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Prática Educativa das Ciências Naturais

Autores Ronaldo Gazal Rocha Christiane Gioppo Vilma Maria Marcassa Barra

2009

© 2005 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais.

R672 Rocha, Ronaldo Gazal; Gioppo, Christiane; Barra, Vilma Maria Marcassa. / Prática Educativa das Ciências Naturais. /

Ronaldo Gazal Rocha; Christiane Gioppo; Vilma Maria Marcassa Barra. — Curitiba : IESDE Brasil S.A. , 2009.356 p.

ISBN: 85-7638-086-2

1. Ciências naturais. 2. Educação. I. Título. II. Gioppo, Chris-tiane. III. Barra, Vilma Maria Marcassa.

CDD 551.7

Todos os direitos reservados.IESDE Brasil S.A.

Al. Dr. Carlos de Carvalho, 1.482 • Batel 80730-200 • Curitiba • PR

www.iesde.com.br

SumárioSumário

Ícones Utilizados no Livro ................................................................................................... 6

Apresentação ........................................................................................................................ 7

Aprendendo a Questionar o Aluno ....................................................................................... 9Idéias Básicas ........................................................................................................................................... 9

Investigação no Ensino de Ciências ..................................................................................... 29Idéias Básicas ........................................................................................................................................... 29Conceituando Investigação ...................................................................................................................... 30Introduzir o Tópico .................................................................................................................................. 35Avaliar os Conhecimentos Prévios .......................................................................................................... 36Permitir a Exploração .............................................................................................................................. 38Levantar e Anotar as Questões ................................................................................................................ 38Classificar e Revisar as Questões ............................................................................................................ 38Selecionar uma Pergunta para Investigar................................................................................................. 38Levantar Possíveis Soluções .................................................................................................................... 38Identificar o que é Testável ...................................................................................................................... 39Selecionar Estratégias e Delinear um Plano ............................................................................................ 39Coletar Evidências e Dados ..................................................................................................................... 39Organizar os Dados e Encontrar Relações ............................................................................................... 39Elaborar Considerações e Recomendações ............................................................................................. 39Apresentar e/ou Comunicar os Resultados .............................................................................................. 39Comparar o Conhecimento Novo com o Conhecimento Anterior ........................................................... 40Aplicar o Conhecimento a Novas Situações ............................................................................................ 40Formigas como bioindicadores ................................................................................................................ 40

Desenvolvimento de Habilidades Científicas ...................................................................... 47O que ensinar em Ciências? ..................................................................................................................... 47Descobrindo “Coisas” pela Observação .................................................................................................. 48

Ensino por Ciclos ................................................................................................................ 61Envolvimento ........................................................................................................................................... 61Exploração ............................................................................................................................................... 62Explicação ................................................................................................................................................ 62Elaboração ou Aprofundamento .............................................................................................................. 63Avaliação ................................................................................................................................................. 63

Explorando o Pátio da Escola .............................................................................................. 71

Visita Dirigida ...................................................................................................................... 79O que caracteriza uma instituição não-formal de ensino? ....................................................................... 79Qual é o foco central da visita? ................................................................................................................ 79Por que visitar o local antecipadamente? ................................................................................................ 79

Aula de Laboratório ............................................................................................................. 85

Ensinando Assuntos Controversos ....................................................................................... 93

Atividades Lúdicas no Ensino de Ciências ..........................................................................103

Educação Ambiental e Cidadania ........................................................................................127

Estudando Ecologia .............................................................................................................151Clima Sofre com a Ação do Homem .......................................................................................................151

O Planeta em que Vivemos ..................................................................................................171Para começar a conversa! ........................................................................................................................171Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................171Conhecendo o assunto .............................................................................................................................172Descobrindo mais! ...................................................................................................................................175

Terra: Planeta Água ..............................................................................................................189Para começar a conversa! ........................................................................................................................189Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................189Conhecendo o assunto .............................................................................................................................190Descobrindo mais! ...................................................................................................................................192

Conhecendo Melhor as Plantas ............................................................................................209Para começar a conversa! ........................................................................................................................209Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................209Conhecendo o assunto .............................................................................................................................210Descobrindo mais! ...................................................................................................................................211

Estudando os Animais ..........................................................................................................223

Conhecendo Melhor o Corpo Humano ................................................................................241Para começar a conversa! ........................................................................................................................241Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................241Conhecendo o assunto .............................................................................................................................241Descobrindo mais! ...................................................................................................................................243

Estudando o Clima e o Tempo .............................................................................................261Para começar a conversa! ........................................................................................................................261Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................261Conhecendo o assunto .............................................................................................................................261Descobrindo mais! ...................................................................................................................................265

Estudando Astronomia .........................................................................................................279 Para começar a conversa! ........................................................................................................................279Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................279Conhecendo o assunto .............................................................................................................................279Descobrindo mais! ...................................................................................................................................284

Eletricidade: um mundo de recursos tecnológicos ...............................................................297Para começar a conversa! ........................................................................................................................297Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................297Conhecendo o assunto .............................................................................................................................299Descobrindo mais! ...................................................................................................................................302

Ciência no Cotidiano ............................................................................................................315Para começar a conversa! ........................................................................................................................315Desenvolvendo o tema .............................................................................................................................315Conhecendo o assunto .............................................................................................................................315

Referências ...........................................................................................................................345

Ícones Utilizados no Livro

ApresentaçãoApresentação

A s Ciências Naturais formam um campo de conhecimento vasto e, por vezes, complexo. Conso-lida-se como uma das áreas de maior produção de conceitos e de símbolos abstratos. Contudo, é capaz de fornecer, por meio da experimentação, as condições adequadas para os contatos

iniciais com esse mundo de noções e de concepções “vagas”. Visto dessa forma, o ensino das Ciências Naturais pode se transformar em um importante campo de estruturação lógica, em que a criança pode iniciar sua formação intelectual e atitudinal.

Na tentativa de integrar os conhecimentos próprios da área de Ciências Naturais com as expe-riências pedagógicas desenvolvidas em sala, este livro foi idealizado partindo-se de dois princípios: o da reflexão e o da prática educativa. Considerando que o aprendizado em Ciências Naturais pode ser iniciado em casa, na escola, na rua, no supermercado ou em qualquer outro lugar que freqüenta-mos. O conteúdo científico passou, então, a ser encarado como uma apropriação cultural importante para viver bem em sociedade e para compreender muitos dos mecanismos que nos fazem agir. O co-nhecimento científico, então, apresenta-se como um conhecimento teórico-prático que não pode ser encarado de forma dissociada, mas sim como elemento de integração didática na disciplina e entre os diversos outros campos de formação.

Este livro foi elaborado pensando em você, professor da Educação Infantil e dos ciclos iniciais do Ensino Fundamental. Conhecedores da necessidade de reorientar a atual prática docente nas Ci-ências Naturais, buscamos integrar conteúdos já conhecidos às modernas concepções de alfabeti-zação científica, preconizando o uso de variadas abordagens metodológicas. Nosso objetivo maior é despertar em você, professor, o interesse pelo avanço da Ciência. Não pretendemos transformá-lo em um cientista, mas viabilizar meios para que possa ter acesso à produção científica contemporânea integrada ao trabalho no espaço educacional.

Assim, consideramos que os mais diferentes objetos e fenômenos podem ser utilizados pelos alunos das séries iniciais para desenvolver uma observação refinada, uma apropriação crítica de sabe-res, bem como a possibilidade de compreensão real desse campo de conhecimento. Tomamos por base o fato de que o ato de experimentar permite que a criança manipule objetos, desenvolva os sentidos, acrescente mais conhecimentos àqueles já reconhecidos, faça inferências e deduções, meça e avalie grandezas de diferentes ordens, enfim, as atividades sugeridas têm a objetividade de contribuir de maneira significativa para o desenvolvimento físico e intelectual de nossos alunos.

Organizamos o livro em duas partes: a primeira enfatiza diferentes estratégias metodológicas do ponto de vista teórico, articulando-as ao conhecimento científico utilizado nas nossas escolas. Na segunda parte, privilegiamos as atividades práticas, que favorecem o desenvolvimento de habilidades científicas específicas de maneira inter-relacionada aos processos de aquisição formal de conhecimen-to. Nesse sentido, destacamos a utilização de uma iconografia própria que lhe permitirá identificar ra-pidamente as principais Habilidades que se buscou enfatizar em cada um dos conteúdos abordados. A apresentação de ícones específicos deve ser encarada como um elemento orientador e, ao mesmo tempo, facilitador da sua aprendizagem. É importante ainda ressaltar que as atividades propostas não foram estabelecidas para séries específicas, mas para serem realizadas e debatidas em grupo, nas mais diferentes séries, com as devidas adequações que se fizerem necessárias.

Inicialmente, cada texto apresenta aspectos importantes a serem considerados antes de se apro-fundar na temática ou de se trabalhar de forma prática o assunto. Os experimentos podem – e devem

– ser realizados tanto por professores como por alunos e devem permitir o reconhecimento de noções científicas básicas. Como mais um elemento de orientação, cada experimento ou atividade proposta traz consigo uma lista de Princípios a partir dos quais se pode trabalhar de forma mais concentrada um determinado objetivo. Nos Textos Complementares, procuramos contextualizar a área em ques-tão ao conhecimento científico moderno e, por fim, nos Textos das atividades de Aprofundamento, incluímos questões que permitem uma discussão coletiva mais sólida e abrangente. Acrescentamos, ainda, ao longo dos textos, uma série de referências de bibliografias e de endereços eletrônicos (links) que lhe permitirão a você ampliar sua visão sobre o conteúdo trabalhado, bem como articular as di-versas partes do livro, tanto no que diz respeito à abordagem teórica como à metodológica.

Convencidos de que a aprendizagem em Ciências pode ser uma atividade prazerosa e, ao mes-mo tempo, enriquecedora, apresentamos este livro na esperança de poder contribuir para sua forma-ção docente.

Os Autores

Investigação no Ensino de Ciências

Christiane Gioppo

Idéias Básicas

N esta aula, aprenderemos um pouco sobre a investigação como estratégia de ensino. Veremos o papel do professor, do aluno e do ambiente na investigação, e também faremos atividades referentes ao processo de investigação.

Os objetivos dessa aula são:

reconhecer o papel dos professores e alunos durante as atividades de investigação;

reconhecer as características do ambiente da sala de aula para promover atividades de inves-tigação;

identificar o ciclo de investigação;

aplicar as duas primeiras etapas do ciclo numa atividade de modelagem de formigas.

Vamos imaginar duas turmas da mesma escola tendo aulas de Ciências com dois professores totalmente diferentes. A primeira turma tem um professor bastante tradicional, que fala durante a aula inteira enquanto a turma toda está em silêncio. A sala tem carteiras dispostas em fileiras e cada aluno senta atrás do outro sem poder interagir com os colegas. Os alunos, às vezes, podem se mostrar desinteressados com o assunto e, algumas vezes, ficam em silêncio e, em outras, caminham pela sala e nem sequer pegam o caderno ou o livro da disciplina.

Na sala no final do corredor, existe um professor recém-formado que tem conhecimento mais aprofundado sobre as aulas de investigação. Esse professor abriu o laboratório empoeirado da escola, jogou fora todos os reagentes perigosos que estavam com prazo de validade vencido e resolveu usar a sala do laboratório como sua sala ambiente. Ele dispôs as carteiras formando grupos, arrumou um espaço para o quadro mural das atividades da semana e criou o canto das curiosidades. Nessa sala ambiente, todos os alunos conversam sobre o trabalho que devem desenvolver e fazem perguntas ao professor, que percorre os grupos tirando suas dúvidas e os apóia em suas propostas de trabalho.

As figuras que seguem representam esses dois tipos de sala. Os círculos que ilustram os exem-plos de classe representam as carteiras e as cores, o nível de integração que o professor tem com a turma. Os círculos mais escuros representam alunos com quem o professor interage mais, os de cor cinza representam alunos com quem o professor interage de forma mediana, e os mais claros repre-sentam a pouca interação do professor.

Pensando no contraste entre estas duas turmas, você pode entender o valor do ambiente adequa-do para a aula centrada na investigação e também identificar algumas características que professores


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e alunos devem ter. Se você listar as diferenças dos papéis de cada um, poderá verificar que, na sala construtivista, os alunos fazem perguntas, fazem observações, trabalham de forma coo-perativa, e apresentam suas idéias aos colegas. O professor pode ser caracterizado porque faz questões que exigem alto nível de raciocínio dos alunos e atua como facilitador, explorando os interesses da turma.

Conceituando InvestigaçãoPara os cientistas, a investigação é constituída por diversos modos nos quais

eles estudam o mundo natural e propõem explanações baseadas em evidências desses estudos.

Para os estudantes, a investigação refere-se às atividades nas quais eles de-senvolvem conhecimento e entendimento das idéias científicas, assim como en-tendimento de como os cientistas estudam o mundo natural.

Para o Conselho Nacional de Pesquisa dos EUA (NRC, 1996), investiga-ção refere-se aos diversos modos pelos quais cientistas estudam o mundo natural e propõem explanações baseadas em evidências de seus trabalhos. Investigação refere-se também às atividades dos estudantes, nas quais eles desenvolvem conhe-cimento e entendimento das idéias científicas, assim como entendimento de como os cientistas estudam o mundo natural.

A investigação é uma atividade multifacetada, que envolve observar, pergun-tar, examinar livros e outras fontes de informação para ver o que já é conhecido, planejar investigações, revendo o que já se sabe à luz de evidências experienciais, usando ferramentas para analisar e interpretar dados, propor respostas, explica-ções, previsões e finalmente comunicar os resultados. A investigação requer iden-tificação do que é assumido, do uso do pensamento crítico e lógico e considera explicações alternativas. Os alunos estarão engajados em aspectos selecionados do processo investigativo enquanto conhecem o modo científico de conceber o mundo natural, mas eles também devem desenvolver a capacidade de conduzir investigações completas.

Mesmo que a investigação seja uma estratégia recomendada, ela não pode ser usada com exclusividade para se ensinar ciência. Os professores deveriam usar diferentes estratégias para desenvolver o conhecimento, o entendimento e as atitudes dos alunos. Conduzir atividades com envolvimento físico não garante que elas sejam de investigação. Realizar leituras sobre a ciência incompatíveis com a investigação também não garante. A aprendizagem não pode ser garantida por uma única estratégia de ensino ou experiência de aprendizagem.

A figura 1 a seguir mostra o ciclo construtivista de investigação.


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Figura 1: Ciclo de investigação adaptado de Llewellyn (2002)


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Vamos ver agora, com mais detalhes, algumas características listadas por Llewellyn (2002) como desejáveis aos alunos, professores e ao ambiente da escola para permitir atividades de investigação.

Papel dos alunos em atividades de investigaçãoO papel do aluno é central na atividade de investigação; isto quer dizer que,

quando observamos a turma fazendo atividades de investigação, os alunos:

agem como pesquisadores e investigadores;

tomam para si a responsabilidade por sua própria aprendizagem;

trabalham em grupos;

usam raciocínios de alto nível (análise, síntese e avaliação, segundo as categorias de Bloom);

mostram interesse pela ciência;

tomam decisões sobre como apresentar seu trabalho;

demonstram de formas variadas a compreensão do conteúdo e das habi-lidades adquiridas.

Papel do professor nas atividades de investigaçãoA habilidade e a competência do professor são imprescindíveis nas aulas com

investigação. São os professores que preparam o ambiente, estimulando os alunos para a aprendizagem. Quando observamos professores que usam estratégias de investigação, nós geralmente observamos um estilo de apresentação diferenciado. Nota-se que há organização, habilidades de questionamento e até mesmo a lingua-gem corporal é diferente. Algumas características desses professores são:

limitam o uso de aula expositiva e instrução direta para momentos nos quais a atividade não pode ser ensinada com envolvimento físico ou não tem características de investigação;

planejam suas atividades e são centrados no assunto, mas flexíveis para fazer a mediação das questões dos alunos;

avaliam o conhecimento prévio dos alunos antes de começar a aula, e usam tais conhecimentos como base para introduzir os assuntos;

estudam os comentários dos alunos e ficam atentos aos conceitos alterna-tivos que possam aparecer durante a aula;

levam em consideração os interesses dos alunos e baseiam as aulas nas pressuposições dos alunos;

baseiam a nova informação que será investigada nos conhecimentos pré-vios dos alunos;

iniciam a discussão de classe com questões para provocar o raciocínio crítico;


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fazem perguntas que requerem habilidade de raciocínio;

usam o tempo de espera1 ao invés de interromper o aluno no meio da resposta;

pedem aos alunos para clarear as idéias ou explicar melhor o assunto ao invés de simplesmente falarem a resposta correta;

agradecem a contribuição dos alunos, fazendo reforço positivo às respostas;

fazem perguntas que permitem a continuidade do raciocínio, ao invés de simplesmente dizer “tá”, “obrigado”, ou repetir a resposta do aluno;

estabelecem as regras de trabalho em conjunto com a turma e as colocam à vista de todos;

estabelecem rotinas diárias para interação do grupo, assim como para entregar materiais e pegá-los;

arrumam os lugares dos alunos para trabalhos em grupo;

focalizam a aula em atividades de resolução de problemas relevantes e interessantes;

movem-se pela sala, indo de grupo em grupo;

encorajam os alunos a construírem investigações próprias;

quando conversam com pequenos grupos, abaixam-se para fazer contato visual e estar no mesmo nível dos alunos;

valorizam as respostas dos alunos;

mantêm os alunos em atividades, fazendo com que eles debatam sobre o que acharam, testem e questionem suas conclusões;

usam o tempo da aula de forma eficiente;

integram conteúdos de Ciências com habilidades processuais e estraté-gias de resolução de problemas, assim como Matemática, Lógica e ou-tros assuntos;

são facilitadores, mediadores, iniciadores, enquanto modelam comportamen-tos como os de investigação, de curiosidade, e ainda de desejo de saber;

usam fontes primárias de informação ao invés de livros didáticos;

usam recursos de dentro e de fora da escola;

encorajam habilidades de comunicação, como falar e escutar;

ajudam os alunos a usarem mapas conceituais, a criarem modelos para ex-plicar informações novas e demonstrarem os conhecimentos adquiridos;

avaliam o desempenho dos alunos de formas variadas, monitorando o progresso dos alunos continuamente;

ajudam os alunos a avaliar seus próprios progressos.1 O tempo de espera refe-

re-se ao tempo que o professor dá para o aluno res-ponder a uma questão feita durante a aula. Recomenda-se que este tempo seja de cin-co a sete segundos a partir da questão elaborada.


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Características de uma sala de aula centrada em investigação

Com base nas características de professores e alunos, é possível perceber que a sala de aula não pode mais ser aquela sala tradicional, com as carteiras enfi-leiradas. As salas centradas em investigação são sempre descritas como centradas na aprendizagem e são interativas. Para tentar entender, pergunte-se: como você saberia se entrasse numa sala em que os alunos desenvolvem investigação? Como seria o arranjo das carteiras? Onde estaria a mesa do professor? Como esta classe seria diferente de outras classes?

Criando um ambiente de investigaçãoTente desenhar uma sala de aula centrada em investigação. Você pode fazer

uma espécie de planta baixa, ou simplesmente um desenho da sala. Coloque as carteiras, a mesa do professor e os centros de aprendizagem. Antes de continuar a leitura, vamos ver sua versão deste ambiente.


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Não existe uma única possibilidade para se criar uma classe que permite a investigação, mas existem algumas coisas comuns que você pode procurar nessas salas. A lista abaixo apresenta algumas idéias:

Questões do tipo “O que acontece se...” ou “eu gostaria de saber...” po-dem ser colocadas em diferentes pontos da sala.

Mapas conceituais podem ser colocados nas paredes.

Trabalhos realizados pelos alunos podem ser colocados na sala.

Carteiras arranjadas em grupos de duas, três ou quatro cadeiras.

O que se espera do comportamento dos alunos poderia ficar na parede, em cartazes.

Alguns centros de aprendizagem para trabalho individual ou em grupo. Por exemplo, a sala poderia ser dividida em diferentes áreas com mesas temáticas, como uma mesa com jogo educativo, uma mesa com lupa ou microscópio e algo para o aluno observar.

Livros de ficção, revistas e outros tipos de recursos nas prateleiras.

A mesa do professor ao lado, ou no fundo da sala, ao invés de ficar na frente.

Uma caixa ou mesa para coletar os materiais e diários dos alunos.

Materiais e equipamentos colocados de forma acessível em containers ou organizadores plásticos.

Uma área colocada separadamente para os projetos em andamento.

Se possível, recursos audiovisuais, como: filmadoras e gravadores para registrar as apresentações dos alunos.

Pelo menos um computador para acessar informações além das que exis-tem no âmbito escolar, ou, pelo menos, programas que contenham figu-ras ou jogos educativos.

Agora, compare essa lista com o que você desenhou.

Que itens você poderia acrescentar em seu desenho?

Não se esqueça de pensar nas passagens e no fácil acesso dos alunos às di-ferentes áreas. Faça com que o lugar seja seguro e agradável.

Introduzir o TópicoPara introduzir um tópico, é necessário que o professor chame a atenção

do aluno para aquele assunto e o instigue a conhecer mais. Isto pode ocorrer de diversas formas, por meio da discussão de um vídeo, ou por uma vivência com os alunos, ou leitura de recortes de jornal, ou, ainda, por uma simples modelagem em massinha, que é a nossa atividade final.


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Avaliar os Conhecimentos PréviosÉ importantíssimo que o professor avalie os conhecimentos que os alunos

já possuem sobre determinado assunto, porque muitos alunos trazem informações equivocadas ou distorcidas dos conceitos que serão estudados. Muitos pesquisa-dores em ensino de Ciências, há décadas, têm centrado esforços em identificar as idéias mais comuns dos alunos em temas conhecidos (POSNER et al., 1982). A forma mais usada pelos professores para avaliar o conhecimento prévio é por meio de pré-testes. Muitos pesquisadores usam entrevistas individuais ou em grupos para investigar tais conhecimentos, mas, em sua sala de aula, você poderia listar no quadro as idéias dos alunos sobre o assunto, ou usar outro tipo de atividade em que o aluno pudesse demonstrar o que sabe.

A atividade de modelagem é interessante porque tanto pode fazer parte da introdução do tópico aos alunos, como investigar os conceitos prévios que eles têm a respeito do conteúdo que será abordado, e é por meio da pontuação final que você poderá perceber o que eles sabem sobre a anatomia de uma formiga.

Modelando uma formiga operáriaEsta atividade tem como objetivo familiarizar os alunos com a anatomia da

formiga.

Para a modelagem de uma formiga, precisaremos de:

massa de modelar

bolinhas de isopor

canudinhos de refrigerante

cerdas de escova de cabelo

copinhos de plástico

tesouras

placas de Petri

formigas

lupa

Comece a atividade usando massinha de modelar e proponha que os alunos modelem em grupo uma formiga operária. Explique que o modelo deve ser o mais realístico e detalhado possível.

Dê aproximadamente 10 minutos para que o grupo desenvolva a atividade. Deixe à disposição dos alunos todos os materiais e deixe que eles façam a formiga da forma que quiserem.


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Ao final da modelagem, dê alguns minutos para que os grupos circulem pela sala, observem a modelagem dos colegas, e percebam os detalhes, as semelhanças e diferenças de cada modelo. Depois, entregue aos alunos as placas de Petri com formigas e uma lupa para que os alunos possam ir acompanhando. Você pode usar ainda um desenho completo do animal, ou uma figura em transparência. O desenho abaixo é bastante minucioso, mas você pode usar apenas os itens que identificou em sua pontuação.

Figura 2: anatomia da formiga

(BU

ENO

, 199

8)Agora, com a turma toda, vá dizendo a pontuação para cada item. Abaixo,

desenvolvemos uma pontuação sugestiva, mas você pode usar mais ou menos de-talhes de acordo com o nível da turma.

Pontuação sugestiva:

Corpo dividido em cabeça, tórax e abdômen (+10 pontos).

Presença de asas (-20 pontos: formiga operária não tem asas).

A formiga operária tem características bastante específicas e é um dos poucos insetos que não possuem asas, mas não fale sobre isso antes da atividade e espere para ver o que os alunos modelarão.

Três pares de patas (+10 pontos).

Patas colocadas fora do tronco (-15 pontos. As patas ficam apenas no tronco).

1 par de antenas (+10 pontos).

Você poderia ainda explorar os olhos, o tipo de aparelho bucal, enfim... use o detalhamento que lhe for mais conveniente nesta etapa. Ao final, peça aos alu-nos que corrijam os erros na modelagem e exponha os resultados da turma para que toda a escola possa ver.


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Permitir a ExploraçãoNeste momento, é importante que os alunos possam ler um pouco sobre o

assunto, podem ser livros, revistas, sites, artigos ou enciclopédias. O professor pode ajudar e fornecer os materiais, mas evite expor o assunto. Se necessário, faça exposições bastante curtas de um assunto introdutório e dê tempo aos alunos para que busquem as informações em outros locais.

Levantar e Anotar as QuestõesQuando os alunos procuram em diversas fontes, outras dúvidas começam a

surgir e os alunos têm interesses diversificados. Procure anotar todas as questões para depois discutir com a turma.

Classificar e Revisar as QuestõesDas perguntas que surgiram, geralmente há muitas coisas diferentes. Seria

impossível investigar todas elas, o tempo seria inviável e o interesse da turma ficaria disperso. O mais adequado é você classificar as perguntas em três grandes blocos:

Questões que precisam ser revisadas. São aquelas que ainda precisam de mais pesquisa bibliográfica, mais informações, e de um redirecionamen-to ou foco.

Questões que necessitam de um especialista. São aquelas que não podem ser respondidas no âmbito da sala de aula, necessitam de um cientista com vasto conhecimento na área.

Questões prontas para investigar. São questões que podem ainda ser am-plas e necessitar de um foco, mas são viáveis para a sala de aula e as condições ou nível de ensino no qual você está trabalhando.

Selecionar uma Pergunta para InvestigarDas questões prontas para investigar, verifique por qual delas a turma se

interessa mais, qual poderia englobar melhor os conteúdos a serem desenvolvidos ou que contém as condições mais compatíveis à sua realidade na escola.

Levantar Possíveis SoluçõesNeste momento, você discutirá com a turma o que eles acham que irá acon-

tecer, qual será a resposta que eles esperam encontrar. Na verdade, este seria o momento de levantamento de hipóteses. Anote todas elas para comparar com os resultados quando chegarmos ao final.


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Identificar o que é TestávelEntre as hipóteses levantadas pelos alunos, há muitas coisas que não podem

ser verificadas, não podem ser testadas, estão muito fora do alcance da escola. Então, é preciso selecionar pelo menos uma das hipóteses que pode ser testada, ou avaliada no tempo e nas condições que você tem na escola.

Selecionar Estratégias e Delinear um PlanoAo selecionar estratégias, estamos delineando uma metodologia de trabalho,

ou, no nosso caso, de pesquisa. Esta etapa é bastante importante, porque, se sua metodologia não funcionar, você poderá não conseguir resultados que respondam à questão, e a pesquisa perde o sentido. Não adianta também planejar algo mira-bolante que não será possível cumprir. Mantenha os “pés no chão” e planeje algo possível no tempo, espaço e condições de trabalho disponíveis.

Coletar Evidências e DadosNesta etapa, você irá a campo, ou ao laboratório, e também aos livros para

coletar os dados que irão ajudá-lo a responder a questão.

Organizar os Dados e Encontrar RelaçõesNessa tarefa, você irá identificar animais ou plantas, se for o caso, e organi-

zará os dados coletados na forma de tabelas, gráficos e esquemas. Procurará tam-bém as relações entre os dados coletados. Relações que ajudarão você a responder à questão escolhida. Este momento é ideal para usar o laboratório ou sala ambien-te, é aqui que você trará a turma de volta com os materiais e dados coletados e poderá analisar tudo com tranqüilidade.

Elaborar Considerações e RecomendaçõesHoje em dia, não usamos mais o termo conclusões, porque sabemos que a

ciência é uma atividade que não tem um final fixo e imutável, necessita sempre ser revisada e ampliada; por isso, você irá elaborar suas considerações finais para esta investigação e também poderá indicar os aspectos que ainda precisam de mais estudo e aprofundamento.

Apresentar e/ou Comunicar os ResultadosOutro aspecto extremamente importante do ciclo de investigação é a apre-

sentação dos resultados. É neste momento que os cientistas são avaliados por seus


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pares e, no caso dos alunos, é neste momento que o aluno apresentará tudo o que aprendeu. Os alunos aprendem cerca de 90% do conteúdo quando ensinam seus colegas e apresentam o assunto. Então, essa etapa é essencial para a consolidação do conhecimento construído.

Comparar o Conhecimento Novo com o Conhecimento Anterior

Neste ponto, você poderá retornar à fase 2, Avaliar os conhecimentos pré-vios, e também à fase 7, Levantar possíveis soluções, e comparar o que os alunos pensavam no início do processo com o que eles pensam depois da investigação. Você poderá verificar se houve mudança no pensamento dos alunos em aspectos específicos.

Aplicar o Conhecimento a Novas Situações

Nem sempre você conseguirá observar esta etapa, mas isto poderá acontecer se buscar integrar os conteúdos e as investigações com os assuntos do cotidiano; assim, a investigação deixará de ser apenas uma atividade da sala de aula e pas-sará a fazer parte da vida do aluno, incorporando-se aos conhecimentos, atitudes e valores que o aluno possui. A aplicação do conhecimento escolar a uma nova situação, dentro ou fora da escola, é a comprovação de que esse conhecimento está integrado e consolidado nos construtos daquele aluno.

Vamos ver agora algumas destas etapas aplicadas a uma atividade de inves-tigação que pode ser realizada na escola.

Formigas como bioindicadoresAs formigas, assim como diversos animais, podem ser indicadores de pro-

blemas ambientais. Nesta atividade, a turma irá investigar diversas áreas em que há presença de formigas (não formigueiros) dentro da escola e correlacionar essas informações com o tipo de solo e o tipo de vegetação. Esta investigação permite analisar as relações entre os seres vivos (sistema biótico) e não-vivos (sistema abiótico) e pode revelar o estresse do ambiente. Quando uma base de dados sobre o assunto for construída para a escola, o mesmo estudo pode ser feito em vários anos subseqüentes e revelar as mudanças no ambiente. O protocolo usado por en-tomologistas e geólogos é o mesmo usado aqui, mas cuidado, há alguns tipos de formiga muito perigosos, como as formigas vermelhas.


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Estudo das populações e da biodiversidadeÁreas naturais com grande quantidade de vegetação geralmente têm maior

diversidade de formigas, mas alguns fatores, como a luz do sol, temperatura e cli-ma, também são importantes. As populações de formigas também são influencia-das pelas características do solo, como pH, textura (granulação) e porosidade. Por outro lado, as formigas também mudam o ambiente, fazendo ninhos, depositando material orgânico que, quando se decompõe, vai fornecer material para as plantas.

Inicie a atividade pedindo aos alunos que dêem sugestões para descobrir o número e os tipos de formiga que há no pátio da escola. Discuta vantagens e des-vantagens de cada método sugerido para contar as formigas.

Os dois métodos mais comumente utilizados são:

contar as formigas encontradas no solo num quadrado demarcado;

contar as formigas que caem numa armadilha dentro do quadrado.

Faça os alunos andarem pela escola procurando por formigas e formiguei-ros, observando cores, tamanhos e formas diferentes, notando os diferentes am-bientes, luz e sombra, arbustos e árvores. Eles devem anotar as informações no caderno, e ao retornar à sala, devem elaborar um relatório sobre o que viram, identificando cada área.

Em outra aula, os alunos podem fazer um brainstorm sobre os fatores que influenciam os locais em que as formigas vivem na escola, em relação à luz do sol, umidade, tipo de solo e abundância de comida. Faça-os usar o que eles obser-varam na aula anterior.

Depois, separe os alunos em grupos que irão investigar abundância e diversi-dade de formigas em ambientes comparáveis. Faça cada grupo elaborar sua própria questão de pesquisa. Assim, um grupo pode perguntar: formigas preferem a luz do sol ou a sombra? Enquanto outro grupo pode perguntar: formigas preferem área perto dos arbustos ou a grama?, ou: que tipo de solo as formigas preferem: areia, argila, húmus? Cada grupo vai estudar uma variável ambiental em particular. No entanto, é importante enfatizar que a relação entre os seres vivos e não-vivos de-pende de muitos fatores diferentes, por isso, durante a atividade, é importante que o professor lembre a turma (mais de uma vez) para observar outras relações com o ambiente e anotar em seus cadernos.

Os alunos devem anotar em seus cadernos o que eles es-peram encontrar como reposta para sua questão.

Para fins de exemplo, nós escolhemos a questão:

Haverá um maior número e variedade de formigas perto dos arbustos ou na grama?

Predição (hipótese): Vamos encontrar formigas mais perto dos arbustos porque é mais fácil de encontrar comida nos restos de folha, embaixo dos arbustos e para que elas se escondam dos predadores.

Brainstorm: técnica de discussão em grupo que se vale da contribui-ção espontânea de idéias por parte de todos os participantes, no intui-to de resolver algum problema ou de conceber um trabalho criativo. (Fonte: DICIONÁRIO HOUAISS da Língua Portuguesa. Rio de Ja-neiro: Objetiva, 2001)


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Materiais necessários para a atividade: Copos de plástico para usar como armadilhas

Uma solução salina supersaturada e algumas gotas de detergente para quebrar a tensão superficial da água e para as formigas ficarem presas

Etiquetas para as armadilhas

Canetas à prova d’água

Fita métrica ou trena para medir a área

Seis estacas de madeira para a marcação da área e delimitação dos qua-drantes

Barbante para amarrar nas estacas e fechar a área

Sessenta pedaços de 50 cm de altura de arame grosso, cortado, com plás-tico colado na ponta, fazendo uma bandeirinha para fazer as marcações a cada meio metro do grid

Palitos de dente

Lentes de aumento (10x)

Pratos de plástico descartáveis brancos

Pequenas pás ou ferramentas de jardim

Bandeja

PreparaçãoEscolha um local não muito movimentado, longe do parquinho ou da quadra

de esportes da escola. O local deve ter alguma área com sombra e com grama e lembre-se de ter certeza de que a direção da escola aprova este trabalho.

Método de coletaAs armadilhas precisam ser montadas para que as formigas morram e pos-

sam ser identificadas e contadas. A atividade pode ser feita sem matar as formi-gas, mas você precisará de uma gelatina de petróleo para isso.

Prepare a solução salinaAdicione sal à água fervida até que o sal não se dissolva mais e você possa

vê-lo dentro da água (solução supersaturada). Deixe esfriar. Coloque algumas go-tas (5 ml) de detergente líquido para cada 1 litro de solução. Isso faz com que as formigas vão para o fundo do copo quando caírem na armadilha.

ArmadilhasPodem ser usados copos de plástico de 250 ml. É importante que todos os

copos sejam do mesmo tamanho e cor e tenham bordas retas. Numere-os usando


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uma caneta à prova d’água. Use pás ou ferramentas de jardim para fazer buracos no chão. Os buracos devem ser da altura do copo, as bordas do copo não podem ficar salientes e tome cuidado ao fechar as laterais do buraco, para que fique bem ajustado ao copo e não deixe a terra cair. Coloque o líquido no final. A armadilha deve ficar pelo menos 24 horas no local. Tome cuidado ao retirar o copo do buraco para que o líquido não caia e coloque os copos numa bandeja para levar de volta à sala de aula. Se as áreas forem bem diferentes, então coloque as armadilhas no formato de T, ao invés de colocar uma em cada quadrante. Assim, você poderá avaliar melhor o local mais arborizado.

Preparação do grid no localColoque as estacas formando um quadrado de 10 m por 10 m. O local deve

ter árvores, arbustos, grama, terra etc. Quanto maior for a variedade de cobertura vegetal, mais rica será a investigação.

Feche o quadrante com barbante ou corda de nylon.

Para fazer as marcações a cada metro, você pode usar os arames e grudar as bandeirolas de plástico na ponta.

Use uma bandeirola para cada metro (por fora do grid.)

Para separar o grid em quatro quadrantes, use o barbante ou corda de nylon e divida-o em quatro quadrantes. Coloque durex colorido de metro em metro, ou, se você tiver várias bandeirolas, pode usar para marcar de metro em metro as divisões internas do grid.

Desenhando o grid no papelPrepare, numa folha milimetrada ou num papel A4, um quadriculado con-

tendo 10 quadrados na horizontal e 10 quadrados na vertical. Use a folha toda para isso. Comece a marcação no ponto zero, à esquerda, na parte de baixo da folha.

Marque a posição das armadilhas no centro de cada quadrante. Agora, ini-cie sua observação indicando a cobertura vegetal do local para cada quadrinho dos quatro quadrantes.


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Veja o exemplo a seguir.

Em seguida, conte os animais que estão andando sobre cada quadrante. Identifique as árvores, e arbustos e procure verificar a altura de cada um.

Após 24 horas, você pode voltar às armadilhas. Coloque os copos na bande-ja e carregue cuidadosamente para a sala. Despeje o conteúdo dos copos no prato plástico descartável e procure identificar o que encontrou. Não se esqueça de ano-tar em cada copo qual o quadrante a que pertencia. Veja o exemplo a seguir:


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Q1 Q2 Q3 Q4Formigas pretas 2 1 3 2

Formigas vermelha 3 4 2 3

Saúva 1 1 0 2

Fede-fede 2 1 0 0

Mosquito 2 2 1 3

Mosca 1 0 1 2

Abelha 0 0 1 0

Grilo 1 0 0 0

Cigarra 0 0 0 1

Some ao conteúdo do copo os demais animais encontrados andando sobre o quadrante.

Agora, volte ao laboratório e compare:

o tipo de cobertura vegetal com a variedade de animais encontrados em cada quadrante;

o tipo de solo com a variedade de animais encontrados em cada quadran-te e a incidência de sol e umidade com a variedade de animais.

Você pode ainda medir a temperatura ambiente e testar a umidade do solo, se desejar.

Depois de observar os resultados e compará-los com a cobertura vegetal, a que conclusões a turma chegou?

Os alunos que têm pré-concepções sobre as formigas geralmente ficam sur-presos com os resultados. A maioria espera encontrar mais formigas perto da can-tina da escola do que em outros ambientes, por causa da quantidade de comida, mas é fácil verificar que nem sempre é possível encontrar formigueiros próximos das mesas ou em ambientes com calçada, porque o solo está bem compactado nesta área, e as formigas preferem outros ambientes com solo mais fofo.

Para finalizar, gostaríamos de refletir um pouco sobre os espaços dentro e fora da escola. Veja que este capítulo utilizou um espaço de sala de aula normal para o início da investigação, um espaço externo para a coleta de dados e um espaço de laboratório para a análise dos dados. Queremos, com isso, dizer que o laboratório não é um espaço fechado, com mesas apropriadas e equipamento caro. É sim um espaço de investigação, qualquer que seja ele, dentro ou fora da sala de aula. Se o ambiente for preparado para instigar a curiosidade do aluno e ajudá-lo a investigar, esse espaço é mais importante e eficiente do que uma sala empoeirada com vidrarias em prateleiras trancadas. O laboratório deve ser mais do que um es-paço físico, ele deve ser um ambiente qualquer que permita a alunos e professores trabalharem de forma investigativa.


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BUENO, O. C. Formigas urbanas: comportamento das espécies que invadem as cidades brasileiras. Revista Vetores e Pragas, ano 1, n. 12, p. 13-16, 1998. (Também disponível em: <http://www.rc.unesp.br/ib/ceis/comportamento.html>. Acesso em dez. 2004).

AS FORMIGAS. Disponível em: <http://geocities.yahoo.com.br/petdalire/53.html>. Aces-so em: dez. 2004.

1. Pense numa outra atividade semelhante a essa que poderia ser feita com alunos das Séries Iniciais. Escreva sua sugestão e apresente para os colegas da turma no próximo encontro.

prática educativa das ciências naturais - videolivraria.com.br · explorando o pátio da escola...

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