A CONTRIBUIÇÃO DO PIBID IFRJ NA MELHORIA DA APRENDIZAGEM NAS DISCIPLINAS DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA EM UMA ESCOLA ESTADUAL DA BAIXADA FLUMINENSE
A.C.L.F. Coutinho, C.B. Sousa, P.C. Assis, W.N. Porcino, M.B. Santos, A.C.B. Neto, C.G. Cardoso, S.S. Viana, C.H. Santos, D.L. Castro, K.G.A. Pinto, V.L.B. De Jesus
- Evento
- Simpósio Nacional de Ensino de Física ↗ (SNEF)
- Edição
- XX
- Ano
- 2013
- Data
- 21/01/2013
- Linha de pesquisa
- Materiais, Métodos E Estratégias De Ensino De Física
- Tipo
- Comunicação
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Texto completo
## A CONTRIBUIÇÃO DO PIBID IFRJ NA MELHORIA DA APRENDIZAGEM NAS DISCIPLINAS DE CIÊNCIAS E MATEMÁTICA EM UMA ESCOLA ESTADUAL DA BAIXADA FLUMINENSE
A.C.L.F. Coutinho , C.B. Sousa , P.C. Assis , W.N. Porcino , M.B. Santos , 1 2 2 2 2 A.C.B. Neto , C.G. Cardoso , S.S. Viana , C.H. Santos , D.L. Castro , K.G.A. 2 2 2 2 2 Pinto , V.L.B. de Jesus 2 2
1 Colégio Estadual Pierre Plancher, anacarlacoutinho@yahoo.com.br
2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro - IFRJ - Campus Nilópolis, barrossousa@uol.com.br, prisciladeassis@hotmail.com, w.porcino@gmail.com, marybs.lq06@hotmail.com, sedicla21@yahoo.com.br, belle.dih@gmail.com, sandra.viana@ifrj.edu.br, cleber.santos@ifrj.edu.br, denise.castro@ifrj.edu.br, karlagap@gmail.com, vitor.jesus@ifrj.edu.br
## Resumo
A proposta do PIBID - IFRJ - campus Nilópolis consiste em montar/reativar laboratórios didáticos para o ensino de Ciências e Matemática de baixo e médio custo em 14 escolas públicas da Baixada Fluminense. O objetivo deste trabalho é analisar o desempenho escolar quali-quantitativo dos alunos de segundo ano do Ensino Médio (E.M.) de uma escola estadual onde o programa é desenvolvido, nas disciplinas de Física, Química e Matemática, após a implantação de atividades experimentais regulares do PIBID, que teve início em outubro de 2009. Foi constatado um modesto aumento das médias anuais nessas três disciplinas entre os anos de 2008 e 2010. Também foram comparadas as médias anuais dos mesmos alunos quando cursaram o primeiro ano (2009) e o segundo ano do E.M. (2010). Foi aplicado um questionário a 41 alunos ao final do ano de 2011, quando esses cursavam o terceiro ano do Ensino Médio, a fim de avaliar a contribuição do programa no processo de ensino-aprendizagem até presente data. Esses alunos participaram das atividades do programa durante os anos de 2009 a 2011. Em resumo, 92% dos alunos disseram que gostam de participar das atividades experimentais desenvolvidas, que elas aumentam o interesse pela ciência e que deveriam fazer parte oficialmente do currículo escolar, sendo que 80% deles relataram que entendem melhor os conteúdos quando abordados em aulas experimentais. Os relatos de alguns professores são expressivos e favoráveis em afirmar que houve melhora no desempenho dos alunos. Os resultados apresentados mostram a importância da implantação do laboratório de Ciências e Matemática e aulas experimentais regulares na matriz curricular da escola.
Palavras-chave : ensino de ciências, laboratório didático, PIBID, aprendizagem significativa.
## Introdução
Um dos principais problemas enfrentados no ensino de ciências e matemática é a questão do interesse do aluno pelas aulas. Em vários países tem sido constatada uma crescente desmotivação dos alunos pela aprendizagem das ciências (SARAIVA-NEVES; CABALLERO; MOREIRA, 2006). O desinteresse demonstrado pelos alunos, muitas vezes, deve-se à prática pedagógica de mera transmissão de conhecimentos. Por isso, ao professor cabe enfrentar os desafios impostos no ambiente escolar, como também é seu dever estimular seu aluno a participar e principalmente a desenvolver um olhar crítico e questionador a respeito dos temas propostos. Para tanto é necessário que o docente realize a transposição didática dos conhecimentos científicos para o nível das práticas sociais
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20 a 25 de janeiro de 2013
contextualizadas, a fim de formar cidadãos mais bem informados e capacitados para lidar com as implicações sociais da Ciência e da Tecnologia. Daí a importância das atividades experimentais no ensino das ciências. Em linhas gerais, os cursos de licenciatura não preparam os licenciandos para lecionar aulas experimentais como parte da rotina do ensino de ciências. Sendo assim, este trabalho também tem por objetivo ajudar na formação dos licenciandos no que tange o ensino experimental de ciências como parte importante de suas aulas, melhorando a articulação entre teoria e prática.
Segundo Freire, ensinar exige curiosidade. 'Como professor, devo saber que sem a curiosidade que me move, que me inquieta, que me insere na busca, não aprendo nem ensino' (FREIRE, 1996). Atividades experimentais podem despertar nos alunos o interesse pela ciência. Atualmente, muitas iniciativas defendem a utilização de atividades experimentais como complementação do processo ensino aprendizagem (SARAIVA-NEVES; CABALLERO; MOREIRA, 2006; AXT; MOREIRA, 1991; MEC, 2011; MOREIRA, 2000). Entretanto, mesmo com todo incentivo, existe uma grande dificuldade na implantação ou utilização dessas atividades no cotidiano escolar.
- O PIBID (Programa Institucional de Bolsas de Iniciação à Docência) é uma iniciativa governamental em prol do compromisso com a educação brasileira, que insere no contexto escolar, alunos de licenciaturas em diversas áreas para desenvolverem nos níveis fundamental e médio da rede pública de ensino, estratégias e recursos didáticos que se adaptem às necessidades específicas de cada escola. A proposta do PIBID do IFRJ - campus Nilópolis consiste em montar ou reativar em escolas públicas da Baixada Fluminense, no estado do Rio de Janeiro, laboratórios didáticos para o ensino de Ciências e Matemática de baixo e médio custo, criando a cultura da utilização dos laboratórios como atividade facilitadora do processo de ensino e aprendizagem e, em longo prazo, que se torne uma prática pedagógica inserida formalmente na matriz curricular.
Cumpre destacar que as atividades experimentais não estão vinculadas apenas ao uso do laboratório, mas também podem ser apresentadas em sala de aula, ou em espaços não formais (ALMEIDA; FALCÃO, 2004). A comunidade escolar se beneficia dessa nova prática pedagógica, aumentando a sua participação no processo de ensino-aprendizagem.
Este trabalho mostra o impacto na aprendizagem dos alunos do segundo ano do Ensino Médio (E.M.), em consequência da participação desses nas atividades experimentais desenvolvidas em uma escola estadual da Baixada Fluminense, em parceria com o PIBID/IFRJ, onde a carência por um ensino de qualidade é maior que na capital do estado.
## Justificativa e objetivos
A comunidade voltada ao ensino de ciências reconhece o valor da atividade experimental no processo de ensino e aprendizagem. Contudo, é uma prática pouco desenvolvida no cotidiano das escolas públicas e privadas do nosso estado.
- O objetivo deste trabalho é analisar o processo de aprendizagem qualitativo e quantitativo dos alunos de uma escola estadual onde o PIBID/IFRJ é desenvolvido, nas disciplinas de Física, Matemática e Química, após a implantação das atividades experimentais regulares, que teve início em outubro de 2009. Nossa proposta é
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contribuir com a discussão sobre o papel da experimentação no processo de ensinoaprendizagem de ciências.
## Marco Teórico
Desde a introdução do estudo das ciências nos currículos educativos, a relevância das atividades práticas no ensino de ciências tem sido reconhecida largamente por cientistas, investigadores, professores e outros profissionais ligados à educação. A investigação como meio de alcançar o conhecimento é defendida desde Aristóteles, o qual acreditava que o acesso ao plano dos fenômenos ocorria por meio dos sentidos elementares do ser humano (GIORDAN, 1999). Como não existiam instrumentos de mediação na época, a observação era a forma de avaliação utilizada para estreitar a relação entre sujeito e o fenômeno.
A partir do século XVII, a experimentação ocupou um lugar de destaque como metodologia científica, baseando-se na racionalização de procedimentos, como a indução e a dedução. O rigor empírico do método cientifico foi amplamente aplicado para atestar as descobertas e os enunciados das novas leis formuladas.
Já na década de 1960, os programas de educação científica passaram a ser influenciados por uma concepção mais ampla sobre a ciência (GIORDAN, 1999). Entendendo a ciência como uma das formas de representação do mundo, além de considerarem o desenvolvimento cognitivo do ser humano como um parâmetro essencial para as proposições de estratégias de ensino (KRASILCHIK, 1987).
De acordo com Mortimer, (1996), nesta nova concepção sobre o ensino de ciências, os estágios de evolução do pensamento, as idéias prévias do educando deveriam ser consideradas num ambiente sócio-cultural e histórico, visando levar a uma efetiva aprendizagem.
Bachelard (1984) apresenta a necessidade de discutir o papel do erro no progresso da ciência, além de enfatizar as dimensões psicológicas e sociológicas da experimentação. Nessa nova concepção, ao professor é atribuído o papel de mediador do coletivo, incentivando a aprendizagem colaborativa e conectando a realidade dos educandos com os conteúdos do currículo de ciências.
Segundo Almeida (1998), a noção de problema está associada à idéia de resolução de problemas. Assim sendo, a aprendizagem com esse enfoque atribui ao problema um caráter estimulador e desafiador. Para a autora, o trabalho experimental, ou atividade prática, deve incluir a possibilidade de emitir hipóteses, desenhar estratégias de resoluções experimentais e proceder uma análise dos resultados, aspectos considerados essenciais numa metodologia científica.
É a partir dessa perspectiva que esta pesquisa foi desenvolvida, visando investigar o impacto na aprendizagem dos alunos que participam do ensino de ciências com atividades experimentais, desenvolvidas pelo PIBID. A questão da aprendizagem deve ser analisada cuidadosamente com a intenção de considerar a vivência do aluno como ponto de partida para um processo metodológico que seja realmente significativo. Dentro dessa questão, a fundamentação teórica desse trabalho cita também a aprendizagem significativa de Ausubel que considera pontos relevantes da estrutura cognitiva do aluno (MOREIRA, 1982).
- O conceito de 'aprendizagem significativa' foi desenvolvido por David P. Ausubel, professor emérito da Universidade de Columbia, em Nova Iorque, que
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defende que novos conhecimentos podem ser apreendidos, desde que tais conhecimentos estejam disponíveis no indivíduo e, desta forma, funcionem como ponto de partida para novas idéias e conceitos.
Resumidamente, a aprendizagem significativa difere da aprendizagem mecânica à medida que a primeira propõe uma interação entre os conhecimentos preexistentes quando relacionados ao conteúdo trabalhado pelo professor. Já a aprendizagem mecânica é relacionada como automática porque não interliga os conceitos preexistentes ao conteúdo. Um exemplo clássico: o aluno decora fórmulas ao invés de construí-las a partir do que foi ensinado.
'A aprendizagem significativa caracteriza-se, pois, por uma interação(não uma simples associação), entre aspectos específicos e relevantes da estrutura cognitiva e as novas informações, pelos quais estas adquirem significado e são integradas à estrutura cognitiva de maneira não arbitrária e não literal, contribuindo para a diferenciação, elaboração e estabilidade dos subsunçores preexistentes e, consequentemente, da própria estrutura cognitiva' (MOREIRA, 2006).
Assim sendo, o uso de atividades experimentais no ensino de ciências facilita a aquisição e a construção de novas aprendizagens, visto que a articulação do conhecimento teórico com a atividade prática amplia e/ou modifica as estruturas cognitivas do educando, a fim de que atuem como construtores ativos do seu próprio conhecimento.
## Metodologia
Na escola pública em que o PIBID/IFRJ se fez presente, as atividades tiveram início com os alunos do segundo ano do E.M. em meados de outubro de 2009, realizando um total de 09 experimentos multidisciplinares (química, física e matemática) concentrados no último bimestre. Em 2010 foram realizados 26 experimentos, desta vez distribuídos ao longo do ano letivo, sendo apresentados em média 06 experimentos por bimestre.
Com vistas a alcançar o objetivo proposto, fomos levados a buscar experimentos de baixo custo, por conta das dificuldades de aquisição de materiais experimentais permanentes. Entendemos que o diferencial no ensino de ciências e matemática, utilizando essas estratégias, não é apenas criar experimentos que depois não serão mais utilizados, mas sim fazer com que eles apontem na direção de uma aprendizagem significativa.
Para que o programa atinja seu objetivo de longo prazo, após o término da atuação dos bolsistas do PIBID/IFRJ, é necessário deixar registrado, através de roteiros e manuais, detalhes dos experimentos para que possam ser trabalhados por outros professores que seguirão nesta jornada após o término do programa. A criação e revitalização do espaço existente na escola, organizando e montando experimentos de baixo e médio custo, permitiu atingir grande parte dos alunos dessa instituição, mostrando que a ciência ensinada na escola tem ligação direta com a realidade a sua volta.
A estratégia metodológica adotada, tanto para aperfeiçoar os experimentos quanto a montagem dos laboratórios, foi baseada em três pontos principais: primeiro, foi realizada um diagnóstico da turma através de relatos informais dos professores, procurando identificar uma melhor forma de abordagem durante a aula experimental. Segundo foram selecionados experimentos que fossem visualmente
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atrativos e que, em sua maioria, se adequassem aos planos de disciplinas. E, finalmente, a aplicação do experimento em turmas divididas, enquanto a primeira metade ficava em sala de aula realizando outra atividade, a segunda metade estava no laboratório. Assim, foi possível otimizar o uso do espaço do laboratório e aumentar a participação dos alunos.
Figura 01: Experimento 'Aquecedor solar' realizado na Feira de Ciências e Tecnologia da Baixada Fluminense (setembro de 2010).
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Figura 02: Experimento 'Cromatografia em giz' (à esquerda) e 'Jogo do foguete' (à direita).
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Figura 03: Experimentos 'Periscópio' (à esquerda) e'Relações trigonométricas' (à direita).
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Para todos os temas abordados pelo professor regente das turmas, procurou-se desenvolver pelo menos um experimento e, em algumas situações, um único tema pôde contar com a realização de diferentes experimentos relacionados ao mesmo assunto. Para o tema energia, por exemplo, foram desenvolvidos os experimentos do aquecedor solar (figura 01), energia eólica, forno e carro solar. Também foram aplicados os experimentos: cromatografia em giz e o jogo do foguete (figura 02); periscópio e relações trigonométricas (figura 03), caixa de cores e filtro de cores, foram trabalhados os experimentos de formação de imagens em espelhos planos, visualização de imagens utilizando a câmara escura e, entre outros, todos adaptados e inseridos ao conteúdo do segundo ano.
## Resultados
Neste trabalho, três pontos foram analisados. O primeiro baseia-se na avaliação qualitativa dos professores em relação à interação dos alunos em suas respectivas disciplinas. Para que obtivéssemos um 'feedback', foi aplicado um
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questionário a 41 alunos ao final do ano de 2011, quando esses cursavam o terceiro ano do Ensino Médio, a fim de avaliar a contribuição do programa nos seus despenhos escolares até a presente data. Esses alunos participaram das atividades do programa durante os anos de 2009 a 2011. Em resumo, 92% dos alunos disseram que gostam de participar das atividades experimentais desenvolvidas, que elas aumentam o interesse pela ciência e que deveriam fazer parte oficialmente do currículo escolar, sendo que 80% deles relataram que entendem melhor os conteúdos quando abordados em aulas experimentais.
Os relatos de alguns professores são expressivos e favoráveis em afirmar que houve melhora no desempenho dos alunos. A professora de química, argumentou que 'a participação dos alunos aumenta em aulas experimentais e que a utilização dos experimentos tornam os assuntos mais fáceis de serem abordados.' Seguindo a mesma tendência, o professor de matemática relatou que 'a experimentação ajuda na fixação dos conteúdos'.
- O segundo ponto baseia-se nos resultados encontrados durante o levantamento das médias anuais de duas turmas do segundo ano do E.M. entre os anos de 2008 e 2010, com a intenção de mostrar que a inclusão de experimentos didáticos pode resultar em uma resposta positiva e significativa no âmbito da aprendizagem.
Figura 04: Comparação entre as médias anuais dos alunos de segundo ano do E.M. nas disciplinas Física, Química e Matemática, entre os anos de 2008 e 2010,levando em consideração que o método de avaliação da escola atribui o valor máximo de 10,0 às notas.
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Ano
Foi constatado que houve um aumento da média anual, nas disciplinas de Física, Química e Matemática entre os anos de 2008 (quando o programa ainda não havia sido implementado) e 2010 como indicado na figura 4. Deve-se levar em consideração que o método de avaliação da escola atribui o valor máximo de 10,0 às notas.
Por observação do gráfico da figura 04 podemos observar o comparativo entre as médias anuais dos alunos de segundo ano do E.M., nas disciplinas Física, Química e Matemática, entre os anos de 2008 e 2010. Embora haja uma leve queda na média em Química entre 2009 e 2010, é importante considerar o aumento das médias entre 2008 e 2010.
- O terceiro ponto faz uma comparação entre as médias dos 69 alunos do segundo ano do E.M. em 2010 em relação aos mesmos alunos quando se encontravam no primeiro ano em 2009, devendo-se ressaltar que em 2009 1/3 dos experimentos foi realizado apenas no quarto bimestre, quando o programa começou a ser implementado na unidade escolar conveniada. Essa relação pode ser observada na Tabela I, onde a diferença da média anual entre os anos de 2009 e
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2010 nas disciplinas Física e Matemática obteve um modesto aumento em Física (3,6%) e Matemática (11%), enquanto em Química se manteve constante.
Tabela 01 : Mostra a média anual e a diferença entre as médias, das turmas de segundo ano do E.M. nas disciplinas Física, Matemática e Química, entre os anos de 2009 e 2010.
Na figura 5a verifica-se que 56% dos alunos obtiveram um aumento em sua média anual na disciplina Física, o da figura 5b mostra que 68% dos alunos obtiveram um aumento na disciplina Matemática. Embora o gráfico da figura 6c mostre que 45% dos alunos obtiveram aumento em sua média anual, devemos ressaltar que apenas 1,6% dos alunos tiveram suas médias abaixo de 5,0. Deve-se levar em conta que a análise dos gráficos da figura 6 só é possível por que o método de avaliação não foi modificado entre os anos de 2008 e 2010.
Figura 05: Os gráficos de pizza mostram, em porcentagem, a distribuição do número de alunos e suas respectivas variações da média anual comparativa nas disciplinas de Física, Matemática e Química.
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## Conclusões
O ensino de ciências deve proporcionar condições para que o estudante seja capaz de identificar problemas, analisar e propor soluções. Em todas as situações os alunos foram incentivados a construir seus conhecimentos a partir de uma interação entre os conceitos de seu cotidiano e a atividade experimental desenvolvida, evitando que fosse criada uma simples associação, ou seja, promovendo uma complementaridade entre o aluno, o professor e os temas abordados, contribuindo de fato para uma aprendizagem significativa.
Após a implementação do programa verificou-se um modesto aumento na participação e no desempenho dos alunos do segundo ano do Ensino Médio. Partindo do pressuposto de que o processo é tão importante quanto os resultados obtidos no processo de ensino-aprendizagem, verifica-se que apesar dos modestos resultados positivos, ocorreu uma provável mudança na relação do estudante com o conhecimento científico.
Os resultados apresentados neste trabalho mostram a importância da implantação de um laboratório de Ciências e Matemática e aulas experimentais
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regulares na matriz curricular da escola conveniada. Entendemos também, que mesmo na ausência de infraestrutura ideal para a implementação de um laboratório didático, é possível realizar atividades experimentais de baixo custo em sala de aula. Portanto, as atividades experimentais em ensino de ciências enriquecem a teoria e a prática, e as realimentam, ambas, uma a outra, fazendo com que a prática não seja apenas descrita e narrada, mas compreendida e explicada.
## Agradecimentos
O presente trabalho foi realizado com apoio do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência-PIBID, da CAPES-Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-Brasil. Agradecemos também ao apoio do IFRJ e à direção do Colégio.
## Referências
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ALMEIDA, Ronaldo de; FALCÃO, Douglas. Brincando com a ciência . 2.ed. Rio de Janeiro: MAST, 2004.
AXT, Rolando; MOREIRA, Antônio M. O ensino experimental e a questão do equipamento de baixo custo. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 13, dez. 1991.
BACHELARD, G. A filosofia do não. In: Os Pensadores. São Paulo: Abril Cultural, p. 1-87, 1984.
FREIRE, Paulo. Pedagogia da autonomia : saberes necessários à prática educativa. 37.ed. São Paulo: Paz e Terra, 1996.
GIORDAN, M. O papel da experimentação no ensino de ciências. Química Nova na Escola . v. 10, p. 43-49, 1999.
KRASILCHIK, M. O professor e o Currículo de Ciência . São Paulo: EPU, 1987.
MEC. Documento Básico 2000. Parâmetros Curriculares Nacionais (Ensino Médio). Disponível em: < http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/blegais.pdf>. Acesso em: 24 fev. 2011.
MOREIRA, Antônio M.; MASINI, Elcie F. Salzano. Aprendizagem significativa: A teoria de David Ausubel . São Paulo: Moraes LTDA, 1982.
MOREIRA, Antônio M . Ensino de Física no Brasil: Retrospectiva e Perspectivas. Revista Brasileira de Ensino de Física , v. 22, n. 1, mar. 2000.
MOREIRA, Antônio M. A teoria da aprendizagem significativa e sua implementação em sala de aula . Brasília: UnB, 2006.
MORTIMER, E.F. O construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde vamos? Revista Investigações em Ensino de Ciências , v. 1, n.1, 1996.
SARAIVA-NEVES, Margarida; CABALLERO, Concesa; MOREIRA, Antonio Marco. Repensando o papel do trabalho experimental, na aprendizagem da física, em sala de aula - um estudo exploratório. Investigações em Ensino de Ciências , v. 11, n. 3, p. 383-401, 2006.
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Texto extraído automaticamente do PDF: podem existir erros de conversão, especialmente em fórmulas, tabelas e figuras.