ENSINO POR INVESTIGAÇÃO: OS INDÍCIOS DE UMA POSTURA AUTÔNOMA NOS ALUNOS EM UMA AULA DE FÍSICA

XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF 2017

## ENSINO POR INVESTIGAÇÃO: OS INDÍCIOS DE UMA POSTURA AUTÔNOMA NOS ALUNOS EM UMA AULA DE FÍSICA.

Mayara Teixeira Sena¹, Renatha Cibelle de Souza Donza², Ícaro Hugo Lima do Espírito Santo³, João Amaro Ferreira Neto (Orientador) GLYPH<31> .

1 CCIUFPA/IEMCI/Universidade Federal do Pará, maysena.1770@gmail.com

2 CCIUFPA/IEMCI/Universidade Federal do Pará, renathacibelle4@gmail.com

³CCIUFPA/IEMCI/Universidade Federal do Pará, icarohugolima@gmail.com

GLYPH<31>CCIUFPA/IEMCI/Universidade Federal do Pará, jamaro@ufpa.br

## Resumo

Este trabalho tem como objetivo apontar os indícios de uma postura autônoma, nos alunos do 6º e 7º ano do Ensino Fundamental, durante uma aula de Física, ministrada por professores em formação inicial, que ocorreu no Clube de Ciências da Universidade Federal do Pará (CCIUFPA), espaço não formal de educação que funciona como um laboratório didático-pedagógico para os licenciados, em que estes são orientados a usar, como principal metodologia, o Ensino de Ciências por Investigação. Através dos registros dos planos de aula, dos relatos dos estagiários e das atividades escritas pelos alunos, foram identificados alguns indícios de uma postura autônoma no desenvolvimento de uma aula em que se usou a metodologia do Ensino de Ciências por Investigação. Entendemos que as condições para se ter uma aula com este perfil metodológico; como por exemplo, o professor no papel de mediador e, consequentemente, o aluno tendo a possibilidade de exercer um papel ativo frente aos processos inerentes à investigação científica como instrumento pedagógico, na Educação Básica, criaram um espaço em sala de aula que favoreceu o exercício da autonomia dos estudantes.

Palavras-chave : Clube de Ciências, Laboratório didático-pedagógico, Ensino por Investigação, Estágio.

## Introdução

Este trabalho tem por objetivo relatar a experiência de licenciandos dos cursos de matemática, física, química e ciências naturais em uma aula, na qual foi percebido e analisado possíveis indícios do desenvolvimento da autonomia que o ensino de ciências por investigação possibilitou aos alunos durante o ensino de física no clube de ciências da UFPA. Relataremos sobre a realização de uma atividade que teve por tema a terceira lei de Newton, na qual buscou-se relacionar os assuntos: ação e reação e conservação de momento linear, por meio de desafios e momentos de intervenções que possibilitassem o estímulo à autonomia estudantil nas problematizações apresentadas.

- O Clube de Ciências da Universidade Federal do Pará (CCIUFPA) é um laboratório didático-pedagógico sendo também um espaço informal onde os licenciandos, chamados de professores-estagiários, podem vivenciar o ato da docência antes do término da sua graduação. Ele é estruturado em turmas que vão do 1º (primeiro) ano do ensino fundamental até o ensino médio, composto na sua maioria por estudantes das escolas públicas das redondezas do campus, tendo em média quinze alunos por sala, chamados de sócios mirins, em que atuam de quatro

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23 a 27 de janeiro de 2017

## XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF 2017

a seis professores que utilizam o ensino por investigação, o qual, segundo Carvalho (2004, p. 22):

Para que uma atividade possa ser considerada uma atividade de investigação, a ação do aluno não deve se limitar apenas ao trabalho de manipulação e observação, ela deve também conter características de um trabalho científico: o aluno deve refletir discutir, explicar, relatar, o que dará ao seu trabalho as características de uma investigação científica.

Baseando-se nisso, os estagiários são orientados a utilizar experimentos que estimulem e problematizem a relação entre o conhecimento prévio e o conhecimento científico sem seguir um conteúdo programático, possibilitando aos alunos serem mais ativos no processo de ensino e aprendizagem, além disso, o ensino por investigação coloca o graduando no papel de mediador do conhecimento, ou seja, aquele que apoia o acesso ao conhecimento sem necessariamente precisar transmiti-lo.

- O nosso grupo de professores é composto, como citado anteriormente, por licenciandos de física, química, matemática e ciências naturais, responsável por uma turma com 20 alunos, entre 11 e 13 anos, do 6º e 7º ano. As aulas são planejadas durante a semana em reuniões frequentes e são aplicadas durante os sábados em salas do campus básico da UFPA, em que buscamos o tema que será abordado de forma a, como diz Ferreira Neto (2016)

Estimular o desenvolvimento de habilidades e competências tais como a observação, a argumentação, a contra argumentação, a problematização, a criticidade, a autonomia, etc., utilizando-se para isto conteúdos de matemática, química, física, dentre outras disciplinas.

Seguindo a proposta do clube decidimos transformar uma aula que anteriormente seria puramente teórica em algo mais dinâmico e participativo, usando objetos do cotidiano do aluno para o desenvolvimento de experiências, com o objetivo de aumentar o interesse estudantil, pois segundo Sá et al (2007, p. 3)

- [...] a aprendizagem dos estudantes é mais efetiva quando eles são convidados a trazer sua experiência pessoal para o contexto escolar e quando eles têm oportunidades de realizar investigações, tomar consciência de suas ideias prévias, e estruturar novas maneiras de compreender os temas e os fenômenos em estudo.

## Metodologia

Através dos registros dos planos de aula, dos relatos dos estagiários e das atividades escritas pelos alunos, fizemos a identificação dos momentos em que os estudantes apresentaram uma postura autônoma durante uma aula de física, procurando entender as condições que favoreceram este tipo de comportamento.

Inicialmente relatamos o ocorrido em sala de aula sem enfocar os possíveis indícios de autonomia. Em seguida fizemos uma análise das intervenções pedagógicas com a intenção de caracterizar os traços de uma postura autônoma dos estudantes diante das problematizações que lhes foram apresentadas na aula em questão.

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## XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física - SNEF 2017

Em aulas anteriores os sócios mirins sugeriram a criação de uma metralhadora de elásticos para que fosse explorado o assunto: recuo. Porém, como não tínhamos condições e material necessário para a construção, optamos trabalhar o assunto sugerido, no entanto, utilizando materiais de mais fácil aquisição, por isso em nossas reuniões escolhemos o tema da aula: ação e reação e conservação de momento linear; o qual englobava a sugestão dada pelos alunos. Desta forma realizamos o planejamento da forma de abordagem didático-metodológica, das possíveis hipóteses e perguntas que surgiriam das crianças, podendo assim estruturar melhor a aula diminuindo as possibilidades de erros, tanto voltados ao ministro do assunto, quanto na apresentação dos desafios, pois uma falha poderia resultar em frustração por parte dos alunos e professores.

Decidimos então propor dois desafios aos alunos, o primeiro foi visto por nós a partir de um vídeo de Figueiredo e Paula (2010), Foguete de balão , no qual pediríamos para eles montarem um foguete que voasse em linha reta, tendo como materiais apenas uma balão, linha, canudo e fita; possibilitando aos sócios mirins liberdade para criarem estratégias de construção, interagindo uns com os outros para conseguirem realizar o que lhes foi pedido, sem a interferência dos professores. Em seguida, pensamos em outro desafio, este desenvolvido por nós, no qual as crianças fariam parte dele, consistindo em ir de um lado ao outro da sala sobre um skate, ser dar ou receber impulso seu ou de outra pessoa.

No dia da aula tínhamos 20 alunos e para todos participarem do desafio do foguete, nós solicitamos que eles se dividissem em grupos de 5 a 7 crianças, possibilitando assim a escolha de companheiros que mais lhes confortaria; logo após distribuímos um kit para cada equipe, contendo os objetos necessários. Desta forma começamos a problematizar a aula perguntando aos sócios mirins:

Como podemos usar esses objetos para construir um foguete que voe em linha reta?

Pensando nessa pergunta os alunos tomaram a iniciativa de participar do desafio e começaram a imaginar estratégias para construir o que lhes foi solicitado. Porém no decorrer da aula, notamos que eles estavam utilizando todos os itens dados, menos a linha, comentamos então:

Vocês acham que a linha é importante para que o foguete voe em linha reta?

A partir desse comentário as crianças começaram a realizar os testes de construção utilizando a linha de diversas maneiras até que em determinado momento elas montaram o que foi pedido da maneira por nós imaginada. Com o término desta etapa, disponibilizamos papel e lápis para eles escreverem suas hipóteses sobre o ocorrido.

Posteriormente apresentamos a eles o segundo desafio, no qual tínhamos dois skate e duas garrafas pet cheias de pedras, além disso, foi novamente solicitado que a turma se dividisse, porém agora em duplas, para que assim todos pudessem observar e participar; logo após pedimos às duas primeiras duplas que um de seus integrantes ficasse sobre o skate e problematizamos o assunto dizendo:

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V ocês tem que ir de um lado ao outro da sala sem dar ou receber impulso seus ou de seus parceiros de dupla .

Todas as crianças participaram, tentando de várias formas alcançar o objetivo, no entanto em todas as vezes era realizado algum tipo de impulso. Logo após, novamente problematizamos o assunto perguntando:

## É possível realizar o que foi pedido?

Muitos disseram que não, então fomos para a segunda parte do desafio, disponibilizamos as duas garrafas pet, as quais funcionariam como um projétil que ao ser lançadas (ação), produziria um recuo (reação) desejado.

Os sócios mirins acharam estranho darmos as garrafas a eles, no entanto logo começaram a pensar formas de utilizá-las para cumprir o desafio, uma das maneiras foi, o aluno sobre o skate ficar balançando a garrafa de um lado para o outro, entretanto foi notado pelas crianças que ao fazer isso, eles iam para frente e voltavam para trás, ou seja, não conseguiam ir para o outro lado da sala.

Em outras tentativas, resolveram o seguinte, o integrante da dupla que não estava sobre o skate jogava a garrafa para o que estava sobre o brinquedo, percebendo assim, o desejado por nós, ao jogarem o objeto, o aluno que o recebia movia-se para o mesmo lado. Após essa etapa disponibilizamos novamente papel e lápis para que os sócios mirins escrevessem suas hipóteses.

No segundo momento relataremos com maior ênfase às intervenções ocorridas durante a aula, realizando uma análise das respostas dadas pelos alunos, verificando se há ou não uma postura autônoma por parte das crianças.

Quando apresentamos o primeiro desafio para os alunos, decidimos, na elaboração do planejamento da aula, deixarmos que eles tomassem a iniciativa de participar da atividade se envolvendo na manipulação do experimento proposto. E registramos a seguinte fala do sócio mirim A:

V amos participar e tentar fazer o balão voar em linha reta.

Que fez com que os outros também se envolvessem com esta atividade. Interpretamos este comportamento como um possível indício de uma postura autônoma das crianças, já que, puderam fazer o exercício de liberdade de escolha em participar ou não.

Em certos momentos na construção do foguete, alguns alunos falaram o seguinte:

## Professor, como é para fazer?

A postura das crianças neste momento não possuiu caráter autônomo e sim de dependência com os professores, por esperar falarmos as respostas. No entanto, não lhes demos a resposta diretamente e sim problematizamos a questão perguntando:

## Como vocês acham que deve ser feito?

E nos mantivemos a distância dos grupos, apenas observando. Queríamos, com este tipo de intervenção, assumir o papel de professores mediadores, para que eles formulassem suas hipóteses, as testassem através da manipulação do

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experimento e construíssem as respostas para suas perguntas argumentando entre si, sem buscar um resultado pronto dado pelo professor.

Quando tomamos a decisão de não interferir no planejamento deles, os alunos tomaram a decisão de não esperar as nossas respostas e começam a pensar maneiras de usar os objetos disponibilizados, ação esta que pode ser percebida na fala do sócio mirim B:

Vamos tentar encaixar o balão no canudinho assim.

Ou seja, a postura que assumimos deu aos alunos uma autonomia para desenvolverem seus próprios meios de construção do foguete.

Após a realização dos dois desafios, disponibilizamos papel e lápis para os alunos, nesse momento os deixamos livres para formular e escrever suas hipóteses. Alguns não queriam escrever por achar que estariam errados, porém dissemos:

São as ideias de vocês, então vão estar certas, não se preocupem com isso .

Depois de dito isso, os sócios mirins se sentiram mais seguros e confortáveis para escrever.

Ao terminarem o que lhes foi solicitado, analisamos as respostas deles e relacionamos com o assunto da aula, quando fizemos isso as crianças perceberam que havia uma ligação entre o conhecimento prévio e o novo, o qual estavam aprendendo. Notaram também que eles chegaram sozinhos as respostas sem a nossa interferência, isso nos mostrou como o ensino por investigação auxiliou no desenvolvimento da autonomia dos alunos na aula de física que lhes apresentamos.

Figura 1 : Aluno construindo o foguete. Foto: Mayara T. Sena

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Figura 2: Alunos participando do desafio do skate. Foto: Mayara T. Sena .

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## Resultados obtidos

Quando desenvolvemos a aula sobre conservação do momento, nosso principal objetivo era perceber se o ensino de ciências por investigação estimularia uma postura mais autônoma nos alunos ao participarem dos desafios e criarem hipóteses frente aos questionamentos que fazíamos, pois segundo Freire (2016, p. 68), [...] 'aprender é uma aventura criadora, algo, por isso mesmo, muito mais rico do que meramente repetir a lição dada'.

Ao analisar a postura dos alunos confirmamos a hipótese formulada por nós, ou seja, a aplicação da metodologia de ensino apresentada no clube de ciências ajudou a estruturar uma aula que antes seria apresentada apenas teoricamente, o que nos fez refletir e pensar no desenvolvimento de uma didática de ensino, na qual os sócios mirins demonstrariam interesse no assunto.

Obtendo, por conseguinte a possibilidade de percepção dos indícios de uma postura autônoma dos mesmos, percebida diante das intervenções feitas quando nos tornamos professores mediadores proporcionando liberdade às crianças para construir o que lhes foi solicitado, bem como formular suas próprias hipóteses, as quais realmente ocorreram durante a aula.

## Considerações finais

Ao proporcionarmos aos sócios mirins momentos em que foi possível o desenvolvimento de questionamentos e a construção das suas próprias ideias, estimulando habilidades de observação e argumentação em relação às problematizações dos experimentos que foram apresentados, que conseguiram chegar às suas próprias conclusões, notamos que o ensino por investigação pode estimular o desenvolvimento de uma postura autônoma nos alunos durante uma aula de física, através de situações em que estão diante de um professor que assume o papel de mediador, que não dá resposta e nem explicações definitivas e conclusivas, mas, ajuda a pensar em como chegar nela, o que abre possibilidade

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para a necessidade de organizarem sua forma de pensar com a intenção de responder a uma situação proposta em sala de aula.

Além disso, o modo de abordagem utilizada durante a aula foi imprescindível para o desenvolvimento da didática utilizada pelos professores estagiários responsáveis pela turma de alunos do 6º e 7º ano, pois a metodologia que nos é apresentada no clube de ciências da UFPA fez com que pensássemos em diversas formas de ensinar o assunto, prevendo as prováveis hipóteses dadas pelos alunos, para que assim diminuíssemos a possibilidade de nos equivocarmos em relação aos procedimentos pedagógicos.

- O ensino de ciências por investigação nos proporcionou uma visão diferenciada do modo de educar, nos inspirando a seguir uma postura de professores mediadores, na qual deixamos os alunos pensarem, não somente apresentando os assuntos de maneira passiva e impessoal.

Entendemos que as condições para se ter uma aula com este perfil metodológico; como por exemplo, o professor no papel de mediador e, consequentemente, o aluno tendo a possibilidade de exercer um papel ativo frente aos processos inerentes à investigação científica como instrumento pedagógico, na Educação Básica, criaram um espaço em sala de aula que favoreceu o exercício da autonomia dos estudantes.

## Referências

AZEVEDO, M. C. P. S. Ensino por investigação : problematizando as atividades em sala de aula. In: Ensino de Ciências : Unindo a Pesquisa a Prática. (org.) Anna Maria Pessoa de Carvalho. - p. 19-33. São Paulo: Cegange learning p. 155, 2010.

Ferreira Neto, J. A. O que se faz no clube de ciências da UFPA e a investigação cientifica . Notas de orientação. 2016.

Figueiredo, H. Paula. Foguete de balão . 2010. Disponível em: &lt; http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/foguete-de-balao/597&gt; Acesso em: 10/08/2016.

FREIRE, P. Pedagogia da autonomia : saberes necessários à prática educativa. 53 ed. Rio de janeiro / São Paulo: Paz e Terra, 142 p. 2016.

SÁ, E.F; PAULA, H.F.; LIMA, M.E.C.C.; AGUIAR JÚNIOR, O.G; As características das atividades investigativas segundo tutores e coordenadores de um curso de especialização em ensino de ciências . In: Atas do VI ENPEC - Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências,

2007, Florianópolis, SC. Atas... Belo Horizonte: Abrapec, 2007.

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