O ensino de Ciências na 5ª série através da experimentaçãoScience teaching on the 5th grade based on experimentation Gabriela Dias Bevilacqua (a,c)" e Robson Coutinho-Silva (b,c) " (a) Escola Parque, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil; (b) Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho (IBCCF), Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil; (c) Museu Espaço Ciência Viva, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
1. Introdução A humanidade vive uma era de transição, a ciência que, aproximadamente, desde o século XVII é responsável pela estruturação do conhecimento, das relações de trabalho e da forma de pensar do ser humano está em xeque (Prigogine, 1997a). A ciência e a tecnologia foram responsáveis pelo estabelecimento da “sociedade da informação”. A informação produzida é altamente especializada e acelerada, o acesso a essa informação é dinâmico e quase instantâneo. A criança e o jovem não têm tempo nem estímulo de compreender e vivenciar uma informação, pois ela é rapidamente substituída por outra. Segundo Bondia (2002: 22) a incauta sinonímia entre “informação”, “conhecimento” e “aprendizagem” leva a uma equivocada caracterização da sociedade; “...aprender não significa adquirir e processar informação.”; “...a informação não faz outra coisa que cancelar nossas possibilidades de experiência.” A escola reflete essa situação, a fragmentação do conhecimento em disciplinas e o volume de informações dos currículos distanciam a experiência e o pensamento crítico das práticas escolares. No ensino de Ciências, estas questões podem ser percebidas pela dificuldade do aluno em relacionar a teoria desenvolvida em sala com a realidade a sua volta. Considerando que a teoria é feita de conceitos que são abstrações da realidade (Serafim, 2001), podemos inferir que o aluno que não reconhece o conhecimento científico em situações do seu cotidiano, não foi capaz de compreender a teoria. Segundo Freire (1997), para compreender a teoria é preciso experienciá-la. A realização de experimentos, em Ciências, representa uma excelente ferramenta para que o aluno faça a experimentação do conteúdo e possa estabelecer a dinâmica e indissociável relação entre teoria e prática. A importância da experimentação no processo de aprendizagem também é discutida por Bazin (1987) que, em uma experiência de ensino não formal de ciências, aposta na maior significância desta metodologia do que na simples memorização da informação, método tradicionalmente empregado nas salas de aula. Aliado a estas questões tem-se o grande desafio de tornar o ensino de Ciências prazeroso e instigante sendo capaz de desenvolver no aluno a Educação Científica. Segundo Bondia (2002) pensar é, sobretudo, dar sentido ao que somos e ao que nos acontece. Para que o pensamento científico seja incorporado pelo educando como uma prática de seu cotidiano é preciso que a Ciência esteja ao seu alcance e o conhecimento tenha sentido e possa ser utilizado na compreensão da realidade que o cerca. A escola tem a responsabilidade de formar cidadãos conscientes, críticos e ativos na sociedade. A atual legislação brasileira para educação orienta as escolas nesse sentido. A Lei no 9.394/96, Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB) e os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) valoram a aprendizagem, a capacidade de construção do saber e crítica do educando, fazendo com que os conteúdos de ensino deixem de ter importância em si mesmos (Mello 2000). Ainda segundo Mello (2000), a implementação dessas medidas, no entanto, requer mudanças no sistema de formação de professores. O modelo disciplinarista que norteia as licenciaturas do ensino superior deve ser reestruturado para que as competências sejam mais valorizadas que as disciplinas, que a transdisciplinaridade e os conteúdos transversais possam ser trabalhados pelo licenciando, só assim sua prática pedagógica poderá estar em acordo com sua formação. As tentativas de adequação dos currículos e dos planejamentos aos PCN pelas escolas ainda estão em experiência. É preciso que as instituições de ensino e os professores invistam em novas propostas de ensino para que a mudança possa, de fato, ocorrer. Há exemplos dessa iniciativa em diferentes segmentos e instituições de ensino, mas a maioria delas é representada por ações individuais e não sistematizadas. No caso do ensino de Ciências no primeiro segmento do Ensino Fundamental pode-se citar o “Programa ABC na Ciência” como exemplo desta iniciativa. Este programa desenvolvido no Brasil como uma extensão do projeto “La Main à la Patê” (Lamap), de origem francesa, destina-se especialmente à melhoria da educação científica no primeiro segmento do ensino fundamental (Grynszpan, 2002) e tem como proposta de estratégia pedagógica a integração entre prática e conteúdo. Segundo Mortimer (2002) a sala de aula deve ser encarada como objeto de pesquisa. Para esse autor é preciso compreender as relações estabelecidas pelos estudantes com o conhecimento, não esquecendo jamais da influência das relações afetivas entre os alunos e entre alunos e professor. Portanto, a partir de reflexões teóricas e da prática pedagógica dos pesquisadores envolvidos foi desenvolvida uma estratégia de ensino baseada em aulas de ciências no qual a experimentação é condutora do conhecimento teórico, o trabalho em grupo é valorizado, a construção do conhecimento a partir da investigação científica é determinante e a troca de informações entre os próprios alunos é estimulada. Esta estratégia de ensino foi aplicada em escolas particulares da cidade do Rio de Janeiro nos anos de 2005 e 2006 e os resultados advindos deste trabalho são discutidos neste artigo. 2. Metodologia O trabalho foi aplicado em dez turmas de 5ª série do ensino fundamental situadas em áreas nobres da cidade do Rio de Janeiro (RJ) atendendo, portanto, alunos de classes média e alta ao longo de dois anos. A disponibilidade de recursos e o acesso à informação não se caracterizam como fatores limitantes do processo de aprendizagem destes jovens. No ano de 2005 participaram quatro turmas perfazendo um total de 120 alunos, já em 2006 foram envolvidas seis turmas com um total de 180 alunos. O desenvolvimento da estratégia fez parte das atividades regulares dos alunos na disciplina de Ciências e sua avaliação compôs a média dos alunos junto com outras atividades como testes e provas. Ao longo de cada ano letivo foram realizados dois ciclos experimentais desta atividade com cada grupo de alunos. A coordenação da escola acompanhou a metodologia empregada assim como os resultados obtidos com a avaliação.
Foram priorizados grupos de quatro componentes, sendo que, eventualmente, formavam-se grupos com três ou cinco integrantes.
Feita uma breve descrição dos assuntos abordados por cada um dos temas, os alunos reuniam-se nos grupos de trabalho e escolhiam aquele de maior interesse. Em caso de escolhas coincidentes era feito um sorteio do tema disputado.
Os grupos eram orientados para pesquisa no livro didático, sendo as páginas relativas ao tema indicadas pela professora e recebiam material extra, previamente preparado, quando este se fazia necessário. Também faziam pesquisa na Internet e na biblioteca da escola, em busca de outras informações pertinentes.
Esta etapa era desenvolvida no laboratório da escola. Espaço simples, mas que oferece melhores condições para atividades em grupo e uso de materiais diversos, como: sucata, vidraria e produtos químicos. Cada grupo montava, então, um experimento relacionado ao seu tema que fosse capaz de proporcionar ao aluno a experimentação e vivência de fenômenos físicos, químicos ou biológicos. Caso o experimento necessitasse de tempo para seu desenvolvimento e acompanhamento por parte dos alunos, retornavam ao laboratório para o devido registro dos resultados experimentais.
O desenvolvimento dessa etapa era concomitante com a etapa anterior e consistiu na elaboração de relatório das atividades. Estes foram produzidos em computador, através do programa Power Point, tendo como modelo a formatação de artigos científicos da área de Ciências. Os relatórios foram estruturados em:
Cada grupo apresentou seu trabalho para a turma, na forma de seminário. A utilização do equipamento “data show” permitiu a projeção dos relatórios e toda turma pode conhecer e acompanhar o trabalho dos colegas, tanto através das explicações orais como através do recurso visual. Ao final de cada apresentação as dúvidas foram esclarecidas pelos próprios alunos e, quando necessário, esclarecimentos complementares foram dados pela professora.
No início de cada apresentação, os alunos dos outros grupos receberam uma ficha de avaliação (anexo 1). Através desse instrumento, os próprios alunos avaliaram seus colegas quanto a aspectos como: facilidade para explicação do trabalho, adequação e cumprimento das tarefas propostas para o relatório, organização do grupo e qualidade do texto apresentado. Os relatórios produzidos pelos alunos, bem como as fichas de avaliação preenchidas por eles, foram utilizados como fonte para elaboração das tabelas deste artigo. 3. Resultados Esta estratégia de ensino despertou a curiosidade e o interesse da maioria dos alunos pelas aulas de ciências. A montagem e o acompanhamento dos experimentos foi motivante para eles. A surpresa e satisfação dos alunos diante de alguns resultados ficou evidente com os comentários e perguntas realizadas em sala e com o texto dos relatórios produzidos (Quadro 1). Durante a elaboração dos relatórios os alunos foram orientados quanto ao tipo de informação que deveria constar em cada uma de suas partes. O exercício da produção de textos adequados à introdução, materiais e métodos, resultados e análise e discussão dos resultados contribuiu para que os alunos percebessem e compreendessem diferenças no tipo de informação de cada um destes textos; o que pode ser percebido durante as apresentações e avaliações feitas pelos grupos (Quadro 2).
Quadro 1 – Comentários dos alunos sobre os próprios trabalhos.
Quadro 2 – Modelo de relatório produzido pelos alunos Os alunos nos papéis de aprendizes e avaliadores questionaram as apresentações de seus colegas. Estes questionamentos foram de diferentes ordens, como: correções do português, críticas à qualidade visual do material apresentado, dúvidas quanto à compreensão dos conteúdos, críticas quanto à adequação dos textos em cada parte do relatório, críticas quanto à postura e participação dos integrantes do grupo durante a apresentação e também elogios e referências positivas quando se sentiam estimulados a isso. Este elevado grau de envolvimento dos alunos deixou claro que a estratégia adotada estava sendo capaz de despertar o interesse do aluno e mantê-lo atento durante as explicações dos colegas (Quadro 3).
Quadro 3 – Comentários das avaliações feitas pelos alunos. Quando um aluno é capaz de identificar um erro num trabalho é porque ele está atento, analisando as informações transmitidas e comparando-as com seu conhecimento adquirido. Reflexões que são alicerces do processo de aprendizagem. Muitos comentários apresentados pelos alunos nas fichas de avaliação destacaram as falhas dos colegas, eles não se sentiram constrangidos para isso. Ao mesmo tempo, quando alguém expunha suas opiniões de forma mais agressiva ou irônica, os próprios colegas questionavam esta postura. Raras foram as vezes em que foi percebido um corporativismo entre os alunos avaliadores para proteger determinado colega. Nestes momentos coube à professora lembrar o papel da avaliação. Este confrontamento de idéias entre os próprios alunos foi significativo para os bons resultados desta estratégia de ensino, pois as críticas foram bem recebidas e a discussão coletiva dos erros mostrou-se rica e produtiva para o desenvolvimento do conhecimento. Resultados que são menos evidentes numa aula expositiva tradicional. Além dos conteúdos de Ciências, essa metodologia permitiu o desenvolvimento do trabalho em grupo com a avaliação da efetiva participação de cada componente do grupo. Alunos que contribuíram pouco durante a elaboração do trabalho procuravam se esforçar com a proximidade da data da apresentação, pois não queriam expor suas falhas perante a turma. Esse movimento pessoal em busca da aprendizagem é fundamental na vida do estudante. A inevitável comparação entre os trabalhos apresentados fez que com que os alunos se empenhassem muito mais no segundo ciclo de aplicação desta estratégia, até porque a dinâmica do trabalho já havia sido experimentada por eles. A organização em distintas etapas de preparação deste trabalho permitiu que os alunos, em função de suas habilidades e preferências, tivessem diferentes graus de envolvimento com cada uma delas. O que levou à participação, em um momento ou outro, de todos os alunos das turmas. É fundamental ressaltar que este envolvimento não foi uniforme entre eles. Houve alunos que apresentaram participação superficial e, portanto, não se integraram ao processo de aprendizagem como a maioria da turma. As avaliações formais, testes e provas, sobre os conteúdos trabalhados nesta atividade refletiram o grau de envolvimento de cada aluno com a proposta. Alunos que trabalharam com dedicação e interesse desde o início do processo tiveram ótimo desempenho nestas avaliações e aqueles com baixo grau de envolvimento tiveram desempenho inferior. O que reforça a validade da estratégia para a aprendizagem de conteúdos de Ciências. 4. Discussão Como destacado na introdução, o professor de Ciências vive o dilema entre quantidade e qualidade de informação (Prigogine,1997b; Bondia, 2002). O volume de informações ao qual o estudante tem acesso é tão grande que é passível de questionamento a aprendizagem significativa destes conhecimentos. Segundo Villani e Freitas (1998) em estudo realizado em cursos de prática de ensino, com alunos de graduação, é possível estabelecer três categorias progressivas de sucesso escolar: envolvimento intelectual, emocional, e o confronto e posicionamento do educando em relação ao saber científico. Considerando as diferenças de faixa etária entre os alunos alvo da pesquisa de Villani e Freitas (1998) e a discutida neste artigo, estas categorias também podem ser aplicadas neste caso. O envolvimento emocional foi conquistado com o desenvolvimento do trabalho experimental. Os alunos têm sua curiosidade e interesses estimulados com a possibilidade de utilização de materiais diferentes e pelo desenvolvimento da prática. O segundo estágio é apresentado como aquele em que se verifica o envolvimento intelectual e é marcado pelo esforço dos alunos para pensar e procurar trabalhar os problemas. Durante a produção dos relatórios ficam evidentes estas características desse estágio. E, por fim, o terceiro estágio que, segundo Villani e Freitas (1998), seria o mais importante e desconhecido da literatura: o confronto e o posicionamento dos aprendizes em relação ao saber científico. Os comentários dos alunos sobre os trabalhos apresentados pelos seus colegas estão em acordo com os pressupostos desse terceiro estágio. Quando um aluno identifica a falta de clareza das informações, a desorganização, a diferença de participação e de domínio do conteúdo entre seus colegas fica evidente sua posição crítica. Este aluno – crítico precisou se apropriar do conhecimento para questioná-lo. Mais do que avaliar sua proficiência quanto a estes conteúdos, sem desconsiderar sua importância, destacamos o mérito deste aluno em se colocar na posição de questionador. Durante as apresentações e avaliações em grupo dos trabalhos, os alunos são capazes de refletir sobre seus conhecimentos, seus saberes. A profundidade dessa reflexão, levando a uma mudança de suas idéias e atitudes diante de um problema, deve ser considerada em função do nível cognitivo destes estudantes, correspondente à idade dos mesmos. No entanto, é possível afirmar que houve reflexão e confrontamento dos saberes entre eles próprios. Esta não é uma das bases da educação científica? Atividades experimentais são ferramentas preciosas para o ensino de ciências. É fundamental que o aprendiz perceba os fenômenos científicos no seu cotidiano e que o “fazer ciência” possa fazer parte do seu pensamento. Gaspar e Monteiro (2005: 7), em trabalho sobre atividades experimentais de demonstração em sala de aula escrevem: “Pode-se inferir, portanto, que a utilização da demonstração experimental de um conceito em sala de aula acrescenta ao pensamento do aluno elementos de realidade e de experiência pessoal que podem preencher uma lacuna cognitiva característica dos conceitos científicos e dar a esses conceitos a força que essa vivência dá aos conceitos espontâneos. Em outras palavras, a atividade experimental de demonstração compartilhada por toda classe sob a orientação do professor, em um processo interativo que de certa forma simula a experiência vivencial do aluno fora da sala de aula, enriquece e fortalece conceitos espontâneos associados a essa atividade? Talvez até os faça surgir? E pode oferecer os mesmos elementos de força e riqueza característicos desses conceitos para a aquisição dos conceitos científicos que motivaram a apresentação da atividade.” Neste trabalho as atividades experimentais de demonstração são consorciadas com as atividades experimentais práticas. Num primeiro momento os alunos desenvolvem o experimento, para depois, fazerem a demonstração deste para seus colegas. A curiosidade gerada na turma quanto aos trabalhos dos outros grupos, também foi fator motivador. Como em todas as etapas do trabalho a professora teve ativo papel de orientadora e mediadora da aprendizagem; é viável a ampliação das idéias de Gaspar também para as atividades experimentais práticas.
Ainda segundo Zancan (2000: 6):
Estes pressupostos são característicos da estratégia de ensino aqui apresentada. Esta se mostrou eficaz quanto ao desenvolvimento do conteúdo, o que foi ratificado pelo rendimento dos alunos nos testes e provas aplicados. E, na mesma escala de importância, favoreceu a troca de experiências entre os educandos e o esforço pessoal. Características de difícil avaliação quantitativa para o professor e que, em função disso, geralmente ficam à margem da composição das notas dos alunos. E, na maioria das escolas, são essas notas que determinam se o aluno está apto ou não a seguir a diante em sua carreira de estudante. A teoria educacional precisa ser aplicada na prática. A discussão sobre estratégias de ensino que permitam esta aplicação deve ser valorada e ampliada entre pesquisadores e professores. E o professor deve, cada vez mais, encarar a sala de aula como seu laboratório e assumir o papel de professor/ pesquisador que, em consonância com as necessidades da sociedade na qual está inserido, deve ser capaz de exercer seu trabalho de forma dinâmica, atual e consciente. 5. Referências bibliográficas Bazin, M. (1987). Three years of living science in Rio de Janeiro: learning from experience. Scientific Literacy Papers, 67-74.
" – R. Coutinho-Silva é Especialista em Ensino de Ciências (Exploratorium, EUA), Doutor em Ciências Biológicas (UFRJ). Atua como professor Adjunto no Programa de Imunobiologia (IBCCF – UFRJ), é Coordenador pedagógico do Museu Participativo de Ciências Espaço Ciência Viva e Orientador no Programa de Pós Graduação em Ensino de Biociências e Saúde (FIOCRUZ). E-mail para correspondência: rcsilva@biof.ufrj.br; Endereço para correspondência: IBCCF, UFRJ, Edifício do Centro de Ciências da Saúde, Bloco G, Av. Carlos Chagas Filho, S/N, Cidade Universitária, Ilha do Fundão, Rio de Janeiro, RJ CEP: 21941-902. Telefone para contato: 55-21-25626565. Fax.: 55-21-22808193. G.D. Bevilacqua é formada em Licenciatura e Bacharelado em Biologia (UFRJ) e está cursando disciplinas no Curso de Especialização em Biociências e Saúde da FIOCRUZ. Atua como Professora de Biologia e Ciências da Rede privada de Ensino. E-mail para correspondência: gabrieladb@oi.com.br. Anexo 1 Ficha de avaliação da apresentação do trabalho experimental de Ciências Título do trabalho: ______________________________________________________________ Integrantes do grupo: ____________________________________________________________
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