ENSINO DE CIÊNCIAS NAS SÉRIES INICIAIS: DESPERTANDO HABILIDADES PROCESSUAIS

## ENSINO DE CIÊNCIAS NAS SÉRIES INICIAIS: DESPERTANDO HABILIDADES PROCESSUAIS

## TEACHING SCIENCE IN EARLY SERIES: AWAKENING PROCEDURAL SKILLS

Priscila Maria Sousa Machado Teixeira , José Rildo de Oliveira Queiroz 1 2

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Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, pris.if@live.com 2 Universidade Federal de Goiás/Instituto de Física, rildo@ufg.br

## Resumo

Este trabalho descreve uma experiência de inserção de ciências no ciclo l do ensino fundamental. Objetivamos desenvolver habilidades processuais nos alunos estimulando seu desenvolvimento cognitivo. Para isso foi elaborada uma sequência didática na perspectiva de ensino por investigação. Em cinco aulas de caráter conceitual e experimental, abordamos o conceito de energia por meio da construção de um gerador de eletricidade. Trata-se de uma pesquisa de cunho qualitativo, com uma turma do 2º ano do ciclo I em nível de alfabetização parcial de uma escola pública de ensino fundamental. Os resultados indicam que o ensino de ciências pode auxiliar no desenvolvimento de habilidades processuais simples, além do envolvimento maior dos alunos nas aulas.

Palavras-chave : Ensino de Ciências, habilidades processuais, ensinoaprendizagem.

## Abstract

This paper describes an experience of entering the sciences l cycle of primary education. We aimed to develop process skills in students by stimulating their cognitive development. To do this we created a didactic sequence in teaching perspective for research. In five lessons conceptual and experimental basis, we address the concept of energy through the construction of an electricity generator. This is a qualitative research, with a class of year 2 of the cycle I-level literacy part of a public elementary school. The results indicate that science education can assist in developing simple procedural skills, in addition to greater involvement of students in the classroom.

Keywords: Science education, procedural skills, teaching-learning.

## Introdução

A abordagem de temas e tópicos nos conteúdos relativos às ciências da vida e da natureza apresentam um imenso potencial para desenvolver conhecimentos relacionados à resolução de problemas, análise de informações e tomada de decisões, pois prepara este aluno para a vida (KRASILCHIK; MARANDINO, 2004). Além disso, o ensino de ciências é fundamental para despertar em estudantes o interesse pelas carreiras científicas ampliando a possibilidade do país contar com profissionais capazes de produzir conhecimentos científicos e tecnológicos,

contribuindo para o desenvolvimento econômico e social da nação (UNESCO, 2005). Entretanto o ensino de ciências nas séries iniciais é um desafio. Estudos apontam que muitos professores têm dificuldades em promover um ambiente instigante, propício à investigação e à construção de conhecimentos em ciências (LIMA; MAUÉS, 2006; RAMOS; ROSA, 2008; ROSA et al., 2007).

Segundo Lima e Loureiro (2013), o objetivo central da escolarização inicial é o de cultivar o interesse natural dos estudantes pelo conhecimento, por meio do incentivo à leitura de textos e a formulação de perguntas. Para Sasseron e Carvalho (2008), é importante que já no início do ensino fundamental as aulas de ciências naturais sejam trabalhadas com sequências didáticas nas quais os alunos sejam levados à investigação científica. A medida que a criança é posta diante de uma situação-problema, a atividade investigativa possibilita o desenvolvimento de habilidades processuais como levantar hipóteses, realizar observações e construir explicações causais (Ward et al, 2010). A ousadia em criar ou inventar explicações e soluções para problemas desenvolve atitudes autônomas, estimula o gosto pelas ciências e possibilita o entendimento do mundo ao seu redor (LIMA; LOREIRO, 2013, p. 15).

Este trabalho descreve a inserção de uma sequência didática de ciências no ciclo l do ensino fundamental. Objetivamos desenvolver habilidades processuais estimulando nos alunos o desenvolvimento cognitivo. Os resultados indicam que o ensino de ciências auxilia no desenvolvimento de habilidades cognitivas como de formular perguntas motivando a participação dos alunos nas aulas.

## Referencial teórico

A importância educativa das ciências para as crianças é amplamente reconhecida. Halen (apud, VARELA; MARTINS, 2013) aponta algumas destas razões: contribuir para que as crianças compreendam o mundo que as rodeia; desenvolver formas de descobrir, comprovar ideias e utilizar as evidências; desenvolver ideias encorajando-as a serem capazes de construir suas próprias explicações causais auxiliando na aprendizagem posterior de ciências; gerar atitudes mais positivas e conscientes sobre a ciência, enquanto atividade humana.

Segundo Ward et al (2010) há medida que cada ato mental é realizado durante a ação educativa, este desenvolve nos alunos habilidades das mais simples as mais avançadas. Habilidades, são aquelas necessárias para aprender ciências na perspectiva de ensino-aprendizagem. Estas habilidades são também denominadas habilidades processuais, as quais possuem um papel importante no conhecimento e compreensão dos alunos com relação à ciência.

É preciso desenvolver atividades investigativas com as crianças desde cedo, afim que elas possam vivenciar situações desafiadoras próprias do fazer ciência, tais como: levantar hipóteses, realizar observações, coletar dados, construir explicações (LIMA; LOREIRO, 2013, p. 26). O aluno ao explorar o mundo de maneira sistemática e significativa desenvolve habilidades simples como observar, classificar, questionar e formular hipóteses. Estas são fundamentais para o desenvolvimento das habilidades avançadas, tais como planejar, prever, interpretar dados, que são importantes na educação formal. Pensando na sala de aula, deve ser levado em consideração o planejamento da atividade, os materiais oferecidos, os conhecimentos prévios dos alunos importantes à discussão, o gerenciamento das aulas e o incentivo a participação deles (CARVALHO et al, 2014).

## Contexto de Pesquisa

A pesquisa realizou-se em uma escola pública de ensino fundamental que utiliza o sistema de ensino em ciclos de formação e desenvolvimento humano. O sistema em ciclos representa medidas antirepetência pois incorpora tendências pedagógicas, na preocupação com a inclusão escolar contemplando as fases do desenvolvimento humano (MAINARDES, 2009). Participaram 20 alunos do 2º ano do ciclo I com idades entre 7 e 8 anos em nível de alfabetização parcial.

Trabalhamos com a sequência didática proposta por Lipman (1990), em 5 aulas de caráter conceitual e experimental. Abordamos o conceito de energia por meio da construção de um gerador de eletricidade. Utilizamos apoio tecnológico, animações virtuais, montagens experimentais, textos ilustrativos, imagens. A problematização foi abordada de maneira clara, deixando abertura para que o aluno dialogasse certificando-nos que estavam compreendo o proposto (DELIZOICOV, 2005).

## Metodologia

A partir dos conceitos metodológicos da pesquisa-ação (ZEICHNER, 1998), esta pesquisa se caracteriza como qualitativa. Enfatiza e descreve as características dos sujeitos envolvidos nos eventos como também do contexto onde eles ocorrem, o que garante maior veracidade dos resultados. Nesse sentido os alunos são os sujeitos envolvidos e a escola é o contexto no qual ocorrem os eventos, tendo como atores da pesquisa os alunos e como objeto o seu desenvolvimento cognitivo mediante as intervenções em sala de aula.

Lipman (1990) propõe uma sequência didática a fim de desenvolver habilidades de maneira estratégica; as quais estão descritas abaixo e que não necessariamente precisam ser executadas na mesma linearidade.

1-Cotidiano dos alunos e debate, 2-Apresentação de materiais/vídeos, 3Manuseio livre dos materiais, 4-Perguntas e perguntas Epistemológicas, 5Debate e o relato da experiência, 6-Confecção de materiais pelos alunos. Lipman(1990).

À medida que adotamos esses pressupostos didáticos no planejamento das aulas foi possível a intervenção em sala de aula e coleta de dados com o intuito de mensurar as interações de ciências no contexto do desenvolvimento cognitivo. Os registros das intervenções ocorreram por meio de notas de campo, observações e fotografias (BOGDAN; BLIKEN, 1994) e (FLICK, 2004).

## Resultados e Discussões

A 1ª aula contemplou a sequência didática proposta por Lipman (1990): questionamento, debate e a utilização de recursos de mídia e experimentações. A aula se iniciou com um questionamento sobre energia elétrica, questões do tipo 'Como é gerada a energia?', 'Como funciona uma usina hidrelétrica?', 'Como a energia chega lá em casa?' foram problematizadas. Logo após foi apresentado dois vídeos: o primeiro 'O uso da energia desde a sociedade antiga até a contemporânea', e o segundo 'Como montar um gerador a partir de um motor de DVD'. Ao final da aula, os perguntamos sobre o que viram contemplando a

sequência didática: perguntas e perguntas epistemológicas Por foi pedido que . fizessem relatos do que os chamou atenção.

A 2ª aula se iniciou com a apresentação de materiais do 'Autolab' (laboratório móvel), composto por um amperímetro, uma bobina com núcleo de ferro com uma pilha, um cooler adaptado ligado a um LED e um gerador de energia com LED. Em seguida foi proposto a participação dos alunos no manuseio dos materiais. Perguntas do tipo: 'Alguém sabe para que serve um amperímetro?','Como o gerador funciona?', ' Como faço para acender um LED?' foram feitas para incentivar o debate entre eles. Os alunos ficaram curiosos pelo fato de soprarem o cooler e acender o LED.

Na 3ª aula foi pedido para que os alunos elaborassem o relatório e desenhos da atividade da aula anterior. Esta atividade possibilitou o desenvolvimento da linguagem escrita e raciocínio lógico. Pedimos para que descrevessem o que gostaram, o que os chamou atenção, o que entenderam sobre energia, como acham que funciona uma hidrelétrica, como entenderam a geração de energia.

Na 4ª aula ocorreu a confecção de materiais para a construção de uma maquete, contendo uma usina hidrelétrica (Figura 2). Houve um questionamento por parte dos alunos sobre como seria construído a hidrelétrica e a possibilidade da construção de uma cidade ao redor. A proposta da construção da cidade por parte dos alunos e a atitude do professor em ouvir, evidencia o desenvolvimento da habilidade de formular perguntas.

Nas aulas subsequentes permitimos que os alunos colorissem as casinhas, confeccionassem as árvores, postes de luz, sinalizações de trânsito e o que julgaram necessário na cidade, como igreja, e a padaria (Figura 3). A montagem do aparato experimental da usina hidrelétrica foi feita com o auxílio dos professores.

Figura 2: maquete confeccionada com os alunos

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O aparato foi construído sob uma base de madeira, com apoio suspenso destinado ao reservatório de água (simulando o reservatório da hidrelétrica). Um pequeno orifício foi feito para que a água ao sair do reservatório passasse pelo

cooler caindo em outro reservatório. O movimento do Cooler gerou energia elétrica capaz de acender alguns LEDs na pequena cidade.

Figura 3: alunos confeccionando os dispositivos da maquete

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Ao finalizarmos a confecção da maquete, fizemos demonstrações em aula de como a queda da água do reservatório movia o cooler produzindo energia suficiente para que os LEDs se acendessem. Enfatizamos a analogia entre a maquete e o princípio de funcionamento de uma usina real. Alguns alunos pediram para fazer a experimentação para verem os LEDs se acenderem. Neste momento observamos habilidades simples, pois sem que fosse indicado, alguns alunos fizeram comparações formulando hipóteses. Questionaram o porquê do reservatório estar no alto, fazendo analogia com as cachoeiras, à distribuição da energia gerada na usina e como ela chega até nossas casas.

Ao fim das atividades, pedimos um relatório contendo o que aprenderam, o que gostaram e o que gostariam de aprender. Mesmo aqueles alunos que não participaram efetivamente das primeiras aulas, ao confeccionarem e manusearem a maquete demonstraram habilidades, tais como observar, questionar, além da motivação e o interesse pelas aulas.

Observamos que se a sequência didática não tivesse chamado à atenção dos alunos eles não se engajariam. Os que não se engajaram poderiam ser mal interpretados por não terem conseguido realizar a atividade. Segundo Lima e Loureiro (2013) as atividades investigativas fazem com que a aprendizagem ocorra por meio de um processo de construção humano, como o pensar e o dialogar.

A partir da confecção da maquete da usina hidrelétrica observamos o envolvimento dos alunos. Foram despertadas habilidades simples, pois o envolvimento dos alunos ocorreu de maneira efetiva. Observarmos habilidades relacionadas ao raciocínio lógico pelo fato de questionarem sobre o funcionamento da hidrelétrica. Formularam hipóteses de como os LEDs se acenderam. Não

observamos habilidades processuais mais avançadas. Ward et al (2010) diz que classificar, questionar e levantar hipóteses, apesar de serem consideradas habilidades processuais simples, são fundamentais para o desenvolvimento de habilidades mais avançadas, como planejar, prever e interpretar dados.

## Considerações finais

Observamos que a motivação e o desenvolvimento das habilidades podem ocorrer das maneiras mais variadas possíveis. Propomos situações problematizadoras para que os alunos se envolvessem, possibilitando uma ferramenta cognitiva com objetivo de desenvolver o ensino de ciências.

À medida que os alunos desenvolvem habilidades processuais, elas auxiliam o desenvolvimento da capacidade de argumentação e investigação em aulas futuras. Investimos em um campo de possibilidades para que os alunos interajam discursivamente suas ideias sobre o mundo. Tais habilidades são necessárias no desenvolvimento do conhecimento e da compreensão em relação à ciência.

Mediante a investigação é possível enxergar os conteúdos de ciências de forma contextualizada ao ensino-aprendizagem. A leitura, a escrita, e o diálogo na perspectiva do ensino por investigação contextualiza o cotidiano do aluno, desenvolve habilidades do fazer científico, da argumentação e contribui para a alfabetização científica (CARVALHO et al, 2014).

## Referências

BOGDAN, R.; BIKLEN, S. Investigação Qualitativa em Educação: uma introdução à teoria e aos métodos. Porto: Porto, 1994.

CARVALHO, A, M,P; OLIVEIRA, C,M,A; SASSERON.L,H; SEDANO, L; SILVA,.B; CAPECCHI, M. V.C.M; ABIBI, S. V.L.M; BRICCIA, V. Ensino de ciências por investigação: Condições para implantação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning Edições Ltda, 2014.

DELIZOICOV, D. Problemas e Problematizações. In: PIETROCOLA, M. (Org). Ensino de Física . Florianópolis: Editora da UFSC, 2005. p. 125-150.

FLICK, U. Uma introdução à pesquisa qualitativa. Porto Alegre: Bookman Companhia, 2004.

KRASILCHIK, M.; MARANDINO, M. Ensino de Ciências e Cidadania . São Paulo: Editora Moderna, 2004.

LIMA, M. E. C. C.; LOUREIRO, M. B. Trilhas para ensinar ciências para crianças , Belo Horizonte: Fino Traço Editora, 2013.

LIMA, M. E. C. C.; MAUÉS, E. Uma releitura do papel da professora das séries iniciais no desenvolvimento e aprendizagem de ciências das crianças . Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências , v.8, n.2, dez. 2006.

LIPMAN, M. A Filosofia vai à escola. São Paulo: Summus, 1990.

MAINARDES, J. Escola em Ciclos: fundamentos e debates . São Paulo: Cortez Editora, 2009.

RAMOS, L. B. da C.; ROSA, P. R. da S. O ensino de ciências: fatores intrínsecos e extrínsecos que limitam a realização de atividades experimentais pelo professor dos anos iniciais do ensino fundamental. Investigações em Ensino de Ciências , v.13, n.3, p.299-331, 2008.

ROSA, C. W., ROSA, Á. B., PECATTI, C. Atividades experimentais nas séries iniciais: relato de uma investigação. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias , v.6, n.2, p. 263-274, 2007.

SASSERON, L. H.; CARVALHO, A. M. P. Almejando a alfabetização científica no ensino fundamental: a proposição e a procura de indicadores do processo. Investigações em Ensino de Ciências , v.13, n. 3, p. 333-352, 2008.

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