CAPACITAÇÃO DE PROFESSORES PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS: UMA EXPERIÊNCIA COM BRINQUEDOS CIENTÍFICOS

## CAPACITAÇÃO DE PROFESSORES PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS: UMA EXPERIÊNCIA COM BRINQUEDOS CIENTÍFICOS

## TEACHERS TRAINING FOR SCIENCE TEACHING IN THE FIRST YEARS: AN EXPERIENCE WITH SCIENTIFIC TOYS

Wagner da Cruz Seabra Eiras 1*

Paulo Henrique Dias de Menezes 2*

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, Campus Juiz de Fora/Departamento de Educação e Ciências, wagner.seabra@ifsudestemg.edu.br

2 Universidade Federal de Juiz de Fora/Departamento de Educação, paulo.menezes@ufjf.edu.br

## Resumo

Neste trabalho apresentamos resultados parciais de uma pesquisa que está sendo desenvolvida com o objetivo de compreender a dinâmica de transferência de uma nova metodologia de ensino de ciências - baseada na construção de brinquedos científicos - para a prática escolar de professoras dos anos iniciais do Ensino Fundamental. Essa metodologia está sendo difundida por meio de um projeto de extensão, denominado 'Brinca Ciência', que conta com o apoio da CAPES e é desenvolvido pelo Centro de Ciências da Universidade Federal de Juiz de Fora em parceria com o Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, Campus Juiz de Fora. Os sujeitos desta pesquisa são professoras que lecionam ciências no 4 e 5 anos do Ensino Fundamental, em escolas da rede o o pública municipal, que participam de um curso de capacitação vinculado a esse projeto. O curso foi organizado em módulos que visam proporcionar, ao mesmo tempo, a capacitação das professoras e a aplicação dos conhecimentos adquiridos em turmas piloto, como forma de praticar a transposição daquilo que é aprendido no curso para sala de aula. Nesta pesquisa, temos acompanhado as ações dessas professoras desde o início do curso, coletando dados por meio de questionários, registros audiovisuais e observação participante. Aqui apresentamos um breve perfil dessas professoras, suas considerações sobre o ensino-aprendizagem de Física e uma análise parcial dos primeiros encontros do curso de capacitação. Os resultados preliminares permitem considerar que a apropriação de uma nova prática educativa pode ser considerada um reflexo das ações desenvolvidas no curso de capacitação. Quanto mais próximas estiverem as novas propostas metodológicas da realidade educacional das escolas, maiores serão as chances de uma implementação satisfatória.

Palavras-chave : Capacitação de Professores, Brinquedos Científicos, Ensino de Ciências, Ensino Fundamental.

## Abstract

This work presents partial results of a research that is being developed with the aim of understanding the dynamics of transfer of a new methodology of science

teaching - based on the construction of scientific toys - to the practice of teachers in the first years of basic education. This methodology is being disseminated by means of an extension project, called "Science Play", which has the support of CAPES and is developed by the Science Center of the Federal University of Juiz de Fora in partnership with the Federal Institute of Education, Science and Technology of the Southeast of Minas Gerais, Juiz de Fora campus. The subjects of this research are teachers who teach science during the fourth and fifth years of basic education in public municipal schools, who participates of the training course linked to that project. The course was organized in modules that develop at the same time, the teachers training and the application of knowledge gained in the pilot classes as a way to practice implementing to the classroom what was learned during the course. In this research, we have followed the actions of these teachers since the beginning of the course, collecting data through questionnaires, audiovisual recordings and participant observation. Here we present a brief profile of these teachers, their considerations about teaching and learning of Physics and a partial analysis of the first meetings of the training course. The preliminary results support the view that the appropriation of a new educational practice can be considered a reflection of the actions developed during the training course. The closer the new methodological proposals are of educational reality of schools, the greater will be the chances of a satisfactory implementation.

Keywords : Teachers Training, Science Toys, Science Education, Basic Education.

## O Ensino de Ciências no Ensino Fundamental

A Educação Básica tem por finalidade desenvolver e assegurar ao educando uma formação indispensável para o exercício da cidadania, fornecendo-lhes meios para se desenvolver na sociedade. Nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), o Ensino Fundamental corresponde ao nível intermediário da Educação Básica e um de seus objetivos gerais é capacitar o aluno para perceber-se integrante, dependente e agente transformador do ambiente, identificando seus elementos e as interações entre eles. Nesse segmento, cabe ao ensino de Ciências a responsabilidade de capacitar o educando a compreender os processos naturais e aqueles decorrentes da tecnologia, para que seja um cidadão crítico, atuante e capaz de distinguir a necessidade e o uso correto dessa tecnologia e dos recursos naturais daqueles prejudiciais ao equilíbrio da natureza e do homem.

De acordo com Lorenzetti e Delizoicov (2001), os conhecimentos científicos, e a sua respectiva abordagem nos anos iniciais do Ensino Fundamental, são aliados à tarefa de fazer o aluno ler e compreender o universo. Esses autores consideram a alfabetização científica nesse segmento como um 'processo pelo qual a linguagem das Ciências Naturais adquire significados, constituindo-se um meio para o indivíduo ampliar o seu universo de conhecimento, a sua cultura, como cidadão inserido na sociedade.' (LORENZETTI; DELIZOICOV, 2001, p. 8-9).

Ainda, segundo esses autores, a alfabetização científica pode e deve ser desenvolvida desde o início do processo de escolarização, mesmo antes que a criança saiba ler e escrever. Nesse sentido, considera-se o ensino de Ciências como um importante aliado para o desenvolvimento da leitura e da escrita das crianças, pois ajuda a atribuir sentido e significados às palavras e aos discursos.

Apesar da considerada relevância do ensino de ciências para educação das crianças, a pesquisa nesta área de conhecimento não tem priorizado estudos sobre os anos iniciais do Ensino Fundamental. De acordo com Hamburguer (2007) a preocupação dos pesquisadores dessa área, até os últimos anos do século XX, estava concentrada basicamente nos anos finais do Ensino Fundamental e no Ensino Médio. Mesmo quando isso acontece (NASCIMENTO; BARBOSA-LIMA, 2006; ROSA, C.; ROSA, A.; PECATTI, 2007; ZANON; FREITAS, 2007), há uma grande dificuldade em transferir os resultados desses estudos para a sala de aula. Os obstáculos são vários, dentre os quais se destaca a precária formação em ciências das professoras e professores. Diferente das licenciaturas específicas, a graduação em pedagogia forma o professor generalista para atuar nas diversas áreas do conhecimento, sendo priorizadas a linguagem e a alfabetização. Nesses cursos, a formação em ciências ocorre por meio de uma ou duas disciplinas de fundamentos de ciências naturais. Por isso, ressaltamos aqui a importância das iniciativas de formação continuada voltadas para esse seguimento de ensino.

Estamos investigando uma dessas iniciativas que pretende capacitar professoras que atuam no 4º e 5º anos do Ensino Fundamental para uma atuação mais efetiva no ensino de ciências. O objetivo geral do estudo é investigar a dinâmica da transferência de uma nova metodologia de ensino de ciências baseada na construção de brinquedos científicos - para as suas práticas educativas em sala de aula. Neste trabalho apresentamos a primeira parte dessa investigação, em que apresentamos o perfil e as concepções dessas professoras em relação ao ensino-aprendizagem de física e uma analise parcial dos registros da primeira fase do curso.

## Breve descrição do curso de capacitação

A iniciativa de capacitação partiu de um projeto de extensão, intitulado 'Brinca Ciência', vinculado ao Centro de Ciências da Universidade Federal de Juiz de Fora. O Centro de Ciências da UFJF é um órgão multidisciplinar que desenvolve e apoia atividades relacionadas à educação científica em todos os níveis de ensino, contribuindo para a formação inicial e continuada de professores da Educação Básica e para o desenvolvimento de estudos vinculados à inovação dessa modalidade de ensino. No espaço físico do Centro de Ciências funciona um parque/museu interativo, aberto à visitação pública, com diversos brinquedos que exploram o conhecimento científico presente nos fenômenos naturais. Os principais frequentadores desse espaço são alunos do Ensino Fundamental em visitas agendadas por seus professores.

O projeto Brinca Ciência foi concebido pelo professor Aníbal Fonseca - a 1 pedido da prefeitura municipal de Santo André - para desenvolver conceitos científicos em crianças do 4º e 5º anos do Ensino Fundamental. O Brinca Ciência trabalha os conteúdos científicos a partir da construção de brinquedos que exploram fenômenos físicos cotidianos. Para isso, a equipe do professor Aníbal projetou 32 brinquedos científicos (16 para alunos do 4º ano e 16 para alunos do 5º ano) e dois livros-manuais (KLISYS, et al., 2010) que orientam a confecção dos brinquedos e exploram o conhecimento científico neles envolvidos.

Em Santo André, o projeto é desenvolvido na Escola Parque Sabina e atende todos os alunos do 4º e 5º anos das escolas da rede municipal de ensino. As oficinas são realizadas por monitores especializados - chamados de formadores que orientam a confecção dos brinquedos, explicam seu funcionamento e ajudam a identificar o contexto científico envolvido, relacionando-o ao cotidiano. A cada oficina realizada as crianças ganham os brinquedos científicos que produziram. Segundo NETO, et al. (2011) o envolvimento do aluno com a atividade, sua motivação e a emoção que experimenta, constituem elementos que favorecem a criatividade, a imaginação, a postura investigativa e a aprendizagem significativa.

Para a realização do projeto de extensão no Centro de Ciências da UFJF, a prefeitura municipal de Santo André autorizou a utilização dos brinquedos e dos livros-manuais desenvolvidos para o projeto Brinca Ciência. Porém, a proposta do projeto do Centro de Ciências da UFJF é outra. Ao invés de trabalhar diretamente com os alunos, a ideia é capacitar professores que lecionam ciências no Ensino Fundamental para que eles próprios possam desenvolver as atividades com seus alunos na própria escola. Para isso, foi planejado um curso de capacitação organizado em dois módulos. O primeiro módulo, para as atividades do 4º ano, teve início em abril deste ano. O segundo módulo será realizado a partir de agosto e irá desenvolver as atividades do 5º ano.

Para cada módulo foram planejados 20 encontros de três horas. Em cada encontro são confeccionados dois brinquedos. A primeira fase de cada módulo possui 10 intervenções, assim distribuídas: 08 encontros com os professores; 01 encontro com alunos de turmas piloto - escolhidas entre os participantes do curso realizado no Centro de Ciências (C.C.); e 01 encontro com os alunos das turmas piloto, realizado nas escolas. Essas intervenções foram organizadas de maneira que após 04 encontros realizados com os professores, fosse realizado um encontro com as turmas de alunos no Centro de Ciências e outro com os mesmos alunos em suas escolas. A segunda fase de cada módulo é constituída dos 10 encontros restantes, que serão realizados com os alunos das turmas piloto no Centro de Ciências e nas escolas de origem, sob a responsabilidade dos professores regentes das turmas.

Foram disponibilizadas 20 vagas para cada módulo. A seleção dos cursistas ficou a cargo da Secretaria Municipal de Educação de Juiz de Fora (SME-JF), que divulgou o curso e enviou convites para as escolas. Para o primeiro módulo do curso foram inscritas 15 professoras que se dispuseram a participar voluntariamente do projeto. Para isso, a SME-JF liberou essas professoras de suas atividades docentes nas tardes de quarta-feira.

As professoras recebem todo material do curso, constituído por um livrobase do projeto Brinca Ciência, um DVD contendo instruções sobre a montagem dos brinquedos e sobre os conteúdos que abordam e 16 kits de brinquedos científicos. Os kits são entregues dois a dois a cada atividade realizada no Centro de Ciências. A equipe de docentes do curso foi constituída por professores da UFJF e do IF Sudeste MG - Campus Juiz de Fora. As atividades foram distribuídas de acordo com o cronograma abaixo.

TABELA 1: cronograma do primeiro módulo

As atividades são desenvolvidas pelos docentes do curso de acordo com o roteiro apresentado no livro-base:

- 1. Motivação, por meio de uma questão a ser investigada.
- 2. Construção do brinquedo científico com o propósito de responder à questão proposta.
- 3. Descrição da construção do brinquedo científico.
- 4. Explicação sobre o seu funcionamento.
- 5. Relação entre ciência e cotidiano.

Os encontros com as turmas piloto foram pensados para avaliar a transferência da nova metodologia, pelas professoras, para a sala de aula. Para isso, foram sorteadas quatro turmas regulares do 4 ano do Ensino Fundamental o entre as professoras que frequentam o curso. As professoras responsáveis por essas turmas desenvolvem uma atividade com seus alunos no Centro de Ciências da UFJF e outra em suas escolas de origem. O desenvolvimento dessas atividades é acompanhado pelas demais cursistas e pelos docentes do curso.

## Metodologia de pesquisa

Paralelamente ao curso, está sendo desenvolvida uma pesquisa, com abordagem etnometodológica crítica (FLICK, 2009), que visa acompanhar, analisar e avaliar a forma como as professoras se apropriam do conhecimento científico e das atividades para aplicação em sala de aula. Nessa perspectiva, o pesquisador ocupa o papel de observador participante do processo estudado. Os dados estão sendo coletados por meio de múltiplos recursos, que envolvem:

- a) Registros das notas de campo e cópias de materiais produzidos no desenvolvimento do curso.
- b) Registro audiovisual do curso de formação nas dependências do Centro de Ciências da UFJF e nas escolas das turmas piloto.
- c) Entrevistas semi-estruturadas e questionários aplicados aos participantes do curso.

Para realização desta investigação, todas as professoras assinaram um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) em que autorizam a coleta de dados e aceitam participar voluntariamente da pesquisa.

## Desenvolvimento da pesquisa

Neste trabalho apresentamos a primeira parte desta investigação que objetivou traçar um perfil geral do grupo de professoras e fazer uma análise global das primeiras observações coletadas nos seis primeiros encontros. Os dados aqui analisados foram coletados por meio de questionário aplicado no primeiro dia do curso - antes do início das atividades - e por observações dos docentes registradas em notas de campo.

## Perfil do grupo investigado

- O questionário utilizado já havia sido validado em outras investigações realizadas pelo Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências da UFJF e é constituído por questões objetivas e abertas a fim de obter informações sobre características pessoais e profissionais de professores que lecionam ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental. Para preservar a identidade das professoras participantes do curso nesta análise, elas serão designadas pela sigla PA (professora-aluna).
- O grupo investigado é constituído por 15 professoras que lecionam ciências no 4 ano do ensino fundamental da rede municipal de ensino de Juiz de Fora, MG. o Quatorze professoras possuem curso superior, sendo nove em Pedagogia, três em Normal Superior, uma em Ciências Biológicas e uma em História/Geografia. Doze professoras fizeram curso de pós-graduação lato-sensu em Educação ou em Psicopedagogia e uma delas possui pós-graduação stricto-sensu, em nível de Mestrado em Educação. Entendemos que essa formação esteja relacionada ao plano de carreira da rede de ensino local que prevê incentivos para qualificação dos docentes em nível de pós-graduação.

Trata-se de um grupo de professoras bastante experiente. Dez delas atuam no magistério há mais de 15 anos. A maioria das professoras (12) leciona outras disciplinas além de Ciências.

Em relação ao conhecimento de Física aprendido no Ensino Médio, nove delas consideram como razoável ou ruim, ressaltando-se as seguintes justificativas:

'Muito teórico' (PA.5)

'O professor faltava sempre e as aulas eram substituídas por outros conteúdos'. (PA.3)

'Era baseado em fórmulas e textos, onde os alunos decoravam'. (PA.14)

'Por não ter tido a oportunidade de vivenciar o que aprendi de forma concreta'. (PA.9)

Três professoras afirmaram não ter estudado Física no Ensino Médio e outras três classificaram o conhecimento de Física aprendido nesse nível de ensino como bom ou ótimo.

Em relação à formação em Física obtida em cursos de graduação ou pósgraduação, doze professoras afirmaram que não ocorreu, porque não havia disciplinas referentes a esse campo do conhecimento no currículo regular do curso. A partir dessas afirmações, podemos inferir que o grupo de professoras possui uma frágil formação em Física.

- As disciplinas dos cursos de licenciatura em pedagogia, geralmente, priorizam a área de ciências biológicas. Corroborando com esta afirmativa doze professoras consideraram a Física ou a Química como os conteúdos de ciências

mais difíceis de ensinar, enquanto onze professoras escolheram Ecologia/Ambiente ou Biologia como conteúdos mais fáceis. Treze professoras afirmaram que enfatizam mais em suas aulas os temas relacionados à vida, ao ambiente, ao ser humano e à saúde, que são eixos temáticos da área de Ciências Naturais dos PCN.

Apesar disso, doze professoras reconhecem que a Física é um conteúdo escolar importante, porque contribui para formação básica do cidadão. As outras três professoras consideram, pelo menos, uma contribuição parcial dessa área de conhecimento. Isso mostra que, apesar das dificuldades de seu entendimento, a Física ainda é considerada um conhecimento relevante para formação básica das pessoas.

Quanto ao desenvolvimento de conteúdos de Física nas aulas de Ciências do Ensino Fundamental, quatorze professoras consideram que é importante tratar desses conteúdos, ressaltando-se as seguintes justificativas:

O ser humano necessita entender o funcionamento e a razão de ocorrerem alguns fenômenos. (PA.15)

Para contribuir na formação do aluno como cidadão. (PA.13)

Porque faz parte do dia a dia das pessoas. (PA.7)

Apenas uma professora considerou não ser importante o desenvolvimento de conteúdos de Física nas aulas de Ciências do Ensino Fundamental, argumentando que:

[...] não há tempo para isso, pois os alunos têm aula de biblioteca, informática, etc. Com isso, ficamos com as aulas reduzidas. (PA.1)

## Análise preliminar

A partir dos dados coletados por meio do questionário e dos registros das notas de campo das primeiras atividades, tecemos aqui algumas considerações a título de uma análise preliminar que será aprimorada posteriormente em outra fase da pesquisa.

As professoras apresentaram-se entusiasmadas para o curso de extensão. Apesar disso, algumas delas demonstraram desconfiança e preocupação em ter que estudar conteúdos de Física que depois terão que repassar para seus alunos. Essa desconfiança remete à pré-concepção histórica de que a Física é um conhecimento de difícil entendimento, principalmente nos nível mais elementares da Educação Básica. Por outro lado, temos percebido um esforço das professoras para tentar traduzir os conhecimentos presentes nos brinquedos científicos para uma linguagem acessível aos alunos do Ensino Fundamental. Nessas tentativas as professoras atuam como colaboradoras dos docentes, porque elas, mais do que qualquer outro, conhecem muito bem o perfil e as necessidades de seus alunos. Essa interação tem produzido, inclusive, propostas de alterações dos conteúdos do livro-base.

Em nossas observações, percebemos que, apesar de os docentes responsáveis pelo curso chamarem sempre a atenção sobre a necessidade e a importância da leitura do livro-base para a realização das atividades, as professoras - quando recebiam o material para a montagem dos brinquedos - iniciavam a confecção do brinquedo de forma desordenada, tentando realizá-la intuitivamente ou a partir do auxílio dos docentes ou pela observação e repetição das ações de outras colegas. Esse comportamento é bem próximo daquele esperado para os alunos, principalmente, por se tratar de atividades que geram produtos. Por isso, não

importava as orientações do livro-base, mas sim a montagem do brinquedo que, depois de terminado de forma satisfatória, era exibido como um troféu. Esse tipo de comportamento despertou um espírito colaborativo entre as professoras que auxiliavam umas as outras. As dificuldades decorrentes da montagem do brinquedo sem a leitura do livro-base eram sempre evidenciadas pelos docentes, para que as professoras tivessem consciência da importância desta ação na hora de realizar a atividade com seus alunos.

Depois da confecção dos brinquedos, os docentes do curso procuravam explicar e discutir os conceitos físicos envolvidos na atividade e a sua relação com o cotidiano das pessoas. Durante essas explicações surgiam muitas dúvidas. As professoras faziam perguntas para melhor entender o conteúdo abordado e também sobre como transmitir esse conhecimento para os seus alunos. Ao final de cada seção, as professoras têm demonstrado satisfação com as explicações recebidas.

Até o momento, já foram realizadas duas atividades com as turmas piloto, uma no Centro de Ciências e uma nas escolas. Nessas atividades, as professoras tiveram oportunidade de exercitar aquilo que aprenderam. Na avaliação que realizamos, consideramos que nas duas ocasiões as professoras demonstraram segurança na condução e no desenvolvimento das atividades com seus alunos. Percebemos também uma preocupação das professoras em incentivar os alunos para a leitura do livro-base antes da confecção dos brinquedos. Ação que não era executada pela maioria delas no curso de capacitação.

A realização das atividades com as turmas piloto, aumentou a motivação das professoras. Aquelas que eram responsáveis por essas turmas, relataram espontaneamente vários episódios decorrentes da satisfação de seus alunos ao realizarem as atividades. Essas professoras iniciaram projetos próprios com suas turmas. Uma delas está montando um portfólio com todas as ações decorrentes da realização do projeto 'Brinca Ciência' em sua escola e a outra, com a ajuda de seus alunos, montou cartazes com fotos dos alunos com seus brinquedos científicos.

## Considerações finais

A pesquisa que estamos desenvolvendo ainda se encontra na fase inicial. Os dados continuarão sendo coletados até o final do curso de capacitação. À medida que o estudo avançar, os parâmetros de análise serão aprimorados e novos referencias serão adotados.

Até aqui, podemos concluir que a apropriação de uma nova prática educativa pode ser considerada um reflexo das ações desenvolvidas no curso de capacitação. Quanto mais próximas estiverem as novas propostas metodológicas da realidade educacional das escolas, maiores serão as chances de uma implementação satisfatória. Dessa forma, entendemos que é de fundamental importância que professores e formadores possam dialogar continuamente sobre a articulação entre as ações propostas pela comunidade de pesquisadores e a realidade de sala de aula. Esse diálogo permite que esses sujeitos afetem e sejam afetados mutuamente por suas práticas, num processo de permanente colaboração.

Percebemos que a aplicação de uma nova metodologia pelo professor, no seu ambiente de sala de aula, quando compartilhada com outros colegas da academia e de outras escolas, constitui um valioso instrumento de capacitação, porque isso possibilita uma atitude investigativa em relação às suas ações e às

reações de seus alunos frente a essas ações, podendo com isto fortalecê-las, corrigi-las ou refutá-las. Essa postura investigativa foi observada nas atividades desenvolvidas com as turmas piloto. A cada passo, as professoras observavam a postura e a atitude de seus alunos para direcionar suas ações de forma mais eficiente. Em muitos momentos elas comentavam sobre essas reações com as outras professoras observadoras. Posteriormente, no retorno das atividades no Centro de Ciências, as professaras observadoras também comentaram sobre as metodologias e formas de controle dos alunos desenvolvidas pelas colegas.

Quanto ao aprendizado de Física, consideramos que o projeto Brinca Ciência tem trazido contribuições importantes para as professoras e seus alunos. Uma característica particular desse projeto é fato de gerar produtos - os brinquedos científicos - que permitem uma socialização do conhecimento desenvolvido na atividade com amigos e familiares. Entendemos que nessa socialização o conhecimento científico ganha ressonância e sentido prático, inexistentes nas ações educativas tradicionais.

## Referências

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