UTILIZANDO REFERENCIAL DE ENSINO POR INVESTIGAÇÃO EM CIÊNCIAS NA MEDIAÇÃO EM ESPAÇO DE EDUCAÇÃO NÃO- FORMAL

## UTILIZANDO REFERENCIAL DE ENSINO POR INVESTIGAÇÃO EM CIÊNCIAS NA MEDIAÇÃO EM ESPAÇO DE EDUCAÇÃO NÃOFORMAL

## Lara Mariana Paulo do Espirito Santo 1 , Mariana de Souza Lima 2 , Marco Adriano Dias 3 , Maria Paula de Oliveira Bonatto 4

1,2,3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro. Campus Nilópolis 1,2,4 Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), Casa Oswaldo Cruz (COC), Museu da Vida (MV)

lara08mariana@gmail.com 1

mslima.fisica@gmail.com 2 mbm@poli.ufrj.br 3 bonattofiocruz@gmail.com 4

## Resumo

O presente trabalho visa relatar os tipos de atuação/mediação realizadas e m um espaço de educação não formal, o Museu da Vida/FIOCRUZ, em experimentos investigativos. Onde atuam duas licenciandas em Física do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Campus Nilópolis. Como o espaço de educação não formal busca uma relação lúdica e que provoque a motivação para o interesse pela ciência do visitante, de um modo geral, foi escolhido como referencial teórico uma metodologia onde o mesmo tem liberdade e autonomia de construir seu conhecimento através de uma experimentação investigativa. O espaço de educação não-formal, Museu da Vida, tem como foco a interatividade através de experimentos, onde o visitante participa ativamente da prática, além de construir suas próprias teorias acerca do acontecimento, e a forma como se conduz essas atividades experimentais é fundamental para se provocar a empolgação pela ciência entre os visitantes empolgados e que se divertem ao brincar de 'ser cientista' naquele espaço. O dever de questionar e incentivar o visitante a fazer uma investigação sobre o que está acontecendo no experimento é do mediador, que busca a todo tempo, provocar o visitante, que irá buscar respostas para perguntas sobre como o fenômeno natural presente no experimento ocorre a partir do método de Ensino por investigação.

Palavras-chave : Mediação, Educação não-formal, Ensino por investigação.

## Introdução

O presente trabalho visa descrever de que forma o conceito de Ensino por investigação contribui para a prática da medição em espaços não formais onde atuam duas graduandas em Física do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Campus Nilópolis.

O objetivo da mediação é desenvolver atividades para o público visitante dos espaços de educação não formal. No presente estudo abordamos as atividades desenvolvidas em espaços de visitação do Museu da Vida/ Fiocruz, RJ[1]: Ciência em Cena e Parque da Ciência. Nestes espaços procura-se promover a popularização da ciência por meio de atividades de educação não-formal considerando a interface entre Ciência e Arte - no Ciência em Cena, e sob os temas 'Energia, comunicação e organização da vida' no Parque da Ciência.

- [1] O Museu da Vida, localizado na cidade do Rio de Janeiro - bairro Manguinhos, é um espaço interativo, buscando promover a divulgação e a popularização da ciência. Um dos objetivos pedagógicos é dialogar com a população sobre a saúde e a tecnologia e suas relações com a sociedade. Consultado em: <https://portal.fiocruz.br/museu-da-vida> Acesso em: 10/07/2018, às: 14:42 horas

Nosso papel como mediadoras é orientar, provocar e dialogar com os visitantes sobre o que estão observando e fazendo. Por meio da experimentação, o visitante pode discutir e descobrir, por exemplo: o porquê das mudanças de cor nos painéis de acordo com a cor da luz incidente. Como nos esclarecem Pereira e Moreira (2017). O espaço de divulgação científica, como os supracitados, faz uso de atividades prático/experimentais que podem contribuir para o aprendizado dos alunos.

[...] cogitemos uma visita a um espaço não formal, como um museu, em que haja um pêndulo de Foucault em funcionamento, e o professor aproveite tal momento para a realização de uma atividade com seus estudantes, mas que não necessariamente envolve a medição do comprimento do fio do aparato etc., ou seja, trata-se de uma atividade prática, uma vez que coloca o aluno em um papel mais ativo, reconfigurando o ensino unidirecional focado a partir do professor (PEREIRA E MOREIRA,2017, p. 267-268).

Por meio dos questionamentos levantados, o mediador busca oportunidades para dialogar com os visitantes para entender suas concepções e acompanhar as mudanças conceituais que podem decorrer da investigação. Neste processo, ele pode ajudar os visitantes a construir ou reconstruir os conceitos necessários para se compreender os fenômenos, Nesse sentido, nossas atividades nos remetem ao seguinte trecho de Campos e Nigro (1999):

Os experimentos investigativos, ou atividades práticas investigativas, são aqueles que exigem grande participação do aluno durante sua execução. Diferem das outras atividades por envolverem, obrigatoriamente, discussão de ideias, elaboração de hipóteses explicativas e experimentos para testá-las (CAMPOS; NIGRO, 1999, ). Nesse sentido, este tipo de atividade estimula, ao máximo, a interatividade intelectual, física e social, contribuindo, sobremaneira, para a formação de conceitos. (BASSOLI, 2013, p. 583).

Vale ressaltar que os espaços educativos não formais como os museus possuem objetivos diferenciados da escola, onde se dá o Ensino propriamente dito, com etapas e sequências contínuas e de tempo longo, se comparadas aos museus. Por isso é importante destacar que a metodologia de Ensino por Investigação nesses espaços deve ser adaptada considerando seus limites e potencialidades.

A aplicação da metodologia utiliza etapas denominadas Sequências de Ensino Investigativas (SEI) abrangendo: Etapa de distribuição do material experimental e proposição do problema pelo professor, Etapa da resolução dos problemas pelo aluno, Etapa de sistematização dos conhecimentos elaborados nos grupos, Etapa de escrever e desenhar (Carvalho, 2008).

Considerando o ambiente do museu e que o tempo de contato entre mediador e visitantes varia entre 20 e 90 minutos, as adaptações das SEI envolvem: contato com o ' exhibit ' ou o equipamento ou objeto em exposição, a proposição de um problema pelo mediador, a elaboração de hipóteses diante do problema, a realização do experimento ou atividade, sistematização dos conhecimentos pelo coletivo de visitantes e mediadores. Em algumas situações é possível elaborar registros e desenhos.

Para exemplificar a forma de atuação/mediação utilizada no Museu da Vida enfocaremos conceitos que são comuns aos espaços citados, ou seja, as atividades sobre as Cores.

O Ciência em Cena conta com trabalhos sobre a percepção e concepção de luz e de cores na natureza com oficinas divididas em módulos: A Relação Cor-luz e Cor-pigmento. Para isso foi desenvolvido o módulo Aventuras Visuais, que aborda o conceito de Cores Complementares, dentre outros. Detalharemos melhor estas atividades a seguir.

O Parque da Ciência conta com diversos módulos experimentais e oficinas. Traremos no presente relato questões associadas ao módulo denominado Câmara Escura, local onde trabalhamos, assim como Ciência em Cena, questões relacionadas às cores tais como, no caso de experimentos com pigmentos: a cor não é algo 'real', é uma propriedade da luz; os pigmentos não possuem cores de forma intrínseca, apenas refletem ou não as diversas luzes coloridas que nele incidem.

Cada atividade é trabalhada com os visitantes, de forma que possam investigar detalhes presentes nos conceitos envolvidos em cada tema.

Como mediadoras podemos utilizar também outros recursos como modelos de olho, filtros e luzes de cores primárias, completando o módulo e auxiliando o público a entender que tal percepção depende também das características do olho e do cérebro humanos. É preciso investigar como nossos olhos percebem as cores.

Neste contexto, ainda podemos destacar que os recursos presentes nos espaços de educação não formal podem motivar para o aprendizado de Física também nas escolas. Como o trecho de Bassoli, (2013) aponta.

[...] sobretudo levando-se em conta a realidade das escolas brasileiras, em que se observam tanto escolas com laboratórios ociosos - utilizados mais como depósito e almoxarifado, do que como local de ensino- aprendizado quanto escolas que não possuem infraestrutura laboratorial mas que realizam atividades práticas em locais improvisados e com materiais de baixo custo e/ou emprestados. Nesta direção, destacam-se as ações colaborativas entre espaços não formais e formais, que vêm contribuindo tanto com o empréstimo de materiais e 'kits', como na formação de professores (BASSOLI, 2013 p. 590) .

## Ensino por investigação nas atividades do Museu da Vida

No Ciência em Cena, em um ambiente destinado às atividades do Laboratório de Percepção, o público tem a oportunidade de observar diversos experimentos à sua vontade. Para a investigação sobre a relação cor-luz e corpigmento uma investigação é orientada pelo mediador ao se controlar a luz incidente sobre diferentes pigmentos e observando seus os efeitos sobre a cor destes pigmentos. No módulo Cores Complementares os visitantes podem investigar obras de artistas, fotógrafos, designers e ilustradores que usaram um interessante efeito da percepção visual - as cores complementares - para criar alto contraste de cores e chamar a atenção para suas obras ou destacar seus detalhes. A combinação de cores complementares é um Esquema de Cor (um modo de classificar e organizar as cores) básico utilizado por artistas, pintores, ilustradores e cientistas. Elas são formadas por duas cores colocadas em posições opostas em discos de cores usados em modelos e teorias de cores.

Os cientistas e artistas utilizaram o efeito de 'cores fantasmas' para descobrir os pares de cores-luz complementares. Nesta oficina, o grande desafio dos visitantes é observar o efeito de cores fantasmas em várias imagens e animações e descobrir quais são os verdadeiros pares de cores- luz opostas ou complementares.

O módulo interativo experimental para atividade de Cor-luz e Cor-pigmento consiste em uma caixa de luzes das 3 cores primárias: verde, vermelho e azul (ver figura 1) e de quadros com figuras e flores coloridas (ver figura 2).

Figura4. Ciência em Cena.

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Figura 1. Três lâmpadas LEDs nas cores primárias da luz. Ciência em Cena. Figura 2. Painel com figuras coloridas iluminadas. Ciência em Cena

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Na primeira, um sistema eletrônico ilumina os quadros apagando e acendendo as 3 luzes primárias, gerando a estranha 'mudança de cores nos pigmentos', facilmente observável de qualquer ponto da sala. Essa verificação torna- se um convite para se investigar a segunda estrutura, onde o visitante tem como missão descobrir o que acontece com as 'cores', se ele apagar ou acender 1, 2 ou as 3 luzes coloridas na combinação que ele desejar.As oficinas Aventuras Visuais: Cores Complementares (figuras 3,4 e 5), são apresentadas no ateliê de ciência e arte, onde é possível fazer uma apresentação em PPT para introdução dos temas.

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Figura3. Ciência em Cena

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As duas imagens mostram um pouco da dinâmica para se descobrir quais as cores complementares. Após 30s observando uma cor e colocando uma tela branca

é possível observar a sua complementar. Nesta imagem mostramos o trabalho de um artista de grafite (figura 5.) com cores invertidas. Outros trabalhos de artistas como Van Gogh são apresentadas as visitantes no espaço Ciência em cena.

Figura5. Ciência em Cena.

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Dentre as atividades presentes no Parque da Ciência, destacamos a Câmara Escura onde se explora o modelo de olho humano. Nesse local ocorre uma sequência investigativa que começa com o contexto histórico: desenhos de investigadores sobre a visão do período entre 1020 e 1866 - expostos em um corredor que leva até a entrada da Câmara. Bonatto (2003) descreve a experiência que esse equipamento - um espaço escuro, cilíndrico de cinco metros de diâmetro - oferece aos visitantes:

Ao chegar ao cilindro o visitante observa a existência de orifícios (com ou sem lentes) voltados para o ambiente externo. Isso permite, mediante o posicionamento dos anteparos, a formação de imagens invertidas, dinâmicas e coloridas. Neste cenário interativo a pessoa tem a oportunidade de observar aspectos do comportamento da luz e formação de imagens, os quais são associados aos conceitos de óptica e visão. A incidência da luz é controlada pela presença das lentes e de um diafragma acoplados aos orifícios. Um dos anteparos está acoplado a um modelo ampliado do olho humano, de forma que se vê a imagem projetada no fundo do modelo como se estivesse se formando na retina. As variáveis com as quais os visitantes trabalham são: observar os diferentes tipos de lentes e sua influência na formação de imagens, controlar o tamanho do orifício e as distâncias do anteparo para a formação de imagens, sensibilizando para o conceito de nitidez associada aos conceitos de foco e distância focal (BONATTO, 2003, p. 47).

Na câmara escura, ao se trabalhar com o modelo de olho humano, é destacado para o visitante que nós, seres humanos, somos capazes de visualizar o intervalo de comprimento de onda entre 400 nm e 700 nm, pois nossa retina é sensível à radiação dessa faixa no espectro eletromagnético. Os modelos e imagens destacam que em nosso olho encontramos a retina, região formada por milhares de sensores ópticos, chamados cones e bastonetes, cada um com sensibilidade para diferentes frequências do espectro visível em maior ou menor grau.

Ao final o visitante é convidado a brincar com efeitos relativos à natureza das cores da luz, experimentando com uma fonte luminosa que emite as três cores primárias: verde, vermelho e azul.

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Figura 6 e 7. Cores primárias e secundárias da Luz. Sombras formadas pelos alunos durante a mediação na Câmara Escura/ Parque da Ciência.

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Os alunos/visitantes tem o suporte e orientação dos mediadores para que utilizem os equipamentos de maneira investigativa. A questão que lhes é oferecida é: o que acontece quando a luz entra em nosso olho? As situações-problema variam em torno do conceito de foco da imagem abordando os fenômenos de miopia e hipermetropia no olho humano. Ao explorar fontes de luz, a questão levantada fica em torno das possibilidades da visão em cores e das misturas de luz, gerando luz branca e cores inusitadas que se tornam visíveis embora não estejam presentes nas luzes emitidas originalmente: o amarelo, o azul ciano, o magenta. Esse experimento motiva discussões em torno de temas diversos, como: o que é daltonismo, o que é um arco íris, como será que os animais enxergam, etc.

Finalmente destacamos a visão de Pereira e Moreira (2017), que, embora se refiram ao ambiente escolar, apontam elementos para orientar a proposta de educação em ciências em museus. Os autores reúnem argumentos discutindo três dimensões fundamentais da educação em ciências a partir de considerações sobre atividades prático - experimentais:

[...] ressalta-se a expectativa de que as atividades prático- experimentais desenvolvam habilidades, cujo objetivo central, remetendo a Nedelsky (1965), pioneiro na discussão sobre o papel do laboratório didático, é que o aluno compreenda a relação entre ciência e natureza. Kirschner (2009) afirma que o professor deve ensinar ciência e ensinar sobre ciência como parte de suas atividades, mas não fazer ciência, confrontando, assim, o próprio Hodson (1988) que indica a necessidade de se contemplar três dimensões no processo de ensino-aprendizagem: aprender ciências, sobre ciências e a fazer ciências (PEREIRA E MOREIRA, 2017, p. 268).

No que concerne os limites e possibilidades de uma educação em ciências a partir de espaços não formais como os museus, podemos considerar que as atividades de mediação se caracterizam como prático-experimentais, uma vez que os participantes não estão desempenhando o papel de um cientista e nem dispõem dos conhecimentos e ferramentas equivalentes aos de um investigador em um laboratório. Além disso a mediação busca proporcionar aos visitantes, situações que desenvolvam a motivação intrínseca, ou seja um interesse pessoal motivado pela importância social atribuída aos temas apresentados, para futuros aprofundamentos no aprendizado das ciências reunindo conhecimentos das diversas situações que a sociedade possa oferecer, seja na escola, seja por outros meios educativos.

## Considerações Finais

Nossas observações iniciais permitem destacar algumas considerações: as concepções prévias dos visitantes estão fundamentadas em suas experiências com pigmentos e, ao observarem a mistura de cores provenientes de luzes, isto gera um estado inicial de ansiedade e estranheza frente às constatações que não dialogam com o senso comum e suas expectativas. Nosso papel enquanto mediadoras neste momento é auxiliar os visitantes para que transformem esta ansiedade frente ao desconhecido em curiosidade e um convite à investigação.

Após a fase de observação de reações dos diferentes públicos e de entrevistas, a fase final é a elaboração de um Caderno de Orientações para educadores (pais, professores e mediadores museais) sobre Cores que começamos a pensar e devemos finalizar até o término de nossa atuação nestes espaços.

A utilização da metodologia orientada pelos referenciais teóricos foi útil para proporcionar uma atividade interativa e diferenciada, que causa interesse, curiosidade e motiva os visitantes para o ato de 'experimentar a ciência' entre grupos da maior parte dos visitantes.

## Referências

BASSOLI, F. Atividades práticas e ensino-aprendizagem de ciência (s): mitos, tendências e distorções. Ciência &amp; Educação, Bauru, v. 20, n. 3, p. 579-593, jan. 2014. Disponível em: &lt;http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S151673132014000300579&amp;script=sci\_abstract&amp;tlng=pt&gt;. Acesso em: 24 jun. 2018.

BERNARDO, L. M. Histórias das Luzes e das Cores, 3 volumes, U. Porto Editorial, Portugal, Porto, 1ª edição, 2010.

BONATTO, M. P. O. et. al., Avaliação: E Estudos de Públicos de Museus e Centros de Ciências. Caderno do Museu da Vida, 2003

CARVALHO, A. M. P., (org.). Ensino de ciências por investigação: Condições para implementação em sala de aula. Cengage Learning, São Paulo, 2013

COSTA, G. G. et al. Caixa de cores para o estudo de mistura de luzes coloridas Física na Escola, v. 9, n. 2, 2008.LORETO, E; SARTORI, P. Cad. Bras. Ens. Fís., v. 25, n. 2: p. 266-286, ago. 2008.

PEDROSA, I. Da cor a cor inexistente. 10ª edição, Rio de Janeiro, SENAC Nacional, 2009.

PEDROSA, I. O universo da cor. Rio de Janeiro: Ed. SENAC Nacional, 2003. Link: &lt;http://www.tlachac.com/ART/ColorContrast\_DA.html#comp&gt;.

PEREIRA, M. V.; MOREIRA, M. C. Atividades prático-experimentais no ensino de Física. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, Rio de Janeiro, v. 34, n. 1, p. 265-277, abr. 2017. Disponível em: &lt;https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/2175-7941.2017v34n1p265&gt;. Acesso em: 24 jun. 2018.