Capitulo 3

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Capítulo III 
 
 
 
 
A Epistemologia Genética de Piaget e o 
Construtivismo 
Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 2
 
 
 
 
Sugestões de Atividades 
 
As atividades abaixo devem ser desenvolvidas antes do início desta unidade. Sugerimos ao 
professor que contate uma escola primária da vizinhança (serão necessárias crianças na faixa dos 
4 anos até 12 anos, aproximadamente) de modo que os experimentos a seguir possam ser 
realizados lá, com os alunos da escola, em uma aula anterior àquela onde a teoria de Piaget será 
trabalhada. 
 
Divididos em três grupos, os alunos devem realizar os seguintes experimentos (um por grupo). Na 
aula seguinte cada grupo deverá fazer um relatório dos seus resultados para o grande grupo. 
 
Antes de cada atividade, como forma de descontração, sugere-se um bate-papo de 2 a 3 minutos 
com cada criança, perguntando o seu nome, onde mora, nome do pai, da mãe, etc.. 
 
Para o bom desempenho das atividades propostas, sugere-se que os alunos tenham paciência. Esta 
é a palavra chave. O entrevistador não deve transmitir ansiedade às crianças. 
 
1. Um grupo de alunos deve preparar 10 retângulos de cartolina de mesma cor, de mesma largura 
(aproximadamente 1 cm de largura). Cada retângulo deve ter uma altura diferente de forma que 
os dez possam ser ordenados somente pela altura, sendo iguais em todos os outros aspectos. 
 
De posse dos retângulos, devem ser escolhidas 4 crianças entre 4 e 7 anos, aproximadamente. Os 
retângulos devem ser apresentados fora de seriação e deve ser pedido a cada criança, em 
entrevistas individuais, que os ordene. Deve-se ter o cuidado de não dar sugestões sobre qual a 
seqüência esperada de modo que a criança trabalhe livremente. Cada entrevista deve durar em 
média 30 minutos. 
 
2. Um segundo grupo deve preparar duas porções de argila (dessas de modelar utilizadas pelas 
crianças) de aproximadamente a mesma massa. As crianças neste segundo experimento devem ter 
entre 8 e 12 anos aproximadamente. De posse das massas de argila, faça duas bolas e pergunte a 
cada criança se elas são iguais. Como antes, cada criança é entrevistada individualmente. O 
importante é que as crianças se convençam de que as bolas de argila são inicialmente iguais. Se 
preciso, modifique as bolas de modo a chegar a um ponto onde a criança diga que elas são iguais. 
 
Uma vez que a criança tenha se convencido disto, achate uma das bolas e pergunte a ela onde tem 
mais argila agora. Em seguida, pegue a bola que não foi modificada e faça com ela um cilindro e 
pergunte para a criança onde tem mais argila agora. 
 
Como terceira atividade, pegue a porção de argila que foi achatada e faça com ela uma bola 
novamente e pergunte para a criança onde tem mais argila agora. A porção de argila da qual foi 
feito o cilindro deve permanecer como tal. 
 
3. Outro grupo de alunos realizará o seguinte experimento. Aqui, novamente as crianças deverão 
ter entre 8 e 12 anos aproximadamente. Pegue 3 copos, de dimensões diferentes (altura e raio da 
base). Encha um deles com água até um determinado volume. Em seguida verta o conteúdo dentro 
de um dos outros dois e pergunte a criança se agora tem mais ou menos água que antes. A seguir 
verta novamente o volume no copo restante e faça a mesma pergunta. 
 
Em todos os casos sugere-se que as entrevistas sejam gravadas, se possível com filmadora ou, na 
falta desta, com um gravador portátil e transcritas. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
e-mail: rosa@dfi.ufms.br 
Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 3
Introdução 
 
O trabalho do Epistemólogo suíço Jean Piaget é, sem dúvida alguma, uma das principais 
contribuições ao entendimento de como o ser humano se desenvolve. Os seus estudos, juntamente 
com colaboradores, no Centro de Epistemologia Genética de Genebra tiveram, e têm ainda, uma 
profunda influência sobre Psicólogos, Pedagogos e Educadores em geral e o entendimento dos 
principais resultados por ele obtidos é fundamental, para que a atividade docente seja realmente 
produtiva e eficiente. 
 
 
Antes de prosseguirmos cabe aqui um alerta: a simples leitura 
do que segue, desta breve descrição que faremos da teoria, não 
tornará ninguém um Epistemólogo Genético consumado ou, 
para usar um termo em voga nos dias de hoje, um 
construtivista. A obra de Piaget, construída ao longo de várias 
décadas, é impossível de ser reduzida a algumas poucas 
páginas sem perda considerável de conteúdo. O nosso objetivo 
é apenas o de colocar o futuro professor frente a alguns 
conceitos básicos da obra piagetiana. 
 
Outro alerta que deve ser dado é o de que Piaget não se 
preocupou com o ambiente escolar propriamente dito. Sua 
preocupação sempre foi com a gênese do conhecimento na 
criança e no adolescente e nunca foi a de como ensinar. Todas 
as chamadas escolas construtivistas, ou teorias construtivistas 
nas quais as primeiras se baseiam, são 
desenvolvimentos a posteriori a partir das 
conseqüências dos trabalhos de Piaget e 
colaboradores. 
Figura 1 - Foto de Jean Piaget 
(Enciclopédia Hachette multimídia 99). 
 
 
Apesar disto, apresentaremos na parte final desta seção algumas considerações sobre as escolas 
construtivistas e alguns postulados que devem ser seguidos de modo a ter-se um Ensino coerente 
com a teoria piagetiana. 
O núcleo da teoria piagetiana 
 
A tese fundamental do pensamento piagetiano é de que somente uma visão desenvolvimentista do 
conhecimento pode prover uma resposta a problemas que, tradicionalmente, são evitados pela 
filosofia especulativa. 
 
O nome Epistemologia Genética, dado por Piaget a sua obra, denota a sua principal preocupação. 
Em primeiro lugar, Piaget se define como um Epistemólogo. A Epistemologia é definida como 
uma reflexão sobre os métodos empregados nas Ciências: Epistêmê (ciência) + logos (tratado 
estudo)1. Portanto, a primeira preocupação de Piaget diz respeito a forma como o conhecimento 
surge no ser humano. Em segundo lugar, a Epistemologia Genética objetiva explicar a 
continuidade entre processos biológicos e cognitivos, sem tentar reduzir os últimos aos primeiros 
(daí porque o termo genético). 
 
Contrariamente à Epistemologia clássica, que está preocupada em explicar as causas mesmas do 
conhecimento no ser humano, em Piaget ocorre uma mudança no entendimento de quais são as 
perguntas a serem respondidas pela teoria. O foco da teoria deixa de ser a explicação causal (no 
 
1 Epistemologia: Estudo crítico das ciências destinado a determinar suas origens lógicas, seus 
valores e seus escopos. (Le Petit Robert1996). Trad. nossa. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
e-mail: rosa@dfi.ufms.br 
Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 4
sentido de uma verdade última explicativa) e passa a ser a descrição da evolução do ser humano, 
de uma forma analítica e descritiva. Neste sentido, Piaget desloca o eixo das perguntas 
tradicionalmente feitas no campo da Epistemologia: ele substitui as perguntas endereçadas aos 
fatos básicos por outras capazes de serem analisadas experimentalmente. É a substituição do por 
que (no sentido causal) pelo como (no sentido descritivo). Sua preocupação é a de descrever os 
processos e não discorrer sobre suas causas ou origens. Neste sentido, Piaget realiza uma 
revolução semelhante à revolução que ocorreu na Física na passagem do pensamento escolástico 
para o pensamento racional. 
 
Para Piaget, há uma distinção entre inteligência e pensamento: 
 
A inteligência é a solução de um problema novo para o indivíduo, é a coordenação dos 
meios para atingir um certo fim, que não é acessível de maneira imediata; enquanto o 
pensamento é a inteligência interiorizada e se apoiando não mais sobre a ação direta, mas 
sobre um simbolismo,sobre a evocação simbólica pela linguagem, pelas imagens mentais, 
etc. 
 
Portanto, é possível a existência de inteligência sem pensamento, como na fase sensório motora2. 
Na visão de Piaget, o conhecimento não pode ser visto como centrado, a priori, no sujeito, ou mais 
precisamente nas suas estruturas mentais, pois estas são o resultado de uma construção contínua 
e nem tampouco no objeto, pois a percepção destes depende daquelas. Este é um ponto chave para 
o entendimento da obra Piagetiana. Só existe conhecimento porque existe uma construção por 
parte do sujeito que conhece. Mas essa construção não acontece no sentido idealista nem no 
sentido realista/empirista. Piaget não nega a existência de uma realidade externa ao sujeito que 
pensa (como fazem os idealistas) nem tampouco afirma ser essa realidade independente (sob o 
ponto de vista do sujeito que conhece) do sujeito cognoscitivo. O que é chamado de realidade 
depende do modo como a informação proveniente do mundo exterior (ao sujeito) é interpretada 
(desconstruída/reconstruída) pelo indivíduo. 
 
O objetivo da Epistemologia Genética seria o de: 
 
 ...pôr a descoberto as raízes das diversas variedades de conhecimento, desde as suas 
formas mais elementares, e seguir sua evolução até os níveis seguintes, até, inclusive, o 
pensamento científico. (Piaget 1978, pág. 3). 
 
A ênfase está, portanto, na construção, ou melhor na reconstrução, dos caminhos pelos quais o 
indivíduo evoluiu de um estado inicial até um determinado estado atual. 
 
Outra característica dos estudos de Epistemologia Genética é que estes estudos são 
interdisciplinares, necessitando dos conhecimentos de várias áreas do saber de modo a que 
possam ser levados a contento: Epistemólogos da ciência específica, Matemáticos, Historiadores, 
Lógicos, Psicólogos, etc.. 
 
Como toda teoria, a Epistemologia Genética apresenta algumas características que a definem. 
 
A teoria genética é uma teoria evolucionista. 
 
Isto significa que o conhecimento é necessariamente histórico e resultado da evolução3 do sujeito. 
A cada etapa do desenvolvimento é necessária a existência de um substrato anterior onde as 
novas estruturas se a apoiem. 
 
 
2 Como veremos mais adiante a fase sensório motora vai até, aproximadamente, 18 meses. 
3 Evolução aqui não deve ser entendida no sentido moral de atingir um estágio superior mas sim 
no sentido de passagem de um estado a outro em uma seqüência temporal. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
e-mail: rosa@dfi.ufms.br 
Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 5
É uma teoria estruturalista. 
 
Esta afirmação está relacionada com o fato de que para Piaget a mente, como todo organismo 
vivo, possui um alto grau de estruturação e organização. Como veremos mais adiante este é um 
dos invariantes funcionais da teoria (Flavell 1986). 
 
O conhecimento é um processo e não um estado cristalizado. 
 
Nesse sentido, o processo cognitivo é visto como um processo de estruturação: o conhecimento 
consiste na construção de estruturas adequadas para interpretar a realidade, os mecanismos de 
construção sendo, do ponto de vista da teoria do conhecimento, tão importantes como as 
estruturas mesmas (Garcia página 10). 
 
É uma a teoria realista. 
 
Dentro do referencial da Epistemologia Genética, o conhecimento não é uma entidade que se 
apresente pronta, ou seja, pura no sentido das idéias abstratas platônicas. Como se verá mais 
adiante, o conhecimento é construído a partir da interação do sujeito com o (s) objeto (s), não 
residindo nem em um nem em outro. 
 
Opõe-se ao empirismo. 
 
Da mesma forma que se opõe ao idealismo platônico, negando um conhecimento apriorístico, a 
Epistemologia Genética se contrapõe ao empirismo clássico por não aceitar dados “puros” no 
sentido de dados que são apreendidos pelos sentidos sem nenhum tipo de intervenção 
interpretativa do sujeito que apreende. 
 
O desenvolvimento da criança é um processo histórico. 
 
Isto significa que a maturação do organismo ocorre no tempo e é um processo em desenvolvimento 
contínuo. 
 
A criança se desenvolve segundo duas direções: psicossocial e espontânea/biológica 
 
Esta diferenciação, é de fato, puramente acadêmica. Para Piaget, não há como separar estes dois 
tipos de desenvolvimento, havendo uma profunda interação entre os dois embora o 
desenvolvimento psicossocial esteja subordinado ao desenvolvimento espontâneo/biológico. 
Invariantes funcionais 
 
Um conceito básico dentro da teoria piagetiana é o de equilíbrio: os organismos vivos estariam 
sempre em busca do equilíbrio. A partir da noção de equilíbrio entre organismo e meio surge na 
teoria piagetiana uma tríade de conceitos que são fundamentais e dos quais todos os demais 
conceitos da teoria são derivados. A esses conceitos chamaremos de invariantes funcionais. 
 
São invariantes porque comparecem ao longo de toda a teoria como entidades organizadoras dos 
dados obtidos a partir da observação experimental. E funcionais por dizerem respeito às funções 
executadas pelos sujeitos no processo de construção do conhecimento. 
 
O primeiro desses invariantes é a Organização. Dentro do pensamento piagetiano, a mente é 
um conjunto de entidades organizadas. A organização aqui diz respeito não somente ao aspecto 
estrutural (quanto à disposição topológica das entidades) como na maneira como as entidades que 
compõe a estrutura são mobilizadas na sua interação com a realidade: 
 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
e-mail: rosa@dfi.ufms.br 
Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 6
...todo ato inteligente pressupõe algum tipo de estrutura intelectual, algum tipo de 
organização dentro da qual ocorre. A apreensão da realidade sempre envolve relações 
múltiplas entre as ações cognitivas e os conceitos e os significados que estas ações 
exprimem. (Flavell 1986, pág. 46) 
 
Mas, que entidades são essas? 
 
O conceito de Esquema permeia a obra de Piaget e define a parte mais conhecida da sua teoria, 
os famosos Estágios do Desenvolvimento. A definição do que vem a ser um Esquema é algo que o 
próprio Piaget não faz de forma clara. Segundo Flavell (1986): 
 
Um Esquema é uma estrutura cognitiva que se refere a uma classe de seqüências de ação 
semelhantes, seqüências que constituem totalidades potentes e bem delimitadas nas quais 
os elementos comportamentais que as constituem estão estreitamente inter-relacionados. 
 
Dessa definição podemos tirar algumas características que definem os Esquemas: 
 
•Em primeiro lugar temos o caráter estrutural. Os Esquemas são portanto estruturas 
mentais. 
 
•Em segundo lugar eles são rotulados de acordo com o tipo de ação associada à 
seqüência de ações. 
 
•Um terceiro ponto a ser ressaltado diz respeito à totalidade referida na definição. Os 
Esquemas são sempre referentes a um todo organizado. 
 
É importante salientar que os Esquemas são mais que conceitos, pois englobam aspectos 
operacionais. Poderíamos definir, aqui tomando emprestado a definição de Grupo da Matemática, 
que um esquema é um conjunto de conceitos mais um conjunto de operações definidas sobre eles. 
 
Portanto, a estrutura a que Piaget se refere, quando fala dos invariantes funcionais, é uma 
estrutura de Esquemas desse tipo. É claro, dessa definição, que os Esquemas, ou a estrutura por 
eles definida, são altamente dinâmicos. Outros aspectos que definem os Esquemas são: 
 
1. Os Esquemas são rotulados de acordo com as seqüências de comportamento a que se 
referem: esquema de sugar, esquema de pegar, etc.. 
 
2. Estão relacionados com uma estrutura cognitiva específica. 
 
3. Um Esquema é uma totalidade organizada com coesão, identidade e 
reprodutibilidade. 
 
4. Existe um significadocentral dirigindo as ações que compõe o Esquema: 
 
Quanto a “totalidade” já enfatizamos que todo Esquema de assimilação constitui uma 
verdadeira totalidade, isto é, um conjunto de elementos sensório - motores mutuamente 
dependentes ou incapazes de funcionar isoladamente. Pelo fato de que os Esquemas 
apresentam este tipo de estrutura, a assimilação mental é possível, e qualquer objeto pode 
sempre ser incorporado a um dado Esquema ou a alimenta-lo (Piaget, apud Flavell 1986, 
pág. 53) 
 
O segundo dos invariantes funcionais é a Assimilação. Este conceito é diretamente derivado da 
Biologia (ciência de origem de Piaget) e diz respeito à capacidade do organismo de incorporar 
objetos da cognição à sua estrutura cognitiva. Para que isto aconteça é necessário que certas 
transformações sejam executadas pelo organismo sobre o objeto da realidade de modo a coloca-lo 
na “forma” adequada para que a absorção aconteça. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 7
 
Um exemplo clássico desse processo, em nível biológico, é o processo de digestão. Para que um 
novo componente seja assimilado pelo organismo é necessária a sua desconstrução a nível 
molecular e a sua posterior reconstrução nos moldes (ou padrões) do organismo. Assim, uma 
proteína animal é decomposta em seus aminoácidos constitutivos e uma nova proteína é 
construída pelo organismo, seguindo as orientações do código genético do organismo que assimila, 
quando então ocorre a incorporação da nova proteína construída pelo organismo. 
 
Da mesma forma que no processo biológico da digestão, quando a mente se vê frente a uma nova 
informação é necessário a sua desconstrução - construção de modo a que haja a incorporação da 
nova informação à estrutura cognitiva do sujeito. 
 
...a assimilação é, portanto, o próprio funcionamento do sistema do qual a organização é 
um aspecto estrutural. (Piaget, apud Flavell 1986) 
 
O terceiro dos invariantes funcionais é a Acomodação. Aqui ocorre o processo inverso do 
processo de Assimilação: agora é a estrutura que se modifica de modo a poder absorver a nova 
informação. Recorrendo novamente a nossa analogia com os processos biológicos, ocorre a 
acomodação quando o organismo precisa modificar-se para incorporar novos elementos. Por 
exemplo, quando ele precisa mudar o grau de acidez estomacal. 
 
A essência da Acomodação é exatamente este processo de adaptação às exigências variadas 
que o mundo dos objetos impõe às pessoas. (Flavell 1986, pág. 48) 
 
Piaget diferencia três tipos de processos de Assimilação: 
 
1. Assimilação generalizadora 
 
Ocorre esse tipo de assimilação quando os Esquemas se modificam de modo a assimilar 
novos objetos da realidade a uma totalidade generalizante. 
 
2. Assimilação reconhecedora (discriminante) 
 
É a capacidade dos Esquemas de buscarem os objetos seletivamente, a partir de uma ou 
mais características dos objetos. 
 
3. Assimilação recíproca 
 
Neste caso dois ou mais esquemas se fundem em uma totalidade generalizante de maior 
hierarquia. 
 
É importante ressaltar que os processos de Assimilação e de Acomodação formam um todo e a 
distinção que ora fazemos tem somente fins didáticos4. 
 
Em todo processo de interação entre o organismo e o meio estes dois processos se encontram 
presentes, ora com a predominância de um, ora com a predominância de outro. Os esquemas 
possuem plasticidade dinâmica, adaptando-se à realidade de modo a poder assimila-la. 
 
Podemos esquematicamente descrever os processos de assimilação e acomodação através do 
fluxograma mostrado na Figura 2. Esta figura é auto explicativa. O sujeito possui um certo 
esquema (ou conjunto deles) usado para interagir com o meio. Frente a uma situação externa o 
esquema é aplicado. Se o esquema dá conta de incorporar a nova informação à estrutura 
previamente existente ocorre a manutenção do status quo, ou seja, a situação atual é mantida. 
 
4 Flavell, por exemplo, define um único invariante funcional, a Adaptação, com dois eixos: 
Assimilação e Acomodação (Flavell 1986). 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
e-mail: rosa@dfi.ufms.br 
Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 8
Por outro lado, se o esquema não consegue absorver a situação externa frente a qual o indivíduo 
se encontra então o organismo está face a um desequilíbrio. 
 
 
N N
É
majorante?
aplicado
S
S
Esquema
atual
Situação
externa explica?
Manutenção do
status quo
Desequilíbrio
Novo esquema
Acomodação
 
 
Figura 2 - Esquema para os conceitos de assimilação e acomodação na teoria de Piaget. 
 
 
Este desequilíbrio pode ser majorante ou não. Por desequilíbrio majorante entendemos aquele 
desequilíbrio que leva o sujeito a um processo de acomodação da estrutura cognitiva. Os 
Esquemas de Assimilação se modificam de modo a assimilar o novo dado externo. Por outro lado, 
se a situação externa está muito longe das possibilidades de assimilação dos Esquemas atuais 
ocorre um desequilíbrio que não é majorante, o sujeito nega a realidade externa ou simplesmente 
a ignora, ocorrendo então a manutenção do status quo atual, ou seja, a permanência dos 
Esquemas atuais. 
 
O que leva um organismo a evoluir? E em que velocidade? A resposta a esta perguntas não é 
simples mas poderíamos apontar alguns fatores: 
 
1. As ações de acomodação vão sendo estendidas a cada momento de modo a abarcar 
novos aspectos da realidade; 
 
2. Os Esquemas do indivíduo estão em um processo de constante reorganização, mesmo 
na ausência de estímulos externos; 
 
3. O organismo é capaz de assimilar apenas o que as estruturas preparadas (ou 
montadas) a partir de assimilações anteriores são capazes de assimilar. 
 
A famosa teoria dos estágios de Piaget diz respeito às propriedades destes dois processos. O que 
difere de um estágio de outro são os caracteres ontogenéticos e epistemológicos desses processos. 
A mudança de um estágio para outro envolve uma mudança de características desses processos. 
 
São vários os fatores que influenciam o desenvolvimento: hereditariedade, experiência física, 
fator social, educação, equilibração, etc. Entretanto, uma característica que foi observada em 
todos os estudos feitos a partir da obra de Piaget é que há uma seqüência invariável 
(temporalmente) na ordem na qual os vários processos se desenvolvem. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 9
 
Tomemos como exemplo as conservações de massa, peso e volume. Em todas as culturas 
estudadas até agora a seqüência na qual essas conservações aparecem é a mesma: primeiro a 
massa é conservada (por volta de 8 anos), depois o peso (por volta de 10 anos) e, por fim, o volume 
é conservado (por volta dos 12 anos)5. O que muda de uma sociedade para a outra é a idade em 
que essas conservações se completam. 
 
... para que um novo instrumento lógico se construa, é preciso sempre instrumentos lógicos 
preliminares; quer dizer que a construção de uma nova noção suporá sempre substratos, 
subestruturas anteriores e isso por regressões indefinidas... (Piaget 1978, pág. 215). 
 
A evolução dos estágios não pode ser acelerada através de processos puramente 
comportamentalistas. De modo a que o raciocínio se desenvolva é necessário que duas exigências 
sejam satisfeitas: 
 
1. Que haja experiência exploratória com o mundo físico; 
2. Que exista uma reflexão sobre o que foi feito. 
 
A primeira dessas exigências implica que o sujeito constrói as formas de compreensão do mundo 
através da manipulação de objetos. Por outro lado, e aí vem a segunda exigência, a simples 
manipulaçãonão o torna consciente dos processos envolvidos: é necessária a discussão do que 
acontece de forma a que ocorra um processo de elaboração. Isto terá, como se verá mais adiante, 
profundas implicações nas estratégias de ensino derivadas teoria piagetiana. 
Os estágios do desenvolvimento 
 
Embora sejam a parte mais conhecida do trabalho de Piaget, os estágios são uma conseqüência 
das modificações dos Esquemas de Assimilação nos seus aspectos ontológicos e epistemológicos. O 
que caracteriza determinado estágio é o tipo de Esquema característico usado pelo indivíduo. 
 
Como foi dito mais acima, a ordem em que os estágios se sucedem é um invariante. O fator 
cultural é importante apenas para determinar a idade em que cada estágio aparece e se 
desenvolve. Assim, se em determinada cultura certo estágio começa aos 6-7 anos em outra cultura 
esse mesmo estágio poderá começar antes ou depois. O que importa não é a idade em que eles 
aparecem mas sim a sua ordem. 
 
Outro ponto que deve ser ressaltado é que em um mesmo sujeito podem conviver mais que um 
estágio de desenvolvimento: a pessoa pode ser formal para a Mecânica Quântica e absolutamente 
operatória concreta em Química Analítica. O estágio é sempre referente a um certo tipo de 
conhecimento. Lembremo-nos que os Esquemas dizem respeito a uma totalidade formada por 
conceitos e padrões de ações. 
O estágio sensório motor 
 
Para Piaget a origem da construção do conhecimento remonta a uma fase onde o sujeito não é 
capaz de distinguir entre ele próprio e o meio (objetos) que o circundam. A primeira função a ser 
desenvolvida vem a ser justamente a que permite essa diferenciação. 
 
Para o lactente, não existe diferenciação entre ele e o mundo: ele é o centro do mundo mas ignora 
isto (Piaget 1978, pág. 7). Não existe uma coordenação das ações do sujeito: a centralização e a 
não diferenciação entre o sujeito e o objeto não são coordenadas por um eu consciente. O grau com 
que começa a ocorrer a diferenciação entre o sujeito, e seu corpo, dos objetos exteriores a ele, 
evolui dos estágios iniciais até os vinte e quatro meses, aproximadamente. No estágio sensório 
 
5 Essas idades são as obtidas por Piaget com crianças de Genebra. 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 10
motor temos inteligência e não pensamento, no sentido em que estes termos foram definidos 
anteriormente. 
 
De modo a desenvolver as estruturas que levarão a aquisição da linguagem, ao fim do período 
sensório motor, são necessárias ações concretas executadas pela criança. Ao longo do primeiro ano 
de vida a criança cria uma série de subestruturas: noção de objeto, de espaço, de tempo, de 
causalidade. 
 
 O mundo exterior é uma série de quadros movediços que aparecem, desaparecem, donde os 
mais interessantes podem reaparecer quando se procede desajeitadamente...Mas esses são 
apenas quadros movediços sem substancialidade, sem permanência e, principalmente, sem 
localização. (Piaget 1978, pág. 217) 
 
No início da fase sensório motora o espaço é centrado na criança. Não existe, a princípio, o espaço 
como contingente, pois não há objeto a ser contido ainda. Há vários espaços que são heterogêneos 
(sem pontos de intersecção): tátil, bucal, visual, etc. 
 
Ao final da fase sensório motora (18 a 24 meses aproximadamente) esta situação se altera: uma 
noção geral de espaço subordina as demais. O corpo assume o papel de um objeto no mesmo pé de 
igualdade dos demais objetos. A medida em que opera sobre o meio, através da manipulação de 
objetos, o sujeito vai construindo a noção de espaço e as relações causais. 
 
 ...assimilação implica a noção de integração dos dados a uma estrutura anterior ou 
mesmo a constituição de nova estrutura sob a forma elementar de um esquema. (Piaget 
1978) 
 
É importante observar que nessa fase a criança começa a construir o tipo de pensamento que, 
mais tarde, irá desembocar nas complexas relações de caráter lógico - matemático. A medida em 
que opera sobre o meio a criança vai percebendo padrões nas operações por ela executadas e a 
partir da observação dessas ações, começa o processo de abstração, ou seja, o processo de previsão 
de acontecimentos com base nos esquemas atuais de assimilação. O que caracteriza este, e os 
estágios que se seguem, como operatórios é o fato de que a abstração começa com operações 
concretas e não que a criança apenas possa agir apenas no concreto. 
 
Não se pode chamar, ainda, de conceitos aos esquemas da fase sensório - motora. No final do 
estágio sensório motor o quadro geral que se nos apresenta são ações coordenadas com 
diferenciações. 
 
Os esquemas de inteligência sensório motora não são, com efeito, ainda conceitos, pelo fato 
de que não podem ser manipulados por um pensamento e que só entram em jogo no 
momento de uma utilização prática e material, sem qualquer conhecimento de sua 
existência enquanto esquemas... (Piaget 1978, págs. 10-11) 
 
Aqui vai um resumo das principais características do estágio sensório motor (Piaget 1978, pág. 
237): 
 
1. 0 a 1 mês: exercícios reflexos. 
2. 1 a 4,5 meses: começo dos condicionamentos estáveis e reações circulares “primárias” 
(relativas ao próprio corpo) como, por exemplo, chupar o dedo. 
3. 4,5 a 8-9 meses: coordenação da visão e da preensão e começo das reações circulares 
“secundárias” (relativas a corpos manipulados). Início da coordenação dos espaços 
qualitativos até então heterogêneos mas sem busca dos objetos desaparecidos; começo 
da diferenciação entre fins e meios mas sem fins preliminares quando da aquisição de 
uma conduta nova. 
4. 8-9 a 11-12 meses: coordenação dos esquemas secundários com utilização, em certos 
casos, de meios conhecidos com vistas a atingir um objetivo novo (vários meios 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 11
possíveis para um mesmo objetivo e vários objetivos possíveis para um mesmo meio). 
Começo da pesquisa do objeto desaparecido mas sem coordenação dos deslocamentos 
(e localizações) sucessivos. 
5. 11-12 a 18 meses: diferenciação dos esquemas de ação por reação circular “terciária” 
(variação das condições por exploração e tateamento dirigidos) e descoberta de meios 
novos. Busca do objeto desaparecido com localização em função de deslocamentos 
sucessivos perceptíveis e começo de organização do “grupo prático dos 
deslocamentos”(desvios e retornos em ações). 
6. 18 a 24 meses: começo da interiorização dos esquemas e solução de alguns problemas 
com parada da ação e compreensão da busca. Generalização do grupo prático dos 
deslocamentos com incorporação, no sistema, de alguns deslocamentos não 
perceptíveis. 
O estágio pré - operatório 
 
Primeiro nível do estágio pré - operatório (2-4 anos) 
 
Por volta dos dois anos aparece a função simbólica, ou seja, a capacidade de representar um 
objeto por outro. A função simbólica é a linguagem (principalmente). Mas outros tipos de 
representação ocorrem: aparecimento dos jogos, simbolismo gestual (imitação indireta), imagem 
mental (ou imitação interiorizada). 
 
Neste nível não é possível a representação simbólica dos atos executados de forma motora. Por 
exemplo: a criança vai para a escola mas é incapaz de representar o trajeto por ela seguido. Aos 
poucos ocorre a internalização das ações pela aquisição da linguagem e a interiorização da fala, 
com o conseqüente aparecimento da fala interna6. 
 
A tomada de consciência das ações é parcial. Acontece por escolha e esquematização 
representativa implicando em conceptualização. A medida que a conceptualização ocorre a 
distância espacial e temporal entre as ações representadas aumenta. O momento presentedeixa 
de ser o único momento representado na mente da criança. É o início das explicações causais, 
caracterizado pela fase dos “porquês”. 
 
Em outros termos, a passagem das condutas sensório - motoras às ações conceptualizadas 
não se deve apenas à vida social, mas também ao progresso da inteligência pré-verbal em 
seu conjunto e à interiorização da imitação em representações. (Piaget 1978, págs. 12-13) 
 
...a assimilação por esquemas envolve certas propriedades dos objetos, mas exclusivamente 
no momento em que eles são percebidos e de modo indissociado em relação às ações do 
sujeito aos quais correspondem... (Piaget 1978, pág. 13) 
 
Os esquemas de assimilação dessa fase são centrados no objeto permitindo a classificação, a 
seriação, pôr em correspondência, etc. Os mediadores entre o sujeito e os objetos são pré-conceitos 
e pré-relações. Ainda não temos nessa fase a reciprocidade e nem a transitividade. 
 
A única causalidade atribuída aos objetos se conserva psicomórfica, pela indiferenciação 
completa com as ações do sujeito (Piaget 1978, pág. 14) 
 
Falta a norma do todos e para alguns. 
 
 
 
Segundo nível do pré - operatório (5-6 anos) 
 
6 Esse ponto será melhor explorado quando abordarmos o trabalho de Vygotsky. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 12
 
Nesta fase tem início a descentração entre conceitos e ações idealizadas, no sentido de terem sido 
imaginadas, e as pré-relações se tornam relações. As funções neste estágio são qualitativas e 
ordinais (falta a quantificação). 
 
Características das funções neste estágio: unívocas a direita. 
 
 f: A→B 
 
Isto quer dizer que as operações executadas não são reversíveis ainda, não comportam 
conservações e não existe ainda uma estrutura operatória. 
 
Aspectos lógicos desta fase: ocorre a diferenciação entre indivíduo e classe, não há reversibilidade, 
faltam conservações e falta a transitividade. 
 
O resumo do estágio pré - operatório, dado por Piaget, é (Piaget 1978, pág. 239): 
 
1. 2 a 3,5-4 anos: aparecimento da função simbólica e começo da interiorização dos 
esquemas de ação em representações. A função simbólica aparece sob diferentes 
formas: linguagem, jogo simbólico (ou de imaginação) em oposição aos jogos de 
exercício somente representados até então, imitação diferenciada e provavelmente 
começos da imagem mental concebida como imitação interiorizada. Plano da 
representação nascente: dificuldades de aplicação ao espaço não próximo e ao tempo 
não presente dos esquemas de objeto, de espaço, de tempo de causalidade já utilizados 
na ação efetiva. 
2. 4 a 5,5 anos: organizações representativas fundadas seja sobre configurações 
estáticas, seja sobre uma assimilação à ação própria. O caráter das primeiras 
estruturas representativas que revelam nesse nível as interrogações a respeito de 
objetos a serem manipulados é a dualidade dos estados e das transformações: os 
primeiros são pensados como configurações e os segundos são assimilados a ações. 
3. 5,5 a 7-8 anos: regulações representativas articuladas. Fase intermediária entre a não 
conservação e a conservação. Começo de ligação entre os estados e as transformações, 
graças a regulações representativas permitindo pensá-las sob formas semi-reversíveis. 
O estágio das operações concretas 
 
Primeiro nível das operações concretas (7 a 8 anos) 
 
A idade de 7 a 8 anos, em média, assinala um fato decisivo na elaboração dos 
instrumentos de conhecimento: as ações interiorizadas ou conceituadas com as quais o 
sujeito tinha até aqui de se contentar adquirem o lugar de operações enquanto 
transformações reversíveis que modificam certas variáveis e conservam as outras a título 
de invariantes (Piaget 1978, pág. 18) 
 
A criança adquire o uso das relações menor que e maior que não de modo exclusivo (uma ou 
outra) mas as usa ao mesmo tempo. 
 
Aparecem: 
 
•a reversibilidade (A↔B); 
 
•a transitividade (A→B→C); 
 
•e as conservações (A= constante). 
 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 13
O fechamento do sistema (isto é, as operações internas não extrapolam as fronteiras do sistema) é 
o responsável pelo aparecimento das duas últimas propriedades. 
 
Existem alguns momentos essenciais na elaboração operatória (exemplo dados no processo de 
construção do número, Piaget 1978, pág. 21) 
 
1. Uma abstração refletidora que fornece as ligações de enquadramento e de ordem. 
2. Uma coordenação nova que as reúne em um todo. 
3. Uma auto-regulação ou equilibração que permite percorrer o sistema nos dois sentidos 
garantindo a conservação de cada conjunto ou subconjunto. 
 
Nesta fase (6 a 8 anos) pode-se falar do início da causalidade operatória. No período que começa 
por volta dos 7-8 anos (há aqui uma certa influência do meio social), a criança já é capaz de certa 
lógica e capaz de coordenar operações no sentido da reversibilidade. 
 
A lógica deste estágio diz respeito aos objetos eles mesmos e não a enunciados (lógica do discurso 
ou formal). São características dessa lógica: ser de classes (reunião dos objetos por classes), ser de 
relações (combinações dos objetos segundo algumas relações), ser de números (contagem). Não é 
uma lógica de proposições. Ex.: seriação e classificação. 
 
Características desta fase: as “operações concretas” recaem diretamente sobre os objetos; isto 
equivale a agir sobre eles como nos níveis pré - operatórios, mas conferindo a essas ações (ou 
àquelas que lhes são atribuídas quando são consideradas como operações causais) uma estrutura 
operatória, isto é, componível de maneira transitiva e reversível. 
 
Esta estruturação não acontece por igual (temporalmente falando) para todos os objetos, mas em 
diferentes momentos, sendo função do conteúdo. Por exemplo: no caso do peso a conservação das 
quantidades, a seriação e mesmo a transitividade das equivalências virão a ser dominadas 
somente por volta dos nove a dez anos. 
 
Outra limitação fundamental das estruturas de operações concretas é que suas 
composições procedem por aproximação sucessiva e não conforme combinações de qualquer 
tipo. (Piaget 1978 ,pág. 23). 
 
Segundo nível das operações concretas (9 a 10 anos) 
 
Atinge-se o equilíbrio geral das operações concretas. Caracteriza-se pelo domínio das operações 
intralógicas ou espaciais. A nível causal 
 
... no nível de 9 a 10 anos, porém, assiste-se a uma dissociação e a uma coordenação tais 
que os movimentos e sobretudo suas alterações de velocidade exigem a intervenção de uma 
causa exterior, o que se pode simbolizar como segue em termos de ação, isto é, da força f se 
exercendo durante um tempo t e por uma distância e (isto é: fte): fte=dp no sentido de fte → 
dp, em que dp=d(mv) e não mdv. 
 
Por outro lado, a diferenciação da força e do movimento conduz a certos progressos, 
direcionais ou pré-vetoriais, dando conta ao mesmo tempo do sentido das impulsões ou 
trações do móvel ativo e da resistência dos móveis passivos (concebida como uma freada 
sem ainda noções de reações). (Piaget 1978, pág. 25) 
 
Este estágio é caracterizado por situações paradoxais, que levam a profundos desequilíbrios. Se, 
por um lado, ele é capaz de responder a questões, envolvendo a causalidade e as operações lógico - 
matemáticas, que antes não poderia, por outro lado ele levanta questões ligadas à cinemática e à 
dinâmica que antes ele não considerava e para as quais não se encontra ainda apto para 
responder. Isto implica em uma futura acomodação para um nível superior onde as operações 
formais possam acontecer. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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 Podemos caracterizar o estágio operatório concreto pelas seguintes operações: 
 
1. Inclusão de Classe 
 
Um sujeito neste estágio é capaz de classificações simples e de generalizar a partir de 
objetos ou eventos que lhe sejam familiares. 
 
2. Conservações 
 
O sujeito começa a perceber que as mudanças de aparência ou forma de uma variável 
podem ser compensadas por variações de outra variável. 
 
3. Ordenamento Serial 
 
O indivíduo é capaz de ordenamento serial e estabelecer relações do tipo um para um. 
 
4. Reversibilidade 
 
O indivíduo é capaz de, mentalmente, inverter a ordem das operações de modo a executar 
etapas em uma ordem inversa retornando desse modo ao ponto de partida. 
 
 Como conseqüência do pensamento concreto, o sujeito adquire as seguintes capacidades: 
 
1. Entender conceitos e hipóteses simples que fazem referência direta a ações familiares e 
objetos e que podem ser explicadas em termos de simples associações. 
 
2. Seguir instruções detalhadas passo a passo. 
 
3. Relacionar o seu próprio ponto de vista ao de uma outra pessoa em situações simples. 
 
 Também como uma conseqüência dessa estrutura de pensamento, a pessoa possui as 
seguintes limitações: 
 
1. Não há sistematização na forma como o sujeito identifica as variáveis que são 
importantes para a solução de determinado problema. 
 
2. Não considera todas as possibilidades ao fazer observações e tirar inferências delas. 
 
3. Usa algoritmos relacionados porém incorretos ao solucionar problemas difíceis. 
 
4. Não tem consciência do próprio raciocínio ao longo do processamento da informação. 
O estágio das Operações Formais 
 
 As operações formais assinalam, por outro lado, uma terceira etapa em que o 
conhecimento ultrapassa o próprio real para inserir-se no possível e para relacionar 
diretamente o possível ao necessário sem a mediação indispensável do concreto: ora, o 
possível cognitivo, tal como, por exemplo, a seqüência infinita de números inteiros, a 
potência do contínuo ou simplesmente a dezesseis operações resultantes das combinações 
de duas proposições p e q e de suas negações, é essencialmente extemporâneo, em oposição 
ao virtual físico cujas realizações se deslocam no tempo. (Piaget 1978, pág. 27) 
 
 
São características das operações formais: 
 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 15
1) Elas atuam sobre hipóteses e não sobre objetos. 
2) O conteúdo das operações formais é o de serem operações intraproposicionais. 
3) Todas as possíveis relações das condições experimentais ou teóricas são levadas em 
consideração, mesmo aquelas fisicamente irrealizáveis. A isto se chama de raciocínio 
combinatório. 
4) Há um controle estrito das variáveis. Ao testar hipóteses o sujeito reconhece a 
necessidade de controlar todas as variáveis menos a que está sendo estudada. 
5) No último nível estão as operações sobre as operações (dedução). 
 
É este poder de fazer operações sobre operações que permite ao conhecimento ultrapassar o 
real e que lhe abre a via indefinida dos possíveis por meio da combinatória, libertando-se 
então das elaborações por aproximação por aproximações às quais permanecem 
submetidas as operações concretas. (Piaget 1978, pág. 28) 
 
Piaget na sala de aula: o construtivismo 
 
Como dissemos anteriormente, e nunca é demais lembrar, a Epistemologia Genética tenta 
explicar a forma como o conhecimento é adquirido pelo sujeito. Piaget nunca se preocupou com a 
transposição de suas teorias para a sala de aula. 
 
Se formos ser rigorosos, o trabalho de Piaget vai na direção oposta ao que o professor tem que 
executar na sala de aula: enquanto Piaget busca a forma como o sujeito constrói o conhecimento o 
professor tem que transmitir um corpo de conhecimentos pronto. No entanto, a partir da teoria de 
Piaget, derivou um movimento que tenta fazer essa ponte entre a teoria piagetiana e o ambiente 
da escola. A esse movimento deu-se o nome de Construtivismo. A rigor, o Construtivismo não 
se define por uma única linha, mas por várias escolas. O que as une, segundo Deimer (apud 
Mortimer 1996), é uma visão construtivista do Ensino caracterizado por ser: 
 
processo adaptativo no qual os esquemas conceituais dos aprendizes são progressivamente 
reconstruídos de maneira a concordarem com um conjunto de experiências e idéias cada 
vez mais amplo. 
 
Outra característica comuns dessas escolas é a de entenderem que concepções conflitantes não 
podem ser simultaneamente plausíveis para uma pessoa. Em outras palavras, só pode haver uma 
concepção “vencedora” a cada momento. 
 
Nos preocuparemos aqui em explicitar alguns dos pressupostos que são comuns a essas escolas, 
por os considerarmos mais diretamente ligadas ao fazer do professor de Ciências. Segundo Piaget: 
 
O ideal da educação não é aprender; é aprender a se desenvolver e aprender a continuar a 
se desenvolver depois da escola. (Piaget apud Lima 1980) 
 
No ambiente de sala de aula o trabalho em grupo é de importância fundamental pois favorece o 
desenvolvimento das estruturas mentais e da inteligência em geral (inclusive sensório motora), 
equilíbrio da afetividade e superação do egocentrismo inicial das crianças7. Como implicação disso 
temos que uma escola piagetiana se caracteriza pelo trabalho de grupo em oposição à aula 
magistral. 
 
 
7 Um ponto importante de salientar aqui é um aspecto menos conhecido da teoria piagetiana que 
diz respeito ao aparecimento do juízo moral na criança. No trabalho intitulado O juízo moral na 
criança Piaget aponta para a importância do trabalho em grupo para o desenvolvimento e 
sobrevivência da própria democracia (Piaget 1997). 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 16
Algumas diretrizes gerais ou axiomáticas que devem ser seguidas pelos professores em uma 
escola piagetiana são: 
 
1. Não fazer diferenciação (separação) entre inteligência e afetividade. O comportamento 
possui duas componentes: a intelectual e a afetiva. A inteligência deve manter uma 
relação de equilíbrio com a afetividade8. 
 
2. Há dirigismo a nível de ações propostas - O processo deve ser seqüencial indo-se de 
etapas onde há domínio por parte da criança em direção a etapas de ordem superior. 
 
3. A forma como a criança procura a solução do(s) problema (s) proposto (s) na etapa 
anterior é espontânea. 
 
4. O uso dos recursos audiovisuais não é fundamental. 
 
5. Deve-se sondar o esquema prévio do aluno de modo a planejar o ensino de acordo. 
 
Em uma escola piagetiana o processo (ou a discussão dele) pelo qual um aluno chegou a 
determinada resposta é mais importante do que o resultado em si. 
 
O professor não ensina: ajuda o aluno a aprender (Lima 1980, pág. 188) 
 
Dentro de uma perspectiva construtivista, dirigir a aprendizagem é criar uma seqüência de 
desequilibrações que levem a criança a fazer o esforço de reequilibração. Este é o papel do 
professor: provocar a criança o tempo todo. Consequentemente, a proposta didática deve 
ter um caráter estruturado com as partes concatenadas entre si. 
 
Como características do modelo construtivista temos: 
 
1. O construtivismo faz parte de um movimento em direção a uma Educação centrada no 
estudante. 
 
2. A abordagem construtivista objetiva mudar vários aspectos da educação em ciências: 
 
O objetivo é mais um aprendiz reflexivo que é consciente do poder e das limitações de 
seu pensamento. (Duit 1996) 
 
3. A aprendizagem se dá através do ativo envolvimento do aprendiz na construção do 
conhecimento. 
 
4. O conhecimento científicoé visto como uma construção humana de natureza contínua 
e em andamento. O que comumente é chamado de conhecimento científico nada mais 
é do que o consenso a que a comunidade científica chegou em um determinado 
momento. 
 
5. As idéias prévias dos estudantes desempenham um papel importante no processo de 
aprendizagem. 
 
Qual seria então o papel do Ensino de Ciências em uma escola desse tipo? De modo a que o ensino 
de ciências tenha alguma possibilidade de ação sobre o raciocínio dois fatores devem ser 
satisfeitos: 
 
 
8 Deve ser chamada a atenção para o crescente movimento em busca dessa unidade. Ver, por 
exemplo, Gardner 1993, Goleman 1995 e Gottman 1997. 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 17
1. Uma situação física que pode somente ser parcialmente entendida em termos das velhas 
idéias. 
 
2. Tempo suficiente para trabalhar mentalmente a nova situação, mas sem saber a resposta. 
 
O Modelo de Mudança Conceitual9 
 
Uma dentre as críticas que são feitas ao modelo construtivista e a teoria de Piaget é o fato de que 
a preocupação central de Piaget estava nas estruturas lógicas subjacentes ao processo de 
aprendizagem com pouca, virtualmente nenhuma, atenção dada ao conteúdo conceitual com o 
qual a criança lida. Esta preocupação levou no campo das Ciências, e em particular no campo da 
Física, ao aparecimento das pesquisas na área das concepções espontâneas. 
 
O aparecimento do assim chamado Strong Program, caracterizado por uma super valorização das 
idéias dos estudantes ao mesmo tempo em que diminui o caráter de rigor e racionalismo do 
pensamento científico, leva à transplantação dos modelos aplicáveis às mudanças conceituais 
ocorridas na história da ciência para o ensino de ciências com o pressuposto de que as idéias 
alternativas poderiam ser transformadas em idéias científicas, quando expostas a situações de 
conflito (os chamados experimentos cruciais). Essa idéia de transposição surge do fato de que há 
uma correlação estrita de como a noção de causalidade se desenvolve na criança e os 
desenvolvimentos históricos da Física. 
 
Como uma tentativa de alterar-se as concepções espontâneas é proposto (Posner 1982) o Modelo 
de Mudança Conceitual. A premissa básica desse modelo é a de que é necessário substituir as 
concepções que os alunos trazem para a sala de aula (concepções espontâneas) pelas idéias 
científicas. A aprendizagem dentro do modelo de mudança conceitual é vista como: 
 
Aprendizagem de uma perspectiva construtivista, pode ser vista em termos da trajetória 
dos estudantes de certas idéias já existentes na estrutura conceitual para concepções 
científicas. (Duit 1996) 
 
No cerne do programa da mudança conceitual há uma hipótese empirista: a hipótese de que a 
simples observação de algum fenômeno (o experimento crucial) seja capaz de alterar a forma 
como o sujeito vê o mundo. 
 
Segundo Osborne o conhecimento não é sensorial (1993, apud Mortimer 1996): 
 
...uma ênfase considerável no valor da observação e da experiência direta, isto é, uma 
perspectiva empirista de apreender ciências, e não enfatizam suficientemente o processo de 
aquisição de novas estruturas para reinterpretar a experiência e transcender o pensamento 
de senso comum. 
 
Essa substituição pode ser conseguida a partir de uma de duas estratégias possíveis: o Conflito e 
a Analogia. 
 
Na primeira dessas estratégias, Mudança Conceitual por Conflito, a idéia é colocar o aluno 
frente a situações que ponham em cheque as suas concepções a respeito da realidade física na 
esperança que se provoque um processo de desequilíbrio na estrutura cognitiva que contribua 
para a superação da contradição entre as velhas e as novas idéias (as idéias científicas). 
 
No segundo tipo de estratégia, Mudança Conceitual por Analogia, é procurada, através do uso 
de analogias, a absorção dos conceitos espontâneos pelos conceitos científicos de uma forma 
 
9 O que segue é baseado em Mortimer 1996. 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 18
suave. Nessa estratégia o estudante não precisa explicitar os seus conhecimentos (idéias) prévios. 
Além disso, são características dessa estratégia: 
 
1. Os alunos não se tornam conscientes do conflito. 
 
2. Os alunos não se tornam conscientes do processo de ensino. 
 
3. Não há conceitos errados e, portanto, não há perda de autoconfiança por parte dos 
alunos. 
 
4. Não há necessidade de um treinamento específico em relação ao professor. 
 
O que é comum nessas duas estratégias de ensino é o fato de que se procura provocar a 
substituição dos conceitos antigos por novos conceitos. 
 
 A estratégia básica do programa de mudança conceitual é: 
 
1. Deve existir uma insatisfação com as concepções correntes. 
 
2. O novo conceito deve ser inteligível. 
 
3. A nova concepção deve ser inicialmente plausível. 
 
4. A nova concepção deve sugerir a possibilidade de um rico programa de pesquisa. 
 
As observações acima levam ao assim chamado círculo de aprendizagem: 
 
Exploração→Introdução do termo→Aplicação do Conceito 
 
A primeira dessas etapas significa que o estudante deve explorar (de forma dirigida, através de 
um experimento) o seu meio ambiente. Nesta atividade, alguma situação de “crise” deve ser 
criada: as concepções dos estudantes devem aparecer no experimento e serem postas em cheque. 
A seguir o novo conceito deve ser introduzido. Este conceito deve, dentro do contexto proposto ter 
as características de plausibilidade a que aludimos acima. Por fim, o conceito introduzido no item 
anterior deve ser aplicado a novas situações de modo a verificar-se o seu poder explicativo. 
Críticas ao Modelo de Mudança Conceitual 
 
O construtivismo apesar de ser a teoria predominante nos últimos anos na área de ensino de 
ciências começa a sofrer nos últimos anos críticas cada vez mais intensas (Mortimer 1996). A 
primeira dessas críticas diz respeito à capacidade do sistema educacional em formar professores 
com capacidade de aplicar a teoria na situação do cotidiano de sala de aula. Apesar de sempre 
poder-se dizer que esta é uma deficiência do sistema escolar e não do construtivismo, essa crítica 
não deve ser menosprezada. Em Educação, muitas idéias boas são perdidas pela falta de pessoal 
qualificado quando chegam ao nível operacional. Há muitos “construtivistas” que nunca leram 
Piaget! 
 
Outra crítica que vem sendo feita às estratégias construtivistas com base na Mudança Conceitual 
(seja por conflito, seja por absorção) é a falha na situação concreta de sala de aula de atingir os 
seus objetivos. Em particular a estratégia cujas etapas são: 
 
1. Ampliação dos conhecimentos dos estudantes. 
2. Organização do senso comum. 
3. Experimentos alternativos. 
 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 19
tem se mostrado infrutífera no sentido de alterar as concepções espontâneas dos estudantes. 
Segundo Mortimer (1996): 
 
A prática da sala de aula contribui para o aumento da consciência do estudante sobre suas 
concepções mas não consegue dar o salto esperado em direção aos conceitos científicos. 
 
Uma terceira crítica a essas estratégias é que fazer ciência implica em uma mudança qualitativa 
na forma como o sujeito vê o mundo: 
 
Sem a representações simbólicas próprias da cultura científica, o estudante muitas vezes se 
mostra incapaz de perceber, nos fenômenos, aquilo que o professor deseja que ele perceba. 
 
Além disso, as estratégias de Mudança Conceitualparecem esquecer de três aspectos da teoria 
piagetiana: 
 
1. As lacunas nos conhecimentos dos estudantes são importantes: muitas vezes o aluno 
enfrenta dificuldades mais pelo que não sabe do que pelo conflito conceitual em si. 
 
2. Falta a assimilação generalizadora tão necessária a gênese do conhecimento científico. 
O novo esquema científico passa a ser, apenas, mais um esquema dentro do conjunto 
de esquemas existentes. 
 
3. Por fim, mas não menos importante, tem-se que levar em conta a dificuldade da 
criança e/ou do adolescente em lidar com o conflito o que o leva a uma posição de 
defesa, pela negação mesma do conflito, ao invés da sua superação. 
 
Ao propor a supressão de idéias do tipo do senso comum o modelo de mudança conceitual estaria, 
de fato, tornando impossível todo o tipo de entendimento entre seres humanos já que a base da 
linguagem está nesse senso comum compartilhado. 
 
Suprimir essas “concepções alternativas”, no entanto significaria suprimir o pensamento 
de senso comum e seu modo de expressão, a linguagem cotidiana (Mortimer 1996). 
 
Os críticos do modelo de mudança conceitual apontam ainda para o fato de que uma transposição 
pura e simples dos pressupostos da história da ciência de origem kuhntiana10, calcada na 
mudança paradigmática, seria inadequada ao Ensino de Ciências. Em primeiro lugar, pela 
inadequação do modelo à própria história da ciência e, em segundo lugar, pelo fato de que 
aprender ciência está muito mais relacionado a se entrar num mundo que é ontológica e 
epistemologicamente diferente do mundo cotidiano. 
 
O Modelo de Perfil Conceitual 
 
Devido às críticas expostas acima, novas alternativas têm sido buscadas ao modelo de mudança 
conceitual. Um desses modelos é o de Perfil Conceitual. 
 
O pressuposto básico desse modelo, daí sua oposição ao modelo anterior, é admitir que possam 
coexistir na mente do aluno vários modelos, muitas vezes conflitantes, ao mesmo tempo. O papel 
do Ensino de Ciências seria então o de levar o aluno a ter consciência de cada um desses modelos 
e do seu campo de aplicação. 
 
Nas palavras de Mortimer um Perfil Conceitual seria: 
 
 
10 Khun, 1978. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 20
Sistema supra-individual de formas de pensamento que pode ser atribuído a qualquer 
indivíduo dentro de uma mesma cultura. Apesar de cada indivíduo possuir um perfil 
diferente, as categorias pelas quais ele é traçado - pelo menos no contexto da educação 
científica - são as mesmas para cada conceito. 
 
A noção de perfil conceitual é, portanto, dependente do contexto, uma vez que é fortemente 
influenciado pelas experiências distintas de cada indivíduo, e dependente do conteúdo, já 
que para cada conceito em particular tem-se um perfil diferente. 
 
Outra característica desse modelo é a admissão da possibilidade do estudante construir novas 
estruturas de forma independente da existência de estruturas anteriores e não, necessariamente, 
como uma acomodação das estruturas conceituais prévias, o que seria uma verdadeira “heresia” 
para um construtivista clássico. 
 
O Perfil Conceitual de cada sujeito seria desse modo composto por um diagrama do tipo mostrado 
abaixo (Mortimer 1996) onde cada um dos esquemas existentes na mente do sujeito comparece. 
 
Figura 3 – O perfil epistemológico de Bachelard em relação ao conceito de massa (Bachelard, 
1984, p. 25) 
 
São características desse modelo: 
 
1. É uma evolução do conceito de perfil epistemológico já encontrado em Bachelard 
(1978). 
 
2. Distingue entre características ontológicas e epistemológicas de cada zona do perfil. 
 
3. A tomada de consciência por parte do estudante do seu próprio perfil desempenha um 
papel fundamental no processo de ensino - aprendizagem. 
 
4. Os níveis pré-científicos não são determinados por escolas filosóficas de pensamento, 
mas pelos compromissos epistemológicos e ontológicos dos indivíduos. 
 
 
Conclusão 
 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
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Instrumentação para o Ensino de Ciências – Capítulo 3 21
Neste capítulo exploramos as idéias da Epistemologia Genética de Jean Piaget e suas implicações 
para o ensino em geral e para o ensino de Ciências em particular. Um ponto que deve ficar claro é 
que o trabalho de Piaget não foi voltado para a sala de aula e que todas as escolas derivadas deste 
trabalho são adaptações do seu pensamento à situação de sala de aula. 
 
Os dois conceitos fundamentais da teoria piagetiana são os conceitos de assimilação e adaptação. 
A assimilação ocorre quando a informação é incorporada (sob forma modificada ou não) às 
estruturas já preexistentes na estrutura cognitiva enquanto que a adaptação ocorre quando o 
organismo se modifica de alguma maneira de modo a incorporar a nova informação. Os chamados 
estágios piagetianos nada mais são do que diferentes esquemas de interação entre o sujeito e o 
mundo externo. 
Paulo Ricardo da Silva Rosa Departamento de Física UFMS 
e-mail: rosa@dfi.ufms.br