escolas. Na curta história dos currículos brasileiros de ensino de ciências para escolas pré-universitárias houve pelo menos duas fontes de influências; a) antes da Segunda Guerra Mundial, quando os currículos dos países europeus principalmente da França e da Alemanha foram traduzidos e usados em nossas escolas sob a forma de livros didáticos – e estes eram altamente factuais; 8 b) após a segunda grande guerra mundial quando os livros americanos entraram no Brasil como também certos convênios internacionais foram celebrados e estes decisivamente influíram nos conteúdos e práticas pedagógicas das aulas de ciências. No primeiro período era enfatizado o conteúdo factual, e no segundo a ênfase estava certamente no processo científico. Neste último período vamos encontrar os currículos produzidos na década dos anos 60, tais como o BSCS. PSSc o CHMS e outros (Maybury, 1975). Um outro fato importante relacionado com o desenvolvimento curricular foi a lei 5692/71 que se de certa forma favoreceu o ensino científico na educação pré- universitária também o prejudicou no sentido de diminuir o tempo disponível aos professores de ciências para o estudo científico. Esta lei gerou controvérsias tanto a nível filosófico como a nível prático e. como consequência a nível político. A nível filosófico, embora bem-intencionada, parece não respeitar certas características da população brasileira, tal como uma certa tendência ao "achismo" do "generalismo" e, consequentemente, ao "superficialismo". A nível prático, a falta de recursos materiais e humanos para a implementação da lei levou necessariamente a educação brasileira ao fracasso. A nível político, ainda estamos por encontrar um sistema educacional que satisfaça às nossas necessidades de cidadãos brasileiros. Nas poucas pesquisas avaliativas, feitas no Brasil, após a aprovação da lei 5692/71, o conhecimento científico dos alunos mostrou ser eminentemente factual, tipicamente conteúdos memorizados, não necessariamente compreendidos (Schiefelbein e Simmons.; Taglieber; e outros). Nesta dinâmica, pode-se incluir a memorização dos próprios processos científicos, tomando-os meras rotinas de verificação em vez de meios criadores de novos conhecimentos. O aluno, não raras vezes, percebe a inutilidade dos conteúdos ensinados. Aqui está, provavelmente, uma das maiores causas do desânimo e frustração e consequente abandono da escola, pelos alunos. Outro ponto que possivelmente influiu nos currículos de ciências nas escolas, principalmente nas de ensino médio, é o ENEM, vestibular; testes de conteúdos que servem para decidir quem entra ou não nos cursos superiores. Uma grande maioria dos professores de ensino médio adapta seus programas para refletir as áreas de conteúdos cobertos por exames de anos anteriores. E isso faz com que a eficiência 9 desses professores ou da escola seja inferida a partir do número de alunos que consegue entrar nos cursos superiores. Uma rápida análise dos itens propostos nestes testes mostra que o conhecimento exigido é, em geral, fatual e que facilmente pode ser memorizado. Mas, o problema maior não é o teste em si, e sim o pequeno número de alunos que efetivamente atinge os cursos superiores. Consequentemente, os alunos do ensino médio estudam currículos visando cursos superiores, entretanto a grande maioria não chega ao limiar dessas escolas. Um exame dos documentos oficiais – leis, pareceres, resoluções ou programas estaduais mostra que os objetivos do ensino de ciências aí sugeridos podem ser resumidos desta forma: a) "conhecer e compreender conceitos científicos básicos e fenômenos naturais: b) conhecer e aplicar o método científico; c) compreender as relações entre ciência pura e aplicada; d) compreender a contribuição da Ciência para o bem-estar do Homem e a importância da Ciência para o desenvolvimento econômico-social" Destes objetivos gerais cada sistema escolar ou escola individual, professor, ou mesmo cada disciplina científica deverá desenvolver objetivos específicos para o ensino de ciências. Embora, à primeira vista, os objetivos pareçam de fundamental importância para o desenvolvimento de um ensino eficaz, a realidade prática é bem outra. 3.1 Ensino, a Aprendizagem e o Currículo de Ciências Um dos principais problemas do ensino de ciências está em seu distanciamento das realidades da vida dos estudantes e professores. Os educandos com frequência apresentam muitas dificuldades em selecionar informações de diferentes fontes, estabelecer ligações da ciência escolar e situações que fazem parte de suas vidas, fazer interferências e tirar conclusões a partir das contribuições desses conteúdos para relacionar no mundo e com o mundo. O ensino experimental tem o papel de ser um recurso auxiliar, capaz de assegurar uma transmissão eficaz do conhecimento científico. Ele supostamente iria promover a memorização dos enunciados teóricos, e reforçaria a convicção dos 10 alunos quanto à plausibilidade daqueles conhecimentos que já haviam sido apresentados (BRAGA; LIMA; JUNIOR, 1999). A experimentação é elemento de dialogia entre o aprendiz e os objetos de seu conhecimento. Ela se configura, assim, num convite à ação, seja ela material, discursiva ou mental. A ação discursiva, que deveria acompanhar toda atividade prática, é o instrumento da mediação entre o plano da materialidade e o plano mental. De acordo com Gaspar (2009, p.24), “Hoje temos nas atividades experimentais o objetivo de promover interações sociais que tornem as explicações mais acessíveis e eficientes”. Essa concepção do papel da experimentação no ensino de ciência tem como pressuposto a inacessibilidade direta a realidade. Podemos assim falar de uma realidade inventada na medida em que estamos o tempo todo imersos na cultura. Portanto o objeto do conhecimento, seja ele teórico ou prático, é um objetoda cultura. Há sempre uma tensão entre aquilo que vivenciamos numa atividade prática e os modelos teóricos que construímos ou inventamos para decodificar os dados empíricos. A ciência é uma construção dialética onde a teoria e prática são interdependentes (BRAGA; JUNIOR; LIMA 1999, p.21). A aprendizagem pode ser entendida como processo progressivo (experiências vivenciadas) que promove mudança comportamental, relativamente permanente, que se integra à personalidade do indivíduo e que direcionará o seu pensamento e suas ações em novas situações de aprendizagem ou na solução de problemas posteriores. Para que haja a aprendizagem é necessária uma mudança nas disposições internas do indivíduo e isto está diretamente relacionado com a maneira como o professor (mediador entre o aluno e o ambiente a ser aprendido) encaminha o processo ensino-aprendizagem. 3.2 Formação Inicial e Continuada de Professores de Ciências O professor deve organizar atividades interessantes que permitam a exploração e a sistematização de conhecimentos compatíveis ao nível de desenvolvimento intelectual dos estudantes, em diferentes momentos do desenvolvimento. Deste modo, é possível enfatizar as relações no âmbito da vida, do 11 Universo, do ambiente e dos equipamentos tecnológicos que poderão melhor situar o estudante em seu mundo (PCN’s, 1998, p. 28) Segundo Carvalho (1995), da leitura que se faz sobre a escola de Ensino Fundamental, algumas questões são enfatizadas, tais como: a memorização, os aspectos descritivos da realidade concreta, o distanciamento cada vez maior do cotidiano e do interesse do aluno e a compreensão da Ciência como processo histórico e revestido de uma pretensa neutralidade. Nas tentativas que se faz de identificação das causas mais imediatas da situação em que a escola pública encontra-se hoje, surgem com bastante evidência: as condições objetivas de trabalho do professor, quais sejam, os baixos salários, a alta carga horária de permanência em sala de aula, as classes com número excessivo de alunos e a necessidade de deslocamento para completar a carga horária; a formação inadequada dos professores, através de cursos que não oferecem as possibilidades mínimas de instrumentalização para a prática docente, tanto no que diz respeito ao conhecimento. O professor de ciências deve desempenhar suas funções com eficiência, procurando caracterizar de maneira clara e tão objetiva quanto possível as qualidades que deve possuir, devem ser capazes de usar a metodologia que lhe permita orientar a aprendizagem de tal modo que os objetivos do ensino de ciências sejam atingidos (HENNIG, 1998). Segundo Henning (1998), o professor não deverá ser um mero executor de coisas, na realidade ele é um educador, é a pessoa que educa, que realiza a prática pedagógica, que promove mudanças e inova, que molda personalidades. Assim, como educador, o professor tem uma função realmente muito importante. Para exercê-la adequadamente e valorizar-se como profissional é necessário preparar-se, estudando, fazendo cursos de formação continuada. Os cursos de Licenciatura têm formado professores muito despreparados em relação aos conteúdos de Ciências e também em sua preparação geral, com graves consequências para o ensino, não podemos esperar, por exemplo, que um professor com um domínio precário da linguagem, venha alcançar êxito na tarefa de ensinar numa orientação onde a negociação dos significados é de fundamental importância. As propostas de formação continuada são frequentemente concretizadas por meio de cursos, conferências, seminários, e outras situações pontuais em que os docentes desempenham o papel de ouvintes, nas quais se desconhece que eles têm 12 muito a contribuir e não só a aprender. É necessário que a formação do professor em serviço se construa no cotidiano escolar de forma constante e contínua. De acordo com as Diretrizes Curriculares da Educação Básica (PARANÁ, 2008) dificuldades na formação inicial ou na carência de formação continuada do professor podem tornar-se obstáculos ao processo de ensino aprendizagem, pois a falta de fundamentação teórico-metodológica dificulta uma seleção coerente de conteúdos, bem como um trabalho crítico-analítico com o livro didático adotado. Com base nos autores Carvalho e Gil-Pérez (2001), eles apresentam-se alguns entendimentos a respeito do que seja necessário ao professor de Ciências em contínuo processo de formação: - Conhecer a história da ciência, associando os conhecimentos científicos com os contextos políticos, éticos, econômicos e sociais que originaram sua construção. Dessa forma, podem-se compreender os obstáculos epistemológicos a serem superados para que o processo ensino-aprendizagem seja mais sucedido; - Conhecer os métodos científicos empregados na produção dos conhecimentos, para que as estratégias de ensino propiciem a construção de conhecimentos significativos pelos estudantes; - · Saber selecionar conteúdos científicos escolares adequados ao ensino, considerando o nível de desenvolvimento cognitivo dos estudantes e o aprofundamento conceitual necessário. Tais conteúdos, fundamentais para a compreensão do objeto de estudo da disciplina de Ciências, precisam ser potencialmente significativos, acessíveis aos estudantes e suscetíveis de interesse. Faz-se necessário, então, que o professor de Ciências conheça esses conteúdos de forma aprofundada e adquira novos conhecimentos que contemplem a proposta curricular da escola, os avanços científicos e tecnológicos, as questões sociais e ambientais, para que seja um profissional bem preparado e possa garantir o bom aprendizado dos estudantes. Segundo Amaral, Fracalanza e Gouveia (1986) há inúmeros fatores que impedem um ensino de melhor qualidade. Dentre esses fatores, os mais citados são: as condições de trabalho, a falta de material didático, o pouco tempo disponível para ciências, o salário muito baixo. Dificilmente se fala em insegurança, resultante da formação precária que os professores receberam nos cursos onde se diplomaram. 13 O professor deve usar metodologias diferentes conforme o assunto de ciências que vai ser estudado. Deve haver mudanças na maneira de transmitir os conteúdos, buscar aplicar experimentos que tornem a aula atrativa e diferenciada para os alunos. 3.3 Dicotomia entre a Teoria e a Prática Gaspar (2009) destaca que a atividade experimental tem vantagens sobre a teórica, porém ambas devem caminhar juntas, pois uma é o complemento da outra. O autor enfatiza que o experimento sozinho não é capaz de desencadear uma relação com o conhecimento científico, e sim a junção da teoria com a prática. O autor ainda ressalta as vantagens das aulas práticas, demonstrativas ou experimentais. A primeira vantagem que se dá no decorrer de uma atividade experimental é o fato de o aluno conseguir interpretar melhor as informações. O modo prático possibilita ao aluno relacionar o conhecimento cientifico com aspectos de sua vivência, facilitando assim a elaboração de significados dos conteúdos ministrados. A segunda vantagem é a interação social mais rica, devido à quantidade de informações a serem discutidas, estimulando a curiosidade do aluno e questionamentos importantes. Como terceira vantagem, vemos que a participação do aluno em atividades experimentais é quase unânime. Isso ocorre por dois motivos: “a possibilidade da observação direta e imediata da resposta e o aluno, livre de argumentos de autoridade, obtém uma resposta isenta, diretamente da natureza” (GASPAR, 2009). De acordo com as diretrizes curriculares de ciências para o ensino fundamental: A inserção de atividades experimentais na prática docente apresenta-se uma importante ferramenta de ensino e aprendizagem, quando medida pelo professor de forma a desenvolver o interesse nos estudantes e criar situaçõesde investigação para a formação de conceitos (PARANÁ, 2008, p. 76). Assim, temos que as atividades de experimentação, além de serem motivantes e muito esperadas pelos alunos, têm como função primordial auxiliar o educando a desenvolver uma nova maneira de ver o mundo, partindo de suas hipóteses e conhecimentos prévios, ampliando seu conhecimento sobre os fenômenos naturais. 14 4 O ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL Fonte: corujabiologa.files.wordpress.com A partir dos anos de 1970, o ensino de Ciências para os anos iniciais, como também a formação de professores para esse segmento escolar, passou a integrar de forma mais intensa as agendas de pesquisa no Brasil. É possível localizar pesquisas que tiveram como foco de análise os materiais e métodos para o ensino de Ciências, como também a formação de professores, dentre os quais é possível destacar: Pretto (1983); Pernambuco et al. (1985); Frizzo e Marin (1989); Monteiro (1993); MEC/FAE/ PNLD (1994); Mohr (1994); Morais (1995); GEPECISC (1996); Carvalho e Lima (2000); Gouvêa e Leal (2003); Freitas et al. (2004); Lopes et al. (2004), Delizoicov, Lopes e Alves (2005); Delizoicov, N. (2008); Brito (2010). Há, ainda, um conjunto de outros estudos que apresentam propostas de intervenção para o enfrentamento de problemas detectados no ensino de Ciências nos anos iniciais, tais como: Projeto Ensino de Ciências a Partir de Problemas da Comunidade (CAPES/UFRN, 1984); Pernambuco et al. (1988); Fracalanza, Amaral e Gouveia (1986); Dal Pian et al. (1992); Delizoicov (1993); Valle e Miranda (1993); Monteiro (1993); Vaz (1996); Mendes Sobrinho (1998); Weissmann (1998); Delizoicov e Angotti (2000); Rosa (2002); Dorziat (2004); Batista e Araman (2009). 15 Uma questão que tem sido anunciada e precisa ser enfrentada pelos cursos de formação inicial e continuada de professores está ligada a um possível (des) interesse dos futuros docentes para se apropriarem de conhecimentos em ciência e tecnologia. (...) estudos que avaliam os processos de ensino-aprendizagem de ciências na escola fundamental indicam que os professores em geral, não gostam ou dedicam pouco tempo ao ensino dos fundamentos da ciência em razão da má formação na área e, até mesmo, pela ausência de propostas curriculares preocupadas em divulgar uma visão de ciência que venha a comprometer e envolver o professorado com as questões sociais e políticas na produção de conhecimento. (GOUVÊA; LEAL, 2003, p.222). Nas pesquisas apontadas anteriormente, é consensual o reconhecimento do “precário” conhecimento dos docentes dos anos iniciais do Ensino Fundamental sobre os conteúdos relativos às Ciências Naturais. Esse fator, além de gerar insegurança, muitas vezes leva os professores a abordar os conteúdos da área de forma desinteressante e nem sempre adequada. É corrente também, na literatura citada, que nesse segmento da educação escolar priorizam-se os conhecimentos relativos à Língua Portuguesa e à Matemática, em detrimento do ensino das Ciências Naturais. Nesse sentido, Lima e Maués (2006, p.162) nos instigam a refletir: “com que objetivo se ensina ciências para as crianças? ” Bizzo (1998) adverte que, no passado, pensava-se que apenas aqueles que viriam a ser cientistas poderiam se interessar pelo conhecimento científico. Hoje, tendo em vista o crescente destaque que os conhecimentos científicos e tecnológicos assumem em nossa sociedade, como também a velocidade com que se realiza a divulgação desses conhecimentos, o ensino de Ciências assume um novo desafio: contribuir para alfabetizar científica e tecnologicamente o cidadão comum. A Declaração de Budapeste (1999) anuncia a educação científica como uma estratégia para as nações, conforme segue: Para que um país esteja em condições de atender às necessidades fundamentais da sua população, o ensino das ciências e da tecnologia é um imperativo estratégico […]. Hoje, mais do que nunca, é necessário fomentar e difundir a alfabetização científica em todas as culturas e em todos os sectores da sociedade, [...] a fim de melhorar a participação dos cidadãos na adopção de decisões relativas à aplicação de novos conhecimentos. (PRAIA; GIL-PÉREZ; VILCHES, 2007). 16 Essa perspectiva passa, necessariamente, por repensar a formação dos professores, particularmente daqueles que atuam nos anos iniciais do Ensino Fundamental, conforme argumentamos a seguir. 4.1 Razões para ensinar Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental Para Fumagalli (1998), o ensino de Ciências ainda vive um paradoxo: enquanto o discurso pedagógico é enfático na defesa do ensino de Ciências para a Educação Básica como um todo, no cotidiano escolar “[...] o conhecimento científico e tecnológico é subestimado [...], seu ensino ocupa um lugar residual, principalmente nas primeiras e segundas séries nas quais chega a ser incidental” (FUMAGALLI, 1998, p. 15). Uma referência importante no sentido de explicitar as razões para alfabetizar científica e tecnologicamente as novas gerações são os Parâmetros Curriculares Nacionais – PCN (BRASIL, 2000, p. 24), documento que assim dispõe: Mostrar a ciência como um conhecimento que colabora para a compreensão do mundo e suas transformações, para reconhecer o homem como parte do universo e como indivíduos, é meta que se propõe para o ensino da área na escola fundamental. A apropriação de seus conceitos e procedimentos pode contribuir para o questionamento do que se vê e ouve, para a ampliação das explicações acerca dos fenômenos da natureza, para a compreensão e valorização dos modos de intervir na natureza e de utilizar seus recursos, para a compreensão dos recursos tecnológicos que realizam essas mediações, para a reflexão sobre questões éticas implícitas nas relações entre Ciências, Sociedade e Tecnologia. Portanto cabe ao ensino de Ciências possibilitar às crianças a apropriação de conhecimentos relacionados à ciência e à tecnologia, para que possam ler o mundo a sua volta e atuar nele de forma consciente, crítica e responsável. As mídias em geral alvejam cotidianamente os estudantes com informações, as quais nem sempre estão adequadas do ponto de vista científico. Isso só faz aprofundar a responsabilidade do ensino de Ciências formal. É cobrado deste ensino contemplar conteúdos que tenham ressonância no cotidiano dos alunos auxiliando-os, não apenas a melhor compreender o mundo físico a sua volta, mas também a reconhecerem-se como sujeitos ativos na 17 tomada de decisões individuais e coletivas, intervindo em sua realidade (BRASIL, 2000). Nessa direção, Praia, Gil-Pérez e Vilches (2007) argumentam que o envolvimento do aluno e sua participação cidadã em processos decisórios requerem mais do que o domínio de um conjunto de conhecimentos específicos, altamente especializados, requer um ensino com [...] enfoques que contemplem os problemas numa perspectiva mais ampla, analisando as possíveis repercussões a médio e longo prazo, tanto no campo considerado como em outros campos. E isso é algo que os não especialistas podem contribuir, com perspectivas e interesses mais amplos, sempre que possuam um mínimo de conhecimentos científicos específicos sobre a problemática estudada, sem os quais é impossível compreender as opções em jogo e participar na tomada de decisões fundamentadas. (PRAIA; GIL-PÉREZ; VILCHES, 2007, p. 143). Para os autores, a participação cidadã demanda “sensibilidade social frente às implicações do desenvolvimento científicotecnológico” e uma alfabetização científica que se impõe como uma “dimensão essencial de uma cultura de cidadania” (PRAIA; GIL-PÉREZ; VILCHES, 2007, p. 145). A formação do professor para os anos iniciais do Ensino Fundamental deve possibilitar aos futuros docentes reconhecer que o ensino de Ciências deixou de ser um ensino para poucos e deveser mais democrático, atingindo a todos os alunos sem discriminação social ou cognitiva (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2009). Opondo-se a ideia de que as crianças não possuem o nível de abstração necessário para compreender conteúdos complexos e difíceis como os de Ciências, Fracalanza, Amaral e Gouveia (1986, p. 26-27) assim argumentam sobre o que é esperado desse ensino de Ciências: O ensino de ciências, entre outros aspectos, deve contribuir para o domínio das técnicas de leitura e escrita; permitir o aprendizado dos conceitos básicos das ciências naturais e da aplicação dos princípios aprendidos a situações práticas; possibilitar a compreensão das relações entre a ciência e a sociedade e dos mecanismos de produção e apropriação dos conhecimentos científicos e tecnológicos; garantir a transmissão e a sistematização dos saberes e da cultura regional e local. Considerando que “a leitura do mundo precede a leitura da palavra” (FREIRE, 18 1987, p. 11), pode-se afirmar que, antes mesmo de chegar à escola, a criança já realizou um significativo percurso, explorando seu entorno. O ensino de Ciências nessa faixa escolar deve oportunizar à criança explorar o mundo natural e social no qual está inserida. Delizoicov e Angotti (2000) enfatizam um conjunto de habilidades relacionadas à área e que asseguram esta instrumentação necessária ao aluno dos anos iniciais, para que possa melhor se relacionar com seu contexto. São elas: a observação, a classificação, a tomada e registro de dados, a construção de tabelas, a análise, a síntese e a aplicação. Obviamente que tais habilidades necessitam ser adequadas, sendo que o professor deve estar preparado para fazer tais adequações, conforme o desenvolvimento cognitivo dos alunos e a realidade na qual estão inseridos. Pautado em tais propósitos, o ensino de Ciências torna-se relevante, pois possibilita ao aluno uma participação ativa no processo de apropriação do conhecimento. Vale lembrar que o ensino de Ciências para alunos de pouca idade tem uma dimensão lúdica, a qual deve ser preservada sem que haja prejuízo em termos de conteúdo, o objetivo é que o conhecimento científico não seja imposto e sim, desejado. Um questionamento frequente diz respeito ao desenvolvimento cognitivo do aluno para aprender Ciências. Pesquisas na área da Educação em Ciências sinalizam a importância de problematizar e ampliar gradativamente a rede de significados que os alunos detêm. Nesse sentido, os PCNs apontam que “A partir do segundo ciclo os alunos são capazes de trabalhar com uma variedade de informações progressivamente maiores, generalizações mais abrangentes, aproximando-se dos modelos oferecidos pelas ciências” (BRASIL, 2000, p. 84). Portanto, mais uma vez, o papel do professor é fundamental no sentido de dosar a profundidade dos conteúdos e a maneira adequada de promover sua apropriação pelos alunos. 4.2 A Formação do Professor para os Anos Iniciais e seu compromisso com o ensino de Ciências A formação de professores que visa a um melhor atendimento das especificidades da educação científica para os anos iniciais da escolaridade, poderá 19 contribuir para a promoção de um ensino de Ciências que irá inserir o aluno na cultura científica, capaz de oferecer [...] a todas as crianças, situações problemáticas que possibilitem o conhecimento físico e o desenvolvimento intelectual e afetivo, atividades em que possam explorar os materiais, fatos e fenômenos à sua volta, testar ideias, observar e registrar propriedades, pensar e refletir a partir dos resultados alcançados, discutir com seus pares, havendo somente a posteriori uma conceituação que lhes permitisse ampliar a compreensão dos fenômenos que encontram ao seu redor, ou seja, uma nova cultura experimental. Essas atividades devem desenvolver o conhecimento científico de modo significativo, interessante e prazeroso, relacionado ao contexto sócio-político-econômico-cultural. (SILVA, 2006, p. 12). É preciso motivar os alunos através da curiosidade, da proposição de situações problema relativas a temáticas da atualidade, questões que tenham ressonância na vida cotidiana, portanto, um ensino de Ciências que pressupõe a apropriação de novos conceitos científicos, de novas atitudes, novos valores, numa integração entre teoria e prática de problemas cotidianos (GIL-PÉREZ et al., 1999 apud PRAIA et al., 2007). Nesse sentido, os professores necessitam de uma formação que os ajude a trabalhar a partir de temas que sejam significativos para os alunos e a problematizá- los visando despertar o interesse pelos conhecimentos das Ciências Naturais. O ensino de Ciências para os anos iniciais constitui-se um desafio e, neste, a formação dos professores é um elemento essencial. Paixão e Cachapuz (1999, p. 70) alertam que, “embora tenha ocorrido todo um esforço para modificar o ensino de Ciências, um aspecto importante foi negligenciado: a formação do professor que atenda a essa nova tendência de ensino”. Embora as Diretrizes Curriculares Nacionais para a Formação de Professores para a Educação Básica em Nível Superior estabeleçam que aos professores em formação deve ser assegurada a aquisição de competências necessárias à sua atuação profissional, Bizzo (1998) questiona tal garantia, argumentando que Os professores polivalentes que atuam nas quatro primeiras séries do ensino fundamental têm poucas oportunidades de se aprofundar no conhecimento científico e na metodologia de ensino específica da área, tanto quando sua formação ocorre em cursos de magistério como em cursos de Pedagogia. (BIZZO, 1998, p. 65). 20 Para Libâneo e Pimenta (2002), em muitos cursos de formação de professores para os anos iniciais, cuja clientela já estava inserida nos sistemas de ensino, implantaram-se propostas inovadoras, uma delas refere-se à iniciativa de tomar a prática docente como objeto de formação teórico-prática. Segundo os autores, dados de pesquisas indicam que cursos de Pedagogia com essa característica se transformaram em ótimos cursos de formação de professores: “[...] do ponto de vista curricular e metodológico mobilizaram os saberes pedagógicos e os saberes das áreas específicas para, na confluência com a experiência dos professores-alunos, contribuírem à formação teórica e teórico-prática dos mesmos” (LIBÂNEO; PIMENTA, 2002, p. 53). No entanto, dois estudos realizados, um junto a professoras que já atuavam na rede pública de ensino e com formação em Pedagogia (DELIZOICOV; LOPES; ALVES, 2005; DELIZOICOV, N. 2008) e outro que envolveu professoras-alunas com larga experiência no ensino dos anos iniciais e que estavam cursando Pedagogia, para atender à demanda da Lei n. 9.394/96, tiveram resultados muito semelhantes. Os dois grupos de professoras indicaram os mesmos conteúdos que têm dificuldades para abordar em sala de aula, muitos deles relacionados a temas atuais. As professoras dos dois grupos reconheceram que as dificuldades decorrem de lacunas na formação inicial. A forma como os dois grupos de professoras aborda os conteúdos de Ciências também é bastante semelhante, ou seja, tem o livro didático como forte referência. A análise de planos de ensino e ementas da disciplina de Metodologia do Ensino de Ciências indicou que nem sempre esses documentos estão permeados por uma concepção de Ciência e Tecnologia que permita uma compreensão adequada sobre a natureza do conhecimento científico e tecnológico. Os dados encontrados por Delizoicov, Lopes e Alves (2005) e Delizoicov, N. (2008) estão em sintonia com os resultados de outros estudos presentes na literatura da área. Pode-se dizer que os problemas sobre a formação do professor para o ensino de Ciências, nos anos iniciais do Ensino Fundamental, acham-se fartamente documentados, a exemplo das pesquisas citadas inicialmente. Portanto necessário se faz apontar alternativasque possam contribuir para uma melhor formação (inicial e continuada) desses professores, particularmente quanto ao ensino de Ciências. 21 Libâneo (2002) enfatiza que os professores dos anos iniciais do ensino fundamental precisam dominar conhecimentos e metodologias de campos específicos do conhecimento, tais como: Português, Matemática, História, Geografia, Ciências e, muitas vezes, artes e Educação Física. Isso quer dizer que é preciso deixar de priorizar somente os conhecimentos da Matemática e da Língua Portuguesa, como tradicionalmente vem ocorrendo nos anos iniciais, e introduzir nas aulas conteúdos de outras áreas do conhecimento, articulando-as sempre que possível. [...] não é suficiente tratar apenas das metodologias específicas como tem sido feito em boa parte dos cursos [...] isso significa ampliar o peso dos conteúdos específicos no currículo, ao lado das demais disciplinas, como os fundamentos da educação e outras necessárias para o perfil do profissional [...]. (LIBÂNEO, 2002, p. 85). Não se espera que os docentes dos anos iniciais sejam especialistas em cada uma das áreas do conhecimento, mas que adquiram a “capacidade de situar cada disciplina, cada noção, cada conteúdo [...] ensinado de modo a promover e intensificar o desenvolvimento da criança” (LIMA; MAUÉS, 2006, p.172). O curso de Pedagogia não poderia ter, nem tem o compromisso de formar especialistas nas várias áreas do conhecimento, tampouco o curso poderia dar conta de discutir um arcabouço de conhecimentos das Ciências Naturais que fosse suficiente para subsidiar as ações do professor em sala de aula. Então, ficam algumas indagações: quais conteúdos de Ciências inserir na formação do professor dos anos iniciais? Como instrumentalizar o futuro docente para articular conteúdos das diversas áreas do conhecimento? Lima e Maués (2006, p. 166) apontam ainda outras questões: [...] até que ponto o domínio de conteúdo de ciências é a saída ou a garantia para que se dê a construção de um ensino de qualidade para as crianças? Que tipo de conhecimento conceitual uma professora das séries iniciais precisa dominar para ensinar ciências nesse nível de ensino? Será que um bom conhecimento de conteúdos conceituais em ciências é suficiente para garantir um ensino de qualidade nas séries iniciais? A pesquisa sobre formação de professores cresceu na última década, não só no Brasil, como em outros países. A literatura decorrente é exaustiva ao anunciar os limites de uma educação científica pautada na mera transmissão de conhecimentos, 22 como também, os limites de uma formação de professores pautada em sua qualificação técnica. Praia et al. (2007, p. 147) enfatizam que, se “[...] queremos mudar o que os professores e alunos fazem nas aulas de Ciências, é preciso previamente modificar a epistemologia dos professores”. Para Carvalho e Gil-Pérez (2001) a prática pedagógica dos professores de Ciências está impregnada de uma formação ambiental adquirida na trajetória escolar, na condição de alunos, a qual permanece orientando suas ações pedagógicas. Os autores argumentam que tal formação persiste, “[...] devido, de um lado, ao seu caráter reiterativo e, de outro, por sua natureza de exemplo vivo, real, muito mais eficaz que qualquer explicação, o que obriga a que as propostas de renovação didática sejam também vivenciadas, vistas em ação” (CARVALHO; GIL- PÉREZ, 2001, p. 39-40). O docente iniciante buscará apoio na sua formação inicial, a qual, segundo Fleck (1986), tem peso considerável na atuação profissional. “[...] A forma de trabalho, a proposta dos problemas, o equipamento teórico e a aplicação prática se adquirem na fase concreta de formação, que é de onde se conhecem e se imitam os modelos [...] a introdução didática é um ‘conduzir dentro uma’ suave coerção [...]” (FLECK, 1986, p. 31 e 101). Deve-se reconhecer que, mesmo não havendo um tratamento explícito e sistemático dos aspectos epistemológicos nos cursos de formação de professores, uma visão está implícita no decorrer do ensino das várias disciplinas, as quais acabam por transmitir determinadas concepções sobre a produção do conhecimento e o processo ensino-aprendizagem, direcionando as práticas e os discursos pedagógicos, como também, o material didático em geral. Ou seja, os argumentos são convergentes no sentido de mostrar a força que as concepções epistemológicas dos professores têm na estruturação do ensino de Ciências. Convergentes também são os argumentos a respeito da necessidade de oferecer oportunidades para que os professores em formação inicial ou continuada possam identificar, problematizar e refletir sobre seus conhecimentos, suas concepções e suas práticas pedagógicas. 23 4.3 Proposições para o ensino de Ciências Delizoicov, D. (2006) a partir de considerações epistemológicas e pedagógicas, destaca o papel estruturante que uma dinâmica fundamentada nas categorias problematização e dialogicidade tem para a seleção e abordagem de conhecimentos científicos. O autor explora duas possibilidades apoiadas nessas categorias, as quais podem contribuir com a educação científica escolar: uma estruturada a partir da História da Ciência, e outra apoiada na perspectiva da Abordagem Temática. Relativamente ao uso da História da Ciência, Delizoicov, D. (2006) argumenta que, a partir da contextualização histórica da formulação e solução de problemas que deram origem à produção do conhecimento, oportuniza-se aos alunos não só a possibilidade de uma discussão de conteúdos de forma diferenciada, como também uma melhor compreensão da dinâmica da produção e da disseminação de conhecimentos científicos, desmistificando a noção de conhecimento pronto e acabado e da visão individual da produção do conhecimento científico. Quanto à Abordagem Temática, o autor destaca as relações a serem estabelecidas entre temas e dimensões problematizadora e dialógica, na estruturação e implementação de conceitos científicos, em programas de Ciências Naturais na educação escolar. Na sequência serão exploradas algumas alternativas referentes a essas duas possibilidades. a) A articulação história da Ciência e ensino de Ciências O estudo de Slongo e Delizoicov (2003) realizado em um curso de Ciências Biológicas sobre o tema “reprodução humana”, mostra que a transformação dos conteúdos, orientada pela incorporação de aspectos histórico-epistemológicos, quando adequadamente explorada no processo didático-pedagógico, auxilia a compreensão de que o conhecimento trabalhado a título de conteúdo de ensino, mesmo dado e utilizado como referência, não é algo acabado e definitivo, mas submetido a um permanente processo de construção e reconstrução. Assim, em oposição à prática de ensino promovida pela educação tradicional, para a qual os conhecimentos são narrados ou depositados, o Ensino de Ciências que incorpora a perspectiva histórico-epistemológica, possibilita a dialogicidade e a problematização dos conhecimentos, e ao fazê-lo, leva à compreensão de que os conhecimentos científicos são construções humanas, provisórias, sujeitas a 24 reformulações e influenciadas pelo contexto histórico-cultural. Tal perspectiva leva o professor a desenvolver uma atitude frente ao processo didático-pedagógico que parte do pressuposto de que o aluno também constrói e reconstrói ativamente o conhecimento, a partir de conhecimentos que já detém ao chegar na escola. Uma alternativa de mudança está na proposição de Matthews (1995), que argumenta em favor da incorporação de aspectos histórico-epistemológicos no ensino de Ciências. Para o autor, a História e Filosofia da Ciência, embora não seja a solução para todos os problemas enfrentados pelo ensino de Ciências, tem uma contribuição importante a dar, podendo [...] humanizar as ciências e aproximá-las dos interesses pessoais, éticos,culturais e políticos da comunidade; podem tornar as aulas de ciências mais desafiadoras e reflexivas, permitindo, desse modo, o desenvolvimento do pensamento crítico; podem contribuir para um entendimento mais integral de matéria científica, isto é, podem contribuir para a superação do ‘mar de falta de significação’ que se diz ter inundado as salas de aula de ciências, onde fórmulas e equações são recitadas sem que muitos cheguem a saber o que significam; podem melhorar a formação do professor auxiliando o desenvolvimento de uma epistemologia da ciência mais rica e mais autêntica, ou seja, uma maior compreensão da estrutura das ciências bem como do espaço que ocupam no sistema intelectual das coisas. (MATTHEWS, 1995, p. 165). Os estudos de Bastos (1998), Slongo e Delizoicov (2003), Leite, Ferrari e Delizoicov (2001), Delizoicov, Carneiro e Delizoicov (2004), Delizoicov, N. (2006), Scheid (2006) e Ferrari e Scheid (2006), entre outros, mostram o potencial da abordagem histórica no ensino de Ciências e na formação dos professores. A partir de recortes específicos, esses estudos defendem a inclusão da História da Ciência na abordagem de temas específicos da Biologia, no contexto da formação dos professores e mostram a possibilidade de essa abordagem contribuir para transformar os conteúdos e as práticas pedagógicas no ensino de Ciências. A aposta é de que episódios da História da Ciência explicitam elementos do processo de construção do conhecimento e, ao fazê-lo, favorecem uma compreensão mais adequada dos temas em estudo, como também das características da Ciência e do Cientista. 25 Para Moreno e Gatica (2010), a abordagem histórica de temas científicos na formação de professores favorece a construção de espaços de participação e de diálogo, orientados pela problematização do conhecimento. b) A Abordagem Temática A prática pedagógica de uma educação científica orientada pela dialogicidade e problematização do conhecimento, e apoiada na perspectiva de uma Abordagem Temática (DELIZOICOV et al., 2002), tem sido implementada através de distintas iniciativas. – O Projeto “Ensino de Ciências a partir de Problemas da Comunidade” (PERNAMBUCO et al., 1988), implantado em um município rural e em uma escola da capital do estado do Rio Grande do Norte, durante os anos de 1984 a 1987, envolveu professores em serviço dos anos iniciais do ensino fundamental. – O “Projeto Interdisciplinaridade via Tema Gerador” (PONTUSCHKA, 1993), implantado em escolas públicas da Rede Municipal de São Paulo, entre os anos de 1989 a 1992, envolveu professores em serviço das então oito séries do Ensino Fundamental. Além dessas, outras iniciativas sobre a implementação da Abordagem Temática na formação continuada de professores em redes públicas de vários municípios brasileiros são relatadas e analisadas por Silva (2004). Delizoicov, D. (2008) apresenta e faz uma análise de iniciativas que ocorreram em redes públicas de educação ao implementarem a Abordagem Temática e que se fundamentaram na concepção freireana de educação. Entre outros aspectos, são analisadas as necessidades formativas para que docentes do Ensino Fundamental possam vir a assumir práticas pedagógicas pautadas em uma abordagem temática. Também na proposição de uma abordagem temática para a estruturação de programas escolares, Snyders (1998) propõe a exploração de temas significativos que incorporem algum tipo de contradição, o que ele denomina de dimensão crítica, para a seleção e abordagem de conteúdos. Nesse sentido, Delizoicov, D. (2006) destaca que, para trabalhar conhecimentos científicos na escola, Snyders (1998, p. 136) propõe “[...] articular na programação dos conteúdos o que ele chama de ‘fascínio’ dos jovens por aparatos tecnológicos e explorar o tema ‘balanço benefício malefício da produção científico-tecnológica’”. Dessa forma, os conteúdos trabalhados, tanto na 26 formação inicial quanto na formação continuada, passam a ter significado para os professores. Delizoicov, D. (2006) chama atenção para aspectos que devem ser considerados no planejamento do professor quando a opção é pela abordagem de temas significativos. Segundo o autor, uma análise dos temas selecionados permitirá a localização de situações que, ao serem problematizadas, tenham o potencial de não só levantar os conhecimentos prévios dos alunos sobre as situações envolvidas nos temas selecionados, como também propiciar o reconhecimento da necessidade de se apropriarem de outros conhecimentos para a compreensão da situação-problema identificada. A pertinência de se considerar os conhecimentos prévios dos alunos no ensino de Ciências é apontada pelos PCNs, entre outros trabalhos presentes na literatura. Vale ainda lembrar que, na literatura há trabalhos que discutem e propõem uma articulação entre ensino de ciências e outras áreas do conhecimento, por exemplo, ciência e literatura infantil (FREITAS et al., 2004); o uso de material de divulgação científica no ensino de ciências (ROSA, 2002); trabalhos que articulam visitas a Museus com ensino de ciências (MARANDINO, 2001) e trabalhos que recomendam diversas possibilidades de se promover a alfabetização científica nos anos iniciais da escolarização (LORENZETTI; DELIZOICOV, 2001). Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2009) apresentam, além de uma sequência didática para a abordagem de conteúdos denominada de “Três Momentos Pedagógicos”, proposições para o ensino e para a formação de professores de Ciências, que contemplam tanto a História da Ciência quanto a Abordagem Temática. 27 5 A IMPORTÂNCIA DA AULA PRÁTICA PARA A CONSTRUÇÃO SIGNIFICATIVA DO CONHECIMENTO Fonte:st.depositphotos.com No contexto atual observa-se uma constante busca pelo aperfeiçoamento dos processos educativos, visto que o modelo de educação tradicional tem sido alvo de muitas críticas. Nota-se a necessidade de aliar educação à inovação, criatividade e modernização na sala de aula, visando atingir uma geração cada vez mais informada e tecnológica, onde a aula tradicional está perdendo espaço. Para Penin e Vasconcellos (1994; 1995 apud DEMO, 2011, p.9) “a aula que apenas repassa conhecimento, ou a escola que somente se define como socializadora do conhecimento, não sai do ponto de partida, e, na prática, atrapalha o aluno, porque o deixa como objeto de ensino e instrução. Vira treinamento”. Por tanto, para possibilitar a aprendizagem significativa é necessário transformar o aluno em sujeito da ação de aprender. Segundo Demo, cabe ao professor competente conduzir essa aprendizagem significativa, orientando o aluno permanentemente para expressar-se de maneira 28 fundamentada, exercitar o questionamento e formulação própria, reconstruir autores e teorias e cotidianizar a pesquisa. O docente pode utilizar diferentes recursos, com o objetivo de tornar o conteúdo teórico mais interessante, motivador e próximo da realidade. O uso de apresentações de slides, vídeos, debates, feiras, atividades práticas, entre outros, procura tornar mais fácil o aprendizado e compreensão dos conteúdos programáticos. Nas disciplinas da área de Ciências da Natureza as saídas de estudos e as aulas práticas em laboratórios tornam-se importantes instrumentos de pesquisa, permitindo ao aluno experimentar situações problematizadas e vivenciar a teoria trabalhada em sala de aula. Demo salienta que base da educação escolar é a pesquisa, e através dela é possível desenvolver no aluno o questionamento sistêmico e reconstrutivo da realidade. Essa reconstrução compreende o conhecimento inovador e sempre renovado, tendo como base a consciência crítica. Dessa forma, o aluno inclui a sua própria interpretação, formulação pessoal, aprende a aprender e a saber pensar. Diante dessa realidade, esse estudo objetiva analisar a visão do professor da área das Ciênciasda Natureza sobre a importância da vivência da aula prática na construção e/ou aperfeiçoamento do conhecimento do aluno. Para tanto, foi elaborado um questionário quali-quantitativo aplicado a dez professores das áreas das Ciências da Natureza do Ensino Fundamental Anos Finais e Ensino Médio de escolas das redes públicas e particulares. 5.1 Aulas práticas na aprendizagem significativa A busca por um modelo de ensino focado no ensino-aprendizagem significativo transcende a abordagem tradicional, baseada na transferência de informações do educador para o educando de maneira unidirecional, e procura desenvolver um sujeito crítico e questionador, reconstrutor da realidade. Muitos modelos de ensino atuais baseiam-se na teoria do desenvolvimento cognitivo de Piaget. Segundo ele, a mente humana tende a funcionar em equilíbrio e a aumentar constantemente seu grau de organização interna e de adaptação ao meio. Quando submetida a novas informações esse equilíbrio é rompido e a mente reestrutura-se, construindo novos esquemas de assimilação e buscando atingir 29 novamente o equilíbrio, permitindo assim o desenvolvimento cognitivo (MOREIRA, 1999). Dessa forma, ensinar significa provocar o desequilíbrio na mente do aluno para que ele, procurando o reequilíbrio, se reestruture cognitivamente e aprenda. Outra questão importante, que vai ao encontro da teoria da aprendizagem construtivista de Vygostsky e Piaget, salienta que os conhecimentos prévios dos alunos devem ser valorizados, pois são importantes na construção de estruturas mentais. Os mapas conceituais já formados permitem descobrir e redescobrir outros conhecimentos (VON LINSINGEN, 2010). Conforme Von Linsingen “o ideal é articular as diferentes abordagens de acordo com a situação de ensino”. O uso de teorias de ensino diferentes enriquece o trabalho em sala de aula, portanto, podemos somar, por exemplo, a abordagem construtivista e a cognitiva objetivando qualificar o processo de aprendizagem. Nessas perspectivas, as atividades experimentais constituem uma relevante ferramenta que permite ao professor constatar e problematizar o conhecimento prévio dos seus alunos, estimular a pesquisa, a investigação e a busca da solução de problemas. A postura experimental permite à exploração do novo e à incerteza de se alcançar os resultados esperados da pesquisa, além da ideia de tornar o aluno o sujeito da ação (FRACALANZA et al., 1986 apud RONQUI, 2009). A experimentação possibilita ao estudante pensar sobre o mundo de forma científica, ampliando seu aprendizado sobre a natureza e estimulando habilidades, como a observação, a obtenção e a organização de dados, bem como a reflexão e a discussão. Assim é possível produzir conhecimento a partir de ações e não apenas através de aulas expositivas, tornando o aluno o sujeito da aprendizagem (VIVIANI; COSTA, 2010). Nas disciplinas da área das Ciências da Natureza, as aulas práticas de laboratório são de fundamental importância, pois permitem que os alunos experienciem o conteúdo trabalhado em aulas teóricas, conhecendo e observando organismos e fenômenos naturais, manuseando equipamentos, entre outras coisas interessantes. Segundo Viviani e Costa as atividades práticas são um recurso ou complemento às aulas teóricas. Porém é preciso ter cuidado ao planejar essas atividades para garantir que as mesmas proporcionem um espaço de reflexão, desenvolvimento e construção de ideias, ao lado de conhecimentos de procedimentos e atitudes, não se limitando a 30 nomeações e manipulações de vidrarias e reagentes (BRASIL, 1998 apud RONQUI, 2009). Para Ronqui as aulas práticas têm seu valor reconhecido. Elas estimulam a curiosidade e o interesse de alunos, permitindo que se envolvam em investigações científicas, ampliem a capacidade de resolver problemas, compreender conceitos básicos e desenvolver habilidades. Além disso, quando os alunos se deparem com resultados não previstos, desafia sua imaginação e seu raciocínio. As atividades experimentais, quando bem planejadas, são recursos importantíssimos no ensino. Apesar disso, contata-se que essas atividades representam uma parcela muito pequena das aulas realizadas. Para Viviani e Costa uma das dificuldades do processo de ensino-aprendizagem nas aulas de Ciências é a falta de atividades práticas e, consequentemente, a carência da aproximação dos conteúdos abordados com a realidade do aluno. Algumas hipóteses para esse fato são: a falta de tempo para a preparação do material, a insegurança no controle da turma, a falta de conhecimento para organizar experiências e a carência de equipamentos e instalações adequadas. 5.2 A Pesquisa Sarah Luchese Peruzzi e Luciana Fofonka organizaram um trabalho através de uma pesquisa quali-quantitativa, sobre a importância da aula prática na construção do conhecimento do aluno na visão do educador. Para realizar essa pesquisa foi elaborado um questionário que consta de sete perguntas principais sobre o tema “Aulas Práticas” O mesmo foi impresso e entregue para dez professores das áreas das Ciências da Natureza do Ensino Fundamental Anos Finais e Ensino Médio, de escolas da rede de ensino pública e privada. Dentre as escolas havia uma escola municipal de ensino fundamental de Porto Alegre, duas escolas estaduais de ensino médio, sendo uma em Porto Alegre e outra em Gravataí, e uma escola de ensino médio da rede privada de Porto Alegre. 31 MODELO QUESTIONÁRIO SOBRE AULAS PRÁTICAS Nome: Professor de: ( ) Ciências – EF ( ) Biologia EM ( ) Química EM ( ) Física EM Escola da rede: ( ) Privada ( ) Pública Municipal ( ) Pública Estadual ( ) Ensino Fundamental ( ) Ensino Médio Nome da Escola:_____________________________ 1. As aulas práticas contribuem para construção de conhecimento significativo do aluno (ensino-aprendizagem)? ( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Discordo 2. As atividades práticas contribuem para o desenvolvimento de habilidades e competências do aluno? ( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Discordo 3. Através da aula prática é possível trabalhar a problematização no ensino de Ciências? ( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Discordo 4. A aula prática desperta o interesse do aluno sobre o assunto trabalhado? ( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Discordo 5. Tu realizas aulas práticas? ( ) Sim ( ) Não Se a tua resposta para a questão 5 for “Sim”: 5.1. Com qual frequência? ( )Trimestral ( ) Mensal ( ) Quinzenal ( ) Semanal ( ) Não definido 5.2. Tu utilizas as atividades práticas para: ( ) complementar a teoria já trabalhada em sala de aula. ( ) introduzir uma matéria nova. ( ) outros.______________________________________________________ 5.3 Tu utilizas recursos tecnológicos para desenvolver as atividades práticas? ( ) Sim ( ) Não 32 Se sim, qual (is)?_________________________________________________ 5.4. Tu encontras dificuldades na realização de aulas práticas? ( ) Sim ( ) Não Se sim, qual (is)? ( ) Falta de espaço físico (laboratório) ( ) Falta de material ( ) Falta de tempo ( ) Dificuldade de desenvolver aula prática para alguns conteúdos 6. A aula prática pode constituir um instrumento avaliativo? ( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Discordo 7. A aula prática se enquadra nas boas práticas pedagógicas e na inovação? ( ) Concordo ( ) Concordo Parcialmente ( ) Discordo O espaço abaixo é destinado a comentários, críticas e sugestões: _____________________________________________________ Para as perguntas: “As aulas práticas contribuem para construção de conhecimento significativo do aluno (ensino-aprendizagem)? ”; “As atividades práticas contribuem para o desenvolvimento de habilidadese competências do aluno? ” e “As aulas práticas despertam o interesse do aluno sobre o assunto trabalhado? ” os professores pesquisados concordaram unanimemente. Já para a pergunta “Através da aula prática é possível trabalhar a problematização no ensino de Ciências? ” Dos dez entrevistados apenas um dos professores concordou parcialmente. Todos os pesquisados realizam aulas práticas, porém com frequência variável conforme o gráfico - figura 1. 33 Figura 1. Gráfico de frequência de aulas práticas. Fonte: Sarah Luchese Peruzzi, 2013. Quando perguntados em relação ao objetivo da aula as respostas estão apresentadas no gráfico – figura 2. Figura 2. Gráfico de objetivos da realização da aula prática. Fonte: Sarah Luchese Peruzzi, 2013. O gráfico da figura 1 mostra que a maioria dos professores realiza as atividades práticas numa frequência trimestral. 34 Quanto ao objetivo dessas aulas, os pesquisados poderiam escolher mais de uma alternativa. Nove indicaram que utilizam essa metodologia para complementar a teoria previamente trabalhada em sala de aula e quatro para introduzir uma matéria nova. Além disso, dois professores marcaram a opção outros. Para a pergunta: “Tu encontras dificuldades na realização de aulas práticas? ” A grande maioria respondeu sim. E quando perguntados sobre quais dificuldades encontras, as respostas se dividiram em falta de material, falta de tempo e dificuldade de desenvolver aula prática para alguns conteúdos conforme mostra o gráfico – figura 3. Essa questão também permitia a marcação de mais de uma opção. Figura 3. Gráfico sobre as dificuldades encontradas na elaboração de aulas práticas.Fonte: Sarah Luchese Peruzzi, 2013. Cinco professores indicaram que utilizam recursos tecnológicos nas aulas. Para a pergunta “A aula prática pode constituir um instrumento avaliativo? ” Dois pesquisados concordam parcialmente e o restante concorda. E para a última questão “A aula prática se enquadra nas boas práticas pedagógicas e na inovação? ” Dois pesquisados concordaram parcialmente, quando o restante concordou. 35 5.3 Sugestões de atividades práticas Fonte:3.bp.blogspot.com Tendo em vista que o presente artigo enfatiza a importância da aula prática, segue abaixo algumas sugestões de atividades que possibilitam desenvolver a experimentação: - Saída de estudos sobre fatores bióticos e abióticos e/ou sobre plantas e fungos no pátio da escola: Essa atividade explora o ambiente da escola, permite que o professor e os alunos reconheçam esse local e identifiquem fatores não vivos, como as construções e móveis, e fatores vivos, como plantas, fungos e alguns animais encontrados no local, torna os estudantes detetives da natureza; - Aula prática de Microscopia: “Observação de células animais (esfregaço da bochecha) e vegetal (planta aquática Elodia sp.)”: Para a realização dessa aula é necessário que a escola tenha um laboratório com microscópios ópticos, além disso, são necessárias lâminas e lamínulas, palito de picolé, corante azul de metileno e a planta aquática. Os alunos devem, com o auxílio do professor, montar as lâminas com os materiais biológicos animal e vegetal e observá-las ao microscópio; - Aula prática do sistema sensorial: “Estimulando os cinco sentidos”: Essa aula permite ao docente explorar diferentes sensações nos estudantes, possibilitando um 36 melhor entendimento da íntima relação entre os sistemas nervoso e sensorial. É preciso montar cinco experimentos, um para cada sentido (visão, gustação, tato, olfato e audição) e para facilitar a preparação do material, divida os alunos em grupos de cinco e cada integrante do grupo deverá escolher um sentido para experienciar e relatar para os colegas: - Visão: com uma lupa manual e uma folha de papel vegetal, próximo a uma janela é possível observar como a imagem se forma na retina e entender de forma prática o processo da visão; a pessoa deve parar de frente para a janela, não muito próximo, e colocar em frente ao seu rosto o papel vegetal, em seguida, posicionar a lupa entre a folha e a janela, observando a imagem que se forma; - Gustação: para estimular os quimiorreceptores da língua e também do nariz, prepare três soluções: água com açúcar (é preciso saber se existem alunos diabéticos), água com sal e suco de limão sem açúcar; pingue as soluções, uma de cada vez, na língua do estudante e peça para que ele interprete o gosto sentido (se o aluno quiser, pode vendar os olhos); - Tato: pegue duas caixas de isopor que caibam uma mão aberta dentro e uma terceira caixa um pouco maior; em uma das caixas coloque água bem gelada, em outra coloque água quente (cuidado para não ser muito quente) e na última caixa coloque água a temperatura ambiente; os alunos devem colocar ao mesmo tempo uma mão na água quente e a outra na água fria, em seguida deve colocar as duas mãos, também ao mesmo tempo, na água a temperatura ambiente, relatando as sensações sentidas; esse experimento permite estimular os termo receptores presentes na pele; - Olfato: pegue diferentes substâncias com odores distintos, como chocolate em pó, café, canela, amaciante de roupa, leite, aproxime do nariz do estudante para estimular seus quimiorreceptores e peça para ele identifique os cheiros sentidos (se o aluno quiser, pode vendar os olhos); - Audição: pegue um diapasão e outra estrutura de metal qualquer, bata o diapasão no metal, e aproxime-o da orelha do aluno que deve relatar o que percebeu da experiência; também é possível prende um fio de náilon em dois diapasões e, batendo com o metal em um deles, observar as ondas sonoras se propagando pelo fio; 37 - Aula prática do sistema nervoso: “Caça ao tesouro (decifrando a pista) ”: Para a realização dessa aula é preciso dividir a turma em aproximadamente seis grupos e produzir um tesouro e uma pista para cada grupo. Os tesouros podem ser caixas de papelão com balas, por exemplo, e devem ser escondidos pela escola, e as pistas devem ser elaboradas de acordo com a localização do mesmo. Escolha uma frase para cada pista e crie um código para cada uma, transformando as letras em números ou embaralhando-as, invertendo as palavras, escrevendo com giz de cera branco, entre outras opções. Peça que os alunos listarem todas as ações realizadas durante a atividade (decifrar a pista, respirar, andar, etc.) e posteriormente relacione-as com as funções de coordenação do corpo executadas pelo sistema nervoso; - Aula prática “Cultivando bactérias e fungos”: Para essa atividade é necessário que o professor prepare previamente o meio de cultura (gelatina, açúcar e um pouco de água) e distribua-o em aproximadamente quatro recipientes pequenos com tampa. Com um cotonete os alunos deverão coletar material em diferentes locais, como no sapato, no pé, no bebedouro, entre outras opções, e espalhar esse material sobre o meio de cultura. Posteriormente deve colocar dois recipientes em local quente e úmido e os outros dois em local mais ensolarado, observando o crescimento dos micro- organismos. Se a escola tiver microscópios e se houver crescimento bacteriano, pode- se preparar uma lâmina com esses seres vivos para observação. É importante ressaltar que para aprimorar o desenvolvimento das atividades acima se torna indispensável à elaboração de um roteiro de aula prática. Esse pode ser entregue em uma folha ou então copiado no caderno. 5.4 Considerações Com a análise do questionário é possível identificar que há uma concordância entre os pesquisados em relação à importância da aula prática para a construção do conhecimento significativo do aluno. Além disso, a maioria acredita que essas atividades contribuem para o desenvolvimento de habilidades e competências, permitem trabalhar a problematização em sala de aula e despertam o interesse do aluno.38 Um dos professores pesquisados comentou, no espaço destinado para isso: “Acredito que tanto as aulas práticas como as saídas de campo são instrumento imprescindíveis para a formação do cidadão crítico e do pensamento científico- metodológico. Além de elucidarem os assuntos já trabalhados dentro do âmbito teórico, estes instrumentos (semelhantes em aparência, estrutura e objetivos) proporcionam e impulsionam a geração de novas questões e ideias, matéria-prima das ciências”. Todos os educadores pesquisados realizam aulas práticas e observa-se que a frequência dessas aulas indicada pela maioria é trimestral, por tanto, são realizadas entorno de três aulas práticas durante todo o ano letivo. Apenas um professor realiza essas atividades quinzenalmente e dois mensalmente. Essas aulas são desenvolvidas com o objetivo principal de complementar a teoria previamente trabalhada em sala de aula reforçando e fixando o conteúdo e também são utilizadas, por alguns, para introduzir uma nova matéria. Dois pesquisados as realizam para despertar o interesse do aluno, levantar questionamentos e trabalhar a responsabilidade em sala de aula. Conforme Luca (2007, p. 120 apud VIVIANI; COSTA, 2010) as atividades práticas precisam estar vinculadas a aula teóricas, pois quando desenvolvidas sem fundamentação teórica não favorecem o processo de aprendizagem. Os professores apontaram que a maior dificuldade para a realização dessas aulas é a falta de material, seguido da falta de tempo e, por último, a dificuldade de desenvolver aula prática para alguns conteúdos. Um dado interessante apresentado foi que ninguém apontou o item falta de espaço físico (laboratório), portanto esse não é um fator limitante para o grupo. No espaço destinado aos comentários um professor relata: “certos conteúdos são difíceis de demonstrar de maneira prática, principalmente os de 8º ano, onde os vídeos são mais interessantes. A falta de material na escola e a demora para serem adquiridos dificulta o trabalho planejado. A falta de interesse dos alunos também atrapalha, pois eles te desmotivam, dizendo que tudo é chato, e etc. Mas ainda há alunos bem interessados. ” Segundo Silva e Zaton (2000, p.182 apud VIVIANI; COSTA, 2010) os docentes, de modo geral, indicam que a carência de aulas práticas está relacionada com a falta de materiais, o número elevado de alunos por turma e a reduzida carga horária. Para Viviani e Costa (2010, p.53) os materiais utilizados em atividades experimentais, na maioria dos casos, são de baixo custo e fáceis de serem 39 conseguidos ou improvisados, caso isso não comprometa o experimento. É necessário adequar-se, da melhor maneira possível, a realidade da escola. Para tanto, é preciso usar a criatividade, força de vontade e disposição. Dessa forma, o professor pode procurar referências em livros didáticos, artigos científicos e sites da internet, buscando roteiros que sejam viáveis ou que possibilitem adaptações. Como exemplo de fonte de pesquisa o site Monografias – Escola Brasil (2013) traz o artigo “Laboratório Divergente Alternativo para o Ensino de Física”, além dos artigos “Construindo aparelhagens de laboratório com materiais alternativos - PIBID/IFPB” (2013) e “A utilização de materiais alternativos no ensino de Química: um estudo de caso na E.E.E.M. Liberdade do município de Marabá-Pará” (2013), entre muitos outros. Cinco professores apontaram que utilizam recursos tecnológicos para desenvolver e enriquecer as atividades práticas, como computador para pesquisa, projeções, telefones celulares e tablets. Machado e Santos (2004, p. 235 apud VIVIANI; COSTA, 2010) citam que as tecnologias fornecem boas perspectivas para aprimorar as práticas educacionais. A análise das duas últimas questões “A aula prática pode constituir um instrumento avaliativo? ” e “A aula prática se enquadra nas boas práticas pedagógicas e na inovação?” permite concluir a importância dessa ferramenta metodológica como instrumento avaliativo, além de ser considerada pelo grupo uma boa prática pedagógica. Segundo Reses (2010, p. 58) no processo de ensino-aprendizagem a avaliação deve ser uma atividade constante, que permeia as práticas pedagógicas. Através da análise geral das perguntas do questionário aplicado, podemos concluir que o grupo pesquisado considera importante o desenvolvimento de aulas práticas e busca realizá-las, porém encontra algumas dificuldades. Provavelmente essas dificuldades se reflitam na frequência reduzida de aula práticas realizadas durante o ano letivo. Além disso não houve diferenças significativas entre as respostas de professores de escolas públicas e privadas para as respostas do questionário. 40 6 A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS Fonte:nova-escola-producao.s3.amazonaws.com A atividade experimental visa aplicar uma teoria na resolução de problemas e dar significado a aprendizagem da ciência, constituindo-se como uma verdadeira atividade teórico-experimental (DELIZOICOV; ANGOTTI, 2000). Pensando nisso, é importante compreender como o experimento tem sido utilizado em sala, a fim de contribuir para uma reflexão que considere os conteúdos teóricos relacionando-os com o cotidiano do aluno. O ensino de ciências, apesar de ser fascinante e despertar uma curiosidade muito grande nas pessoas, pode passar a ser muito superficialmente executado pelo fato de o professor não saber utilizar ou não ter conhecimento deste potencial característico da disciplina. O professor da área de ciências deve ter uma visão do quanto é interessante para as crianças e adolescentes perceber e entender os acontecimentos do mundo que os rodeia e a partir dessa visão ele pode deixar o estudo muito mais atraente e significativo, utilizando para isso muitos artifícios, um deles é a implantação de aulas de experimentação em sua metodologia de ensino (BESTEL et. al., 2005). O professor como detentor deste conhecimento e possuidor da postura investigativa, ou seja, aquele que tem vontade de pesquisar novas respostas para questões ainda não resolvidas deve desafiar seu aluno para que ele produza e crie 41 novos conceitos através da reflexão da experiência proposta pelo docente. (ZÔMPERO; PASSOS; CARVALHO, 2012, p. 44). As atividades de experimentação por muito tempo foram introduzidas aos alunos de duas maneiras equivocadas. Na primeira delas, com caráter ilustrativo, segundo a escola tradicional, a experiência aparecia apenas após a explicação de um conhecimento de forma teórica, a fim de memorizar e comprovar a informação dada. Já na segunda maneira, temos a experiência seguindo rígidos guias, não incentivando a curiosidade evitando erro e realizadas como “receitas de bolo” (GASPAR, 2009). Gaspar (2009) destaca que a atividade experimental tem vantagens sobre a teórica, porém ambas devem caminhar juntas, pois uma é o complemento da outra. O autor enfatiza que o experimento sozinho não é capaz de desencadear uma relação com o conhecimento científico, e sim a junção da teoria com a prática. O autor ainda ressalta as vantagens das aulas práticas, demonstrativas ou experimentais. A primeira vantagem que se dá no decorrer de uma atividade experimental é o fato de o aluno conseguir interpretar melhor as informações. O modo prático possibilita ao aluno relacionar o conhecimento cientifico com aspectos de sua vivência, facilitando assim a elaboração de significados dos conteúdos ministrados. A segunda vantagem é a interação social mais rica, devido à quantidade de informações a serem discutidas, estimulando a curiosidade do aluno e questionamentos importantes. Como terceira vantagem, vemos que a participação do aluno em atividades experimentais é quase unânime. Isso ocorre por dois motivos: “a possibilidade da observação direta e imediata da resposta e o aluno, livre de argumentos de autoridade, obtém uma resposta
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