IMPLEMENTAÇÃO DE ATIVIDADES DE ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO FUNDAMENTAL

## IMPLEMENTAÇÃO DE ATIVIDADES DE ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO FUNDAMENTAL

João Paulo Lopes 1 , Osvaldo de Aquinos Tavares , Mara Kessler Ustra , Sandro 2 3 Rogério Vargas Ustra 4

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UFU, jploopes@gmail.com 2 UFU, oswald.tavares1313@hotmail.com 3 UEMG, mara\_kessler\_ustra@hotmail.com 4 UFU, srvustra@pontal.ufu.br

## Resumo

Através de um projeto mais amplo, que articula atividades de pesquisa e de extensão, são promovidas ações voltadas ao ensino de Física na Escola Fundamental, no âmbito da alfabetização científica e tecnológica. Desta forma, constituem-se como objetivos gerais: Organizar e dinamizar atividades didáticas de ensino formal e não formal de Física, no espaço da universidade e nas escolas participantes; elaborar módulos didáticopedagógicos contemplando conteúdos de Física no Ensino Fundamental, adotando a perspectiva construtivista do "erro" e das concepções prévias dos alunos; e apoiar o ensino de Física na Escola Fundamental, do 1º ao 9º ano, através do desenvolvimento de atividades de formação continuada e da disponibilização de propostas e materiais para atividades didáticas. Considerando uma colaboração participativa dos professores, nossa meta é identificar possibilidades e contribuir para a constituição de espaços efetivos voltados para ações de alfabetização científica e tecnológica para os estudantes e de formação continuada para os professores. Os módulos didático-pedagógicos planejados no âmbito do projeto possuem três características principais: contemplam atividades de experimentação, contação de histórias e explicação através de desenhos ou argumentação oral. A opção por estas características se deve basicamente a estratégias de ensino-aprendizagem bastante enfatizadas há algum tempo na área de Ensino de Ciências/Física. Neste trabalho, destacamos resultados obtidos numa das atividades elaboradas com vistas a explicar as características do ar e a natureza da energia eólica para crianças do primeiro ano do Ensino Fundamental. Ao analisarmos o desenvolvimento do módulo planejado foi possível destacar o potencial da articulação atividades experimentais - histórias infantis através dos desenhos das crianças. O predomínio de elementos vinculados à história contada e sua correspondência com as atividades experimentais indica um engajamento nos temas abordados e o estabelecimento de conexões de significados entre os mesmos.

Palavras-chave : Alfabetização científica e tecnológica, Ensino de Física, Física no Ensino Fundamental, Ensino de Ciências, Experimentação.

## Introdução

Buscando promover ações voltadas ao ensino de Física na Escola Fundamental, no âmbito da alfabetização científica e tecnológica, desenvolvemos um projeto amplo, que articula atividades de pesquisa e de extensão, vinculado a uma universidade federal do Pontal do Triângulo Mineiro.

Desta forma, constituem-se como objetivos gerais: Organizar e dinamizar atividades didáticas de ensino formal e não formal de Física, no espaço da universidade e das escolas participantes; elaborar módulos didático-pedagógicos para o ensino de conteúdos de Física no Ensino Fundamental, contemplando a

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26 a 30 de janeiro de 2015

perspectiva construtivista do "erro" e das concepções prévias dos alunos envolvidos; e apoiar o ensino de Física na Escola Fundamental, do 1º ao 9º ano, através do desenvolvimento de atividades de formação continuada para professores e da disponibilização de propostas e materiais para atividades didáticas.

Através de uma colaboração participativa dos professores de Ciências das escolas de Ensino Fundamental da região de Ituiutaba/MG, nossa meta é identificar possibilidades e contribuir para a constituição de espaços efetivos voltados para ações de alfabetização científica e tecnológica para os estudantes e de formação continuada para os professores.

Os módulos didático-pedagógicos planejados no âmbito do projeto possuem três características principais: contemplam atividades de experimentação, contação de histórias e explicação através de desenhos ou argumentação oral. A opção por estas características se deve basicamente a estratégias de ensino-aprendizagem bastante enfatizadas há algum tempo na área de Ensino de Ciências/Física.

As atividades de experimentação também são tipicamente reforçadas nas manifestações de professores da área como importantes e necessárias, apesar de pouco utilizadas. A contação de histórias consiste na leitura, geralmente dramatizada, de histórias infantis às crianças. O critério para escolha das histórias consiste em sua articulação aos conteúdos (conceituais, procedimentais e/ou atitudinais) que se pretende ensinar. Algumas histórias utilizadas no Projeto foram criadas pelos próprios participantes.

A articulação atividades experimentais - histórias infantis é particularmente importante no trabalho pedagógico com as crianças, uma vez que as mesmas costumam ignorar evidências experimentais (INHELDER, PIAGET, 1976), mas aceitam com tranquilidade argumentos contidos em fábulas ou fantasias. Outrossim, é possível utilizar as contribuições das pesquisas de Lima envolvendo o ensino de Física através de histórias infantis (LIMA, ALVES, 1997). Nos Anos Finais do Ensino Fundamental, temos utilizado textos de divulgação científica como alternativa às histórias infantis.

A explicação de aspectos centrais aos conteúdos didáticos envolvidos nas atividades experimentais ou histórias/textos de divulgação científica, pelos estudantes, é planejada para ocorrer através de desenhos (principalmente nos Anos Iniciais), argumentação oral ou escrita (principalmente nos Anos Finais). Este momento da explicação se justifica pela importância de conhecimento das concepções espontâneas e dos erros (numa perspectiva construtivista) dos estudantes, da necessidade de se ensinar os alunos a argumentarem cientificamente (COLOMBO et al., 2012) e de fornecer subsídios ao professor com vistas à continuidade de seu planejamento didático. Por outro lado, também se constitui numa etapa necessária para a construção de registros do processo pelos próprios estudantes, enquanto uma das possibilidades de acompanhamento e consolidação da aprendizagem.

## Atividades desenvolvidas

Neste trabalho, destacamos resultados obtidos numa das atividades elaboradas com vistas a explicar as características do ar e a natureza da energia eólica para crianças do primeiro ano do Ensino Fundamental. Este módulo didáticopedagógico foi desenvolvido em uma escola da rede estadual do município.

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A atividade foi dividida em seis etapas, conforme descrição abaixo.

Etapa 1: Contação da história "Arzito, um garoto muito travesso".

Esta história foi criada no grupo e relata as peripécias de um garoto, as quais se relacionam às principais propriedades do ar. No momento da contação, os estudantes mostraram-se muito interessados, principalmente nas várias passagens relacionadas a situações conhecidas.

Etapa 2: Realização do Experimento 1, quando os estudantes foram desafiados a encher balões colocados no interior de garrafas pet, como esquematiza a Figura 1, sendo que algumas delas apresentavam um pequeno orifício na parte inferior.

Durante esta etapa, as crianças desafiavam umas às outras para saber quem iria conseguir encher mais rápido os balões. Ao perceberem que em algumas garrafas o balão não enchia, apesar dos insistentes esforços, passaram a se perguntar sobre o que acontecia, examinando as garrafas até verificarem o pequeno orifício, antes despercebido. O questionamento, então, era por que nas garrafas com o orifício era possível encher os balões; o que tinha dentro das garrafas. Algumas crianças argumentavam que as garrafas estavam vazias; outros rebatiam dizendo que tinha ar dentro. Desta forma, a conclusão de que apenas com a saída do ar de dentro das garrafas através do furo seria possível encher o balão foi consolidada.

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Figura 1: Experimento 1 - Balões colocados em garrafas pet de mesmo tamanho, com uma apresentando um pequeno orifício.

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Etapa 3: Realização do Experimento 2, que consistia em uma garrafa pet com um uma mangueira estreita que passava por dentro outra garrafa pet menor simulando um funil e um cata-vento adaptado em uma extremidade da mangueira (na saída de ar), conforme a Figura 2. Ao se colocar água pelo funil, o ar sai pela mangueira ocasionando um movimento no cata-vento (DIEZ ARRIBAS, 1996).

Figura 2: Experimento 2 - o ar escapa pela mangueira e movimenta o cata-vento (DIEZ ARRIBAS, 1996, p. 48).

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Neste experimento questionamos as crianças por que o cata-vento gira quando a água entra na garrafa. E elas respondiam que era porque o vento o empurra. Seguindo, questionamos quanto à origem deste vento; por que quando não tem água caindo ele não gira. Alguns alunos diziam que era o "vento da água", outros olhavam admirados sem entender o porquê do giro do cata-vento e pediam para repetir. Depois da repetição, um estudante então propôs que o giro ocorria porque o ar sai da garrafa. Quando o estudante disso isto, tapamos a mangueira e colocamos água no funil e assim eles puderam ver que a água não entrava, da mesma forma como acontecera na experiência anterior quando foi tapado o orifício no fundo da garrafa, impedindo o enchimento do balão.

Etapa 4: Experimento 3, que consistia em um cata-vento acoplado a um dínamo (motor de carrinho de brinquedo) ligado a uma pequena lâmpada de lanterna (1,2 V).

Nesta experiência, os alunos eram desafiados a soprar o cata-vento e observar o acendimento da lâmpada. Nem foi preciso comentar a relação velocidade do giro com a intensidade do brilho da lâmpada; os próprios estudantes perceberam isso e passaram a soprar com maior esforço para verificar a lâmpada brilhando com maior intensidade.

Etapa 5: Experimento 4, para construção de cata-ventos. Nesta etapa, foram construídos cata-ventos juntamente com os estudantes, discutindo qual a melhor forma de soprar para obter um giro mais rápido.

Todos os estudantes receberam os moldes dos cata-ventos, coloriram e os montaram em armações de madeira (palitos para churrasquinho). A participação foi intensa e bastante engajada. No intervalo do recreio os estudantes puderam levar seus cata-ventos para brincar no pátio da escola. Esse foi um momento de bastante agitação e divertimento para eles, quando pudemos notar sua satisfação em compartilhar o brinquedo construído e explicar de que modo se obtinha funcionamento mais rápido aos colegas de outras turmas.

Etapa 6: Desenhando para explicar. Nesta última etapa as crianças foram orientadas a fazer desenhos explicando o que haviam entendido e o que mais gostaram.

Na seção seguinte, apresentamos uma análise dos principais aspectos levantados através dos desenhos.

## Resultados e discussão

Uma primeira categorização que fizemos dos desenhos foi quanto à utilização de cores; dos 27 desenhos obtidos, 18 eram coloridos. A segunda categorização foi quanto à relação dos desenhos com a história contada e com os experimentos desenvolvidos. A Tabela 1 apresenta essa distribuição:

Tabela 1: Desenhos envolvendo elementos da história ou dos experimentos

Verificou-se que predominaram desenhos relacionados a elementos presentes na história, praticamente se igualando com desenhos que apresentavam

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elementos dos experimentos também relacionados à história (envolvendo cataventos), e apenas dois desenhos que representavam apenas os experimentos.

Uma terceira divisão foi a dos desenhos que representavam cada experimento, podendo se verificar qual experimento chamou mais a atenção dos estudantes. Os resultados estão expressos na Tabela 2.

Tabela 2: Representação dos experimentos nos desenhos

Foi possível observar que o experimento que mais se destacou para os alunos foi o Experimento 2, apesar da sua dificuldade de representação, seguido pelo Experimento 4. O Experimento 3, relacionado à transferência de energia eólica ao dínamo, não foi representado por nenhum dos alunos.

Outro aspecto que consideramos importante foi a presença de elementos gráficos que representassem os movimentos; assim, consideramos a categoria indicada na Tabela 3.

Tabela 3: Representação dos movimentos nos desenhos

Portanto, uma parte significativa dos desenhos representou de alguma forma o movimento; 25 de um total de 58 elementos gráficos obtidos para esta etapa (consideramos unidades distintas em cada folha de desenho recebida; assim, numa folha poderiam ser verificadas variadas unidades relacionadas a distintos aspectos/experimentos).

Dos desenhos produzidos pelas crianças, alguns são exemplares. Na Figura abaixo, a propriedade do ar de ocupar os espaços é destacada.

Figura 3: Desenho indicando os espaços ocupados pelo ar

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Neste desenho, podemos ver a tentativa da criança em mostrar que o ar está presente em todo lugar, inclusive representando alguns elementos da história contada, como: o Saci (pé-de-vento), o ar movimentando as folhas da árvore, e também a representação do experimento da Etapa 3 (em azul).

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Figura 4: Desenho destacando cata-vento

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No desenho acima podemos notar a presença do cata-vento, do Saci e do ventilador soprando o ar no cabelo de uma menina (situação descrita na história). A construção do cata-vento se mostrou bastante destacada, pois o mesmo estava presente em quase todos os desenhos.

Figura 5: Desenho indicando aspectos da história e experimentos

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Neste terceiro exemplo, podemos notar a tentativa de representar quase todos os experimentos realizados e várias situações presentes na história, como o Saci e o movimento das folhagens.

Figura 6: Desenho indicando a movimentação do ar

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No exemplo acima, a criança teve a preocupação de representar o movimento do ar, da folha e do cata-vento, também presentes na história contada.

## Considerações Finais

Ao analisarmos o desenvolvimento do módulo planejado foi possível destacar o potencial da articulação atividades experimentais - histórias infantis através dos desenhos das crianças. O predomínio de elementos vinculados à história contada e sua correspondência com as atividades experimentais indicam um engajamento nos temas abordados e o estabelecimento de conexões de significados entre os mesmos.

Essa articulação também se evidenciou na argumentação oral dos estudantes durante as apresentações e explicações do que haviam desenhado. A transformação da energia eólica em energia elétrica, apesar de não figurar nos desenhos, foi compreendida enquanto "algo" que era transferido do movimento proporcionado pelo sopro nos cata-ventos para o acendimento da lâmpada.

Outro aspecto importante a ser considerado diz respeito ao papel da experimentação no ensino, vista muitas vezes como um meio de acessar diretamente através da observação os conhecimentos científicos, numa perspectiva indutivista tão frequentemente encontrada em livros didáticos e práticas pedagógicas nos distintos níveis da educação formal. Sua combinação com a contação de histórias mostrou-se fértil para considerar o papel das teorias, fábulas e concepções espontâneas dos envolvidos.

Uma vez que é no Ensino Fundamental que boa parcela da população tem seu primeiro (e único, muitas vezes) contato formal com os conhecimentos científicos, é necessário realçar a importância deste contato ser bem planejado e estruturado conceitualmente com vistas à alfabetização científica e tecnológica. Dadas as características cotidianas que se apresentam às crianças, não se pode restringir sua formação básica apenas à alfabetização na língua materna e matemática; para que possam "ler o mundo" é indispensável "ler" também as mensagens tecnológicas e científicas e sua interferência na organização social e cultural contemporânea, visando uma criticidade que leve a uma participação social mais emancipatória (SAMPAIO, LEITE, 1999).

Assim, destaca-se a necessidade do professor de Ciências proporcionar os primeiros contatos formais com os conceitos científicos e tecnológicos, sem, no entanto, descuidar de uma abordagem interdisciplinar e alinhada às tendências contemporâneas de considerar aspectos da história e da epistemologia das Ciências (BOSS et al., 2012; FURIO-MAS et al., 2012). É evidente também a exigência de um bom domínio conceitual e um conhecimento consistente no que diz respeito às formas pelas quais as crianças aprendem os distintos conteúdos escolares (ZABALA, 2006).

Neste sentido, sentimo-nos desafiados a implementar ações mais abrangentes de alfabetização científica e tecnológica junto aos alunos, principalmente articuladas ao planejamento didático em desenvolvimento na sala de aula, assessoria pedagógica e acompanhamento dos professores do Ensino Fundamental.

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## Referências

BOSS, Sergio L. B.; SOUZA FILHO, Moacir P. de; MIANUTTI, João; CALUZI João J. Inserção de conceitos e experimentos físicos nos anos iniciais do Ensino Fundamental: uma análise à luz da teoria de Vigotski. Ensaio, Belo Horizonte, v.14, n. 03, p. 289-312, 2012.

BRASIL. Secretaria da Educação Fundamental. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências Naturais. Brasília: MEC/SEF, 2000.

CHASSOT, Attico. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. Ijuí: Editora Unijuí, 2006.

COLOMBO JUNIOR, Pedro D.; LOURENCO, Ariane B.; SASSERON, Lúcia H.; CARVALHO, Anna Maria P. de. Ensino de Física nos Anos Iniciais: Análise da Argumentação na Resolução de uma 'Atividade de Conhecimento Físico'. Investigações em Ensino de Ciências, v. 17, p. 489-507, 2012.

DELIZOICOV, Demétrio; LORENZETT, Leonir. Alfabetização científica no contexto das séries iniciais. Ensaio, v. 3, n. 1 e 2, p. 37-50, 2001.

DIEZ ARRIBAS, Santos. Experiências de Física na Escola. Passo Fundo: Ed. Universitária, 1996.

FURIO-MAS, Carles; FURIO-GOMEZ, Cristina; SOLBES-MATARREDONA, Jordi. Profundizando en la educación científica: aspectos epistemológicos y metodológicos a tener en cuenta en la enseñanza. Educar em Revista, Curitiba, n. 44, 2012.

INHELDER, Bärbel; PIAGET, Jean. Da lógica da criança à lógica do adolescente. São Paulo: Pioneira, 1976.

LIMA, Maria Conceição Barbosa; ALVES, L. de A.. Prá quem quer ensinar Física nas séries iniciais. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 14, n. 2, p. 146-159, 1997.

NASCIMENTO, Silvania S.; SANTOS, Robson; NIGRI, Elbert. Alfabetização científica e tecnológica e a interação com os objetos técnicos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, v. 23, n. 1, p. 53-67, 2006.

PRAIA, João; GIL-PEREZ, Daniel; VILCHES, Amparo. O papel da natureza da ciência na educação para a cidadania. Ciência &amp; Educação, Bauru, v. 13, n. 2, 2007.

SAMPAIO, Marisa N.; LEITE, Lígia S. Alfabetização tecnológica do professor. Petrópolis: Vozes, 1999.

ZABALA, Antoni. Os enfoques didáticos. In: COLL, César et al. (Orgs.) O construtivismo na sala de aula. São Paulo: Ática, 2006.

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