O CLUBE DE CIÊNCIAS E A FORMAÇÃO DE UMA CULTURA CIENTÍFICA NA ESCOLA: A EXPERIÊNCIA DE UMA ESCOLA PÚBLICA DO GAMA-DF

## O CLUBE DE CIÊNCIAS E A FORMAÇÃO DE UMA CULTURA CIENTÍFICA NA ESCOLA: A EXPERIÊNCIA DE UMA ESCOLA PÚBLICA DO GAMA-DF

## Sebastião Ivaldo Carneiro Portela , Jairo Gonçalves Carlos 1 2

- 1 Secretaria de Educação do Distrito Federal; UNESP/Faculdade de Ciências/ Programa de Pós-Graduação em Educação para Ciência, profsebastiao@yahoo.com.br.

2 Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal; UNESP/Faculdade de Ciências/Programa de Pós-Graduação em Educação para a Ciência, jairogc@fc.unesp.br

## Resumo

A importância que a ciência tem na vida moderna é evidente. Praticamente todos os setores da sociedade têm sido influenciados pelos impactos positivos ou negativos do constante crescimento do conhecimento científico e suas aplicações tecnológicas. Portanto, viver no mundo moderno exige alguns conhecimentos ligados a esse ramo do conhecimento, seja pelo seu valor prático, cívico, cultural ou até mesmo para o desenvolvimento intelectual. Tradicionalmente no Brasil, a escola tem se encarregado dessa formação, mas diante dos 'ruídos' que permeiam o universo escolar, associados a 'recheados' currículos, problemas metodológicos, dentre outros, o processo educativo formal tem se mostrado limitado nessa tarefa. Assim, no sentido de complementar o trabalho desenvolvido na escola e também atender ao público que está fora dela, novos espaços de ensino informal tem surgido no país. Nestes ambientes, que incluem museus de ciências, centros de ciências, clubes de ciências, dentre outros, existe uma preocupação com a formação científico-cultural dos visitantes, privilegiando contudo a participação, a dimensão lúdica e a interatividade. Neste trabalho, objetivamos relatar algumas atividades exitosas desenvolvidas num destes espaços que funciona numa escola pública do Distrito Federal, o Clube de Ciências do Centro de Ensino Médio 02 do Gama. Antes, porém, discutimos alguns aportes teóricos que fundamentam nosso trabalho - noção de cultura científica, problematização e diálogo, articulação entre área do conhecimento - destacando como eles têm contribuído no desenvolvimento de nossas atividades e na formação de uma cultura científica. Por fim, apresentamos uma série de sugestões e recomendações que podem ser úteis para que novos clubes sejam criados e mantidos em funcionamento.

Palavras-chave : Clube de Ciências, Cultura Científica, Ensino Informal, Problematização.

Divulgação e comunicação de Física em espaços formais e nãoformais.

## Introdução

A ciência e a tecnologia (C&T) têm presença marcante na vida moderna. É difícil citar algum setor da sociedade que não tenha se beneficiado ou sofrido conseqüências em função do progresso científico-tecnológico. Os resultados têm sido tão surpreendentes, que a ciência e a tecnologia são consideradas como um dos empreendimentos humanos mais bem sucedidos (DELIZOICOV, ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2007).

De forma positiva ou negativa, a população em geral usufrui e sofre influências desse progresso e necessita dele para uma participação mais ativa e

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qualificada nas problemáticas da atualidade. Portanto, viver no mundo moderno exige minimamente alguns conhecimentos ligados à C&T. Esse conjunto de conhecimentos que o público em geral poderia saber a respeito da ciência designa o que Durant (2005) chama de Alfabetização Científica, como o termo é usado nos Estados Unidos; Compreensão Pública da Ciência, como é chamado na Inglaterra ou ainda Cultura Científica, como se referem a esse termo na França.

Independente da nomenclatura adotada e da ênfase que se dá a aspectos distintos da ciência em cada um desses países, todos compartilham da convicção de que os não-cientistas, que vivem em uma cultura científica complexa, devem saber um pouco sobre a ciência (Durant, 2005). Eles afirmam que esse conhecimento é instrumento indispensável para o exercício pleno da cidadania e para uma inserção mais consciente na sociedade, seja pelo seu potencial pragmático, valor cultural ou mesmo pela capacidade de desenvolver nos indivíduos habilidades próprias desse ramo do conhecimento.

No entanto, tornar esse conhecimento acessível ao público em geral tem representado um grande desafio, pois simplesmente informar, como pressupõe alguns modelos de difusão da ciência, não é suficiente. No Brasil, especificamente, essa tarefa é quase que em sua totalidade assumida pela educação formal escolar que tem se mostrado limitada para atender toda a demanda de conhecimentos necessários para a formação de uma cultura científica. Isso se dá em função dos problemas de variadas naturezas que a escola enfrenta e também por sua incapacidade de atender ao público fora dela, e que precisam desses conhecimentos (GASPAR, 2006). Além do mais, a educação formal está engessada numa tradição espacial, metodológica, livresca e curricular que a impede de focalizar as principais realizações científicas e tecnológicas da atualidade e de debater os problemas da comunidade de onde provêm seus estudantes.

Buscando superar essas limitações e complementar as atividades desenvolvidas pela educação formal, vem surgindo com mais força em anos recentes, várias espaços informais de divulgação da ciência como museus de ciências, centros de ciências, mostras científicas, semanas de ciências, clubes de ciências, dentre outros. Para termos uma idéia, de 2005 a 2009 houve um aumento de quase 100% das entidades com esse objetivo cadastradas na Associação Brasileira de Centros e Museus de Ciência (ABCMC, 2009)

Dessa forma, nos inserimos dentro dessa tendência, reconhecendo as limitações do ensino escolar e assumindo a posição de que é necessária a construção de uma cultura científica sólida na escola e na comunidade circunvizinha. Para isso, criamos, em 2003, um Clube de Ciências no Centro de Ensino Médio 02 do Gama (CEM 02 do Gama), uma escola pública da periferia do Distrito Federal, que fica numa cidade satélite chamada Gama. Essa escola atende em torno de 3000 alunos de ensino médio em seus três turnos de funcionamento.

- O Clube de Ciência do CEM 02 funciona numa sala de 24m que tem 2 disponível 6 computadores com acesso a internet banda larga, 1 impressora, 1 telescópio refletor, um acervo dos experimentos que já foram construídos e vários equipamentos que dão suporte às atividades, como: termômetros, multímetros, medidores de umidade, medidores de intensidade sonora, GPS, ferramentas etc. Todos esses equipamentos foram obtidos através de convênios, parcerias e aprovação de projetos junto a órgãos governamentais de incentivo a ciência.

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Apesar de funcionar dentro de um espaço de educação formal, o clube se caracteriza como um meio de ensino informal. Essa idéia é apoiada no fato das escolhas dos tópicos abordados ocorrerem em função do interesse e curiosidade dos participantes e também pelo fato dessas atividades não se limitarem ao universo escolar.

Vale ressaltar que a idéia dos Clubes de Ciências não é nova. Na década de 60/70, era comum as escolas possuírem espaços dessa natureza que, dentro das tendências educacionais de cada época auxiliaram o ensino das ciências. Contudo, recentemente por falta de incentivo e por outros fatores, perderam a importância e poucos clubes ainda estão em funcionamento dentro das escolas.

Em uma revisão feita por Mancuso et al (1996) fica evidente que existem muitas concepções sobre o que é, como e com quais propósitos funciona um Clube de Ciências. Mas, em síntese, são ambientes socializadores caracterizados por promover e debater estudos em torno de uma matéria de interesse, realizando para isso, encontros periódicos. Essa socialização é promovida pelo interesse dos participantes nos problemas de sua comunidade e pelo mundo da ciência e tecnologia, afim de explorar seus aspectos lúdicos, experimentais, práticos, metodológicos e históricos,além de ampliar o entendimento e qualificar os debates em torno dos problemas apresentados.

Nesse trabalho, objetivamos relatar algumas atividades exitosas desenvolvidas em nosso clube visando à formação de uma cultura científica e também explicitar, refletir e analisar os referenciais teóricos e metodológicos que tem dado suporte ao nosso trabalho e que podem servir como referência para que outros clubes sejam criados em escolas país afora.

## Algumas considerações teóricas e metodológicas

Considerando todos os argumentos favoráveis à necessidade do público em geral possuir algum conhecimento científico, contribuir para a formação de uma Cultura Científica tem sido o objetivo primeiro do Clube de Ciências do CEM 02. Esse caminho tem sido trilhado pela elaboração e pela execução de atividades que incorporaram o que entendemos por formação de uma cultura científica, problematização e articulação entre áreas.

## A formação de uma cultura científica na educação Básica

Como objetivamos prioritariamente atender ao público escolar, nos restringiremos a debater a formação de uma cultura científica na educação básica que, segundo Portela (2006) deve contemplar dois aspectos dinamicamente complementares e constitutivos do conhecimento científico: os aspectos conceituais da ciência e os aspectos referentes à Natureza da Ciência, como indica a figura 1 a seguir.

Fig. 1 - Elementos constitutivos de uma Cultura Científica no âmbito do Ensino de Ciências na Educação Básica.

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O primeiro dos aspectos - Natureza dos Conceitos - engloba fenômenos, conceitos, leis, formalismos matemáticos, experimentos e modelos que são utilizados na ciência para descrever e interpretar a natureza. Expressa através de enunciados de Leis e equações o poder de síntese e generalização do conhecimento científico. Evidencia a importância da criação de 'modelos', o papel da experimentação e o poder da linguagem matemática na descrição e compreensão dos fenômenos, assim como a busca por leis gerais que se aplicam a qualquer situação analisada, portanto, é uma dimensão constitutiva essencial a ser trabalhada na formação científica de nossos alunos. No entanto, em nossas escolas há uma supervalorização dessa dimensão, sem preocupação em explicitar o contexto, como ocorre a construção desses conhecimentos e como eles podem contribuir na compreensão e numa inserção mais consciente no mundo atual. Daí a necessidade de considerar também a Natureza da Ciência na formação.

A dimensão Natureza da Ciência contempla a dinâmica de como o conhecimento é historicamente construído, as concepções de ciências presentes em cada momento, seus fundamentos lógicos e como esse conhecimento influencia e é influenciado por demandas sociais, econômicas etc. Essa é uma dimensão mais interpretativa e integra a História da Ciência à Filosofia da Ciência e à Epistemologia. Sendo constitutiva do conhecimento, é indispensável sua abordagem na formação.

Qualquer uma das duas dimensões, natureza dos conceitos e natureza da ciência, podem ser abordadas em níveis gradativamente mais profundos, isso vai depender do público a que se destina a atividade.

Levando em consideração essa idéia, elaborar atividades para o público de uma escola é diferente de fazê-la para o público fora dela. Com os primeiros, se forem alunos do ensino médio, é possível por exemplo abordar aspectos conceituais e formais como a compressão de uma equação que sintetiza um conceito. Por outro lado, a experiência tem mostrado que com o público em geral, as atividades devem limitar-se a aspectos lúdicos da ciência, geralmente associado a um 'show', no sentido de apresentar um formato atrativo, interativo e fomentador da curiosidade dos expectadores.

Aqui cabe uma reflexão sobre a necessidade das atividades que se destinam ao público escolar ultrapassarem os aspectos lúdicos. Isso se fundamenta nas idéias vigotskianas sobre aprendizagem. Para ele '[...] todo objeto de aprendizagem escolar sempre se constrói sobre um terreno ainda não maduro' (VIGOTSKI, 2009, p. 332), ou seja, para ser frutífero, o processo de aprendizagem deve focar as funções intelectuais não amadurecidas. Dentro dessa tese, para promover aprendizado num ambiente escolar é necessário ir além da ludicidade, pois 'a aprendizagem só é boa quando está a frente do desenvolvimento' (VIGOTSKI, 2009, p. 334).

Tomando como base a concepção de formação de uma cultura científica aqui apresentada, tentamos articular, na medida do possível, essas duas dimensões (natureza dos conceitos e natureza da ciência) na elaboração e execução de atividades do Clube de Ciências do CEM 02, sempre tomando o cuidado de adequar as atividades ao público a que se destinam.

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## A problematização e o diálogo

As estratégias didático-pedagógicas baseadas na 'problematização' têm subsidiado nossas atividades. Uma boa problematização pode ajudar o aluno a refletir sobre a situação que está sendo focalizada, ao 'colocar em xeque' as contradições e limitações do conhecimento de senso comum para explicar determinados fenômenos. Como conseqüência, isso gera nos expectadores a necessidade de aquisição de um conhecimento novo que dê conta do desafio proposto no problema (BACHELARD,1996; DELIZOICOV; ANGOTTI, 2001; FREIRE, 1982).

Para Delizoicov (2001) há muitos sentidos para o termo problematização, mas optamos por valorizar aqueles que, segundo o autor, contenham elementos que procuram priorizar situações vividas no dia-a-dia do aluno e favorecer temáticas que tenham o potencial de gerar a necessidade de apropriação de um conhecimento que ele ainda não tem, ou que suas concepções cotidianas são limitadas para explicálos, de forma a amplificar seus posicionamentos referentes àquela situação.

Em ressonância com essa idéia, Bachelard (1996) - filósofo e educador francês - defende que o conhecimento científico tem origem no debruçar sobre questões e problemas bem formulados. Em suas palavras:

Antes de tudo o mais, é preciso saber formular problemas. E seja o que for que digam, na vida científica, os problemas não se apresentam por si mesmos. É preciso esse sentido do problema que dá a característica do genuíno espírito científico. Para um espírito científico, todo conhecimento é resposta a uma questão. Se não houver questão, não pode haver conhecimento científico. Nada ocorre por si mesmo. Nada é dado, Tudo é construído (BACHELARD, 1996, p. 18).

Portanto, é necessário problematizar e assumir as dificuldades que isso representa, uma vez que formular bons problemas e questões não é tarefa fácil.

Uma abordagem problematizadora além de dar suporte na construção do conhecimento científico e gerar a necessidade de novos conhecimentos, permite o estabelecimento do diálogo entre os envolvidos no processo.

- O diálogo, segundo Freire (1982), alicerça o processo educativo, pois permite uma inserção dos educandos como sujeito das ações educativas, isso porque 'Conhecer é tarefa de sujeitos, não de objetos. E é como sujeito e somente enquanto sujeito, que o homem pode realmente conhecer' (FREIRE, 1982, p. 27).

Nas diferentes situações educativas o diálogo deve ser alimentado com problemas e questões que possam ser compartilhados por todos, colocando os envolvidos na posição de agentes. Nesse sentido, questões voltadas para os problemas da comunidade local sempre geram boas problematizações.

## A necessidade de articulação entre áreas do conhecimento

Uma das características marcantes dos trabalhos desenvolvidos no Clube é a possibilidade e necessidade de articular áreas do conhecimento. Isso se dá em função do grau de complexidade da grande maioria dos problemas atuais, que para sua compreensão, exigem que se utilize de aspectos das Ciências Sociais, da Física, Química, Biologia e/ou Matemática, dentre outros.

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Dessa forma, surgem oportunidades para que professores de áreas diferentes possam interagir e contribuir na análise dos problemas, execução e orientação de tarefas.

Nessa perspectiva de trabalho, as disciplinas se articulam de forma que um conhecimento complexo, que surge da análise de temáticas escolhidas pelos alunos, venha a ser compreendido pela cooperação entre diversas disciplinas, cada uma dando sua contribuição e focalizando aspectos distintos, porém relacionados (DELIZOICOV; ANGOTTI; PERNAMBUCO, 2007).

Em nossa escola, o Clube de Ciências tem proporcionado a articulação entre áreas e incentivado a integração entre professores das diversas disciplinas. Isso tem permitido a compreensão, por parte dos professores e alunos participantes, de que o conhecimento científico é complexo, construído através de muitos debates, contradições, erros, acertos e com contribuições e influência de diferentes setores da sociedade e, como resultado, eles passam a ter uma visão menos caricatural do processo de construção do conhecimento científico. Assim, há uma modificação na imagem de ciência por parte dos professores e alunos envolvidos.

## Os trabalhos desenvolvidos no Clube de Ciências do CEM 02 do Gama

As atividades do clube visam sempre discutir, realizar estudos e pesquisas para melhor compreensão de temas científicos e tecnológicos, através do resgate e intensificação de atividades como a experimentação, o uso de materiais alternativos, investigação de temas de relevância e de interesse dos alunos e da comunidade e a produção de materiais para divulgação da ciência, prioritariamente no ambiente escolar. Dessa forma, a aprendizagem é encarada como um processo de investigação orientada que permite ao aluno participar e enfrentar os problemas por eles levantados (HODSON, 1992 apud PRAIA et al, 2007).

Esses estudos são feitos em equipes reunidas em função do interesse e afinidade com as temáticas propostas. Para facilitar a coordenação e articulação das ações desenvolvidas, o clube foi dividido em núcleos de investigação. Quatro estão em atividade: o núcleo de investigação em informática; o núcleo de investigação em meio ambiente; o núcleo de divulgação da ciência e o núcleo de investigação em fontes de energia. Cada núcleo é coordenado por um professor.

Os alunos são selecionados através da divulgação por cartazes espalhados na escola, indicação de professores e por demonstração de interesse nas temáticas desenvolvidas no Clube. Atualmente, temos 15 alunos como integrantes efetivos, mas houve momentos com mais de 30. Eles atuam em turno oposto ao horário de aula, sob a coordenação de um professor que é auxiliado por estagiários dos cursos de licenciatura de algumas faculdades da região.

Nas reuniões semanais dos núcleos são discutidos os projetos de investigação cuja dinâmica de elaboração segue a seguinte metodologia:

- a) Identificação do problema ou assunto a ser investigado, que vai depender do interesse dos alunos, da comunidade, dos coordenadores ou das propostas de outros professores em sala;
- b) Realização de pesquisa bibliográfica a respeito do assunto estudado. Esta pesquisa pode ser feita utilizando a biblioteca da escola, outras bibliotecas e na Internet;

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- c) Elaboração, pelos professores coordenadores e alunos, de diretrizes necessárias para a realização do projeto de investigação, levando em consideração os referenciais adotados. Geralmente nesse momento, mapeamos as várias etapas de execução e as estratégias necessárias;
- d) Execução do projeto de investigação, seguindo o cronograma previamente discutido;
- e) Após a atividade ser executada, os alunos e coordenadores montam um 'portfolio' com os textos lidos e escritos, os materiais utilizados e obtidos como fotografias, experimentos, relato de visitas e outros;
- f) Divulgação e comunicação dos resultados nos murais da 'Rádio Corredor' (conjunto de murais espalhados na escola) ou outro meio de divulgação como jornalzinho ou 'intervalos científicos'.

Esta atividade chamada de 'Intervalo Científico', ocorre em média 1 vez por mês, geralmente na última sexta-feira. Nessas ocasiões, o intervalo para o lanche é estendido por 30 min.

Abaixo, apresentamos fotos de algumas atividades realizadas nos núcleos de investigação. Na figura 2, o exemplo de um intervalo científico baseado no trabalho de Robert Hooke chamado Micrografia. Ao mesmo tempo que são apresentadas pranchas com desenhos do que ele observou em seu rudimentar microscópio, os alunos podem acessar e manipular microscópios reais.

Fig. 2 - Intervalo Científico

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A Rádio Corredor é composta por 9 painéis espalhados pela escola que disponibilizam informações científicas e tecnológicas e resultados dos trabalhos realizados pelos núcleos de investigação. Tem periodicidade semanal.

Fig. 3 - Exemplos dos painéis da Rádio Corredor.

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A figura 4 mostra parte da estrutura física do Clube de Ciências do CEM 02 do Gama com seus participantes em ação. O Clube conta com vários equipamentos que auxiliam as atividades dos núcleos de investigação.

Fig. 4 - Espaço físico do Clube de Ciências do CEM 02 do Gama.

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Apresentação dos resultados da investigação sobre as influências do atrito nos movimentos dos corpos. Os painéis a seguir sempre acompanham as atividades. Eles são necessários para explicar aspectos relacionados ao formalismo matemático e apresentar outros exemplos de aplicações.

Fig. 5 - Painéis explicativos.

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Atividades de divulgação realizadas fora do ambiente do CEM 02. Já foram realizadas várias exposições em locais de grande circulação de público como a rodoviária da cidade, o hall de entrada do cinema, noites de observações astronômicas em praças e participação na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia.

Fig. 6 - Atividades realizadas em ambientes extra-escolar.

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## Considerações finais

Tudo indica que a influência da ciência e da tecnologia aumentará sobre nossas vidas, e cada vez mais, novos espaços para promoção desses

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conhecimentos serão necessários. Os clubes de ciências, vinculados ou não às escolas, podem representar uma forma divertida de congregar pessoas em torno do conhecimento científico-tecnológico.

No entanto, criar e manter esses espaços traz desafios que envolvem a organização, a disponibilidade de tempo, de recursos financeiros e humanos. Da experiência do Clube de Ciência do CEM 02 destacamos alguns elementos que podem contribuir para a criação e funcionamento de outros trabalhos dessa natureza:

- a) Vincular um clube à escola pode ser bom. Primeiro, que lá estão os professores e alunos, personagens essenciais que já lidam de alguma forma com o conhecimento científico. Segundo, que a escola fica por conta da estrutura física e ainda pode fornecer suporte dos laboratórios, salas de informática e outros;
- b) A divisão do clube em núcleos de investigação tem contribuído muito no desenvolvimento, execução e coordenação das atividades. Portanto, é recomendável;
- c) Atividades como o 'Intervalo Científico' e a 'Rádio Corredor' tem sido um sucesso e podem ser facilmente adaptadas para outros ambientes;
- d) Atividades guiadas por boas problematizações podem representar um frutífero caminho para a reflexão e para o diálogo e, consequentemente, para o aprendizado da ciência;
- e) Elaborar atividades interativas motiva alunos e expectadores e os tornam agentes ativos no processo de construção do conhecimento;
- f) Se o público a que se destina a atividade for o escolar, o aspecto lúdico é importante, mas é preciso ir além dele;
- g) Dentro do possível, privilegiar temáticas integradoras, pois além de serem mais desafiadoras, possibilitam a articulação entre áreas de conhecimento;
- h) Um Clube, além de complementar as atividades realizadas em sala, garante a permanência e maior participação dos alunos na escola;
- i) É possível conseguir recursos humanos e financeiros junto a órgãos governamentais como MEC, FAP, MCT, CAPES, dentre outros. Isso dá muito trabalho, mas pode garantir a sobrevivência do projeto.

Enfim, a médio e longo prazo, o somatório de pequenas ações como as promovidas pelos Clubes de Ciências, podem contribuir para melhorar a formação científico-cultural em nosso país. Por isso, é necessário o resgate desses espaços.

## Referências

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