Elaboração e aplicação de experimentos práticos de caráter interdisciplinar no ensino de Ciências da Natureza: relato de experiência

## ELABORAÇÃO E APLICAÇÃO DE EXPERIMENTOS PRÁTICOS DE CARÁTER INTERDISCIPLINAR NO ENSINO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA: RELATO DE EXPERIÊNCIA

## Benny Ribeiro Guedes 1 , Polyana Soares Barcellos , Gustavo Graciano 2 Loureiro 3

- 1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense Campus Campos-Centro, e-mail: benny.ribeiroguedes@gmail.com
- 2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense Campus Campos-Centro, e-mail: poly.barcellos@yahoo.com.br

## Resumo

O presente trabalho de pesquisa teve como meta principal desenvolver um estudo acerca das relações existentes entre a interdisciplinaridade e a experimentação no ensino de Ciências da Natureza (Química, Física e Biologia). A importância destas duas formas de ensino para um maior e melhor desenvolvimento do aluno acerca da sua percepção, compreensão e questionamento do mundo que o cerca, torna-o um indivíduo capaz de argumentar e desenvolver suas próprias ideias. Esta experimentação procurou, além do objetivo supracitado, desenvolver no aluno uma nova forma de pensar e agir, buscando sempre transformá-lo em um indivíduo ativo e questionador, mostrando-o a Ciência de uma forma mais abrangente e complexa. Para isso, o projeto constou de experimentos de caráter interdisciplinar e de fácil realização, sendo estes, confeccionados com material didático de baixo custo, os quais mostravam a interação entre a Química, a Física e a Biologia, e a importância destas para a explicação de determinado tema, proporcionando uma maior compreensão e abrangência do conceito abordado. Ao final, verificou-se uma aceitação positiva daqueles que ali estiveram visitando o projeto e participando dos experimentos, interagindo e questionando, confirmando a importância dessa forma de ensino conjunto, interdisciplinaridade-experimentação.

Palavras-chave : Interdisciplinaridade, Ensino de ciências, Experimentação, Ciências da natureza

## INTRODUÇÃO

O ensino de Ciências atualmente é caracterizado, na maioria das vezes, por um ensino fragmentado e puramente teórico, ou seja, cada disciplina aborda assuntos referentes a si própria e com o mínimo ou, como na maioria dos casos, nenhuma aula experimental. Como consequência ocorre um déficit no ensino interdisciplinar bem como na contextualização, tanto na parte teórica quanto na parte experimental, sendo esta última uma forma de ensino escassa na maioria das escolas, além de compor, de forma evidente, uma das linhas de pesquisa mais importantes atualmente no âmbito educacional.

Como é ressaltado por Fazenda,

Acreditando que o conhecimento deve partir do simples para o complexo, do abstrato para o concreto, do real para o imaginário,

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ressaltamos que a prática interdisciplinar oportuniza tudo isso, através de conteúdos cujos temas desencadeiam trabalhos com diversos enfoques. Sendo o princípio da máxima exploração das potencialidades de cada ciência, da compreensão de seus limites, o princípio da diversidade e da criatividade (FAZENDA, 1994, p. 38).

Junto à interdisciplinaridade, tem-se a questão referente à experimentação no ensino de ciências como ponto crucial para despertar o interesse do aluno acerca do conteúdo ali abordado, sendo esta prática de ensino de extrema importância na aquisição de conhecimento, uma vez que o aluno, em diversos casos, desenvolve uma maior compreensão acerca de determinado assunto quando este é demonstrado em aulas experimentais de laboratório, de acordo, claro, com as limitações de cada conteúdo abordado. De acordo com Carvalho et al. , 'a resolução de um problema pela experimentação deve envolver também reflexões, relatos, discussões, ponderações e explicações características de uma investigação científica' (CARVALHO et al. , 1998, p. 35).

Contudo, torna-se necessário uma nova forma de pensar e de realizar o ensino de ciências nas escolas. Sendo assim, tal estudo procura formular uma nova proposta de ensino para a área de ciências, interligando a interdisciplinaridade a experimentação.

## FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

- O papel do ensino interdisciplinar não é apenas o de mudar a forma de ensino-aprendizagem, mas muito mais o de reformular a maneira como se formam os cidadãos, isto é, além de capacitar um aluno para que este compreenda questões de maior complexidade intelectual, este indivíduo também será capaz de enxergar a sociedade e as ciências de uma forma mais crítica e abrangente, sendo capaz de criar pontes interligando diversos assuntos.

Como é citado de forma clara e objetiva por Tavares,

O caminho interdisciplinar é amplo no seu contexto e nos revela um quadro que precisa ser redefinido e ampliado. Tal constatação induz-nos a refletir sobre a necessidade de professores e alunos trabalharem unidos, se conhecerem e se entrosarem para juntos, vivenciarem uma ação educativa mais produtiva. O papel do professor é fundamental no avanço construtivo do aluno. É ele, o professor, quem pode captar as necessidades do aluno e o que a educação lhe proporcionar. A interdisciplinaridade do professor pode envolver e modificar o aluno quando ele assim o permitir (TAVARES, 1999, p. 30).

Juntamente com a interdisciplinaridade, existe outro ponto de extrema importância para o ensino atual, o qual, como já mencionado na introdução deste trabalho, refere-se à questão das aulas práticas de laboratório no ensino de ciências.

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Como é dito por Nussenzveig,

A experiência tem demonstrado que o trabalho de pesquisa básica, motivado exclusivamente pela curiosidade, leva com freqüência a aplicações inesperadas de grande importância prática. O grande experimentador Michael Faraday, logo após uma conferência em que havia explicado seu recente descobrimento do fenômeno da indução eletromagnética, foi questionado por alguém da audiência, que queria saber para que servia o efeito. 'Para que serve um bebê recém-nascido?' - foi a resposta. Quase todas as aplicações que fazemos hoje em dia da energia elétrica decorrem do efeito descoberto por Faraday (NUSSENZVEIG, 2002, p. 1-2).

Sendo assim, fica evidente a importância tanto da interdisciplinaridade quanto da prática experimental para uma melhor compreensão de conceitos referentes às ciências naturais.

Fumagalli cita que,

A formação de uma atitude científica está intimamente vinculada ao modo como se constrói o conhecimento (FUMAGALLI, 1993).

Sendo assim, a caminhada conjunta de ambas formas de ensino, isto é, aliando-se, sempre que possível, a interdisciplinaridade à prática experimental, proporcionando uma forma de ensino mais complexa e, também, uma maior interação, tanto entre professores e alunos quanto entre os próprios alunos, além de promover nestes um interesse mais acentuado acerca da pesquisa em ciências, é de extrema importância. Logo, tal aliança promove um crescimento intelectual cada vez mais crítico e completo, transformando os alunos em cidadãos pensantes.

Com isso, pode-se direcionar os pontos e esclarecimentos feitos acima para o ensino de Ciências Naturais, o qual, em muitos casos, constitui-se de um aprendizado puramente mecânico, ou seja, sem contextualização, o qual, por sua vez, impossibilita um aprendizado significativo.

## METODOLOGIA

Durante duas semanas acadêmicas (Feira Saber-Fazer-Saber) realizadas no IF-Fluminense Campus Campos-Centro, foram montados experimentos com abordagem interdisciplinar. Tais semanas acadêmicas consistem em um evento voltado para projetos desenvolvidos por alunos da própria instituição e também de outras instituições, os quais são apresentados aos alunos e professores, tanto da própria instituição quanto de outras instituições, e pessoas da sociedade.

A primeira Feira Saber-Fazer-Saber ocorreu no ano de 2010, quando foi apresentado o projeto referente aos 'Cinco Sentidos da Percepção' (audição, visão, olfato, tato e paladar); já a segunda ocorreu no ano de 2011, apresentando o projeto referente somente à 'Visão'. Ambos os projetos foram desenvolvidos sob uma perspectiva interdisciplinar e experimental, ou seja, ambas formas de ensino foram

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abordadas de forma conjunta. Com isso, tais métodos desenvolveram-se estrita e conjuntamente, sendo que através dos experimentos, pôde-se perceber como a Física, a Química e a Biologia, estão inseridas, de forma estreitamente corelacionada umas com as outras, num meio natural, como é visto nos cinco sentidos da percepção.

Um estudo feito no município de Ituiutaba - MG, aborda algo semelhante ao adotado no trabalho aqui relatado. É citado por Silva, Reis e Sposito que,

Durante o desenvolvimento dessas atividades, ocorreu a troca de conhecimentos entre os participantes. Ainda, ressalta-se a integração que o grupo demonstrou durante a realização do projeto, em que cada participante teve a liberdade de complementar a explicação do outro e promover a construção do conhecimento de maneira dialógica, reflexiva e interdisciplinar. [...] iniciou-se com uma abordagem teórica do conteúdo da cada um dos Cinco Sentidos Humanos [...] Seguiram-se as atividades práticas desenvolvidas com o emprego de materiais simples e presentes no cotidiano dos alunos. Os materiais utilizados nos experimentos foram: copos plásticos contendo substâncias aromáticas (pó de café, banana, chocolate, alho) - sentido do olfato; luzes coloridas e figuras com efeitos da ilusão de óptica - sentido da visão; balas de sabores diversos, gotas de limão, pitada de sal e açúcar - sentido do paladar; barbante, copo plástico e colher sentido da audição e álcool e gelo - sentido do tato (SILVA; REIS; SPOSITO, 2011, p. 116).

A ressalva acima serve apenas para mostrar que projetos semelhantes já foram realizados no âmbito de quebrar o paradigma educacional adotado por muitas escolas.

Ressaltando o trabalho aqui descrito, durante toda a apresentação, os integrantes buscaram interagir uns com os outros, visto que ocupavam áreas específicas de conhecimento, ou seja, havia, sempre que necessário, a troca de saberes e ideias entre estes, tornando a abordagem interdisciplinar.

No decorrer da realização dos experimentos, foram utilizados conceitos mais específicos para cada sentido da percepção.

Nas atividades práticas referentes ao sentido do olfato, utilizou-se diversas fragrâncias para que os participantes percebessem-nas. Nas práticas referentes à temática paladar, procurou-se demonstrar um indicador de pH com o uso de repolho roxo; em outra prática, os voluntários foram solicitados a vendarem os olhos e tamparem o nariz, para tentar descobrir o sabor de materiais presentes nos frascos, mostrando, com isso, a relação existente entre olfato e paladar. Nos experimentos referentes ao tato, os participantes puderam perceber a diferença superficial de abrasividade de diferentes tipos de lixas; realizou-se, também, uma ilusão referente à percepção cruzada com bolas de gude, usando-se, para isso, os dedos indicador e médio. Faz-se necessário um esclarecimento que, para tais sentidos, foram utilizados conceitos mais específicos, mas sempre de forma compreensível à todos, como quimiorreceptores para explicar tais sensações. Nas atividades que diziam respeito a visão, foi utilizado, dentre os experimentos, um disco de Newton, mostrando que a cor branca, na verdade, é a junção das cores do arco-íris; confeccionou-se também uma réplica da câmara escura para explicar o funcionamento deste sentido; utilizou-se água e glicerina para mostrar o índice de

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refração em ambos. E nos experimentos relacionados a audição, mostrou-se, através do som propagado pela batida de um bastão em uma panela, que o som é propagado por uma onda; em outro caso, os participantes eram convidados a falarem na extremidade de um tudo e, como na extremidade posterior havia um laser direcionado para a parede, mostrou-se, mais uma vez, que o som é uma onda. Nos dois últimos experimentos, muniram-se de conceitos como espelhos côncavos e convexos, e ondas e acústica.

As práticas citadas acima foram realizadas na feira de 2010. Em 2011, os experimentos, e também imagens ilusórias, relacionaram-se somente com a visão, podendo-se citar, como exemplo, um teste de daltonismo, onde o participante devia encontrar um número em meio a um emaranhado de cores; uma demonstração acerca da simetria das letras, em um experimento denominado de 'Lente Maluca', deslocamento ilusório, onde as imagens das figuras pareciam movimentar-se, dentre diversos outros.

Sendo assim, buscou-se confrontar todos os que ali estiveram participando, pondo-os a pensar, de forma interdisciplinar, acerca do tema abordado e do experimento realizado, refletir sobre os resultados e, com isso, proporcioná-los uma compreensão contextualizada do assunto.

Deve-se, de forma sucinta, esclarecer que tal trabalho utiliza-se apenas de dados da observação, não tendo sido aplicado nenhum tipo de questionário ou avaliação, para um posterior levantamento estatístico, aos participantes.

## Experimentos

Os experimentos foram selecionados levando-se em consideração seu caráter interdisciplinar, além de serem de fácil realização em sala de aula, proporcionando com isso, um maior comprometimento e interação com aqueles que visitavam o evento. Alguns dos experimentos realizados em ambas as semanas acadêmicas encontram-se listados a seguir.

## · Feira Saber-Fazer-Saber 2010

- ¾ Disco de Newton (Visão)
- ¾ Percepção olfativa de diferentes fragrâncias (Olfato)
- ¾ Demonstração da propagação do som como uma onda (Audição)
- ¾ Câmara escura - analogia ao funcionamento da visão humana (Visão)
- ¾ Índice de refração da água e da glicerina (Visão)
- ¾ Demonstração (com laser) das ondas sonoras produzidas pela voz através de um tubo flexível corrugado (Audição)
- ¾ Percepção da diferença superficial de abrasividade de diferentes tipos de lixas (Tato)
- ¾ Percepção cruzada com bolas de gude (Tato)
- ¾ Indicador de pH com uso de repolho roxo (Paladar)
- ¾ Percepção gustativa de sabores (doce, salgado, amargo, azedo) (Paladar)

Obs.: Utilizou-se ainda um painel mostrando o Sistema Olfativo-gustativo e as partes do cérebro que são ativadas quando estes sentidos são acionados.

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## · Feira Saber-Fazer-Saber 2011

- ¾ Deslocamento ilusório (movimentação ilusória de figuras estáticas)
- ¾ Tapete chinês (assimilação de cor)
- ¾ Teste de daltonismo (números camuflados)
- ¾ Belvedere - 1958 (esculturas impossíveis)
- ¾ O terraço - 1998 (montagem fotográfica de uma 'situação impossível')
- ¾ Lente maluca (inversão das letras devido à sua simetria)
- ¾ Imagem virtual de uma vela (ilusão de uma vela queimando dentro de um copo com água)

## RESULTADOS E DISCUSSÕES

Durante a apresentação, os alunos, tanto os do Ensino Médio quanto os do Ensino Superior, da própria instituição e de outras mais, além de pessoas da comunidade, prestigiaram o trabalho e, de caráter imprescindível, fizeram parte da realização dos experimentos, demonstrando assimilação e compreensão acerca dos temas abordados, além de questionarem sobre os conceitos e resultados ali levantados, sendo notória a motivação que tais atividades práticas interdisciplinares proporcionam aos participantes.

Outro fator de grande importância acerca do projeto e dos experimentos está relacionado à participação, durante a Feira de 2010, de pessoas com deficiência visual e auditiva, mostrando com isso o quanto tais experimentos são de extrema relevância para o aprendizado de pessoas com determinados tipos de deficiência.

Questionamentos e curiosidades, levantados durante o evento, demonstraram que muitas pessoas possuíam uma concepção errônea do que realmente é o 'fazer ciência', isto é, do que realmente a ciência é constituída, sendo esta constituição uma junção entre a teoria, a prática e a interdisciplinaridade. Com isso, os questionamentos ali levantados proporcionaram esclarecimentos e possibilitaram uma nova visão, por parte das pessoas, da ciência.

Tal impossibilidade, por parte da grande maioria, sejam elas participantes ou não do evento citado, na compreensão de assuntos relacionados, nesse caso, às Ciências Naturais deve-se ao fato de que, como é esclarecido por Santos e InfanteMalachias, 'a maioria dos docentes das escolas de Educação Básica possui certa resistência em trabalhar com a interdisciplinaridade' (SANTOS e INFANTEMALACHIAS, 2008, p. 557-579). Uma explicação para isso, dentre muitas existentes, provém da incapacidade em ministrar aulas desse tipo, uma vez que não foram capacitados para isso.

Contudo, durante a realização da feira, ficou claro o quanto um ensino interdisciplinar e experimental caracteriza-se como indispensável para a aprendizagem significativa.

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## CONCLUSÃO

Diante do projeto realizado, e supracitado, que teve como principal objetivo proporcionar essa nova visão da ciência, em especial das Ciências Naturais, fez-se notável o quanto uma abordagem interdisciplinar e experimental possuem caráter inovador, propiciando que muitos paradigmas sejam substituídos por métodos educacionais mais eficazes.

Em relação à aceitação dos alunos e leigos que ali estiveram participando, conclui-se que esta foi positiva e eficaz, devido ao fato de que eles desfrutaram de uma oportunidade, talvez única, dialogando e contextualizando com todos ali presentes.

Faz-se notória uma ressalva acerca de tal trabalho, de que este propiciou aos participantes uma compreensão mais ampla do meio ao qual eles estão inseridos, mostrando, com isso, que o ensino, neste caso, das Ciências naturais, não se compõe de algo fragmentado, mas de áreas relacionáveis entre si.

Com isso, a ideia desenvolvida neste trabalho corroborou com as propostas estabelecidas pelos PCN's, os quais defendem a necessidade de um ensino interdisciplinar e experimental, sempre que possível, proporcionando em ensino mais completo e complexo.

Ideias e questionamentos, em relação ao ensino pragmático e sua reformulação, para um que seja, de fato, abrangente e significativo, foram repensados e amadurecidos, logo, um novo anseio surge e, assim, pode-se concretizar uma aprendizagem significativa.

## Referências

## Livros

CARVALHO, A. M. P.; VANNUCCHI, A. I.; BARROS, M. A.; GONÇALVES, M. E. R.; REY, R. C.. Ciências no Ensino Fundamental - O Conhecimento Físico . São Paulo: Editora Scipione, 1998. 200 p.

FAZENDA, I. C. A. Interdisciplinaridades : história, teoria e pesquisa. Campinas: Papirus, 1994.

FUMAGALLI, L. El desafio de enseñar ciencias naturales. Una propuesta didáctica para la escuela media. Buenos Aires. Troquel. 1993

NUSSENZVEIG, H.M. Curso de Física Básica . v. 1, 4. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2002.

SANTOS, S.; INFANTE-MALACHIAS, M. E. Interdisciplinaridade e resolução de problemas: algumas questões para quem forma futuros professores de ciências. Educação & Sociedade, Campinas (Unicamp), v. 29, nº 103, p. 557-579, 2008.

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TAVARES, D. E. Aspectos da história deste livro. In: FAZENDA, I. Práticas interdisciplinares na escola . São Paulo: Cortez, 1999.

## Internet

Física para todos: exposição interativa de experimentos de Física. Experimentos: Imagem Virtual. Disponível em: <http://www.fisicaparatodos.com.br/modules/articles/article.php?id=44>. Acesso em: 13/06/2012.

PCNEM - Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Disponível em: < http://portal.mec.gov.br/index.php?option=com\_content&view=article&id=12598%3 Apublicacoes&Itemid=859 >. Acesso em: 08/04/2012.

Ponto Ciência. Experimentos: Lente maluca. Disponível em: < http://www.pontociencia.org.br/experimentosinterna.php?experimento=12&LENTE+MALUCA>. Acesso em: 13/06/2012.

## Revista

FAZENDA, I.C.A. Interdisciplinaridade / Grupo de Estudos e Pesquisa em Interdisciplinaridade (GEPI) . vol. 1, nº 1. São Paulo: PUCSP, 2011.

## Artigo de periódico

SILVA, T. D. S.; REIS, M. R.; SPOSITO, N. E. C. Os cinco sentidos humanos em uma abordagem interdisciplinar . Em Extensão , Uberlândia, v. 10, n. 2, p. 113-120, 2011.

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