ELABORAÇÃO DE UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INVESTIGATIVA PARA ABORDAGEM DO TEMA INTERAÇÃO RADIAÇÃO-CORPO HUMANO NAS SÉRIES FINAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## ELABORAÇÃO DE UMA SEQUÊNCIA DIDÁTICA INVESTIGATIVA PARA ABORDAGEM DO TEMA INTERAÇÃO RADIAÇÃO-CORPO HUMANO NAS SÉRIES FINAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL

## Leandro da Silva Barcellos , Geide Rosa Coelho 1 2

1

UFES/PPGEnFis, leandrobarcellos5@gmail.com UFES/PPGEnFis/Centro de Educação, geidecoelho@gmail.com

2

## Resumo

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de uma sequência didática investigativa que é parte de um projeto de pesquisa cujo objetivo é analisar como a intervenção educacional contribui para o entendimento dos estudantes do nono ano do ensino fundamental, de uma escola da rede pública municipal do Espírito Santo, sobre o tema interação radiação ultravioleta - corpo humano. Nesse estudo nos ativemos a apresentar a proposta da sequência didática na qual intencionamos o desenvolvimento do pensamento crítico e reflexivo dos estudantes mediante ao tema de caráter sociocientífico, através de atividades elaboradas com base no ensino por investigação. A escolha do nono ano para intervenção educacional foi feita tendo em vista a possibilidade do trabalho articulado com a professora de ciências regente da turma e uma licencianda em ciências biológicas que está cursando a disciplina de estágio supervisionado na Universidade Federal do Espírito Santo. Além disso, nos apoiamos nos relatos de professores de ciências biológicas sobre a dificuldade de trabalhar temas que envolvam física no ensino fundamental. Apostamos na dimensão do trabalho colaborativo como potência para a formação inicial e continuada de professores de ciências. Essa pesquisa vem sendo realizada articulando uma série de estudos que contemplam as etapas do projeto: implementação, avaliação e validação. Consideramos que o material poderá potencializar as diferentes aprendizagens, tanto as ligadas aos conceitos, como as relacionadas a procedimentos e atitudes.

Palavras-chave : Ensino de física, Atividades investigativas, tema sociocientífico, Interdisciplinaridade, Radiação ultravioleta.

## Introdução

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento de uma sequência didática investigativa que é parte de um projeto de pesquisa cujo objetivo é analisar como a intervenção educacional contribui para o entendimento dos estudantes do nono ano do ensino fundamental, de uma escola da rede pública municipal do Espírito Santo, sobre o tema interação radiação ultravioleta - corpo humano. Nesse artigo não serão apresentados resultados da intervenção educacional, pois a pesquisa ainda está em andamento, nosso foco é apresentar os processos de construção e validação da sequência didática e os aspectos teóricos, metodológicos e também alguns exemplos de atividades que a compõe.

- O tema interação radiação ultravioleta - corpo humano possui caráter interdisciplinar e sociocientífico, estando de acordo com os pressupostos da abordagem Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) que tem implicações para o currículo de ciências. Essas implicações estão relacionadas a uma perspectiva que tenta, por meio da educação cientifica, emponderar os estudantes para que possam

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

23 a 27 de janeiro de 2017

participar democraticamente dos debates que envolvem a sua vida e o contexto sociocultural em que estão inseridos.

A interdisciplinaridade do tema nos motivou a construir a possibilidade de um projeto que estabelecesse uma relação entre diferentes sujeitos para produzirmos conhecimentos, extrapolarmos e debatermos o que está posto e prescrito, com vistas a melhorar os processos de aprendizagem e criação nas coletividades locais (FERRAÇO, CARVALHO, 2012). Apostamos nessa articulação entre o primeiro autor deste trabalho (licenciado em física), a professora de ciências regente da turma e uma estudante de licenciatura em ciências biológicas que está cursando seu estágio supervisionado na Universidade Federal do Espírito Santo, para uma intervenção no contexto escolar em aulas de ciências do ensino fundamental. A sequência didática privilegia as atividades investigativas, buscando assim contribuir com o desenvolvimento da autonomia dos estudantes, sempre associando as atividades com situações problematizadoras, criando espaço para discussões e diferentes possibilidades de solução para o problema.

## O enfoque CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade)

- O enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) ganhou força, no cenário internacional, a partir da década de 1970 ao problematizar as supostas neutralidade e objetividade da ciência assegurada pelos seus rigorosos métodos de investigação, e chama atenção para a crescente necessidade de uma profunda revisão do papel social da ciência e de suas aplicações tecnológicas (AULER; BAZZO, 2001). Esse movimento inevitavelmente influenciou os currículos da área de ciências da natureza, que passaram a incorporar conteúdos e métodos voltados também para as questões sociais.
- O movimento CTS emerge no momento em que amplia-se às críticas a supervalorização da ciência por si mesmo e devido a visões, principalmente sociais, que não acreditavam nesta certeza absoluta. Segundo Santos e Mortimer (2001) O principal objetivo de currículos CTS é o letramento científico e tecnológico para que os alunos possam atuar como cidadãos, tomando decisões e agindo com responsabilidade social.

Auler (2003, p.1-16) nos ajuda a compreender as implicações do movimento CTS para os currículos de ciência ao ressaltar que:

[...] o enfoque CTS não pode ser interpretado como um conteúdo curricular, e sim, como uma maneira de ensinar. Com isso, o professor precisa saber implementar situações de ensino que articule teoria e prática no processo de aprendizagem de forma a priorizar a prática do questionamento reflexivo crítico por meio de situações problemas do cotidiano e de relevância social.

Dessa forma o enfoque CTS, em relação ao ensino de ciências, preza pela formação de indivíduos capazes de refletir de forma responsável sobre questões sociais que tangem seus contextos, baseando-se, dentre outras coisas, nos conteúdos trabalhados nas aulas de ciências. Outro pilar do enfoque CTS é a interdisciplinaridade, e é nele que o tema interação radiação ultravioleta - corpo humano se apoia. Assumimos 'a interdisciplinaridade caracteriza-se pela intensidade das trocas entre os especialistas e pelo grau de integração real das disciplinas no interior de um mesmo projeto de pesquisa' Fazenda (2011 apud Leite, 2015, p.23).

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

A necessidade de conectar conhecimentos, relacionar, de contextualizar, é intrínseca ao aprendizado humano. Hoje, com a influência cada vez maior da tecnologia e da informática nas salas de aula, a ideia de rede de conhecimento encontra-se cada vez mais presente. Os currículos das diferentes disciplinas devem também se entrelaçar formando uma rede facilitadora de aprendizagem (MACHADO, 2000).

Essa perspectiva contradiz a ideia de um ensino linear, onde é impossível aprender determinado conteúdo, sem antes conhecer seu 'antecessor'. Todavia, é importante deixar claro que a quebra de barreiras entre as disciplinas não é algo trivial e pode gerar resistência por parte dos docentes, pois muitas vezes eles encontram dificuldades devido a possíveis formações fragmentadas. A prática interdisciplinar necessita de 'pedagogia apropriada, processo integrador, mudança institucional e relação entre disciplinaridade e interdisciplinaridade' (KLEIN, 2001, p.110).

Esses apontamentos reforçam para a necessidade estudos e produção de material para essa área, pois a interdisciplinaridade e a contextualização podem tornar os conteúdos mais atrativos para os estudantes.

## Ensino por investigação

O ensino por investigação é mais do que uma metodologia de ensino. Ele está atrelado a uma concepção de educação que busca possibilitar mudança nas atitudes dos alunos e professores por meio de atividades centradas nos estudantes e assim contribuir com o desenvolvimento de sua autonomia. As ações estão sempre atreladas a uma situação problema, o que abre espaço para debates e diferentes possibilidades de solução para um mesmo problema.

No ensino por investigação, como acontece em uma investigação, os alunos, ao serem desafiados pelos problemas propostos, devem lançar hipóteses, coletar e analisar dados, comunicar seus resultados e conclusões obtidas, sempre com a atuação conjunta do professor (AZEVEDO, 2004). As atividades investigativas estimulam o desenvolvimento do pensamento crítico e reflexivo dos estudantes, provocam a argumentação, a socialização de ideias e conceitos na sala de aula concebendo, aos sujeitos inseridos nessa prática, experiências genuínas de produção de conhecimento (MUNFORD; LIMA, 2007).

É importante destacar que nessa perspectiva o papel do professor também se altera: ele deve deixar de ser um transmissor de conhecimento e tornar-se um mediador do processo de ensino e aprendizagem. Assim, a mudança ocorre tanto nas ações quanto no planejamento, o qual precisa estabelecer uma problematização adequada, que possibilite a criação do ambiente investigativo: o problema deve ser claro, delimitado, estar atrelado ao novo conceito a ser trabalhado e se possível, conectado a alguma aplicação cotidiana dos estudantes. Na sequência didática apresentada nesse estudo, a escolha foi em desenvolver problemas a partir de temas sociocientíficos.

## O contexto da intervenção e da pesquisa

A escolha de desenvolver a intervenção e pesquisa resultante desse processo educacional no nono ano do ensino fundamental não foi feita ao acaso. Enxergamos nessa série a possibilidade de desenvolver um trabalho colaborativo que potencializa a formação inicial e continuada de professores e permite a

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

articulação entre os diferentes campos da ciência, visando à interdisciplinaridade e a contextualização, corroborando também com a escolha de um tema sociocientífico.

Além disso, tradicionalmente a disciplina de ciências no nono ano, tanto nos livros didáticos quanto nas práticas pedagógicas estabelecidas, se divide em física e química entre os dois semestres e sempre aparece no discurso dos professores de ciências do ensino fundamental como grande desafio, pois:

- [...] em relação ao ensino refere-se a formação do professor de ciências, que atua nos anos finais, do 6° ao 9°, do ensino fundamental. Sua formação inicial, em geral, é em licenciatura em ciências biológicas, cujo currículo, como o próprio nome sugere, é 'biologizado', conforme destaca Krasilchik (2000). Para muitos estudiosos, essa formação acadêmica inicial centrada na biologia não garante o preparo adequado do professor para atuar no ensino fundamental [...] (SOARES, 2012, p.13).

## A sequência didática investigativa: apresentando algumas atividades

Essa pesquisa apresenta a proposta de uma SEI (Sequência de Ensino Investigativa) (Carvalho, 2013). Carvalho caracteriza uma SEI como:

[...] sequências de atividades (aulas) abrangendo um tópico do programa escolar em que cada uma das atividades é planejada, sob o ponto de vista do material e das interações didáticas, visando proporcionar aos alunos: condições de trazer seus conhecimentos prévios para iniciarem novos, terem ideias próprias e poder discuti-las com seus colegas e com professor passando do conhecimento espontâneo ao científico e tendo condições de entenderem conhecimentos já estruturados por gerações anteriores.(CARVALHO, 2013, p.8).

Carvalho (2013) também sinaliza para algumas atividades que são fundamentais para que uma SEI possa atingir seus objetivos. Iniciar com um problema contextualizado, seguido de uma atividade de sistematização do conhecimento, preferencialmente envolvendo leitura. Depois, uma atividade que permita ao aluno contextualizar o conhecimento construído e por fim, uma avaliação.

A sequência de ensino foi submetida a um processo de validação por pares, realizado durante o seminário: formação de educadores em ciências em contextos escolares e não escolares, e contou com professores de biologia e física mestrandos em educação. Foram realizados apontamentos a respeito do número de atividades em cada aula, tempo de duração de cada momento e das propostas de avaliação. A sequência também foi validada por uma estudante de licenciatura em ciências biológicas, que fez apontamentos em relação à linguagem e tamanho dos textos.

Como apontado por Guimarães (2011), a SEI foi avaliada levando-se em conta a realidade social e cognitiva do público alvo, visando à melhoria do plano de ensino e práticas educativas. Esse processo de validação permitiu dimensionar e analisar o número de aulas e a qualidade das atividades propostas em termos linguísticos e conceituais para se pensar na abordagem do tema interdisciplinar. Apresentamos a seguir algumas atividades da sequencia de ensino.

A aula Radiação e os olhos, como o nome sugere, aborda o tema interação radiação ultravioleta - olhos humanos. Ela será iniciada com a situação problema: como a radiação ultravioleta pode afetar nossos olhos? Faremos uma discussão inicial a fim de levantar o conhecimento prévio dos estudantes sobre o assunto, em seguida faremos uma demonstração investigativa de dissecação do olho de boi. Optamos pela demonstração investigativa, pois a atividade exigi a manipulação de bisturi.

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

Figura 02: Texto de leitura complementar da aula 9.

<!-- image -->

## Figura 01: Aula 9 - Radiação e os olhos. Imagem disponível em: https://fabulousjessie.files.wordpress.com/2012/12/aula-pratica-dissecando-olho-de-boi-011001.jpg

<!-- image -->

<!-- image -->

<!-- image -->

<!-- image -->

<!-- image -->

Com a demonstração, os alunos poderão analisar as estruturas internas do olho como córnea, cristalino, humor vítreo, humor aquoso e fundo do olho, o que pode potencializar a generalização para o olho humano. Após discutirmos sobre as estruturas do olho e suas funções, bem como as características da ceratoconjuntivite, do pterígio e da catarata, haverá um momento para que os alunos

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

discutam sobre quais estruturas estão relacionadas com cada uma dessas doenças. Por exemplo: manusear o cristalino do boi e ver seu formato e transparência pode ajudar os alunos a entender sua função de lente no olho humano (e no do boi), e também poderia ajudar na discussão sobre a opacidade do cristalino (ou seja, inicio de uma catarata). Com isso buscamos que os estudantes tenham base para se posicionar mediante a situação problema inicial, a qual será debatida novamente após as atividades realizadas. Será disponibilizado um texto de leitura complementar (Figura 02) contendo tudo que foi discutido na aula e informações adicionais. Como atividade avaliativa, sugerimos a elaboração de relatórios.

Em todas as aulas estruturamos os objetivos educacionais em conceitual (C), procedimental (P) e atitudinal (A), conforme Pozo; Gomez-Crespo (2009). Para a aula Radiação e os olhos temos: C: compreender o olho humano como um instrumento óptico complexo; Entender a semelhança entre o olho humano e olho do boi. P : Desenvolver modelos explicativos; Construir sínteses; Fazer generalizações para outros contextos; Elaboração de relatórios. A : Dialogar e respeitar as diferenças de pensamentos e ideias; Buscar o diálogo entre os estudantes respeitando as diferenças.

Figura 03: Aula 5 - Luz Negra. Imagem disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=omPgBFuXhlo

<!-- image -->

A aula Luz negra procura discutir o funcionamento do protetor solar e produtos similares. Ela será iniciada com a situação problema: Como funcionam os produtos químicos que oferecem proteção à radiação ultravioleta? Faremos uma discussão inicial a fim de levantar o conhecimento prévio dos estudantes sobre o assunto e em seguida faremos a atividade investigativa, onde os alunos irão expor o manequim pintado com tinta fluorescente à radiação ultravioleta por meio da lâmpada de luz negra. Assim, eles poderão observar a interação entre a luz da lâmpada e a 'pele' do manequim, antes e depois da aplicação dos diferentes produtos de proteção. Por exemplo: ao passar um produto com fator de proteção solar 6 e um fator 30, os alunos poderão notar a diferença na intensidade do brilho da tinta, e a partir disso discutir como esses produtos interferem na absorção da radiação ultravioleta. Com isso buscamos que os estudantes tenham base para se

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

23 a 27 de janeiro de 2017

posicionar mediante a situação problema inicial, a qual será debatida novamente após as atividades realizadas. Como em todas as aulas, os alunos receberão um texto de leitura complementar. Como atividade avaliativa, sugerimos a produção de relatórios. Para essa aula, os objetivos educacionais esperados são: C : compreender a interação entre a radiação ultravioleta e os diferentes produtos de proteção; Entender o que é o fator de proteção. P : elaborar hipóteses; Testar hipóteses; Construir modelos explicativos; Elaborar relatório. A : trabalhar em grupo de forma colaborativa; Dialogar e respeitar as diferenças de ideias e pensamentos; Buscar o diálogo entre os estudantes respeitando as diferenças.

Figura 04: texto de leitura complementar da aula 5.

<!-- image -->

## Considerações finais

A pesquisa que envolve a intervenção com a sequência de ensino investigativa aqui apresentada encontra-se em desenvolvimento e a próxima etapa será a aplicação, prevista para ocorrer entre setembro e outubro do ano letivo de 2016. Até o presente momento, foi desenvolvida a sequência de ensino e os textos complementares que acompanharão cada aula. Ambos foram validados e foram elaborados visando potencializar o desenvolvimento de um posicionamento crítico dos estudantes mediante um tema sociocientífico.

Os encaminhamentos para a articulação do trabalho colaborativo também já foi estabelecido coma professora de ciências regente da turma de nono ano e a licencianda em ciências biológicas que estará realizando seu estágio supervisionado. Consideramos que essa pesquisa proporcionará melhorias na qualidade do ensino de ciências no ensino fundamental, e também fornecerá dados

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

significativos para o entendimento do desenvolvimento dos processos de ensino e aprendizagem.

## Referências

AZEVEDO, M. C. P. S. Ensino por investigação: problematizando as atividades em sala de aula. Ensino de ciências: unindo a pesquisa e a prática. In: CARVALHO, A. M. P. (Org.). São Paulo: Pioneira Thomson Learning, p.19-33, 2004.

AULER, D. Alfabetização científico-tecnológica: um novo 'paradigma'? Ensaio - Pesquisa em Educação em Ciências, 5 (1), 1-16, 2003. Disponível em: http://www.fae.ufmg.br/ensaio/v5\_n1/516.pdf

AULER, D.; BAZZO, W. A. Reflexões para a implementação do movimento CTS no contexto educacional brasileiro. Ciência &amp; Educação, v. 7, n. 1, p.1-13, 2001.

CARVALHO, A. M. P. O ensino de Ciências e a proposição de sequências de ensino investigativas. In: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de (org.). Ensino de Ciências por Investigação: Condições para Implementação em Sala de Aula. São Paulo: Cengage Learning, p. 1-20. 2013.

FERRAÇO, C. E.; CARVALHO, J. M. Currículo, cotidiano e conversações. Revista Científica E-Curriculum , São Paulo, v. 8, n. 2., maio/ago. 2012.

GUIMARÃES, Yara A. F.; GIORDAN, M.. Instrumento Para Construção E Validação De Sequências Didáticas Em Um Curso A Distância De Formação Continuada De Professores. In: VIII ENPEC - I CIEC, 2011, Campinas - SP. VIII ENPEC - I CIEC, 2011.

KLEIN, Julie Thompson. Ensino interdisciplinar: didática e teoria. In: FAZENDA, I. C. A.(org.). Didática e interdisciplinaridade. 6 ed.Campinas: Papirus, 2001, p.109-132.

LEITE, V.L. O estudo das diversas formas de produção de energia em uma abordagem CTSA: buscando indícios de alfabetização científica de estudantes do ensino médio. 2015. Dissertação (Mestrado em Mestrado Profissional em Ensino de Física) - Universidade Federal do Espírito Santo.

MACHADO, Nilson José. Educação: projetos e valores. 3. ed. São Paulo: Escrituras, 2000.158p. (Ensaios Transversais).

MUNFORD, D; LIMA, M.E.C.C. Ensinar ciências por investigação: em que estamos de acordo? Revista Ensaio , v.9, n.1, p.72-89, 2007.

POZO, J. I.; CRESPO, M. A. G. A aprendizagem e o ensino de ciências: do conhecimento cotidiano ao conhecimento científico. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.

SANTOS, W.L.P; MORTIMER, E.F. Tomada de decisão para ação social responsável no ensino de ciências. Ciência &amp; Educação , 7:1, 2001.

SOARES, V. R. O ensino de física no 9° ano de escolaridade um estudo sob a perspectiva dos professores de ciências de uma escola municipal de duque de caxias. Dissertação (Mestrado)\_Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, Nilópolis, 2012.

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