ensino de ciencias

Anna Maria Pessoa de Carvalho (org.)Carla Marques Alvarenga de Oliveira Daniela Lopes Scarpa Lcia Helena Sasseron

Luciana Sedano Mara Batistoni e Silva Maria Candida Varone de Morais Capecchi

Maria Lucia Vital dos Santos Abib Viviane Briccia

Ensino de Cincias por investigao tem por objetivo discutir aspectos importantes do ensino e da aprendizagem dos contedos cientficos no nvel fundamental.Seus captulos refletem as pesquisas que as autoras realizaram em salas de aula deescolas oficiais. Foi escrito tendo em vista os cursos de formao inicial e continuadade professores, principalmente, mas no exclusivamente, e para aqueles que iro trabalhar,ou j esto trabalhando, nos cinco primeiros anos do ensino fundamental. Com esta coletnea, o leitor tem amplo material sobre estratgias para o ensino

de Cincias, seus fundamentos tericos e as aes do professor ao conduzi-las. importante destacar que o propsito desta obra no levar o professor merareproduo das propostas aqui apresentadas, mas propiciar elementos para que reflita sobre suas prprias aulas e elabore seus planos de trabalho.

Aplicaes:Obra indicada para todas as disciplinas que trabalham com o ensino de Cinciasnos cursos de Pedagogia e de licenciatura em Cincias, Fsica, Qumica e Biologia,como Metodologia do Ensino de Cincias, Prtica de Ensino, Instrumentao parao Ensino e outras disciplinas congneres.

Ensino de cinciasUnindo a pesquisa e a prticaAnna Maria Pessoa de Carvalho (org.)

Ensino de cinciasColeo Ideias em AoAnna Maria Pessoa de Carvalho (coord.)Slvia Frateschi Trivelato eRosana Louro Ferreira Silva

Orientao educacional na prticaPrincpios, histrico, legislao,tcnicas e instrumentos6 edio revista e ampliadaLia Renata Angelini Giacaglia eWilma Millan Alves Penteado

Ensinar a ensinarDidtica para a escolafundamental e mdiaAmelia Domingues de Castro e Anna Maria Pessoa de Carvalho (orgs.)

Para suas solues de curso e aprendizado,visite www.cengage.com.br

ISBN-13: 978-85-221-1418-4ISBN-10: 85-221-1418-8

9 7 8 8 5 2 2 1 1 4 1 8 4

ENSINO DE CINCIAS POR INVESTIGAO

ENSINO DE CINCIAS POR INVESTIGAOAnna Maria Pessoa de Carvalho (org.)

Carla Marques Alvarenga de Oliveira Daniela Lopes ScarpaLcia Helena Sasseron Luciana Sedano

Mara Batistoni e Silva Maria Candida Varone de Morais Capecchi Maria Lucia Vital dos Santos Abib Viviane Briccia

Condies para implementao em sala de aula


ensino.ciencias.7b.16x23.azul copy.pdf 1 20/02/13 13:45

Anna Maria Pessoa de Carvalho (org.)Carla Marques Alvarenga de Oliveira

Daniela Lopes Scarpa

Lcia Helena Sasseron

Luciana Sedano

Mara Batistoni e Silva

Maria Candida Varone de Morais Capecchi

Maria Lucia Vital dos Santos Abib

Viviane Briccia

Ensino de Cincias por investigao:

condies para implementao em sala de aula

Austrlia Brasil Japo Coreia Mxico Cingapura Espanha Reino Unido Estados Unidos

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Sumrio

Apresentao | VII

1 O ensino de Cincias e a proposio de sequncias deensino investigativas | 1

Anna Maria Pessoa de Carvalho

2 Problematizao no ensino de Cincias | 21


3 Interaes discursivas e investigao em sala de aula: opapel do professor | 41

Lcia Helena Sasseron

4 O que se fala e se escreve nas aulas de Cincias? | 63

Carla Marques Alvarenga de Oliveira

5 Cincias e leitura: um encontro possvel | 77

Luciana Sedano

6 Por que os objetos flutuam? Trs verses de dilogos entreas explicaes das crianas e as explicaes cientficas | 93

Maria Lucia Vital dos Santos Abib

7 Sobre a natureza da Cincia e o ensino | 111

Viviane Briccia

8 A Biologia e o ensino de Cincias por investigao:dificuldades e possibilidades | 129

Daniela Lopes Scarpa e Mara Batistoni e Silva

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Apresentao

Ensino de Cincias por investigao: condiespara implementao em sala de aula

A sala de aula um espao de encontro entre conhecimentos diversos. A relaopedaggica, composta pela trade professoralunosconhecimentos, envolvediferentes dimenses, entre as quais podemos destacar: as de ordem afetiva, re-lacionadas s expectativas de cada um; as de ordem pedaggica, relacionadasaos recursos didticos e diferentes estratgias de ensino que o professor tem sua disposio, e as de ordem epistemolgica, relacionadas s caractersticas doconhecimento que se deseja ensinar. Todas essas dimenses esto envolvidas natomada de decises do professor e em suas aes, o que exige um trabalho deconstante aperfeioamento.

Este livro tem por objetivo dar visibilidade para questes importantes eatuais relacionadas ao ensino-aprendizagem de Cincias por investigao, demodo a auxiliar professores do Ensino Fundamental a aprimorar seus conhe-cimentos sobre este tema. Para tanto, so apresentadas reflexes baseadas emresultados de pesquisas consolidadas, realizadas nesse nvel de ensino. O leitorencontrar nos captulos seguintes discusses sobre diferentes facetas do ensinode Cincias em uma abordagem investigativa, desde as bases tericas sobreprocessos de ensino-aprendizagem que sustentam sua concepo at as basesepistemolgicas que a fundamentam. Em todos os captulos so apresentadosdados extrados de situaes de ensino-aprendizagem, de modo a proporcionaraos professores, alm da ampliao de seu rol de estratgias de ensino, a com-preenso dos cuidados envolvidos em sua utilizao e aproveitamento efetivoem sala de aula.

No captulo O ensino de Cincias e a proposio de sequncias de ensinoinvestigativas, Anna Maria Pessoa de Carvalho apresenta as bases tericas quefundamentam a abordagem de ensino de Cincias por investigao. Alm dediscorrer sobre as contribuies de Jean Piaget e Lev Vigotsky para a compreensodos processos envolvidos na construo de conhecimentos pelos alunos e opapel do professor em gui-los nessa construo, a autora discute caractersticasdo conhecimento cientfico que precisam ser consideradas para a elaborao deatividades de ensino que sejam representativas dessa rea de conhecimento e

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que proporcionem condies para a insero dos estudantes no universo daCincia. Os elementos envolvidos na criao de sequncias investigativas de en-sino e sua conduo em sala de aula, apresentados neste captulo, voltam a serexplorados nos captulos posteriores, de modo a oferecer ao leitor a oportunidadede aprofundar-se na discusso de cada um deles.

No captulo Problematizao no ensino de Cincias, Maria Candida Varonede Morais Capecchi apresenta a problematizao como um processo que nose limita apresentao de enunciados bem estruturados, mas que envolve ainsero gradativa dos estudantes em novas formas de olhar e falar sobre fen-menos. Por meio da anlise de uma situao de sala de aula em que foi realizadauma atividade de experimentao investigativa, a autora explora o papel dasinteraes discursivas estabelecidas entre professora e alunos e dos alunosentre si na construo desse novo olhar.

No captulo Interaes discursivas e investigao em sala de aula: o papeldo professor, Lcia Helena Sasseron discute as aes do professor que fomentamo processo de argumentao em aulas de Cincias tendo em vista a alfabetizaocientfica. A autora identifica duas esferas de atuao do professor, uma delasrelacionada a propsitos pedaggicos e a outra relacionada a propsitos epis-temolgicos, que se misturam na constituio desse processo. Para ilustrar essadiscusso, so expostos processos de argumentao ocorridos em duas aulasdistintas, uma delas que compreende a realizao de uma atividade de experi-mentao e a outra que envolve a leitura de um texto.

No captulo O que se fala e se escreve nas aulas de Cincias?, Carla MarquesAlvarenga de Oliveira discorre sobre a importncia de momentos de discussoentre os estudantes e dos registros escritos dessas discusses na organizao esistematizao dos conhecimentos trabalhados em aulas de Cincias. Para ilus-trar esse tema, a autora apresenta a anlise dos argumentos desenvolvidos poruma aluna, tanto em discusses orais como em registros escritos, ao longo detrs aulas de uma sequncia de ensino investigativa.

No captulo Cincias e leitura: um encontro possvel, Luciana Sedanodiscute o papel de atividades de leitura no ensino de Cincias por meio da apre-sentao de resultados de uma pesquisa voltada para a anlise da qualidade dasleituras realizadas por alunos ao longo de uma sequncia de ensino de Cincias.A autora argumenta que o texto nas aulas de Cincias contribui para uma apro-ximao entre os alunos e os conceitos cientficos e para que a leitura seja bemaproveitada necessrio o desenvolvimento de estratgias com os alunos.

No captulo Por que os objetos flutuam? Trs verses de dilogos entre asexplicaes das crianas e as explicaes cientficas, Maria Lucia Vital dos

VIII | Ensino de Cincias por investigao

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Santos Abib apresenta trs exemplos de atividades experimentais sobre o mesmotema, estruturadas em diferentes nveis de dificuldade. Levando-se em conta aapresentao de resultados de pesquisas sobre concepes de crianas e ado-lescentes e das explicaes cientficas para o tema flutuao dos corpos, aautora discute o papel mediador do professor e possveis formas de atuaodos alunos em cada uma das atividades propostas.

No captulo Sobre a natureza da Cincia e o ensino, Viviane Briccia exploraa relao entre vises de Cincias e formas de ensino dessa disciplina em salade aula. A partir da apresentao das principais distores sobre a natureza doconhecimento cientfico, identificadas por pesquisadores tanto na divulgaocientfica como no ensino de Cincias, a autora prope formas de trabalho emsala de aula que possibilitam a formao de vises mais adequadas, discutindo,por meio de exemplos, o papel do professor em promov-las.

No captulo A Biologia e o ensino de Cincias por investigao: dificuldadese possibilidades, Daniela Lopes Scarpa e Mara Batistoni e Silva discutem algumasdas especificidades da biologia que precisam ser consideradas quando se almejaum ensino pautado na investigao. Levando-se em conta a identificao de di-ficuldades envolvidas na realizao de experimentos investigativos com temasde biologia, as autoras defendem a necessidade de utilizao de modalidades di-dticas diversas para a promoo de um ensino dinmico e criativo nos moldesda alfabetizao cientfica. Para ilustrar essa proposta, so apresentados doisexemplos de iniciativas que buscam superar as dificuldades identificadas.

Com esta coletnea o leitor tem um amplo material sobre estratgias para oensino de Cincias por investigao, seus fundamentos tericos e as aes doprofessor ao conduzi-las. importante destacar que o propsito desta obra no levar o professor mera reproduo das propostas aqui apresentadas, maspropiciar elementos para que reflita sobre suas prprias aulas e elabore seusplanos de trabalho.


Apresentao | IX

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1O ensino de Cincias e a

proposio de sequncias de ensino investigativas

Anna Maria Pessoa de Carvalho

Alguns referenciais tericos para a construode sequncias de ensino investigativas

Desde meados do sculo XX a educao sofre cmbios significativos, seguindobem de perto as modificaes ocorridas em nossa sociedade. A escola, com afinalidade de levar os alunos da gerao atual a conhecer o que j foi historica-mente produzido pelas geraes anteriores, tambm foi atingida por tais mu-danas sociais. Durante muitos anos esses conhecimentos, pensados comoprodutos finais, foram transmitidos de maneira direta pela exposio do pro-fessor. Transmitiam-se os conceitos, as leis, as frmulas. Os alunos replicavamas experincias e decoravam os nomes dos cientistas.

Dois fatores modificaram o processo de transferncia do conhecimento deuma gerao para a outra. O primeiro deles foi o aumento exponencial do co-nhecimento produzido no mais possvel ensinar tudo a todos. Passou--se a privilegiar mais os conhecimentos fundamentais dando ateno ao processode obteno desses conhecimentos. Valorizou-se a qualidade do conhecimentoa ser ensinado e no mais a quantidade. O segundo fator foram os trabalhos deepistemlogos e psiclogos que demonstraram como os conhecimentos eramconstrudos tanto em nvel individual quanto social.

Muitos fatores e campos do saber influenciaram a escola de maneira geral eo ensino, em particular; no entanto, entre os trabalhos que mais influenciaram ocotidiano das salas de aula de cincias esto as investigaes e as teorizaesfeitas pelo epistemlogo Piaget e os pesquisadores que com ele trabalharam,como ainda os conhecimentos produzidos pelo psiclogo Vigotsky e seus segui-dores. Esses autores mostraram, com pontos de vista diferentes, como as crianase os jovens constroem seus conhecimentos.

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Inicialmente os educadores se debateram entre esses dois referenciais te-ricos o piagetiano e o vigotskiano e suas possveis influncias no ensino.No entanto, por meio de pesquisas realizadas em ambientes escolares, o conflitoentre as teorias se mostrou inexistente e o que se constata hoje , ao contrriode dcadas anteriores, uma complementaridade entre as ideias desses doiscampos do saber quando aplicadas em diferentes momentos e situaes doensino e da aprendizagem em sala de aula.

As pesquisas piagetianas ao procurarem entender como o conhecimento,principalmente o cientfico, construdo pela humanidade, na busca da com-preenso de sua epistemologia, partiram de dados empricos retirados de en-trevistas com crianas e adolescentes (Piaget, 1974 a, b). Estas ao serem reali-zadas com indivduos de idades semelhantes a dos alunos escolares e comcontedos prximos aos propostos pelos currculos de Cincias trouxeram en-sinamentos teis que orientam os professores, tanto no planejamento de suassequncias didticas como em suas atitudes em sala de aula.

Um dos pontos que podemos salientar, e que se torna claro nas entrevistaspiagetianas, a importncia de um problema para o incio da construo do co-nhecimento. Ao trazer esse conhecimento para o ensino em sala de aula, essefato propor um problema para que os alunos possam resolv-lo vai ser o di-visor de guas entre o ensino expositivo feito pelo professor e o ensino em queproporciona condies para que o aluno possa raciocinar e construir seu co-nhecimento. No ensino expositivo toda a linha de raciocnio est com o professor,o aluno s a segue e procura entend-la, mas no o agente do pensamento. Aofazer uma questo, ao propor um problema, o professor passa a tarefa de racio-cinar para o aluno e sua ao no mais a de expor, mas de orientar e encaminharas reflexes dos estudantes na construo do novo conhecimento.

Ao explicar o mecanismo de construo do conhecimento pelos indivduosPiaget prope conceitos como equilibrao, desequilibrao, reequilibrao(Piaget, 1976). Entretanto o importante desta teoria para a organizao do en-sino o entendimento que qualquer novo conhecimento tem origem em um co-nhecimento anterior. Este fato um princpio geral de todas as teorias constru-tivistas e revolucionou o planejamento do ensino, uma vez que no possveliniciar nenhuma aula, nenhum novo tpico, sem procurar saber o que osalunos j conhecem ou como eles entendem as propostas a serem realizadas.Com base nesse conhecimento cotidiano, propondo problemas, questes e/oupropiciando novas situaes para que os alunos resolvam (ou seja, desequili-brando-os) que tero condies de construir novos conhecimentos (reequi-librao) (Piaget, 1976).

2 | Ensino de Cincias por investigao


Ao estudar a reequilibrao, ou seja, no s estudos da construo de novosconhecimentos pelos indivduos, os trabalhos piagetianos apresentaram duascondies muito importantes para o ensino e a aprendizagem escolar: a passa-gem da ao manipulativa para a ao intelectual que tem lugar nesta constru-o, principalmente em crianas e jovens, e a importncia da tomada de cons-cincia de seus atos nessas aes (Piaget, 1978).

O entendimento da necessidade da passagem da ao manipulativa paraao intelectual na construo do conhecimento neste caso incluindo o co-nhecimento escolar tem um significado importante no planejamento do en-sino, pois a finalidade das disciplinas escolares que o aluno aprenda contedose conceitos, isto , constructos tericos. Desse modo o planejamento de umasequncia de ensino que tenha por objetivo levar o aluno a construir um dadoconceito deve iniciar por atividades manipulativas. Nesses casos a questo, ouo problema, precisa incluir um experimento, um jogo ou mesmo um texto. E apassagem da ao manipulativa para a construo intelectual do contedodeve ser feita, agora com a ajuda do professor, quando este leva o aluno, pormeio de uma srie de pequenas questes a tomar conscincia de como o pro-blema foi resolvido e porque deu certo, ou seja, a partir de suas prprias aes.

Essa passagem da ao manipulativa para ao intelectual por meio da to-mada de conscincia de suas aes no fcil para os alunos nem para o pro-fessor, j que conduzir intelectualmente o aluno fazendo uso de questes, desistematizaes de suas ideias e de pequenas exposies tambm no tarefafcil. bem menos complicado expor logo o contedo a ser ensinado.

nesta etapa da aula que o professor precisa, ele mesmo, tomar conscinciada importncia do erro na construo de novos conhecimentos. Essa tambm uma condio piagetiana. muito difcil um aluno acertar de primeira, preciso dar tempo para ele pensar, refazer a pergunta, deix-lo errar, refletirsobre seu erro e depois tentar um acerto. O erro, quando trabalhado e superadopelo prprio aluno, ensina mais que muitas aulas expositivas quando o alunosegue o raciocnio do professor e no o seu prprio.

Todos os ensinamentos que podemos extrair das pesquisas e teorizaespiagetianas so muito importantes para nos guiar para a construo de novosconhecimentos pelos alunos; no entanto, na escola, nas salas de aula, no tra-balhamos com um nico indivduo, ao contrrio temos de trinta a quarentaalunos juntos! nessa ocasio, na construo social do conhecimento, quetemos de levar em considerao os saberes produzidos por Vigotsky.

A importncia do psiclogo Vigotsky para o ensino fudamenta-se em doistemas que o pesquisador desenvolveu em seus trabalhos. O primeiro, e parans o mais fundamental, foi mostrar que as mais elevadas funes mentais do

O ensino de Cincias e a proposio de sequncias de ensino investigativas | 3



indivduo emergem de processos sociais. A discusso e a aceitao desse co-nhecimento trazido por Vigotsky (1984) veio modificar toda a interao pro-fessor-aluno em sala de aula.

O segundo tema foi demonstrar que os processos sociais e psicolgicos hu-manos se firmam por meio de ferramentas, ou artefatos culturais, que medeiama interao entre os indivduos e entre esses e o mundo fsico. Assim o conceitode interao social mediada pela utilizao de artefatos sociais e culturamenteconstrudos (o mais importante entre eles a linguagem) torna-se importanteno desenvolvimento da teoria vigotskiana, uma vez que mostra que a utilizaode tais artefatos culturais transformadora do funcionamento da mente, e noapenas um meio facilitador dos processos mentais j existentes (Vigotsky, 1984).

O entendimento desse tema trouxe como influncia para o ensino a neces-sidade de prestarmos ateno no desenvolvimento da linguagem em sala deaula como um dos principais artefatos culturais que fazem parte da interaosocial, no s no aspecto facilitador da interao entre professor e alunos, masprincipalmente com a funo transformadora da mente dos alunos.

A interao social no se define apenas pela comunicao entre o professore o aluno, mas tambm pelo ambiente em que a comunicao ocorre, de modoque o aprendiz interage tambm com os problemas, os assuntos, a informaoe os valores culturais dos prprios contedos com os quais estamos trabalhandoem sala de aula.

Outro conceito trazido por essa teoria que muito influenciou a escola foi oconceito de zona de desenvolvimento proximal (ZDP) que define a distnciaentre o nvel de desenvolvimento real, determinado pela capacidade de resolverum problema sem ajuda, e o nvel de desenvolvimento potencial, determinadopela resoluo de um problema sob a orientao de um adulto ou em colabo-rao com outro companheiro.

A teoria mostra que o desenvolvimento real aquele que j foi consolidadopelo indivduo, de forma a torn-lo capaz de resolver situaes utilizando seuconhecimento de forma autnoma, portanto o nvel de desenvolvimento real dinmico, aumenta dialeticamente com os movimentos do processo de apren-dizagem.

O desenvolvimento potencial uma incgnita, j que no foi ainda atingido;entretanto ele pode ser inferido com base no que o indivduo consegue resolvercom ajuda de um adulto ou de seus companheiros. O importante no entendi-mento deste nvel que ele determinado pelas habilidades que o indivduo jconstruiu, porm encontra-se em processo. Isto significa que a dialtica daaprendizagem que gerou o desenvolvimento real gerou tambm habilidadesque se encontram em um nvel menos elaborado que o j consolidado. Em ou-


tras palavras podemos dizer que o desenvolvimento potencial o conjunto deconhecimentos e habilidades que a pessoa potencialmente pode aprender, masainda no completou o processo, porm tem grande probabilidade para atingircom a orientao de outro, podendo esse outro ser um adulto (o professor) ouum colega de classe.

Esse um conceito que, apesar de complexo, forneceu orientaes para odesenvolvimento do ensino e trouxe tambm explicaes do porqu algumasaes davam certo no dia a dia da sala de aula e outras no.

Uma destas aes que os professores j utilizavam com frequncia em suasaulas o trabalho em grupo. Com o conceito de zona de desenvolvimento pro-ximal podemos entender o porqu os alunos se sentem bem nesta atividade: es-tando todos dentro da mesma zona de desenvolvimento real muito mais fcilo entendimento entre eles, s vezes mais fcil mesmo do que entender o professor.Alm disso, como mostra o conceito, os alunos tm condies de se desenvolverpotencialmente em termos de conhecimento e habilidades com a orientao deseus colegas. O trabalho em grupo sobe de status no planejamento do trabalhoem sala de aula passando de uma atividade optativa do professor para uma ne-cessidade quando o ensino tem por objetivo a construo do conhecimentopelos alunos. Entretanto para utilizar a dinmica de grupo eficazmente, dentroda teoria vigotskiana, deve-se escolher deixar os alunos trabalharem juntosquando na atividade de ensino tiver contedos e/ou habilidades a serem discu-tidos, ou quando eles tero a oportunidade de trocar ideias e ajudar-se mutua-mente no trabalho coletivo. o que chamamos de atividades sociointeracionistas.Se o trabalho em grupo for pensado como o somatrio dos trabalhos individuais,ele poder ter outra explicao, mas no a ZDP.

Vigotsky d muito valor ao papel do professor na construo do novo co-nhecimento, dentro de uma proposta sociointeracionista, mostrando este comoum elaborador de questes que orientaro seus alunos potencializando a cons-truo de novos conhecimentos. Ao discutir a construo do conhecimento ede habilidades dentro das ZDP, isto , a conduo dos alunos da zona de desen-volvimento real para um possvel desenvolvimento potencial ele volta sempreao papel desempenhado pelo adulto (no caso de um ensino escolar do professor)mostrando a necessidade deste auxlio, pois segundo ele o desenvolvimento con-siste em um processo de aprendizagem dos usos das ferramentas intelectuais,pela interao social com outros mais experimentados no uso dessas ferramentas.Outro ponto importante de sua teoria foi mostrar o papel dos conhecimentosiniciais dos alunos. Vigotsky denominou o conjunto destes conhecimentos comozona de desenvolvimento real para a construo de novos conhecimentos.



Os conceitos espontneos dos alunos, s vezes com outros nomes como con-ceitos intuitivos ou cotidianos, so uma constante em todas as propostas cons-trutivistas, pois so a partir dos conhecimentos que o estudante traz para asala de aula que ele procura entender o que o professor est explicando ou per-guntando.

Partimos dos trabalhos de Piaget que mostrou como o indivduo constri osconhecimentos, dando-nos base para entender como nosso aluno constri seu conhecimento. Passamos pelos trabalhos de Vigotsky que enfatizou o papelsocial desta construo e a importncia da mediao onde os artefatos sociais eculturalmente construdos tm papel fundamental no desenvolvimento dosalunos dando direo para as nossas aulas. Alm disso, tiramos da prpria teoriade Vigotsky a necessidade de nos aprofundarmos mais na epistemologia do co-nhecimento a ser proposto para podermos construir atividades de ensino querepresentem os problemas, os assuntos, as informaes e os valores culturaisdos prprios contedos com os quais estamos trabalhando em sala de aula (Vi-gotsky, 1984), criando assim condies para que os alunos, social e individual-mente, construam o conhecimento que se deseja ensinar.

Um dos pontos mais importantes da epistemologia das Cincias, e quecoincide com os referenciais tericos j descritos a posio de Bachelard(1938) quando prope que todo o conhecimento a resposta de uma questo.Entretanto no deve ser uma questo ou um problema qualquer. Essa questoou este problema, para ser uma questo para os alunos, deve estar dentro desua cultura, sendo interessante para eles de tal modo que se envolvam na buscade uma soluo e na busca desta soluo deve-se permitir que exponham seusconhecimentos espontneos sobre o assunto. Voltando a Bachelard (1938), eleescreve:

Surpreendeu-me sempre que os professores de Cincias, mais que os outros [...]no reflitam sobre o fato de que o adolescente chega aula de Fsica com conheci-mentos empricos j constitudos: trata-se, assim, no de adquirir uma cultura ex-perimental, e sim mais precisamente de mudar de cultura experimental, de derrubaros obstculos j acumulados pela vida cotidiana.

A derrubada dos obstculos j acumulados pela vida cotidiana no tarefafcil para a escola, e um caminho aceitar a proposta de Bachelard e procurarmudar a cultura experimental de uma experimentao espontnea a uma expe-rimentao cientfica para que os alunos possam (re)construir seu conhecimento.

No podemos dizer que temos um mtodo cientfico, entretanto temosetapas e raciocnios imprescindveis em uma experimentao cientfica, o quea faz diferenciar de uma experimentao espontnea. Uma dessas etapas so a




elaborao e o teste de hipteses. O problema e os conhecimentos prvios espontneos ou j adquiridos devem dar condies para que os alunos cons-truam suas hipteses e possam test-las procurando resolver o problema. Asoluo do problema deve levar explicao do contexto mostrando aos alunosque Cincias no a natureza, mas leva a uma explicao da natureza. nessaetapa que aparecem raciocnios cientficos como se/ento, relacionandoduas variveis e a eliminao de variveis que foram levantadas como hiptese,mas que a realidade mostrou que no interferem no problema (Locatelli e Car-valho, 2007).

A viso sociointeracionista apresenta a importncia, em um processo deaprendizagem, da interao social com outros mais experientes nos usos dasferramentas intelectuais. A implicao desse fato para o ensino de Cincias que as interaes entre os alunos e principalmente entre professor e alunos de-vem lev-los argumentao cientfica e alfabetizao cientfica (Sasseron eCarvalho, 2011).

Assim as questes do professor devem lev-los a buscar evidncias em seusdados, justificativas para suas respostas, faz-los sistematizar raciocnios comose/ ento/portanto ou o raciocnio proporcional, isto , se uma das variveiscresce, a outra tambm cresce ou se uma delas cresce, a outra decresce. Nessescasos a linguagem cientfica, isto , a linguagem argumentativa vai se for-mando.

A linguagem outra questo de extrema importncia quer nos trabalhosde Vigotsky quer no desenvolvimento cientfico. preciso levar os alunos dalinguagem cotidiana linguagem cientfica e essa transformao, da palavraque os alunos trazem para a sala de aula, com significados cotidianos, para aconstruo de significados aceitos pela comunidade cientfica tem um papelimportante na construo de conceitos, pois, como mostra Lemke (1997),

[...] ao ensinar cincia, ou qualquer matria, no queremos que os alunos simples-mente repitam as palavras como papagaios. Queremos que sejam capazes de cons-truir significados essenciais com suas prprias palavras [...] mas estas devem ex-pressar os mesmos significados essenciais que ho de ser cientificamente aceitveis.(1997, p. 105)

Alm disso, a linguagem das Cincias no s uma linguagem verbal. AsCincias necessitam de figuras, tabelas, grficos e at mesmo da linguagemmatemtica para expressar suas construes. Portanto, temos de prestar atenonas outras linguagens, uma vez que somente as linguagens verbais oral eescrita no so suficientes para comunicar o conhecimento cientfico. Temosde integrar, de maneira coerente, todas as linguagens, introduzindo os alunos


nos diferentes modos de comunicao que cada disciplina utiliza, alm da lin-guagem verbal, para a construo de seu conhecimento. O aluno na disciplinade Geografia tem de aprender a ler os mapas, j, na de Cincias, deve entendere dar significado a uma tabela ou um grfico. Sem dominar essas outras lin-guagens, esses outros modos de comunicao, no se dominam os contedosespecficos de cada uma das disciplinas.

O professor, como o outro mais experiente em uma interao social tem deensinar os alunos no uso das linguagens prprias de cada disciplina. Nessecontexto, Mrquez et al. (2003) nos mostra dois processos que facilitam a inte-grao dos diversos tipos de linguagens:

a cooperao, quando uma linguagem refora o significado da outra. Pode-mos dar como exemplo um professor que ao discutir um grfico ou ummapa vai tambm indicando com gesto e expressando verbalmente o quequer demonstrar. Assim ele est cooperando, isto , mostrando o mesmosignificado com as trs linguagens: a verbal, a gestual e a grfica;

a especializao, quando uma das linguagens adiciona novo significado outra.

O professor, ao falar que uma varivel depende da outra, por exemplo:quanto mais tempo uma panela ficar no fogo, maior ser a temperatura dagua, junto deve apresentar um grfico demonstrando o aumento dessa tem-peratura com relao ao tempo. Esse grfico demonstra determinado aumentode temperatura especificando a informao.

Introduzir os alunos nas diversas linguagens das Cincias , na verdade, in-troduzi-lo na cultura cientfica, pois, como Lemke (1997) prope: ensinarCincias ensinar a falar Cincias. E essa introduo deve ser feita pelo pro-fessor, pois ele o adulto mais experiente na sala de aula, com muito cuidado,conduzindo os alunos da linguagem cotidiana linguagem cientfica, por meiode cooperaes e especializaes entre elas.

Do conhecimento terico para o planejamento e interaes didticas das sequncias de ensinoinvestigativo SEI

Para que os alunos sejam alfabetizados cientificamente, tem-se de organizar asaulas de maneira compatvel com os referenciais tericos, o que no tarefafcil, pois a sala de aula um ambiente completamente diferente tanto dos la-boratrios cientficos como dos estudos de Piaget e Vigotsky.



Tambm importante deixar claro que no h expectativa de que os alunosvo pensar ou se comportar como cientistas, pois eles no tm idade, nem co-nhecimentos especficos nem desenvoltura no uso das ferramentas cientficaspara tal realizao. O que se prope muito mais simples queremos criar umambiente investigativo em salas de aula de Cincias de tal forma que possamosensinar (conduzir/mediar) os alunos no processo (simplificado) do trabalhocientfico para que possam gradativamente ir ampliando sua cultura cientfica,adquirindo, aula a aula, a linguagem cientfica como mostrada nos pargrafosanteriores, se alfabetizando cientificamente (Sasseron e Carvalho, 2008).

O mesmo acontece com os estudos piagetianos e vigostskianos. No vamosreplic-los, pois esse no o objetivo da escola, o que devemos fazer utilizaros conhecimentos construdos por esses autores para, nas salas de aulas, criarum ambiente propcio para os alunos construir seus prprios conhecimentos.

Nesse contexto terico que propomos as sequncias de ensino investigativas(SEIs), isto , sequncias de atividades (aulas) abrangendo um tpico do pro-grama escolar em que cada atividade planejada, do ponto de vista do materiale das interaes didticas, visando proporcionar aos alunos: condies de trazerseus conhecimentos prvios para iniciar os novos, terem ideias prprias epoder discuti-las com seus colegas e com o professor passando do conhecimentoespontneo ao cientfico e adquirindo condies de entenderem conhecimentosj estruturados por geraes anteriores.

Assim, uma sequncia de ensino investigativa deve ter algumas atividades--chave: na maioria das vezes a SEI inicia-se por um problema, experimental outerico, contextualizado, que introduz os alunos no tpico desejado e ofereacondies para que pensem e trabalhem com as variveis relevantes do fenmenocientfico central do contedo programtico. preciso, aps a resoluo do pro-blema, uma atividade de sistematizao do conhecimento construdo pelosalunos. Essa sistematizao a praticada de preferncia por meio da leitura deum texto escrito quando os alunos podem novamente discutir, comparando oque fizeram e o que pensaram ao resolver o problema, com o relatado no texto.Uma terceira atividade importante a que promove a contextualizao do co-nhecimento no dia a dia dos alunos, pois, nesse momento, eles podem sentir aimportncia da aplicao do conhecimento construdo do ponto de vista social.Essa atividade tambm pode ser organizada para o aprofundamento do conhe-cimento levando os alunos a saber mais sobre o assunto. Algumas SEIs, para darconta de contedos curriculares mais complexos, demandam vrios ciclos dessastrs atividades ou mesmo outros tipos delas que precisam ser planejadas.

Alm de ensinar Cincias (ou qualquer outro contedo especfico) a escolaexige tambm do professor outras funes, como a de avaliar seus alunos



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Anna Maria Pessoa de Carvalho (org.)Carla Marques Alvarenga de Oliveira Daniela Lopes Scarpa Lcia Helena Sasseron

Luciana Sedano Mara Batistoni e Silva Maria Candida Varone de Morais Capecchi

Maria Lucia Vital dos Santos Abib Viviane Briccia

Ensino de Cincias por investigao tem por objetivo discutir aspectos importantes do ensino e da aprendizagem dos contedos cientficos no nvel fundamental.Seus captulos refletem as pesquisas que as autoras realizaram em salas de aula deescolas oficiais. Foi escrito tendo em vista os cursos de formao inicial e continuadade professores, principalmente, mas no exclusivamente, e para aqueles que iro trabalhar,ou j esto trabalhando, nos cinco primeiros anos do ensino fundamental. Com esta coletnea, o leitor tem amplo material sobre estratgias para o ensino

de Cincias, seus fundamentos tericos e as aes do professor ao conduzi-las. importante destacar que o propsito desta obra no levar o professor merareproduo das propostas aqui apresentadas, mas propiciar elementos para que reflita sobre suas prprias aulas e elabore seus planos de trabalho.

Aplicaes:Obra indicada para todas as disciplinas que trabalham com o ensino de Cinciasnos cursos de Pedagogia e de licenciatura em Cincias, Fsica, Qumica e Biologia,como Metodologia do Ensino de Cincias, Prtica de Ensino, Instrumentao parao Ensino e outras disciplinas congneres.

Ensino de cinciasUnindo a pesquisa e a prticaAnna Maria Pessoa de Carvalho (org.)

Ensino de cinciasColeo Ideias em AoAnna Maria Pessoa de Carvalho (coord.)Slvia Frateschi Trivelato eRosana Louro Ferreira Silva

Orientao educacional na prticaPrincpios, histrico, legislao,tcnicas e instrumentos6 edio revista e ampliadaLia Renata Angelini Giacaglia eWilma Millan Alves Penteado

Ensinar a ensinarDidtica para a escolafundamental e mdiaAmelia Domingues de Castro e Anna Maria Pessoa de Carvalho (orgs.)

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ISBN-13: 978-85-221-1418-4ISBN-10: 85-221-1418-8

9 7 8 8 5 2 2 1 1 4 1 8 4

ENSINO DE CINCIAS POR INVESTIGAO

ENSINO DE CINCIAS POR INVESTIGAOAnna Maria Pessoa de Carvalho (org.)

Carla Marques Alvarenga de Oliveira Daniela Lopes ScarpaLcia Helena Sasseron Luciana Sedano

Mara Batistoni e Silva Maria Candida Varone de Morais Capecchi Maria Lucia Vital dos Santos Abib Viviane Briccia



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