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O ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NAS AULAS DE CIÊNCIAS DOS ANOS
INICIAIS
DUTRA, Jessica de Lima1
Introdução
Percebe-se que o ensino de Ciências, de modo geral, vem sendo passado de
forma instrumental, ensinando leis e princípios científicos como se estes fossem
verdades absolutas, sem problematizações e distante da realidade social.
Em tal modelo de ensino poucas são as oportunidades de se
realizar investigações e de argumentar acerca dos temas e
fenômenos em estudo. O resultado é que estudantes não
aprendem conteúdos das Ciências e constroem representações
inadequadas sobre a ciência como empreendimento cultural e
social (MUNFORD; LIMA, 2007, p. 2).
A preocupação com o distanciamento entre a “ciência da escola” da “ciência dos
cientistas” não é recente, embora atualmente ela tenha adquirido maior aprofundamento
teórico e assumido novas formas. Apesar das diversas visões existentes sobre ensinar
Ciências, muitas partilham da mesma preocupação desse distanciamento, onde a ciência
das universidades, laboratórios e outras instituições é, não raro, muito diferente da
ciência ensinada nas escolas, geralmente passada de forma tradicional, ou seja, onde o
professor expõe de forma mecânica os conceitos, sem contextualização, e o aluno
“decora a informação para a prova”.
Essas diferenças podem ser observadas nos conteúdos dos currículos e nas
práticas científicas, tanto nas escolas quanto entre os pesquisadores. Um exemplo seria
na forma como os educandos vêem os problemas de genética, mecânica e química, de
1
Graduanda em Pedagogia,
[email protected]
Universidade
Estadual
do
Oeste
do
Paraná.
E-mail:
forma fixa e de leis imutáveis, e trabalhando em cima de símbolos definidos que para
eles não significam nada (Munford & Lima, 2007). Há um grande distanciamento entre
essas “duas ciências” que precisa ser trabalhada e diminuída de forma eficiente. Esse
trabalho cabe aos professores, escolas, universidades, pesquisadores e também ao
Estado, principalmente ao se tratar da educação pública e da formação de professores.
O conhecimento é dependente do seu contexto de aprendizagem ou origem. Essa
afirmação vale tanto para as condições de aprendizagem escolar quanto para explicar a
origem dos conteúdos tratados em sala, para mostrar que os assuntos tratados nas aulas
de Ciências têm um contexto, não são neutros e o olhar que damos a eles depende do
momento em que sua origem se encontra.
Aprender ciências implica na introdução das crianças e jovens a uma maneira
diferente de ver e pensar o mundo natural e, consequentemente, explica-lo. Implica em
socializar esses alunos nas práticas da comunidade científica. Uma forma de trazer essas
práticas para a sala de aula é trabalhando conteúdos investigativos com os educandos.
Segundo Carvalho (2013), no currículo de Ciências dos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental, especialmente nos conteúdos ligados à Física e a Química, muitos dos
assuntos tratados pelos professores de forma expositiva e sem participação dos alunos,
podem ser repassados pelos professores de uma forma muito mais proveitosa para os
estudantes, onde eles possam de fato se envolver com o conteúdo.
Na perspectiva do ensino por investigação, o professor é o mediador, é quem
guia a investigação, problematiza e questiona os alunos sobre a experiência, mas não dá
a resposta, deixando a criança construir suas hipóteses, o seu conhecimento e
pensamento lógico, gerando no estudante uma maior aproximação com os fundamentos
científicos.
O ensino por investigação é uma metodologia de ensino inspirada nas
concepções do filósofo americano John Dewey (1859 – 1952), ou seja, é uma
metodologia de caráter deweyana. É também pautada na história e filosofia da Ciência,
com o objetivo de ressaltar aspectos culturais e intelectuais, e capacitar o aluno na
resolução de problemas através do conhecimento científico, o qual necessita
diretamente da alfabetização científica para a sua aplicação (Rodrigues & Borges,
2008).
O presente trabalho buscou pesquisar sobre o ensino por investigação em
bibliografias, como livros, dissertações e teses, assim como artigos e publicações em
eventos, periódicos, entre outros, analisando também documentos oficiais sobre a sua
importância e contribuição para o ensino de Ciências e para a aprendizagem do aluno
dos anos iniciais do Ensino Fundamental.
Teve como objetivo verificar, por meio de pesquisas na área, como é abordada a
questão do ensino por investigação no ensino de Ciências nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental e quais as contribuições que traz para a aprendizagem e formação do
aluno.
A pesquisa se propôs também analisar se existe a divulgação de projetos aos
professores sobre o tema do ensino por investigação e os meios de divulgação, como
por exemplo: ideias de aulas experimentais possíveis de serem implantadas nas aulas de
Ciências dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental.
A pesquisa teve caráter qualitativo, como tratado por Esteban (2010), Lakatos e
Marconi (2010), entre outros, utilizando-se dos seguintes instrumentos: a pesquisa
documental e a pesquisa bibliográfica.
A pesquisa bibliográfica permitiu buscar informações sobre como se dá a
atividade prática nas aulas de Ciências e alguns meios de utilizá-las, analisando, para
tal, pesquisas já publicadas na área. Esta ajudou também a aprofundar a pesquisa sobre
o ensino por investigação, no contexto do ensino de Ciências, analisando métodos que o
professor pode trazer para a sua sala de aula, no compromisso de passar os conteúdos
científicos e específicos deste ensino numa perspectiva investigativa.
A pesquisa documental empreendeu a análise de documentos federais e
estaduais procurando verificar quais são as orientações quanto a abordagem em sala de
aula do ensino por investigação. Tanto a pesquisa bibliográfica quanto a pesquisa
documental propiciaram um aporte teórico e os aspectos legais de maneira mais ampla
sobre as questões que envolvem o ensino de Ciências, especialmente na aprendizagem e
na concretização do uso de atividades práticas pelos professores em sala de aula.
Permitiu também, discutir a importância do ensino por investigação para os processos
de aprendizagem dos alunos do Ensino Fundamental, anos iniciais, nos assuntos das
Ciências Naturais.
Desenvolvimento
No atual modelo de ensino, encontramos muitas vezes atividades pedagógicas
desarticuladas e distantes da realidade dos alunos, baseadas principalmente no método
de memorização das informações. Como resultado, temos um aluno receptivo e passivo,
que não consegue articular o conteúdo excessivamente abstrato com a realidade a sua
volta. Dessa forma, impede-se que o educando faça uma aproximação mais ativa com a
aprendizagem das Ciências. Porém, o papel apontado para a educação é de transmitir os
conhecimentos acumulados pelo homem de forma a habilitar o indivíduo a agir na
sociedade, isto é, o ensino deve instruir seus alunos para que estes aprendam a teoria e
se tornem capazes de pensar e agir de forma crítica no contexto social em que estão
inseridos.
Isso raramente é alcançado em um ensino pautado na memorização e
desarticulado da realidade. Portanto, para mudar essa prática, é necessário que o
professor e o seu trabalho pedagógico ganhe um novo perfil, onde ele vá estabelecer
relações e comparações entre a realidade da escola e a realidade do aluno, para que a
aprendizagem torne-se significativa para este último (CARNIATTO et al, 2014).
Para muitos teóricos e profissionais da educação, a escola, além de construir
conhecimentos, deve também construir atitudes nos alunos, no intuito de formar
indivíduos plenos, autônomos e que contribuam para com a sociedade. A interação
professor-aluno em sala de aula é fundamental para essa construção, e para que tal seja
alcançada, o professor necessita fazer com que seus alunos se envolvam ativamente em
seu aprendizado (GOMES et al, 2014).
Uma das propostas do ensino de Ciências por investigação é justamente esse
envolvimento dos discentes na aula, onde o professor trabalhe com atividades que
exijam
a participação dos
alunos. Atividades
investigativas
possibilitam
a
problematização do conteúdo, o desenvolvimento de hipóteses, a utilização de
conhecimentos prévios e a busca por soluções para o problema apresentado.
Essa prática investigativa aproxima o aluno do conhecimento científico, de
modo que tal conhecimento faça sentido para ele e não passe a ser algo simplesmente
decorado e abstrato. A investigação, e também a experimentação, partindo de uma
problemática no intuito de trabalhar as habilidades cognitivas, faz com que os alunos
observem, reflitam, discutam e relatam entre si e com o professor, ajudando na sua
construção crítica e autônoma, ao mesmo tempo que social (GOMES et al, 2014).
No ensino de Ciências por investigação o aluno fica mais próximo do
conhecimento, e do fazer, científico, pois ao trabalhar nessa perspectiva, ele usa de
métodos como a observação com um propósito pré-determinado; ele descreve, compara
e classifica o que observou; formula perguntas investigativas e propõe hipóteses;
planeja experimentos e analisa seus resultados; faz uso de fontes científicas para ajudar
na análise de seus resultados; argumenta com base em evidências e, ao fazê-lo, usa da
linguagem científica (SOUZA et al, 2014).
Infelizmente, a falta de interesse por parte dos alunos nas aulas de Ciências tem
se mostrado bem comum. Um dos motivos para esse desinteresse pode ser atribuído ao
fato do professor privilegiar o uso de aulas mais tradicionais, sem ligar o conteúdo
estudado com a vida cotidiana de seus alunos (KRASILCHIK, 1987; LIMA et al, 2013).
Pensando nisso, as aulas práticas são uma aposta alternativa, quando usada de forma
correta, para mudar essa realidade e cativar um pouco mais o aluno em relação a matéria
de Ciências (GONÇALVES; GALIAZZI, 2004). Nesse sentido, Carvalho (2013, p. 2)
aponta:
No ensino expositivo toda a linha de raciocínio está com o
professor, o aluno só a segue e procura entendê-la, mas não é o
agente do pensamento. Ao fazer uma questão, ao propor um
problema, o professor passa a tarefa de raciocinar para o aluno e
sua ação não é mais a de expor, mas de orientar e encaminhar as
reflexões dos estudantes na construção do novo conhecimento.
No entanto, fazer uma aula prática somente por fazer não traz benefício algum
para o aluno e sim o oposto, pode ser muito prejudicial. A realização de uma aula
prática sem a devida orientação do professor pode dar ao aluno uma visão distorcida do
assunto tratado durante essa aula (KRASILCHIK, 2012). Além do fato de muitos
professores ainda pensam que a prática nas aulas serve somente para testar a teoria que
está ensinando, porém, essa não é a função exclusiva das experimentações. Através de
aulas investigativas, o aluno pode chegar a uma determinada teoria, repensar teorias já
trabalhadas e até mesmo analisar certo conteúdo antes mesmo de conhecê-lo na teoria
(REGINALDO et al, 2012).
De acordo com as Diretrizes Curriculares de Ciência para a Educação Básica do
Paraná, há sempre algo novo para o aluno descobrir, onde ele desenvolve seu próprio
conhecimento e o professor atua como mediador desse processo de aprendizagem. Neste
sentido, aponta que as atividades práticas e de experimentação:
[...] podem contribuir para a superação de obstáculos na
aprendizagem de conceitos científicos, não somente por
propiciar interpretações, discussões e confrontos de ideias entre
os estudantes, mas também pela natureza investigativa
(PARANÁ, 2008, p. 71).
De forma geral, as atividades práticas/investigativas, essenciais para o ensino de
Ciências, são caracterizadas como as experimentações em laboratórios; estudos críticos
e contextualização de artigos e documentários; observações de campo, como visitas a
Museus e Centros de Ciências. Uma introdução desses métodos já nos Anos Iniciais da
escolarização é fundamental, e a sua não utilização é algo que se deve ser repensado
pelos professores, escolas e órgãos superiores de Educação, como apontam Andrade e
Massabni (2011, p. 836):
A possibilidade de que estas atividades estejam praticamente
ausentes no cotidiano da escola é preocupante, em especial
quando ocorre nos primeiros contatos com a Ciência, no Ensino
Fundamental. Este é um momento crucial para fundamentar a
construção de uma visão científica, com sua forma de entender e
explicar as leis, fatos e fenômenos da natureza, bem como as
implicações socioambientais deste conhecimento.
Alguns exemplos de como trabalhar na metodologia do ensino por investigação,
e que podem ter um melhor resultado na aprendizagem do conteúdo em comparação ao
modo tradicional de ensino, são: em relação à pressão da água, um experimento feito
com tubos de plástico, onde os alunos precisam jogar água dentro de um dos tubos para
acertar um copo numa determinada distancia, possibilitando ao aluno relacionar o
alcance da projeção do jato com a altura da coluna de água. Para ensinar aos alunos que
o ar ocupa um lugar no espaço, um problema simples de colocar um copo com um papel
no fundo dentro de um balde com água sem deixar o papel se molhar, onde o aluno deve
chegar a conclusão de que o papel não molhou porque o copo estava com ar e não tinha
espaço para a água entrar.
Outra atividade simples que pode ser feita, num dia de sol no pátio da escola, é
brincar com sombras. Usando formas geométricas de tamanhos diferentes, os alunos
precisam descobrir como fazer para deixar as sombras desses objetos iguais. Esse
experimento pode também ser relacionado com a disciplina de artes e o teatro de
sombras.
Uma forma interessante para ensinar aos alunos que o ar é mais leve do que a
água, é através da experiência do submarino, onde os alunos devem descobrir uma
forma de fazer um tubinho de plástico descer até o fundo de um balde com água e
depois voltar à superfície. Ainda em relação ao ar, uma atividade divertida para faze-los
perceber que o ar é capaz de produzir movimento, seria por meio de uma corrida de
carrinhos, onde os alunos precisam descobrir uma forma de fazer o carrinho com uma
bexiga presa à ele, com o bico virado para a parte de trás do carrinho, se movimentar
mais rápido, relacionando a quantidade de ar com que enchem a bexiga e a velocidade
que o carrinho vai tomar. Com esse experimento eles podem perceber também que o
peso do ar dentro da bexiga em cima do carrinho faz com que ele fique mais pesado.
Estes são alguns exemplos de atividades possíveis de se trabalhar divulgadas por um
grupo de pesquisa sobre o Ensino por Investigação, o Laboratório de Pesquisa e Ensino
de Física (LaPEF) da Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo (USP).
Outras formas de se trabalhar com investigação nas aulas de Ciências é fazendo
uso de vídeos na sala de aula; visita a horta do colégio (estudo do meio); montagem de
um ecossistema sustentável em garrafas pet; experimentação com a liberação do gás
oxigênio através da elódea (planta aquática), para trabalhar a fotossíntese, por exemplo
(SORNBERGER et al, 2014).
Essas atividades, feitas em grupos, são também um ótimo auxílio para perceber
como os alunos fazem a troca de suas teorias durante os experimentos, de forma verbal
ou manual, além de trabalhar na zona de desenvolvimento proximal (VYGOTSKY,
1984; VYGOTSKY et al, 1988) do aluno, pois ao ouvir os relatos e explicações dos
colegas, ele pode tirar dúvidas que o professor, por já ter esse conteúdo sistematizado,
não conseguiria sanar, ao contrário do seu colega, que está passando pelo mesmo
processo de aprendizagem, estando mais próximo da zona de desenvolvimento real dos
outros colegas de turma (CARVALHO, 2013).
Depois de chegarem ao resultado, é importante também que o professor peça
para que os grupos expliquem como chegaram àquele resultado e por que ele acontecia,
qual o fenômeno que o causava. Dessa forma, os alunos começam a trabalhar e a se
familiarizarem com a formulação de ideias/hipóteses e com os conceitos científicos.
Conclusões
Uma das propostas do ensino de Ciências por investigação é justamente esse
envolvimento dos discentes na aula, onde o professor trabalhe com atividades que
exijam a participação dos alunos. A investigação, e também a experimentação, partindo
de uma problemática no intuito de trabalhar as habilidades cognitivas faz com que os
alunos observem, reflitam, discutam e relatam entre si e com o professor, ajudando na
sua construção crítica, autônoma, e ao mesmo tempo social.
O método do ensino por investigação dá auxílio para o aluno compreender
melhor alguns conteúdos ligados às Ciências Naturais, porém, devido a sua
especificidade, de ser um método mais prático, de experiências e de muita discussão em
sala de aula, muitas vezes os professores não se sentem seguros para trabalhá-lo.
Essa insegurança pode dar-se por várias razões, tais como falta de materiais e
recursos nas escolas, como a falta de um laboratório de Ciências, principalmente um
laboratório equipado, um número muito grande de alunos por turma, falta de tempo,
tanto para planejar quanto para executar aulas desse tipo, má formação desses
professores, tanto inicial quanto continuada, etc. Por isso, muitas escolas,
principalmente as públicas, ainda não conseguem trabalhar nessa perspectiva, do ensino
por investigação, de forma efetiva, optando por manter a forma tradicional de
transmissão de conhecimentos prontos para os seus alunos.
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