AULA 05 - A IMPORTÂNCIA DAS HABILIDADES DE PENSAMENTO E APRENDIZAGEM EM CIÊNCIAS

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FUNDAMENTOS E PRÁTICA NO ENSINO 
DE CIÊNCIAS DA NATUREZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Olá! 
Nesta aula, veremos a importância das habilidades de pensamento e 
aprendizagem em ciências, seguido por uma discussão sobre a natureza da ciência 
e as suas ligações com uma abordagem de ensino e aprendizagem com base na 
indagação. Exploraremos a relação entre as habilidades de indagação, o 
conhecimento procedural e as habilidades processuais, com a distinção feita entre 
as habilidades procedurais que são habilidades de pensamento e aquelas que são 
habilidades motoras. 
A introdução à pesquisa também considera a aceleração cognitiva e a 
abordagem da Aceleração Cognitiva pelo Ensino de Ciências (CASE) ao ensino de 
ciências. Ressalta-se a importância da metacognição e de esquemas/modelos de 
raciocínio. 
Bons estudos! 
 
 
 
AULA 5 - 
A IMPORÂNCIA DAS 
HABILIDADES DE 
PENSAMENTO E 
APRENDIZAGEM EM 
CIÊNCIAS 
 
 
5. A IMPORTÂNCIA DAS HABILIDADES DE PENSAMENTO E 
APRENDIZAGEM EM CIÊNCIAS 
As habilidades que sustentam a atividade científica penetram no âmago do que 
a ciência é essas habilidades que são inerentemente científicas por natureza 
capacitam o aluno a obter percepções sobre o mundo ao redor dele e a compreender 
esse mundo a partir de uma perspectiva científica. Essas habilidades exigem que o 
aluno se envolva no pensamento. 
O desenvolvimento das habilidades de indagação científica das crianças é 
fundamental para que elas desenvolvam a sua compreensão sobre a ciência. 
Portanto, essas habilidades são identificadas junto com exemplos de como isso pode 
ser alcançado. 
5.1 Natureza da ciência 
Em resposta à pergunta “O que é ciência?”, Howe et al. (2009), afirmaram que 
um aspecto importante para definir a natureza do assunto tem a ver com as 
explicações que nos ajudam a compreender o mundo pelo uso da evidência e da 
lógica. Para alcançar essas explicações, os cientistas se envolvem em atividades que 
demandam uma combinação de habilidades, atitudes e conceitos. De modo 
significativo, os educadores em ciências consideram os tipos de habilidades usadas 
como fatores-chave para definir que a natureza de uma atividade é científica. 
Ao decidir quais habilidades devem compor o programa de estudo em ciências 
nas escolas do ensino fundamental, um grupo de vanguarda com cientistas e 
educadores de ciências chegou ao entendimento compartilhado de que as duas 
habilidades – as de pensamento e as processuais – eram essenciais (OSBORNE et 
al., 2003). Eles sugeriram que o currículo escolar deveria incluir o ensino de métodos 
científicos e testes críticos, a diversidade de pensamento científico, o papel da 
hipótese e da predição, a relação entre ciência e questionamento, a análise e a 
interpretação dos dados. 
Em um estudo adicional, que examinava a natureza da ciência, as opiniões de 
um grupo de cientistas atuantes revelaram ideias semelhantes com “[...] esmagador 
consenso sobre a importância dos dados empíricos no desenvolvimento e na 
justificativa do conhecimento científico” (SCHWARTZ; LEDERMAN, 2008, p. 747). 
 
 
Também emergiu desse estudo a necessidade de que a educação em ciências amplie 
a gama de experiências de indagação científica para o aluno. Na verdade, houve o 
consenso de que ensinar às crianças apenas uma abordagem ou método em ciência 
não lhes irá fornecer uma autêntica experiência científica. 
Esses estudos refletem o consenso geral entre os cientistas e pesquisadores 
de que os procedimentos de apoio à construção do conhecimento científico precisam 
de um lugar de destaque no ensino e na aprendizagem em ciências. Por conseguinte, 
é evidente que as habilidades de indagação exercem um papel importante no 
desenvolvimento da compreensão da natureza da ciência pelas crianças. 
Mas quais habilidades de indagação devem constituir uma característica tão 
central no ensino e na aprendizagem de ciências nas escolas de ensino fundamental? 
Howe et al. (2009) e Harlen e Qualter (2004), concordam que as habilidades de 
indagação científica podem ser divididas naquelas de natureza mental e nas de 
natureza física, reconhecendo, assim, que existe um elemento de “fazer” na ciência. 
Assim, além de desenvolver a capacidade mental de perguntar, prever, planejar, 
interpretar e refletir, as crianças também vão observar, medir e fisicamente explorar 
seu ambiente. 
Ao descrever as habilidades de indagação, Harlen (2006), identifica sete 
resultados para a educação de ciências, em termos de desenvolvimento pelos alunos 
das “habilidades processuais”. Ela afirma que a educação em ciências deve contribuir 
para que os alunos tenham a capacidade de suscitar perguntas que podem ser 
respondidas pela investigação; desenvolver hipóteses sobre como eventos e inter-
relações podem ser explicados; fazer previsões com base em hipóteses; usar a 
observação para coletar informações; planejar e usar a investigação para procurar 
padrões e testar ideias; interpretar as evidências e tirar conclusões válidas; e 
comunicar, relatar e refletir sobre os procedimentos e as conclusões (HARLEN, 2006, 
p. 38). 
Goldsworthy, Watson e Wood-Robinson (2000), desenvolveram um vínculo 
extra entre indagação, habilidades processuais e habilidades de pensamento. 
Concluíram que a indagação científica deve ser vista como um processo cognitivo em 
que as crianças necessitam desenvolver estratégias de pensamento, a fim de 
progredir em seu trabalho investigativo. Esse princípio sugere que o desenvolvimento 
da capacidade de pensamento das crianças orientará suas atividades práticas e as 
 
 
capacitará a explorar ao máximo os dados que coletam. O trabalho de Goldsworthy e 
colaboradores, como parte do projeto AKSIS (ASE-King’s College London Science 
Investigations in Schools, ou Investigações de Ciências nas Escolas, projeto conjunto 
da Association for Science Education e do King’s College London), levou à criação de 
uma série de atividades distintas, projetadas para ajudar as crianças a desenvolver 
suas habilidades de indagação (GOLDSWORTHY; WATSON; WOOD-ROBINSON, 
2000). 
A abordagem defendida pela equipe de investigação foi ensinar habilidades por 
meio de atomização das investigações em processos distintos e separados. Embora 
essa abordagem possa ser útil no direcionamento específico das necessidades de 
desenvolvimento dos alunos e também quando se considera os diferentes processos 
que compõem uma indagação, Howe et al. (2009), mostraram-se preocupados em 
que o ensino de cada processo em separado pudesse levar as crianças a acreditarem 
que a ciência é um conjunto de procedimentos padrão a serem seguidos. Isso pode 
estar em desacordo com a experiência real. 
 Por exemplo, uma indagação pode começar com uma pergunta que está 
sendo gerada em resposta a uma observação. Após produzir um plano provisório e 
executar explorações preliminares, a criança talvez queira revisitar e rever sua 
pergunta original. Claro, nessas circunstâncias, o método científico não pode ser visto 
como uma sequência pura (HOWE et al., 2009). Apesar dessa objeção quanto à 
atomização das investigações, não deixa de ser uma abordagem digna de 
consideração, em especial para o desenvolvimento de habilidades que as crianças 
acham difíceis. Por exemplo, os recursos do AKSIS almejam a habilidade de 
interpretação de dados, uma das mais difíceis habilidades de indagação a serem 
desenvolvidas (WATSON; GOLDSWORTHY; WOOD-ROBINSON, 1998). 
5.2 Desenvolvimento conceitual por aprendizagem ativa 
Harlen e Qualter (2004), argumentam que a atividade prática está no âmago do 
ensino de ciências no ensino fundamental, porque as crianças aprendem melhor a 
partir de experiências de primeira mão. No entanto, eles também afirmam que o valor 
da experiência prática é acentuado por discutir e compartilhar ideias com os outros. 
Eles sugerem que as criançasprecisam de oportunidades para pensar sobre o que 
 
 
estão fazendo e por que estão fazendo, não só experimentar uma sequência de 
instruções. Além disso, as perguntas das crianças precisam ser valorizadas, e elas 
precisam ser incentivadas a ver o mundo sob prismas diferentes. Por exemplo, as 
crianças devem ser apoiadas no desenvolvimento de sua consciência sobre a 
validade das experiências dos outros. 
Além disso, Millar (2010) explica que a ciência prática deve envolver a 
aplicação de “braços e cérebros” se quiser ser eficaz no desenvolvimento da 
compreensão dos conceitos científicos pelas crianças. Para concretizar isso, elas 
precisam ser desafiadas pelo questionamento e receber oportunidades para se 
envolver em debates, para que uma ponte possa ser construída entre o “domínio dos 
fatos observáveis” e o “domínio das ideias” (HARLEN; QUALTER, 2004; MILLAR, 
2010). 
Isso é significativo à luz da conclusão de Ward e Roden (2005), de que alunos 
no ensino fundamental podem ter dificuldades na interpretação dos dados, porque não 
é dedicado tempo suficiente a esse aspecto da aprendizagem em ciências.Esses 
achados sugerem que as crianças precisam de tempo para descobrir as conexões 
entre suas experiências no trabalho prático e no desenvolvimento conceitual. 
5.3 Desenvolvimento estruturado das habilidades de pensamento 
É notório que algumas habilidades processuais são habilidades de 
pensamento, enquanto outras são habilidades motoras sensoriais. Enfatizando o 
desenvolvimento das habilidades de pensamento, o Projeto Ideias Brilhantes, 
implementado na Oxford Brookes University, adotou a taxonomia de Bloom (1956), 
das habilidades de pensamento e considerou como as crianças podem ser 
incentivadas a desenvolver habilidades de ordem superior por meio do ensino de 
ciências e, em particular, o uso da fala pelas crianças em um contexto científico 
(ASTRAZENECA SCIENCE TEACHING TRUST, 2013). Os pesquisadores do projeto 
identificaram como a educação em ciências pode apoiar o desenvolvimento dessas 
habilidades de pensamento de ordem superior, como síntese, avaliação e análise. O 
trabalho colaborativo e investigativo pode proporcionar às crianças oportunidades de 
se envolver no nível mais alto de pensamento e debate. As habilidades de síntese, 
como hipotetizar, que mostram originalidade por meio da criação, invenção ou 
 
 
composição, são partes importantes do processo de planejamento. As habilidades de 
avaliação (julgar, classificar e dar opiniões) e as habilidades analíticas (categorizar e 
comparar, distinguir entre fato e opinião) podem ser importantes para interpretar as 
evidências e tirar conclusões. 
Estimular o pensamento de alto nível é também um dos objetivos da 
abordagem Aceleração Cognitiva pelo Ensino de Ciências (CASE) para o ensino de 
habilidades de pensamento nas escolas dos anos iniciais do ensino fundamental 
(ADEY; SERRAT, 2010). A CASE, sustentada pelo trabalho de Piaget e Vygotsky, é 
a base dos programas de intervenção publicados por Nelson, intitulados Vamos 
pensar! (ADEY; ROBERTSON; VENVILLE, 2001) e Vamos pensar por meio da 
ciência! (ADEY et al., 2003). Na sua essência, estão os três principais pilares da 
aceleração cognitiva que a equipe de pesquisa do CASE identificou como essenciais 
para a estimulação das habilidades de pensamento. 
Em primeiro lugar, o “conflito cognitivo” é a fase em que o aluno recebe um 
desafio ao seu nível atual de compreensão. Essa parte do programa baseia-se no 
trabalho de Piaget em particular. Lançar o desafio no nível correto para o aluno é de 
grande importância – não deve ser muito fácil nem além do potencial do aluno para o 
desenvolvimento. Na fase seguinte, influenciada pela obra “Construtivismo Social”, de 
Vygotsky, o aluno é ativamente incentivado a trabalhar em conjunto com os outros 
para resolver um problema. Depois, a criança é convidada a refletir sobre a 
abordagem que eles adotaram para resolver um problema particular, fase conhecida 
como “metacognição” (ADEY et al., 2003). As categorias de capacidade de 
pensamento que são desenvolvidas pelas atividades da CASE são agrupadas por 
seus modelos (esquemas) de raciocínio subjacentes, fornecendo um conjunto claro 
de tipos de pensamento que podem ser aplicados em muitos e diferentes contextos 
científicos (ADEY; SHAYER, 2002; ADEY et al., 2003). 
A importância da metacognição no treinamento cognitivo é confirmada por 
McGuinness (1993), que analisou os métodos utilizados pelos professores durante as 
atividades de desenvolvimento das habilidades de pensamento e concluiu que em 
maior ou menor grau todos os métodos baseavam-se em um elemento do pensamento 
reflexivo. Essas conclusões são semelhantes às de Larkin (2002), que constatou uma 
correlação positiva entre metacognição e cognição. 
 
 
Por fim, um processo de raciocínio, denominado argumentação, que foi 
desenvolvido por Stephen Toulmin, na década de 1950, tem influenciado o ensino de 
ciências nos últimos anos, como parte de um desejo de focalizar o desenvolvimento 
das habilidades de pensamento nas crianças (TREND, 2009). É um modelo para 
aprendizagem construído com base em cinco elementos-chave: dados, afirmação, 
garantia, refutação e qualificador. 
Uma proposição (afirmação) é feita com referência a informações (dados). Uma 
explicação (garantia) é fornecida para vincular a afirmação e os dados – por que a 
afirmação surgiu a partir dos dados? Então um desafio, acompanhado de novos 
elementos comprovativos, possivelmente será feito à afirmação (refutação). Em última 
análise, a refutação pode resultar na emissão de um qualificador, com a afirmação 
original sendo aprimorada e modificada em resposta ao desafio realizado. Esse 
modelo de argumentação foi adaptado e desenvolvido como meio de promover a 
transição eficaz entre o ensino fundamental e o ensino médio (ASTRAZENECA 
SCIENCE TEACHING TRUST, 2013). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bom dia,