MOLHANDO AS PLANTINHAS: CONTRIBUIÇÕES DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS PARA A ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA

## MOLHANDO AS PLANTINHAS: CONTRIBUIÇÕES DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS PARA A ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA

## Núbia Patielle Assis Carvalho , Paulo Henrique de Souza 1 2

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás-Campus Jataí, nubiapatielle@gmail.com

2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás-Campus Jataí, phsouzas@gmail.com

## Resumo

A adaptação de um experimento sobre pressão, detalhado em um vídeo do Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física da Faculdade de Educação da USP (LaPEF), deu início aos estudos sobre elementos necessários para o cultivo de uma horta escolar, neste caso, o elemento abordado foi o sistema de irrigação. Estudamos os indicadores de Alfabetização Científica (AC) presentes nos discursos de alunos de sexto ano do ensino fundamental II de uma escola da zona rural do município de Jataí - GO. As filmagens das aulas e as atividades produzidas foram analisadas com o intuito de verificar a presença de indicadores de AC, tanto nas falas como nos registros escritos dos alunos. As análises possibilitaram a observação de indicadores de AC nas falas dos alunos, dentre eles: a classificação de informações, a explicação, a justificativa e o levantamento de hipóteses. Foi observado que a proposta de atividades, baseada em elementos presentes no cotidiano dos alunos, onde os mesmos são colocados como sujeitos participativos, apresentou contribuições para o processo de ensino e aprendizagem. Percebemos que os alunos se sentiram estimulados a realizarem as atividades bem como participarem do processo de levantamento e teste de hipóteses, e de pensar e argumentar sobre o processo de resolução dos problemas.

Palavras-chave : Pressão, Argumentação, Alfabetização Científica.

## Introdução

Segundo Krasilchik (1987), a Segunda Guerra Mundial não foi apenas um marco histórico no mundo, mas também um divisor de águas para o ensino das ciências, iniciando mudanças no currículo escolar. De acordo com a autora, o intuito era substituir essas metodologias tradicionais, carregadas de transmissão e repetição de informações e centradas na figura do professor para uma 'metodologia ativa'. Já nessa época, um dos grandes objetivos visados foi o de proporcionar maior liberdade e autonomia ao aluno para participar ativamente do processo de aquisição de conhecimentos. (KRASILCHIK, 1987 p.18)

De acordo com Sasseron (2013), há pouco tempo as escolas ainda eram vistas apenas como um local para a divulgação do conhecimento, sendo influenciadas apenas pela cultura escolar. 'Hoje em dia, não apenas a cultura escolar influencia a abordagem de conteúdos, mas também, e sobretudo, a cultura daqueles que estão na sala de aula influencia a cultura escolar e a abordagem de conteúdos.' (SASSERON, p. 41, 2013)

Considerando essa necessidade de proporcionar uma maior liberdade e autonomia e partindo da problematização de situações do seu dia a dia, e de seu conhecimento destas, esta pesquisa propôs um processo de ensino e aprendizagem que tenha o aluno como elemento central e motivado a buscar as respostas, e assim construir seu próprio conhecimento em relação ao conceito de pressão.

Assim, pretendemos identificar e discutir as contribuições do ensino investigativo para o processo de Alfabetização Científica. Para respondê-la analisamos a construção de argumentos dos alunos a partir da resolução de problemas propostos pelo pesquisador durante atividades investigativas.

## Alfabetização Científica

De acordo Sasseron e Carvalho (2011), a crescente preocupação com a formação de alunos capazes de atuar na sociedade atual, fez com que a Alfabetização Científica se tornasse o '[...] objetivo central do ensino de Ciências em toda a formação básica'. (SASSERON & CARVALHO, p. 75, 2011)

Assim pensando, a alfabetização deve desenvolver em uma pessoa qualquer a capacidade de organizar seu pensamento de maneira lógica, além de auxiliar na construção de uma consciência mais crítica em relação ao mundo que a cerca. (SOUZA & SASSERON, p. 596, 2012)

De acordo com Sasseron (2008), a 'Alfabetização Científica não será alcançada em aulas do Ensino Fundamental: acreditamos que este processo, uma vez iniciado, deva estar em constante construção, assim como a própria ciência [...]' (SASSERON, p. 66, 2008), no entanto apresenta indicadores que nos possibilitam identificar se os alunos estão adquirindo as habilidades relacionadas aos três eixos estruturantes apresentados.

Os indicadores da Alfabetização Científica são distribuídos por Sasseron (2008) e Sasseron e Carvalho (2008) em três grupos. O primeiro grupo relaciona a seriação de informações, a classificação de informações e a organização de informações, ou seja, 'estão ligados ao trabalho com os dados empíricos ou com as bases por meio das quais se compreende um assunto ou situação.' (SASSERON, p. 67, 2008). O segundo grupo relaciona o raciocínio lógico e o raciocínio proporcional e estão ligados à construção e apresentação do pensamento. No terceiro grupo são relacionados o levantamento de hipóteses, o teste de hipóteses, a justificativa, a explicação e a previsão, que estão '[...] ligados mais diretamente à procura do entendimento da situação analisada' (SASSERON & CARVALHO, p.339, 2008).

Desta forma, buscamos através das atividades investigativas motivá-los a participarem ativamente do processo de ensino e aprendizagem, bem como contribuir com a construção de mecanismos de argumentação dos alunos, iniciandoos ou dando continuidade ao processo de AC.

## Sequências de Ensino por Investigação (SEI's)

Partindo do enfoque de um processo de ensino e aprendizagem, na qual o aluno é parte ativa na construção do seu próprio conhecimento, através de propostas que se distanciam de processos mecânicos ou tecnicistas de ensino, nos deparamos com as contribuições das atividades investigativas. Azevedo (2015, p.19), discorre sobre a importância da apresentação de problemas aos alunos, já que a resolução de problemas é uma realidade nos trabalhos científicos num âmbito mundial.

Para Carvalho (2013) uma sequência de ensino que contribua para a construção de conceitos deve ser iniciada por atividades que exijam do aluno a manipulação. Desta forma, as sequências de ensino desta pesquisa abordam inicialmente um experimento que exige do aluno uma ação manipulativa, com intuito

de que o mesmo possa agir sobre este e, em seguida, com a ajuda do professor passe desta ação para a construção de conhecimentos específicos.

Abaixo destacaremos cada item da SEI's e apresentaremos suas principais características, de acordo com o que é abordado em Carvalho (2013).

- a) O problema -ocorre a distribuição de material, a exposição do problema, que pode ser experimental ou não, a divisão dos grupos e a resolução do mesmo, através do levantamento e teste de hipóteses.
- b) Sistematização dos conhecimentos -a sistematização do conhecimento é dividida em duas etapas, a sistematização coletiva, na qual os alunos, em círculo, e questionados pelo professor argumentam sobre 'COMO' e 'POR QUE' o problema foi resolvido de determinada maneira e discutem sobre as hipóteses levantadas e as atitudes tomadas pelo grupo no momento de resolução do problema proposto; e a sistematização individual, na qual o aluno de forma individual vai registrar através de escrita e/ou desenhos todo o processo realizado.
- c) Leitura de texto de Sistematização do Conhecimento - ocorre a leitura e discussão de um texto para contribuir com o processo de ensino e de aprendizagem dos conteúdos conceituais propostos.
- d) Contextualização Social do Conhecimento e/ou Aprofundamento do Conteúdo - nesta etapa da SEI o professor deverá escolher uma atividade que permita ao aluno relacionar o que foi abordado anteriormente, o que de acordo com Carvalho (2013) pode ocorrer, por exemplo, de forma mais singela, com perguntas que busquem associação com o fenômeno estudado, com atividades mais elaboradas sobre o assunto ou aplicações do conteúdo abordado.
- e) Atividade de Avaliação e/ou Aplicação - o processo de avaliação deverá avaliar não só os conteúdos conceituais, mas também os atitudinais e procedimentais, o que possibilitará ao professor avaliar todo o processo, desde a resolução do problema.

As características apresentadas do ensino por investigação nos faz acreditar nas suas contribuições para com a proposta desta pesquisa, contribuindo com a AC.

## A Pesquisa

Esta sequência de atividades, dividida em cinco aulas (50 minutos cada), buscou construir o conceito de pressão, associando o mesmo ao sistema de irrigação, que faz parte do dia a dia dos alunos. Desta forma, a primeira atividade foi um experimento que envolvia o estudo da pressão e o alcance do jato de água de acordo com a variação da altura da coluna de água. O experimento em questão, intitulado 'Molhando as plantinhas' é uma adaptação de um experimento realizado pelo Laboratório de Pesquisa em Ensino de Física (LaPEF) e intitulado 'O problema da pressão'.

Este experimento foi escolhido com o intuito de estudar o conceito de pressão e ao mesmo tempo contribuir para a compreensão dos diferentes tipos de sistemas de irrigação existentes, os quais têm como uma de suas variáveis a pressão.

Seguindo a proposta de Carvalho (2013), a turma foi separada em grupos, de três e quatro alunos, foram distribuídos os materiais para realização de um

experimento e proposto o seguinte problema: Como podemos fazer para aguar as plantinhas sem mexer nela e sem apertar a mangueira?

Figura 01: Kit para o experimento 'Molhando as plantinhas'

<!-- image -->

O desafio deste experimento era molhar as duas plantinhas fixadas na base do recipiente retangular, com distâncias diferentes em relação ao orifício da mangueira. Assim, esperávamos que os alunos identificassem a necessidade da variação da altura da coluna de água para variação da pressão da água e controle do alcance do jato. Além disso, em um segundo momento esperávamos que os alunos identificassem que os furos existentes na segunda mangueira também variavam a pressão e o alcance do jato de água.

Quando todos os grupos resolveram o problema, em círculo, iniciou-se a sistematização coletiva, na qual ocorreu à discussão do 'COMO' o problema foi resolvido e o 'POR QUE' foi resolvido daquela maneira e em seguida foi proposto aos alunos que fizessem registros individuais sobre o que foi estudado utilizando escrita e/ou desenhos.

Na aula seguinte a professora distribui e discutiu com os alunos um texto intitulado 'A pressão da água', com o objetivo de sistematizar o conhecimento abordado nas aulas anteriores e, além disso, contribuir para com o processo de ensino e aprendizagem dos alunos que ainda não conseguiram compreender o assunto.

O estudo dos sistemas de irrigação, previsto na matriz curricular, teve início com a distribuição de um texto no qual eram destacados vários sistemas de irrigação. Em seguida foi proposto aos alunos o seguinte problema: Qual é o tipo de sistema de irrigação utilizado na horta escolar? Quais os materiais utilizados para sua construção? Este sistema promove a economia de água?

Diante do problema os grupos se deslocaram até a horta escolar para fazerem observações e anotações sobre o material utilizado no sistema de irrigação e levantaram a questão de que houve a troca do sistema de irrigação da horta, devido a problemas de funcionamento no sistema anterior. Assim fizeram a análise dos dois sistemas de irrigação, um sistema de irrigação fixa e um sistema de irrigação móvel, por aspersão.

De volta à sala de aula, em círculo, foi feita a discussão sobre as hipóteses levantadas e as conclusões de cada grupo sobre o problema, e ainda relação dos diferentes sistemas de irrigação com a pressão necessária para seu funcionamento. A professora usou o data show para mostrar imagens de diversos sistemas de irrigação, o que contribui para que os alunos também fizessem observações em relação aos pontos positivos e negativos de cada sistema observado na horta

escolar, bem como de outros sistemas observados no texto, nas imagens e no seu dia a dia.

Finalizando a discussão sobre o assunto, individualmente os alunos fizeram o registro de todo o processo de resolução do problema e de suas observações acerca do mesmo.

A avaliação foi realizada através de cinco exercícios relacionados ao conteúdo estudado, bem como durante todas as etapas, pois segundo Carvalho (2013), durante o momento de resolução do problema bem como da sistematização coletiva a aprendizagem de conteúdos atitudinais e procedimentais pode ser observada, pois é nestes momentos de interação que os comportamentos diante de todo o procedimento de levantamento e teste de hipóteses bem como de discussão podem ser visualizados.

## Resultados

A análise foi realizada a partir das transcrições das falas dos alunos durante a resolução dos problemas e das sistematizações coletivas. Buscamos identificar na argumentação dos alunos os indicadores da AC.

Em virtude do espaço, apresentaremos neste trabalho, apenas as análises referentes a alguns trechos da sistematização coletiva relacionada a resolução do problema experimental intitulado 'Molhando as plantinhas'.

Os primeiros alunos a falarem são A1 e A3 que dizem o seguinte:

'No nosso grupo a gente foi vendo qual o jeito dava mais certo para molhar as 2 plantinhas.'

'Fomos vendo o modo certo de molhar elas'

Podemos observar nos trechos acima que o grupo tomou como procedimento de resolução o teste de hipóteses, mesmo sem uma discussão prévia destas e que este processo ocorreu com a participação do grupo, através de discussões e procedimentos realizados em conjunto.

O aluno A3 discorre sobre um procedimento realizado durante a resolução do problema.

'Quando a gente arribava a vasilhinha ela ia com mais pressão e quando a gente abaixava ela ia com menas pressão, a água.'

Nesta fala observamos que A3 discorre sobre um levantamento e teste de hipóteses, pois não ocorre uma discussão anterior, eles tentam verificar que a variação da altura da coluna de água influencia na pressão e também classifica informações quando menciona que a água sairá com 'mais pressão ' ou 'menas pressão' de acordo com essa variação.

A5 discorre sobre o procedimento realizado ao utilizar a mangueira furada no experimento.

'Quando a mangueirinha tava furada se a gente fizesse rápido aí dava e se andasse devagar não dava, então ia rápido porque sobrava água pra molhar a plantinha.'

Observando a fala de A5 observamos a presença de dois indicadores de AC, sendo: a explicação do procedimento realizado para molhar a plantinha com a utilização da mangueira perfurada, e o raciocínio lógico com a construção e apresentação do seu pensamento de forma organizada. Quando A5 destaca , 'então

ia rápido porque sobrava água pra molhar a plantinha' , observamos que o mesmo refere-se ao procedimento adotado pelo grupo para que a perda de água pelos orifícios ao longo da maneira fosse a menor possível, fazendo com que o problema ainda pudesse ser solucionado.

Quando questionados sobre a diferença entre molhar a primeira e a segunda plantinha, A13 destaca que:

'A segunda é mais ruim, porque vai mais pouca água, porque na mangueira furada saia muita água aí não chegava água lá pra molhar a segunda.'

Nesse trecho A13 discorre sobre a dificuldade de conseguir que o jato d'água alcance a segunda planta, devido à perda de água existente na utilização da mangueira perfurada. Identificamos que A13 apresenta uma explicação para a dificuldade e uma justificativa para a mesma, e, além disso, faz relações entre as variáveis que ele apresenta, o que remete ao raciocínio proporcional.

A professora questiona os alunos sobre os procedimentos utilizados para molhar as duas plantas, já que as mesmas possuíam distâncias diferentes em relação a saída de água e A1 destaca a variação da pressão da água como justificativa para a resolução do problema e discorre a seguinte explicação:

'PORQUE quando a gente subia a garrafa a pressão ficava mais forte e aí ia na segunda plantinha. Aí a gente abaixava ia menos e molhava a primeira plantinha'

Observamos que além da justificativa e explicação, outro indicador da AC pode ser identificado: a classificação de informações quando A1 diz 'a pressão ficava mais forte' e 'ia menos' também se referindo à interferência da pressão do jato d'água.

Nos trechos seguintes é abordada a utilização de pequenos pedaços de mangueira para aumentar o alcance do jato d'água, assim a professora questiona o porquê deste fato e alguns alunos respondem como descrito abaixo:

'A6: porque ficava mais fino

A2: porque ele aumenta um pouquinho a mangueira

A5: porque a mangueira era grossa e ficou fino de uma vez e aí a pressão ficou mais forte'

Nestes trechos observamos que os alunos tentam garantir a afirmação feita por A6 'Quando colocou ele ficou mais forte a pressão' , apresentando justificativas para o aumento do alcance do jato d'água. Mesmo associando erroneamente a utilização dos pedaços de mangueira ao aumento da pressão da água e não ao alcance do jato d'água, observamos que os alunos argumentam sobre o fato observado.

A sistematização coletiva caminhou para a contextualização dos conceitos abordados com situações do dia a dia. Ao serem questionados sobre as possíveis relações A8 relacionou essas situações com a saída de água nas torneiras, classificando as informações '[...] tem umas que a água sai com mais pressão e outras não'.

Da mesma forma, A1 relacionou a aplicação do soro com a pressão e a variação da altura. Ao serem questionados sobre o porquê do soro ficar suspenso durante a aplicação e não em baixo, A1 justifica este fato dizendo que isso ocorre 'Porque ai não ia ter pressão pra pingar o soro' e em seguida compara o mesmo

com uma caixa d'água, elencando conceitos destacados anteriormente para construir seu raciocínio proporcional.

'O soro é como se fosse uma caixa d'água, se ficar em baixo não vai sair na agulha. Então as enfermeiras põe em cima, pra poder descer o soro e entrar no braço da pessoa'

De maneira geral, a sistematização coletiva possibilitou aos alunos se expressarem, expor suas ideias e hipóteses levantadas durante a resolução do problema, bem como contribuir para a compreensão do conceito de pressão.

## Considerações Finais

O desenvolvimento desta pesquisa fez com que percebêssemos que o problema maior no processo de ensino e aprendizagem não está no desinteresse do aluno, mas na falta de metodologias que os motivem. Não queremos aqui culpar os professores quanto a esta falta de metodologias, pois sabemos que estes são parte de um sistema de ensino que abrange n variáveis, mas apenas apontar um recurso que poderá ser utilizado pelos mesmos com o intuito de motivar seus alunos a buscarem suas próprias respostas.

Nas discussões realizadas nas sistematizações coletivas observamos que as argumentações realizadas foram satisfatórias e apresentaram um caráter crescente de elementos utilizados durante o levantamento de hipóteses bem como nas explicações e justificativas em torno das mesmas. Os alunos, em sua grande maioria, alcançaram a organização das informações, levantaram e testaram hipóteses e participaram dos momentos de sistematização bem como das resoluções dos problemas propostos.

Com o intuito de inserir os alunos no processo de Alfabetização Científica, pudemos observar a presença dos indicadores de AC durante as argumentações dos alunos bem como o relacionamento dos conteúdos trabalhados com as situações do cotidiano dos mesmos, o que também foi de extrema importância para mantê-los interessados e motivados durante o desenvolvimento das atividades.

Quanto aos aspectos conceituais, as atividades contribuíram para que os alunos percebessem que a pressão da água sofre variações de acordo com a altura da coluna de água e que esta é um dos fatores para garantir o bom funcionamento dos sistemas de irrigação; Em alguns casos, os professores lançaram mão de perguntas para levar os alunos a à reflexão sobre as hipóteses levantadas, contribuindo para que estes elaborassem suas explicações e justificativas.

A metodologia de ensino investigativo permitiu aos alunos momentos para o levantamento e teste de hipóteses, bem como a reflexão sobre os problemas propostos, o que foi possível notar tanto nas argumentações realizadas durante o momento de sistematização coletiva, ao responderem aos questionamentos de 'como' e por que' resolveram o problema, quanto nos registros escritos.

Após análises das argumentações dos alunos e a percepção da presença dos indicadores de AC bem como da experiência possibilitada à professora em trabalhar o ensino investigativo, podemos afirmar que estas atividades contribuíram para a inserção dos alunos na AC, bem como com seu processo de ensino e aprendizagem, pois permitiram: o levantamento e teste de hipóteses, a reflexão e argumentação diante da necessidade da explicação e justificativa de suas ideias, estimulou a realização de trabalhos em grupo, motivou os alunos na busca por suas

próprias respostas e os aproximou das ciências, através do relacionamento entre a ciência escolar e sua realidade.

## Referências

AZEVEDO, M. C. S. Ensino por Investigação : Problematizando as atividades em sala de aula. In: CARVALHO, Ana Maria Pessoa de. (org.).Ensino de Ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. p.1934.

CARVALHO, Ana Maria Pessoa. O ensino de Ciências e a proposição de sequência de ensino investigativas . In: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de Carvalho. (Org.).Ensino de Ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: CengageLearning,2013.

KRASILCHICK, Myriam. O Professor e o Currículo das Ciências . São Paulo: Editora Pedagógica e Universitária, 1987.

SASSERON, Lúcia Helena. Alfabetização Científica no Ensino Fundamental : Estrutura e Indicadores deste processo em sala de aula. [Tese]. São Paulo. Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo, 2008.

\_\_\_\_\_\_. Interações discursivas e investigação em sala de aula : o papel do professor. In: Anna Maria Pessoa de Carvalho. (Org.).Ensino de Ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula.1ed. São Paulo: Cengage Learning, v.1, p.41-62, 2013.

SASSERON, Lúcia Helena; CARVALHO, Anna Maria de Pessoa. Almejando a alfabetização científica no ensino fundamental : a proposição e a procura de indicadores do processo. Investigações em Ensino de Ciências, v.13 n.3 p.333-352, 2008.

\_\_\_\_\_\_ . Alfabetização Científica : uma revisão bibliográfica. Investigações em Ensino de Ciências. Porto Alegre, v. 16, n. 1, 2011.

SOUZA, Vítor Fabrício Machado; SASSERON, Lúcia Helena. As interações discursivas no Ensino de Física : A promoção da discussão pelo professor e a Alfabetização Científica pelos alunos. Ciência e Educação(UNESP. Impresso), v.18, p.3-15, 2012.