Laboratório de ciências: ambiente de estudos para alunos do ensino médio e espaço para difusão e popularização da ciência.

## Laboratório de ciências: ambiente de estudos e espaço para difusão e popularização da ciência.

## Wagner F. Balthazar , Luiz Telmo da S. Auler , Ladário da Silva , José Augusto 1 2 3 O. Huguenin 4

- 1 Instituto Federal do Rio de Janeiro - Campus Volta Redonda, wagner.balthazar@ifrj.edu.br
- 2 Instituto de Ciências Exatas - Universidade Federal Fluminense, ltelmo@id.uff.br

## Resumo

Neste trabalho apresentamos os resultados de um projeto de divulgação e popularização da ciência desenvolvido no Colégio Getúlio Vargas, que faz parte da Fundação Educacional de Volta Redonda (FEVRE) em parceria com o Instituto de Ciências Exatas da Universidade Federal Fluminense. Este projeto consistiu em aliar atividades experimentais, através da reestruturação de laboratório de ciências desativado, no Colégio Getúlio Vargas. As atividades do laboratório envolvem desde aulas regulares para as turmas de ensino médio, que ocorrem diariamente para os alunos da escola, até atividades de divulgação de Ciência, Tecnologia e Inovação, abertas para a comunidade. Estas atividades ocorrem na forma da feira de ciências do colégio (EXPO VARGAS), com periodicidade anual, e do projeto semanal intitulado FEVRE de olho no céu, cujo objetivo é levar pessoas da comunidade, incluindo alunos de outras escolas, para observar o céu e ter contato com algumas noções de astronomia. Além dessas atividades fixas, o laboratório também é utilizado para formação continuada de professores. Os equipamentos didáticos, softwares, filmes, mídia de projeção e um telescópio, para as aulas de física, química e biologia, foram adquiridos com apoio da FAPERJ. Neste trabalho foi possível observar o envolvimento dos alunos e da comunidade com as atividades realizadas com os equipamentos didáticos profissionais de maior investimento, e com os de experimentos de baixo custo, desenvolvidos no laboratório.

Palavras-chave : Divulgação e popularização da ciência; atividades experimentais; laboratório de ciências.

## Introdução

A preocupação com o ensino de Ciências não é recente. Na medida em que a Ciência e a Tecnologia foram reconhecidas como essenciais no desenvolvimento econômico, cultural e social, o ensino das Ciências em todos os níveis foi também crescendo de importância, sendo objeto de inúmeros movimentos de transformação do ensino, podendo servir de ilustração para tentativas e efeitos das reformas educacionais.

Quando Brockington e Pietrocola (2005) se referem ao conhecimento presente no ensino e o conhecimento científico, eles consideram que são conhecimentos capazes de responder a dois domínios epistemológicos diferentes:

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

ciência e sala de aula. Esse conhecimento acadêmico deve então ser 'adaptado' ao ambiente das salas de aula.

Para Mortimer (1996), quando este se refere às pesquisas que contribuíram para uma visão construtivista do ensino de Ciências e Matemática, ele aponta como uma das características principais o fato que a aprendizagem se dá através do ativo envolvimento do aprendiz na construção do conhecimento.

Conforme Krasilchik (1987), a necessidade de aulas práticas para tornar o ensino de Ciências mais atrativo e relevante tem sido uma constante nas propostas de inovação. Apesar desta afirmação, a maioria das aulas de Ciências durante o ano letivo são expositivas e quando se compara uma aula expositiva com uma em que o professor alia teoria e prática, observa-se que o interesse do aluno é despertado e ele presta mais atenção no que o professor está explicando. O gosto pela Ciência pode ter início no laboratório escolar.

Araújo e Abib (2003), num artigo sobre a produção recente na área de investigação da utilização da experimentação como estratégia de ensino de Física, indicam dois aspectos fundamentais para a eficiência desta estratégia:

[...] (a) Capacidade de estimular a participação ativa dos estudantes, despertando sua curiosidade e interesse, favorecendo um efetivo envolvimento com sua aprendizagem. (b) Tendência em propiciar a construção de um ambiente motivador, agradável, estimulante e rico em situações novas e desafiadoras que, quando bem empregadas, aumentam a probabilidade de que sejam elaborados conhecimentos e sejam desenvolvidas habilidades, atitudes e competências relacionadas ao fazer e entender a Ciência.

Sabemos que as atividades experimentais são essenciais na compreensão de fenômenos naturais, e que despertam maior motivação dos jovens durante sua realização, contribuindo ainda para um melhor entendimento do fenômeno a ser estudado e para o aprimoramento da visão que o aluno tem sobre a ciência.

Para Auler e Delizoicov (2001), cada vez mais corporifica-se a idéia da democratização da ciência e tecnologia como pré-requisito para o exercício da cidadania, da democracia. A democratização da ciência é fundamental, principalmente para o aluno da educação básica, pois é o momento que ele define sua área de atuação profissional. Nesse cenário a divulgação científica ganha papel de conciliadora entre o aluno e a ciência e a escola, pensada como na visão 'sonhadora' de Chassot (2000), pode assumir o papel de um polo de disseminação de informações privilegiadas, reivindicando para si um papel mais atuante na disseminação do conhecimento. Chegamos, portanto, à discussão central desse projeto: a difusão e popularização da ciência através da escola e a efetiva participação dos alunos.

Aliar as atividades experimentais em ciências com divulgação científica é uma boa maneira de democratizar o conhecimento, permitindo que além de demonstrações, os alunos sejam capazes de realizar o experimento e explicar fenômenos a ele relacionados, contribuindo para uma melhor compreensão da ciência.

Além da formação dos estudantes é necessária uma atenção para a difusão ampla dos conhecimentos científicos e tecnológicos e de suas aplicações para atingir dezenas de milhões de brasileiros que se encontram excluídas no que se refere a um conhecimento científico e tecnológico básico, pois há no Brasil, ausência

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

de uma política de educação científica abrangente e de qualidade tanto no ensino fundamental quanto no ensino médio (Moreira, 2006).

Nesse sentido surgiu a proposta de reestruturar o laboratório de ciências do Colégio Getúlio Vargas, um dos mais antigos colégios públicos da cidade de Volta Redonda, que conta hoje com cerca de 1700 alunos. O colégio, construído na época do regime militar, conta com 4 andares, sendo um deles era dedicado a laboratórios didáticos. Com o tempo os laboratórios se transformaram em sala de aula, restando apenas um, onde o projeto foi instalado. Além disso, o colégio possui um mirante, há décadas desativado, cuja utilização foi resgatada através do projeto.

Neste projeto o laboratório de ciências e a difusão e popularização da ciência estão relacionados de forma conjunta e inseparável. O laboratório além de ser utilizado, diariamente, para aulas experimentais de ciência, será utilizado para atividades de divulgação científica. Desta forma ele tem papel ativo na formação dos alunos da escola e também na aproximação da comunidade em geral de assuntos relacionados à ciência e tecnologia. Conseguindo, com isso, não só alfabetizar cientificamente nossa população, mas construindo uma cultura científica, tão necessária a nossa região. Além disto, serve também como um espaço para realização de pesquisa em ensino de física e ciências, ponte entre as instituições de ensino superior e pesquisa da região e a escola pública.

Apresentamos neste trabalho os primeiros resultados da implantação do projeto. A metodologia empregada é apresentada na seção seguinte, onde destacamos os principais caminhos para a estruturação e funcionamento do laboratório, tendo sempre em mente, as vertentes de experimentação no ensino e divulgação e popularização da ciência. Na seção resultados relatamos as atividades desenvolvidas neste projeto e, por fim, apresentamos as conclusões e perspectivas no campo da pesquisa em ensino de física e ciências com este importante espaço de integração educacional e social.

## Metodologia

Primeiramente, buscamos a reestruturação do espaço destinado ao laboratório já existente no colégio Getúlio Vargas. Este espaço é utilizado durante todo o ano letivo para estudos, atividades experimentais, preparação e desenvolvimento de projetos a serem apresentados na EXPO-VARGAS, permitindo assim exposição dos trabalhos construídos para toda a comunidade escolar.

- O laboratório foi pensado para ter um caráter multidisciplinar envolvendo as disciplinas de Física, Química e Biologia. Nesse sentido, em um primeiro momento ele é utilizado para capacitar os professores do Colégio Getúlio Vargas para que possam utilizar experimentos, livros, vídeos e softwares do material adquirido de forma a contribuir para suas aulas e para formação científica dos alunos. Além disso foram apresentados aos professores técnicas de confecção de experimentos de baixo custo, que podem ser confeccionados pelos próprios alunos. Ou seja, o ambiente também é utilizado para atividades de formação continuada.

Num segundo momento os professores utilizaram o laboratório para realizar atividades experimentais com alunos, de tal forma que através da diversidade de fontes o aluno possa compreender melhor os fenômenos, relacionando-o com seu cotidiano.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

Cumprida essas duas etapas, houve um debate onde se concluiu que seria melhor que um único professor fosse responsável pelo laboratório, de tal forma que ele respondesse pelas aulas do ensino médio, o que deveria acontecer de forma integrada/compartilhada com todos os outros professores, definindo de forma conjunta as atividades a serem desenvolvidas durante as aulas. Essa sistemática foi de fato implementada.

A terceira etapa do processo é a divulgação e popularização da ciência para a comunidade. Em linhas gerais, isso é realizado em duas frentes: 1º) alunos sob orientação e supervisão do professor responsável apresentam para a comunidade atividades experimentais (experimentos adquiridos e experimentos confeccionados), vídeos e softwares, explicando o fenômeno correspondente a cada prática experimental, colaborando assim para a compreensão que ele próprio e a comunidade têm da ciência; 2º) O 'Projeto FEVRE de Olho no Céu', no qual, uma noite por semana, um grupo de pessoas, inicialmente da própria escola e, em seguida, de outras comunidades escolares, tem acesso ao mirante do colégio para observar o céu e ter noções de astronomia.

- O laboratório funciona durante todo o ano, permitindo continuidade no processo de divulgação e popularização da ciência.

## Resultados

- O projeto alcançou resultados significativos no ensino de ciências e na divulgação científica. O quadro 01 abaixo mostra as atividades desenvolvidas no laboratório e o público alvo de cada uma.

Quadro 01: Atividades desenvolvidas no projeto

Com relação às aulas experimentais de ciências, introduzimos além da estrutura física, toda uma nova metodologia de trabalho. De tal forma, todos os alunos atualmente do ensino médio e 9° ano têm acesso às aulas práticas de ciências, estruturadas para atender o conteúdo programático, com atividades que foram produzidas pelos envolvidos no projeto e professores da escola. Os alunos

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

tem uma prática bimestral de cada disciplina, onde produzem relatórios sobre a atividade realizada. Conseguimos assim que todas as disciplinas de ciências tivessem seu caráter prático e investigativo apresentado aos alunos, que anteriormente dispunham apenas de aulas tradicionais, apoiadas em livro, quadro e caderno.

A ideia de colocar um único professor para ser responsável pelo laboratório revelou-se muito correta tendo sido elogiada por todos os professores, fazendo das aulas um grande sucesso na escola. Além disso, essa organização permitiu que o laboratório assumisse atividades extracurriculares como a Olimpíada Brasileira de Física (OBF) e a Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA), com grande participação dos alunos, o que antes não acontecia na escola.

Para a divulgação e popularização científica, a estrutura do laboratório serviu, em paralelo, como apoio para professores e alunos na confecção de atividades experimentais para apresentação ao público externo durante a exposição anual de ciências da escola (EXPO-VARGAS). Vale ressaltar que a exposição é um importante projeto da escola, trabalhado paralelamente às disciplinas durante meses e culmina na exposição. Além disso, durante a exposição o laboratório fica aberto a visitação, com uma série de atividades para o público.

Ainda no campo da divulgação científica, temos um projeto de observação astronômica, que funciona semanalmente, atendendo a alunos de outras escolas da rede municipal de ensino de Volta Redonda. O projeto é dividido em duas etapas. A primeira apresenta aos alunos uma palestra de introdução à astronomia, onde conceitos básicos são apresentados. A segunda etapa consiste de práticas. Nesta etapa os alunos são divididos em dois grupos, um grupo é encaminhando para o mirante da escola onde observam o céu e o outro é encaminhado para o laboratório onde realizam atividades práticas relacionadas à astronomia. Posteriormente, os grupos são trocados.

Finalmente, o laboratório é utilizado para formação continuada de professores através de minicursos voltados principalmente para utilização de práticas de baixo custo em ensino de ciências, bem como para novas metodologias no ensino de ciências.

No que se refere, exclusivamente, ao ensino de física, podemos destacar a inclusão de experimentos nas atividades de ensino formal, sendo possível constatar qualitativamente um maior interesse pelas aulas de física. Esta observação é corroborada pelo interesse demonstrado na participação das atividades de divulgação científica, como a observação do céu e a participação dos alunos nas Olimpíadas de Física e Astronomia.

Estes resultados, decorrentes das ações implantadas, puderam ser alcançados disponibilizando uma boa infraestrutura associada ao envolvimento de toda comunidade escolar com a articulação de um professor responsável. Acreditamos que a experiência foi bem sucedida pelo fato de termos conseguido realizar atividades práticas de forma sistemática durante o ano letivo, pelo relato dos docentes envolvidos, que informam que os alunos se dedicam e apresentam relatórios muito bons e há grande demanda para participação no projeto de astronomia. Além disto, a participação da comunidade na EXPO-VARGAS é um exemplo de integração comunidade-escola via divulgação científica, um dos objetos deste projeto.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

## Conclusões e perspectivas

Como podemos ver na seção anterior, a infraestrutura montada permitiu a execução de várias atividades envolvendo a experimentação no ensino formal e a divulgação cientifica.

Do ponto de vista do ensino formal, introduziram-se aulas práticas para todas as disciplinas de ciência da escola, o que foi uma grande mudança na forma de ensinar ciências, já que as atividades experimentais investigativas passaram a ter um papel relevante no processo ensino aprendizagem. Dessa forma, houve contribuição para a formação do aluno e seu entendimento acerca da ciência e de seus métodos.

Com relação à divulgação e popularização da ciência, as atividades propostas vêm alcançando seu objetivo, levando alunos e pessoas da comunidade a terem contato com a ciência, seja através das observações astronômicas ou das exposições. Podemos concluir que o funcionamento do laboratório vai além da inclusão de experimentos nas aulas de física e ciências, mas mostrou-se um diferencial no despertar de interesse e curiosidade para ciência.

Vale salientar que a adoção de um professor para coordenar as atividades pode ser apontada como ponto chave do sucesso da proposta, pois garante a continuidade de funcionamento do laboratório e apoio para as demais atividades de divulgação científica.

Tal infraestrutura, funcionando em regime permanente, nos permite realizar uma série de estudos sobre estas duas vertentes, experimentação no ensino e divulgação científica, e suas possíveis interseções.

Encontra-se em andamento um estudo que busca avaliar o impacto das atividades experimentais na vida escolar dos alunos. Neste estudo objetivamos compreender como estas atividades desenvolvidas impactam na relação dos estudantes com os assuntos relacionados à ciência, bem como o possível aumento de interesse/vocação pela/para carreira científica.

Sobre atividades de divulgação científica pretendemos realizar estudos que avaliem o impacto das atividades na comunidade local. Acreditamos que o envolvimento de pessoas da comunidade na EXPOVARGAS e na observação do céu, por exemplo, pode proporcionar contatos com temas científicos que não foram possíveis durante a vida escolar destas pessoas, aproximando-as da ciência, seus métodos e impactos na sociedade.

## Agradecimentos

Agradecemos a FAPERJ pelo financiamento através do Edital de 007/2009, à FEVRE pelo apoio e todos os docentes e profissionais envolvidos no projeto.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_

## Referências

ARAÚJO, Mauro Sérgio Teixeira de; ABIB, Maria Lúcia Vital dos Santos. Atividades Experimentais no Ensino de Física: Diferentes Enfoques, Diferentes Finalidades. Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 25, n. 2, Junho, 2003

AULER, Décio. DELIZOICOV, Demétrio. Alfabetização Científico-Tecnológica para quê? Ensaio - Pesquisa em Educação em Ciências. Vol. 3, n.1. p. 1-16. 2001.

BROCKINGTON, Guilherme. e PIETROCOLA, Maurício. Serão as regras da Transposição Didática aplicáveis aos conceitos de Física Moderna? Investigações em Ensino de Ciências, v. 10, p. 387-404, 2005.

CHASSOT, Attico. Alfabetização Científica: questões e desafios para a educação . Ijuí: Editora Unijuí, 2000.

KRASILCHIK, Myriam. O professor e o currículo das Ciências . São Paulo:Universidade de São Paulo, 1987.

MOREIRA, Ildeu de Castro. A inclusão social e popularização da ciência e tecnologia no Brasil. Inclusão Social , v. 1, n. 2, 2006.

MORTIMER, Eduardo Fleury. Construtivismo, mudança conceitual e ensino de ciências: para onde vamos? Investigações em Ensino de Ciências, 1996.

\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_