ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO: ESTUDANDO O FENÔMENO MAGNETISMO ATRAVÉS DE UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO INVESTIGATIVA NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO: ESTUDANDO O FENÔMENO MAGNETISMO ATRAVÉS DE UMA SEQUÊNCIA DE ENSINO INVESTIGATIVA NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## *Elian Silva Lopes¹

## Elton Casado Fireman²

¹Universidade Federal de Alagoas/UFAL, js\_elian@hotmail.com

²Universidade Federal de Alagoas/UFAL, elton@ufal.com.br

## Resumo

O Ensino de Ciências por investigação vem sendo bastante difundido nas pesquisas sobre novas metodologias de ensino. Ao aprofundarmos estudos sobre a temática, percebemos uma relação muito próxima desta com a Alfabetização Científica. No entanto, existe a necessidade de desenvolvermos estudos que evidenciem práticas pedagógicas capazes de explicitar a convergência entre esses dois campos do conhecimento. Ou seja, pesquisas que sejam capazes de averiguar a possível contribuição de um para o alcance do outro. Esse construto, parte integrante da dissertação de mestrado intitulada: Investigando o fenômeno Magnetismo com alunos do 4º ano do Ensino Fundamental na perspectiva da Alfabetização Científica, LOPES 2016, possibilitou através de pesquisas de cunho bibliográfico e pelo desenvolvimento de uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI), em que foram abordados conhecimentos físicos, a constatação de que o Ensino de Ciências por investigação constitui-se numa ferramenta metodológica eficaz no processo Alfabetização Científica nos primeiros anos do ensino fundamental.

Palavras-chave : Ensino de Ciências por Investigação; Alfabetização científica; Conhecimento físico.

## Introdução

Diante do desafio de abordar metodologias de ensino que contribuam no processo de Alfabetização Científica, foi estruturado como problema a seguinte questão: O Ensino de Ciências por investigação, com seus referenciais teóricos e práticos, se constitui numa estratégia metodológica capaz de facilitar a apropriação de conceitos científicos e contribuir no processo da Alfabetização Científica?

Intentando responder essa questão foram realizados estudos e desenvolvida uma Sequência de Ensino Investigativa (SEI) intitulada Investigando o Fenômeno Magnetismo numa turma do 4º ano do Ensino Fundamental composta por 25 alunos de uma escola pública municipal de Maceió/AL. A SEI aborda problemas que envolvem conhecimentos físicos e tem como objetivo geral investigar, através de aulas experimentais, alguns conceitos acerca do fenômeno Magnetismo e a possibilidade dessa metodologia de ensino contribuir para o alcance da Alfabetização Científica (AC).

Quanto a AC, um dos parâmetros para o ensino das Ciências (LORENZETTI; DELIZOICOV, 2001; SASSERON; CARVALHO, 2011) atentamos para às habilidades que podem ser agrupadas em três blocos, chamados de Eixos

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23 a 27 de janeiro de 2017

Estruturantes da alfabetização Científica: A compreensão básica de termos, conhecimentos e conceitos científicos fundamentais; A compreensão da natureza das ciências e dos fatores éticos e políticos que circundam sua prática e o Entendimento das relações existentes entre ciências, tecnologia, sociedade e meio ambiente. Esses eixos devem ser levados em conta pois são capazes de oferecer bases suficientes e necessárias para o planejamento e organização de propostas de aulas que visem a alfabetização científica (SASSERON, 2013, p.45).

## Sequências de Ensino por Investigação (SEI): implementação em sala de aula

Em se tratando da SEI adotamos nesse trabalho o modelo de Carvalho (2013) que se constitui em: Um problema inicial; Sistematização do conhecimento construído pelo aluno que é praticada, preferencialmente, através da leitura de um texto escrito; Contextualização do conhecimento no cotidiano dos alunos e, como etapa final a escrita de um relato e desenho sobre as experiências vivenciadas e os conhecimentos adquiridos durante as aulas.

No desenvolvimento da SEI a leitura de gêneros textuais pouco utilizados nas aulas investigativas como filme, charge e tirinha (figuras, 1, 2 e 3) contribui, segundo Carvalho (2013, p. 9) para promover a 'contextualização do conhecimento no dia a dia dos alunos, pois, nesse momento, eles podem sentir a importância da aplicação do conhecimento construído do ponto de vista social. '.

Figura 1 - The Power of Magneto- X-Men Tribute Figura 2 Chargehttps://www.youtube.com/results

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https://www.google.com.br/search

Figura 3 - Tirinha

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https://www.google.com.br/search

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A SEI foi planejada em duas etapas com quatro aulas em cada uma. No primeiro momento, foram realizadas três experiências com imãs e trabalhado dois

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gêneros textuais (cenas de um filme e uma charge) com o objetivo de ampliar e consolidar os conceitos estudados. Vejamos a primeira etapa.

- · Primeira aula: Distribuição de kits de materiais aos grupos contendo: Imãs redondos e de barra, botões de plástico, clips de metal, tampas de caneta, parafusos, moedas, pedaços de alumínio, palitos de fósforos, pregos, moedas, ligas de borracha, caixa de fósforo, tiras de cobre, linha, réguas a arruelas de metal; Levantamento do problema: 'Em quais materiais o imã pode exercer o 'poder de atração? '; Conteúdo trabalhado: Atração magnética.
- · Segunda aula: Utilizando imãs tipo barra e arruelas de metal os alunos foram instigados a resolver os problemas: a)Um objeto pode virar imã? b)Como podemos pegar uma arruela sem deixar que um imã e suas mãos a toque? O conteúdo abordado nessa aula foi: Processo de Imantação.
- · Terceira aula: Foram abordados dois textos a)Cenas do filme X-Men (figura 1) seguido pelo questionamento: De acordo com o que vivenciamos até o momento com os imãs, está correto o que apresenta o filme? O Magneto pode atrair tudo? e b)Leitura coletiva da Charge (figura 2) em que foi problematizado. a)Que observações vocês fazem deste texto? As informações estão claras e/ou corretas? O que acontece com o Magneto pode ser real? Que relação existe com o estudado até o momento e o que foi lido?
- · Quarta aula: Utilizando imãs tipo barra, imãs redondos e caixinhas de fósforos, foi solicitado aos alunos a resolução dos problemas: a)Imã atrai imã? b)De que forma podemos deslocar a caixa de fósforo sem que as mãos toquem a mesma e sem que seja possível a visualização dos imãs? Os conceitos de Campo e força magnética foram abordados nessa aula que culminou com uma produção de texto individual (relato aberto e desenho) sobre o que tínhamos realizado até então.

Com o objetivo de averiguar se os conceitos trabalhados foram apreendidos pelos alunos através das experiências e do estudo dos textos, analisamos as escritas observando se houve, como afirma Carvalho (2013, p.10) 'a passagem da ação manipulativa à intelectual'. Segue a análise de alguns textos.

Figura 4: Relato aberto

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Autora: Beatriz 10 anos

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O texto (figuras 4 ) retrata apreensão de saberes por parte da aluna. O uso dos termos 'imantação' e ' manuseei ' assim como a coerência no construto, denotam um nível qualitativo em sua escrita. Cabe ressaltar esse fato, haja visto que observando outras escritas percebemos que nos relatos orais, muitos alunos tiveram um desempenho melhor. Essa ocorrência é justificada porque ' a linguagem escrita exige uma carga cognitiva maior na sua execução que a linguagem oral' (OLIVEIRA, 2013 p. 72). Outros dados interessantes dizem respeito a referência que a aluna faz ao trecho do filme X-Men '[...] o magneto tem Poder de imã, que o imã gruda no botão do short'.

Entendemos, que a aluna relacionou o filme às experiências realizadas em sala, ou seja, sua escrita cumpre com a finalidade de organizar os conhecimentos trabalhados na experiência. É interessante destacar que durante a discussão entre os pares e a pesquisadora foi exposto, com propriedade, que o filme estava ' errado ' quanto ao conceito trabalhado. Isto é, o Magneto não podia atrair tudo que era apresentado, coisas como a parede, os homens, o poste. ' Que o filme pode ser de mentira, não fala de toda verdade! ', afirma um dos alunos.

Figura 5: Relato abertoAutor: Yvinne 10 anos

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Esse texto (figuras 5) retrata, de forma sucinta, a apropriação de dois conceitos físicos, Atração e Repulsão magnética, ainda que numa linguagem coloquial. Isto é, não presenciamos uma linguagem científica, porém, resultados como estes evidenciam a importância do uso de experiências investigativas e nesse contexto, 'o valor do uso da discussão, argumentação, leitura e escrita para ajudar os alunos a desenvolverem a capacidade de construir entendimentos em Ciências' (OLIVEIRA, 2013, p.64).

A segunda etapa da SEI foi organizada em quatro aulas. Destas, três foram aulas experimentais e uma, foi interpretação do gênero textual tirinha (figura 3).

- · Quinta aula: Utilizando imãs tipo barra e redondos adesivados com fitas azuis e vermelhas, problematizamos: a)Descubram os lados em que os imãs se atraem e os lados que os imãs se afastam; b)Mudem as posições e repitam as ações com distâncias diferentes. O que ocorre? C)O que acontece quando aproximamos os lados do imã da mesma cor? Atração e repulsão magnética foram os conceitos abordados nessa aula e na seguinte.
- · Sexta aula: Após distribuir imãs tipo barra, levantamos o problema: Se quebrarmos o imã no meio, o que será que acontece? Ele permanece do

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mesmo jeito? Ou será que os lados vão ficar diferentes? Será que as partes irão se atrair ou se repelir?

- · Sétima aula: Leitura e interpretação da tirinha (figura 3) seguida pelos questionamentos: Vocês entenderam a fala no primeiro balão? Por que o garoto fala isso? Que relação tem o texto com o que estudamos sobre atração e repulsão magnética?
- · Oitava aula: Nesta aula abordamos o conceito de Potência de um imã (distância e força da atração magnética), utilizamos Imãs tipo barra e redondos, régua milimétrica, clip amarrado a um fio e levantamos como problemas: a)Qual dos imãs é o mais forte? b)Diferenciem os imãs quanto a sua força de atração magnética e relacione-o com a distância máxima que atraem um material ferromagnético; Como etapa final solicitamos a produção de texto individual (relato aberto e desenho).

Como na primeira etapa da SEI, as produções foram solicitadas objetivando avaliar a aprendizagem adquirida e as descobertas. Cabe destacar que em nenhum momento os alunos foram direcionados a memorizarem e/ou escrevem as nomenclaturas dos conceitos abordados. Se o fizeram foi espontaneamente através de suas descobertas.

Figura 6: Relato abertoAutor: Gabriel 11 anos

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Nesse construto (figura 6), o aluno dá ênfase às descobertas, ele utiliza o termo 'descobrimos' três vezes, fazendo referência às experiências vivenciadas e 'levita', 'levitamos' e 'potete' (potente) aproximando-se da linguagem científica. Averiguamos nessa produção, a capacidade do aluno, após vivenciar as experiências (em que observou um fenômeno), ter contato com os textos, e participar das discussões, pensar e expressar num relato, os saberes adquiridos, ainda que por meio da ' metodologia da superficialidade. ' (CAMPOS; NIGRO 1999).

Essa metodologia representa as formas inerentes que os alunos utilizam para lidar com fenômenos da natureza e constitui-se através de: 'Tendência a generalizar acriticamente, com base nas observações; Realizar observações geralmente não controladas; Elaborar respostas rápidas e seguras, baseadas em evidências do senso comum; Raciocinar numa sequência causal e linear. ' (CAMPOS; NIGRO 1999, p.29).

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Figura 7: Relato aberto

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Autora: Bia 10 anos

A escrita da aluna (figura 7) faz referência às experiências em que foram abordados os conceitos de Atração e repulsão magnética, Potência magnética e Polos do imã . O trecho 'o imã tem um lado Positivo e o negativo' refere-se aos polos que, cientificamente, são denominados de Norte e Sul. Há um equívoco nesse entendimento justificado pelo fato dos alunos, no momento das discussões, se reportarem aos fios de eletricidade em que existe a convenção de um positivo e um negativo. Observamos que a aluna não conseguiu se desvincular dessa hipótese.

Segundo Carvalho (2013), as hipóteses que denotam 'erro' são indispensáveis na construção dos saberes, haja vista que representam oportunidades de os alunos diferenciarem variáveis certas e erradas. Essa diferenciação resulta numa maior segurança em suas argumentações.

Nesse trecho, ' o azul com o azul ele pula e fica azul com vermelho'. A aluna estava explicando que, como os polos dos imãs estavam marcados com as cores vermelha e azul, quando se junta as mesmas cores (polos iguais) os imãs se repelem e quando se junta cores diferentes (polos diferentes) eles se atraem.

A compreensão da aluna sobre o fenômeno estudado é evidente, ainda que a mesma não apresente no texto uma linguagem científica. Carvalho et al (1988) aponta que, o desligamento dos alunos de concepções apreendidas no dia a dia não é tarefa fácil à escola, mas uma proposta de criar estratégias que levem o aluno a passagem de uma experimentação voluntária a uma experimentação de cunho científico, é possível. Campos e Nigro (1999) afirmam que para que isso ocorra efetivamente o professor precisa, não se limitar a trabalhar apenas conceitos, mas ensinar, concomitantemente, procedimentos e atitudes, visto que isso resultará em diversas maneiras dos alunos se relacionarem com o objeto de estudo.

## Considerações finais

Não temos a intenção de assegurar, categoricamente, que os alunos após o desenvolvimento da SEI adquiriram total domínio dos conceitos abordados e/ou tornaram-se leitores proficientes, até porque no universo de gêneros textuais que existem, a quantidade trabalhada em sala foi apenas representativa. Porém, uma observação nos cabe fazer: o entendimento de que a utilização de gêneros textuais no ensino por investigação, relacionados ao fenômeno em questão, contribuíram

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para o aluno significar a linguagem da Ciência, fazendo dela uma forma de ler, compreender e dar significado a conhecimentos científicos, assim como viabilizaram uma visão mais ampla do mundo e do meio em que vivem.

A possibilidade de ler e refletir sobre outros textos que circulam socialmente fazendo relação com as experiências realizadas em sala, possibilitaram o desenvolvimento de algumas habilidades essenciais (ainda que primariamente), tais como: comparar textos, inferir, organizar e refinar as ideias discutidas durante o debate com seus pares e professor. E, ainda que estas sejam lidas nas entrelinhas dos escritos podemos observar que a prática logrou êxito. Os alunos apresentaram atitudes essenciais ao desenvolvimento de argumentações científicas, seja através da objetividade, do pensamento lógico, da capacidade de manipular objetos e da cooperação e consenso.

Evidenciamos também que um planejamento que contemple os Eixos Estruturantes da alfabetização Científica (SASSERON, 2013, p.45), como no caso das SEI, estará condizente com o objetivo de contribuir no processo de alfabetizar cientificamente. Outrossim, as análises das produções dos alunos indicaram que o ensino de Ciências por investigação é uma estratégia propícia a essa promoção. Esse fato foi evidenciado a partir do momento em que os alunos demonstraram empatia pelo problema a ser solucionado e motivados pela curiosidade ao novo, desenvolveram habilidades como: capacidade de manusear variáveis, de averiguar situações controvérsias, de questionar, refletir e considerar evidências, de organizar dados, e de comunicar métodos com exatidão, assim como expressar através do registro escrito, a autonomia de emitir juízo de valor sobre determinado fenômeno, neste caso o Magnetismo .

## Referências

CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Ensino de Ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013.

CAMPOS, Maria Cristina da Cunha; NIGRO, Rogério Gonçalves. Didática de ciências. São Paulo: FTD, 1999.

LORENZETTI, Leonir; DELIZOICOV, Demétrio. Alfabetização Científica no contexto das séries iniciais. Disponível em: &lt;http://www.portal.fae.ufmg.br/seer/index.php/ensaio/article/viewFile/35/66&gt; . Acesso em: 2 abril. 2013, 14:23:13

OLIVEIRA, Carla Marques Alvarenga de. O que se fala e se escreve nas aulas de Ciências? In: Ensino de Ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013

SASSERON, Lúcia Helena. Interações discursivas e investigação em sala de aula: O papel do professor. In: Ensino de Ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013

\_\_\_\_\_\_. CARVALHO, Anna Maria Pessoa de. Alfabetização científica: uma revisão bibliográfica. Faculdade de Educação - Universidade de São Paulo . Investigações em Ensino de Ciências - v 16(1), pp. 59-77, 2011.

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Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/ienci/artigos/Artigo\_ID254/v16\_n1\_a2011.pdf Acesso em: abril de 2016.