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Foco na pesquisa científica

As aulas de Ciências devem instigar a curiosidade dos alunos. Como ferramentas como a observação, a experimentação e a leitura, eles vão aprender a explicar o que ocorre à nossa volta

POR:
Anna Rachel Ferreira
Foco na pesquisa. Dercílio

Na Prova Brasil deste ano, Língua Portuguesa e Matemática ganham uma companheira de peso: Ciências. A notícia é positiva, pois a entrada na avaliação ajuda a jogar luz sobre a disciplina. Para os especialistas, o ensino dos conteúdos dessa área deve se pautar menos em respostas prontas e mais no incentivo à investigação. Assim, você e a garotada chegam juntos a conclusões sobre as grandes (e as não tão grandes) questões do universo. Por que nem todo dia nublado é frio? Por que nós e a girafa somos parte de um mesmo grupo de seres vivos? Dúvidas desse tipo costumam surgir em aula quando há estímulo e, se bem aproveitadas, podem desencadear um rico processo de aprendizado.

Para a pesquisadora argentina Ana Espinoza, o potencial de descoberta nas aulas de Ciências não tem sido bem explorado e, como resultado, parte do conhecimento não é apropriado. "Por que razão a maioria das crianças repete - mesmo depois de diversas situações de ensino - que as plantas respiram de noite e fazem fotossíntese de dia? Por que razão muitas pessoas acreditam, mesmo tendo aprendido alguma coisa sobre o tema, que um objeto mais pesado cai necessariamente mais rápido que outro mais leve?", indaga no livro Ciências na Escola (168 págs., Ed. Ática, tel. 0800-115-152, 29,90 reais).

O problema apontado por Ana ocorre porque os alunos não enxergam a ciência como a investigação dos fenômenos que os rodeiam. Logo, não veem razão para entendê-la. Para eles, ela pertence aos cientistas e só é utilizada no ambiente acadêmico. O seu desafio é mudar essa visão. "A sala de aula deve ser o local em que a turma compreenda qual é a lógica explicativa da ciência para aplicá-la no dia a dia", diz Evelyse Lemos, do Laboratório de Educação em Ambiente e Saúde da Fundação Instituto Oswaldo Cruz (Fiocruz).

O segredo para a mudança é fazer com que os estudantes entendam o processo percorrido para que se chegasse ao conhecimento científico atual. Para isso, o primeiro passo é identificar o que já sabem. Esse diagnóstico dá a você base para pensar nas melhores formas de avançarem. As atividades não podem entregar as respostas para a turma nem ser tão difíceis a ponto de impedir a sua resolução, pois ambos os casos acarretariam em desestímulo. A problematização é uma questão mobilizadora que norteia o estudo e faz refletir, perguntar, discordar, aceitar e reformular.

As intervenções fazem a diferença

Depois que a situação-problema está instaurada, há várias ferramentas de investigação. Experimentação, observação, construção de modelos, leitura de textos científicos e entrevistas são algumas. O que as torna interessantes são suas intervenções. Organize perguntas e desafie todos de modo a impulsionar a pesquisa e proporcionar a vivência do método científico. "Durante a atividade, o professor deve levar a sala a observar e pensar sobre as variáveis que influem ou não no fenômeno analisado", diz Anna Maria Pessoa de Carvalho, do Laboratório de Pesquisa e Ensino de Física da Universidade de São Paulo (USP).

A cada passo, é importante socializar e divulgar os dados obtidos. Instrua a turma a pensar no que está sendo analisado, a observar, buscar explicações e apresentar sugestões. Isso contribui para o desenvolvimento de capacidades científicas que ajudarão a compreender questões do cotidiano. "Na vida, tudo o que já sabemos é utilizado para entender o que estamos conhecendo agora, assim como as novidades nos fazem compreender mais profundamente as informações anteriores", diz Vinícius Signorelli, especialista em Ensino e Aprendizagem de Ciências da Natureza.

Um lembrete importante: assim como os alunos têm acesso ao que é necessário para formar os conceitos na sala de aula, também podem encontrar todo tipo de informação, inclusive científica, nos meios de comunicação. A grande diferença está na sua mão, professor. Seguindo um planejamento minucioso, você é capaz de convidá-los a ler, interpretar e relacionar todos esses conteúdos de maneira eficaz.

A importância dos textos científicos

Obviamente, há um momento em que é preciso sanar as dúvidas. "Não dá para manter o desejo de investigar ficando eternamente sem uma solução. Mesmo conscientes de que pode não haver uma única explicação correta, sabemos ao menos as erradas. E a garotada deve conhecê-las também", afirma Nélio Bizzo, professor de Metodologia do Ensino de Ciências, da USP. Uma ótima ferramenta para isso é a leitura de textos científicos. Eles trazem informações que não são encontradas na observação e ajudam a aprofundar o estudo e aproximar-se do conceito.

Durante a leitura, o estudante se familiariza com a linguagem científica, que tem de estar sempre presente em sala de aula. Os termos, aparentemente difíceis, são pertinentes à ciência e devem ser utilizados ao estudá-la. Mesmo que uma criança não compreenda completamente o que é o pH da água, precisa saber que essa terminologia indica algo que a modifica e faz com que seja boa ou ruim para o consumo. Assim, além de nomear corretamente os fenômenos, ela saberá como buscar mais informações sobre eles.

Percorrendo esse caminho, o aluno deve ser orientado a tomar nota e colher dados. É interessante que ele escreva suas interpretações e ideias, sempre sujeitas a alterações, enquanto a investigação está em andamento. Isso auxilia na retomada das hipóteses iniciais e a complementá-las com o que aprendeu, além de ser um meio de tomar consciência sobre o caminho do cientista, que é o mesmo percorrido por ele. Ambos levantam hipóteses, observam, fazem experiências, mudam variáveis, buscam novas informações, criam outras hipóteses, trocam ideias com os pares e fazem pesquisas. O desenho científico é outro instrumento empregado tanto por estudantes quanto pelos profissionais da ciência para ordenar seu trabalho e posteriormente para divulgá-lo.

A cada etapa, é importante instigar crianças e jovens a refletir sobre o processo e as descobertas feitas. "Eles devem ser questionados sobre como chegaram à determinada conclusão e os porquês dela", completa Anna Maria. Toda vez que alcançam um objetivo, precisam organizar suas conclusões de maneira coletiva, fazendo a sistematização. Isso permite a organização de mais subsídios para prosseguir na investigação.

Para entender como tudo isso se dá na prática, conheça a seguir o trabalho de dois professores, um dos anos iniciais e outro dos anos finais do Ensino Fundamental. Você verá que, independentemente da ferramenta escolhida e do conteúdo abordado, é possível trilhar um caminho que leve a classe a muitas descobertas significativas.

5º ano: a montagem de um circuito elétrico

Intervenções precisas e bem planejadas ajudaram os alunos na tarefa

Em Angra dos Reis, a 166 quilômetros do Rio de Janeiro, Andreia Lopes da Silva Andrade queria trabalhar a eletricidade com os alunos do 5º ano da EM João Carolino dos Remédios. O objetivo era que eles compreendessem o funcionamento de um circuito elétrico e fossem capazes de reproduzi-lo. Para introduzir o assunto, a professora perguntou o que entendiam por energia elétrica, como ela funcionava e de onde vinha. "Eles já ouviram falar da concessionária da região. Acreditavam que ela era fabricada", conta.

Em uma pesquisa, a turma descobriu que pessoas do mundo todo utilizam a eletricidade, principalmente para acender a luz. "E qual é a maneira mais simples de acender uma lâmpada?", indagou Andreia. A primeira ideia foi: "Tem que colocar a energia nela". A docente entregou a cada um uma pilha alcalina grande de 1,5 volt, um fio encapado de 20 centímetros e uma lâmpada incandescente de 2,5 volts, que deveria ser acesa. Muitos testes foram feitos. "Todo o tempo, os lembrava de utilizar os três materiais e registrar as tentativas que haviam feito."

Um texto científico ajudou a sala a avançar. Ali, estavam listados os componentes de um circuito elétrico simples, se referindo a eles pelos termos técnicos. "Pedi que todos relacionassem o que estava escrito aos materiais que tinham em mãos." Com a ajuda do texto, um garoto colocou as pontas do fio nas duas extremidades da pilha e a lâmpada no polo positivo, fazendo com que ela acendesse. Empolgado, ele foi às mesas dos colegas para dar sugestões, sem mostrar como tinha feito. Na sequência, as crianças leram sobre a criação da lâmpada, da pilha e do circuito elétrico. Dessa forma, ficou claro para elas como se dá o processo de construção do conhecimento científico.

Andreia chamava a atenção para aspectos observáveis, como o sinal de menos e o de mais, que há na pilha. "Expliquei que a lâmpada só acende se encostada no lado positivo, pois os sinais indicam a direção em que a energia é transmitida, do polo negativo para o positivo", conta.

Na sequência, elas assistiram a dois vídeos sobre o que há dentro de uma pilha e de uma lâmpada incandescente e testaram condutores de energia. Lápis e borrachas, por exemplo, não funcionaram. Concluíram que o fio é feito de metais e que eles são bons condutores. Um resumo sobre o que haviam aprendido foi feito coletivamente.

Na aula seguinte, a professora levantou uma nova questão: "Como controlar o acendimento da lâmpada sem ter de segurar a pilha e o fio?". "Precisamos comprar um interruptor", disseram. Então, ela convidou a sala a construir um dispositivo desse tipo. Devolveu os materiais utilizados na aula anterior e forneceu fita crepe, papel-cartão, um clipe e dois colchetes para cada equipe.

A docente conduziu as crianças à observação do interruptor da sala de aula e elas notaram que o botão pressionava algo e que isso fazia o circuito ligar. Com essas informações, concluíram que o papel poderia ser a caixinha e o clipe deveria ser o que encosta, já que eles tinham apenas um exemplar. Prenderam a lâmpada com a fita crepe, mas não sabiam o que fazer com o fio. "Pode cortar?", sugeriram. "Por quê?", ela rebateu. "Para colocar o nosso interruptor no meio", justificaram. Permissão dada, eles prenderam as pontas do fio com os colchetes e usaram o clipe como botão. Após o experimento, a classe toda leu um texto sobre os tipos de interruptor e escreveu outro registro coletivo com os novos aprendizados.

A próxima tarefa foi a instalação elétrica na maquete de uma casa. Para isso, elaboraram 15 questões para um eletricista, que foi entrevistado por e-mail. Com as respostas lidas, os grupos se formaram e receberam duas caixas de sapato, quatro pilhas, quatro lâmpadas, material para quatro interruptores (um rolo de fita crepe, quatro pedaços de papel-cartão, quatro clipes e oito colchetes), um rolo de fio (4 metros), um bloco e um lápis. Estes últimos para que anotassem o que observavam, ideias, testes e resultados.

Após conseguirem montar o circuito pensando nos quatro interruptores e nas lâmpadas, eles fizeram a transferência para a maquete. As pilhas ficaram em cima da casa, os fios foram passados por furos e as lâmpadas e interruptores devidamente encaixados. A empolgação com o sucesso foi tanta que as crianças convidaram outras turmas para mostrar como haviam trabalhado.

Para finalizar, Andreia as orientou a escrever em uma folha avulsa um texto contando a experiência que tiveram com a eletricidade. "Fiquei muito satisfeita com a clareza do que escreveram", comenta. Na aula seguinte, ela chamou uma por uma para obter comentários mais detalhados. Concluídas as conversas, os alunos foram convidados a refletir sobre o trabalho e socializar impressões. Se mostraram bastante satisfeitos com o projeto e muitos destacaram: "Não imaginava como era um circuito elétrico. Agora, eu sei".

9º ano: a construção de um modelo atômico

Com a leitura de textos e discussões em grupo, os jovens entenderam o que não viam

Uma das reclamações dos alunos é a de que os conteúdos de Química são muito abstratos. Os cientistas também têm essa dificuldade e, por isso, constroem representações do funcionamento dos fenômenos naturais. Em Castanhal, a 65 quilômetros de Belém, o professor Ricardo Cardoso Paiva escolheu trabalhar a construção do modelo atômico de Rutherford-Bohr para ensinar o que é a menor parte da matéria, como se cria um protótipo e a importância dele.

Em uma roda de conversa, os estudantes do 9º ano da EMEF São João Bosco refletiram sobre o tema. Paiva apresentou um questionário. "Qual é a menor parte da matéria?" Essa era uma das perguntas. O educador então indagou sobre o que poderiam fazer para descobrir a resposta exata. "Dividir um papel até o menor pedaço possível", sugeriram. "Como seria essa partícula?", perguntou Paiva. "Um quadradinho", disseram. O professor explicou que os cientistas chamam a menor parte da matéria de átomo.

Após essa conversa, Paiva forneceu um texto para ser lido coletivamente. O material abordava as primeiras indagações a respeito da menor partícula da matéria registradas na Grécia Antiga até o modelo esférico proposto pelo cientista inglês John Dalton (1766-1844). Ele chamou a atenção para o fato de os estudos científicos ligados a esse tema serem propostas de modelos e lançou um desafio: "O que acham de construir um?".

Os jovens ficaram apreensivos em representar algo que não sabiam como era. "Expliquei que a menor parte da matéria é algo imperceptível a olho nu e, por isso, os cientistas criaram uma representação." Ele avisou que juntos encontrariam os conteúdos necessários para a construção.

Um novo texto foi lido em grupos, sobre o modelo do físico inglês Joseph John Thomson (1856-1940). "Os estudantes ficaram intrigados ao descobrir que o átomo também tinha partes", comenta. Ao se depararem com termos científicos desconhecidos, consultaram dicionários. Paiva orientou a leitura do texto, destacando como se dá a pesquisa científica, que se baseia em estudos anteriores e sempre pode sofrer alterações. O que Thomson trazia de novo era o elétron.

A lógica das cargas positiva e negativa do átomo causou curiosidade na turma. O docente picou uma folha sulfite, friccionou uma flanela em uma caneta esferográfica e atraiu com ela os pedacinhos de papel. "O que aconteceu aqui?" Seguindo as orientações e os textos lidos, os estudantes concluíram que as cargas se opunham e se atraíam e que ocorria uma perda de elétrons.

Surgiram as primeiras ideias do modelo a ser construído. "Um dos jovens sugeriu amarrar uma bola grande no meio de uma tala de madeira e nas pontas várias bolas menores", lembra o docente. Ele contou que os cientistas haviam avançado, chegando ao modelo chamado Rutherford-Bohr. Para entender melhor, leram o relato da experiência do neozelandês Ernest Rutherford (1871-1937) e sua descoberta de prótons e nêutrons.

Em grupos, todos fizeram um esquema do modelo do químico e, em seguida, leram um texto sobre as contribuições do físico dinamarquês Niels Henrick David Bohr (1885 -1962). "Antes, a turma achava que o cientista simplesmente descobria as coisas. Depois, entendeu que elas são produto de uma investigação contínua de muitos pesquisadores", diz o professor.

Na aula seguinte, os grupos se dedicaram a pensar na melhor forma de reproduzir o modelo atômico de Rutherford-Bohr. O educador ressaltou a coerência necessária em relação a massa, tamanho, quantidade de prótons, nêutrons e elétrons e a distância entre eles. "Orientei que, no dia da apresentação aos colegas, esses seriam aspectos a ser observados por toda a turma e que precisavam ser bem explicitados pelos grupos", comenta. Várias equipes optaram por utilizar bolinhas de isopor representando prótons e nêutrons no centro e arames em forma de elipses ao redor, em que se encaixavam outras bolas, os elétrons.

Depois das apresentações à classe, o docente devolveu o questionário respondido no começo do trabalho e propôs uma roda de conversa sobre o que haviam visto. Os alunos se mostraram intrigados com os avanços dos estudos e questionaram se o modelo reproduzido por eles seria o final. "Acredito que os cientistas ainda podem descobrir mais partes", comentou um deles. Quando indagados sobre de quem era a autoria do modelo, os estudantes defenderam que era um pouco de todos, pois um estudo foi ajudando o do outro e assim sucessivamente. Porém, a mudança mais significativa, na visão de Paiva, foi sobre a finalidade do estudo. Na primeira aula, os jovens diziam que eles deveriam estudar porque era o que o professor queria. "No último dia, eles me responderam que era importante para eles compreenderem os fenômenos naturais e que essa prática possibilitou muitos avanços na ciência."

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