Autores

Barboza da Silva, C.F. (IFSP CPV) ; Oliveira, J.B. (IFSP CPV)

Resumo

O presente trabalho visa promover a alfabetização científica através da aplicação e avaliação da efetividade de atividades de cunho investigativo. Esta pesquisa irá contribuir para construção de mecanismos que auxiliem nas aulas de Química, bem como possibilitar a formação continuada de professores do ensino básico, além de subsidiar a formação inicial dos estudantes do curso de Licenciatura em Química, evidenciando que a metodologia de ensino adotada em aula tem influência na aprendizagem significativa dos alunos.

Palavras chaves

significativa; alfabetização científica; investigação

Introdução

A experimentação investigativa é uma metodologia bastante citada nos estudos mais recentes sobre experimentação e ensino de Ciências, pois permite que os alunos sejam mais ativos no processo de construção do conhecimento e que o professor passe a ser mediador ou facilitador desse processo. O objetivo das atividades experimentais investigativas é inserir os estudantes na interpretação da situação problematizadora a fim de conseguir solucioná-la, passando por diferentes etapas. Piaget propõe que a construção de conhecimentos pode ser sistematizada em equilibração, desequilibração e reequilibração, ao colocar situações- problema (desequilibrando os alunos) é que se tem subsídios para a busca da solução (reequilibração). O filósofo Bachelard propõe também que todo conhecimento é resposta de uma questão, essa questão deve estar dentro de sua cultura, envolvendo-o na busca de soluções e permitindo-o expor suas ideias (KASSEBOEHMER et al., 2015). Devido à natureza experimental das Ciências, em especial da Química, a utilização do método investigativo em aulas prática torna-se significativa, pois envolve os alunos com uma questão inicial, sendo esse o ponto de partida para a investigação, motivando-os para o aprendizado científico. A partir desse momento, os alunos são levados a elaborar uma (ou mais) hipótese(s) para serem testadas experimentalmente, para que tenham resultados e consigam respostas para o problema inicial (CARVALHO org., 2013). O ponto de partida para que o professor realize o planejamento da atividade investigativa é estabelecer os objetivos conceituais, procedimentais e atitudinais, pois essa metodologia tem fins pedagógicos e vai além do desenvolvimento de conteúdos e conceitos, espera-se que os alunos desenvolvam outras habilidades, como observação, formulação, teste, discussão, etc (OLIVEIRA, 2010 apud. SOUZA et al., 2013). Em seguida temos a elaboração da situação problema, que abordará o conteúdo escolhido e que deve ter procedimentos experimentais que permitam solucioná- la. Essa questão problematizadora é que norteará o trabalho investigativo dos alunos, por isso deve ser motivadora, fazendo-o projetar e identificar algo interessante a ser resolvido (SOUZA et al., 2013). Posteriormente, é preciso entender os conhecimentos e concepções que os alunos apresentam sobre o conteúdo abordado, para isso pode-se realizar uma avaliação diagnóstica ou uma atividade dinâmica para sondagem de conhecimentos prévios, como garantia para o professor/ mediador de que os alunos irão conseguir se desenvolver na investigação. Com as respostas dessa sondagem, se necessário, alguns autores defendem que, deve-se retomar alguns conteúdos, a fim de subsidiar os estudantes para as próximas etapas da atividade (SOUZA et al., 2013). Com isso, damos início as atividades pré-laboratório, nesse momento é apresentada aos alunos a situação problematizadora. Ao receber o problema é fundamental que o estudante tenha um momento individual de reflexão, descrevendo ideias de acordo com suas concepções. Depois, temos a etapa de construção da hipótese coletiva, que tem a finalidade de criar um mecanismo para que os estudantes exponham suas ideias e debatam, utilizando como ferramenta os conceitos já aprendidos, vencendo a timidez e dificuldade de argumentação, fazendo críticas de maneira respeitosa e coerente (CARVALHO org., 2013 apud. SOUZA et al., 2013). Essa hipótese é uma suposição, que terá sua veracidade testada experimentalmente, a fim de solucionar a situação problematizada. A construção da hipótese é baseada nos conhecimentos prévios dos alunos, que irão propor a metodologia a ser seguida. Nesse processo experimental investigativo o aluno vai tomando consciência de que suas próprias ações, a partir de sua hipótese, resolveram ou não o problema. Trata-se de um método que deixa o aluno com o papel ativo na construção de seu conhecimento, colocando-o para pensar, pesquisar e trabalhar, e não seguir um roteiro experimental pronto. Com a hipótese elaborada, os grupos passarão para a fase experimental, que pode ser demonstrativa pelo professor ou, como na maioria dos casos, realizada pelos próprios alunos. Nesse momento, os estudantes devem se preocupar em organizar um roteiro pré-laboratório, que quando concluído será colocado em prática, a fim de coletar e organizar os dados experimentais. A instituição de ensino deve conter os materiais que serão utilizados nos experimentos para solucionar a situação problematizadora, isso remete a etapa do planejamento da atividade, que é feita pelo professor/mediador. Após a coleta de dados, damos início as atividades pós-laboratório, que consiste na análise dos dados, conclusão e aplicação do conhecimento, sistematização de resultados e conclusões.

Material e métodos

Essa atividade investigativa foi dividida em cinco etapas. Definiu-se o conteúdo condutometria para desenvolvimento da atividade. Além disso, planejou-se como objetivos procedimentais a escrita do roteiro experimental, a utilização do aparelho condutivímetro, coleta e interpretação de dados, bem como apresentação de resultados. Planejou-se também o desenvolvimento de habilidades não cognitivas, competências socioemocionais, como observação, argumentação, trabalho em equipe e motivação. Aplicou-se individualmente o questionário a fim de observar os conhecimentos prévios dos alunos participantes sobre o conteúdo. Essas questões pré-laboratório foram dissertativas, a primeira apresentou uma curva obtida através de uma titulação condutométrica entre ácido forte e base forte, no qual os alunos deveriam identificar a variação da condutância (medida da condutividade da solução) e porque ela ocorre dessa maneira. Já a segunda questão apresentava outra curva, dessa vez obtida a partir de uma titulação condutométrica da mistura de ácidos (um forte e um fraco) e base forte, evidenciando a formação de três regiões em que a condutância varia, com isso os alunos deveriam identificar o porquê da formação dessas regiões e qual reação ocorre em cada uma delas, bem como o comportamento da condutância. Após todos terem entregue as questões pré-laboratório, foi distribuído individualmente a situação problematizadora, intitulada “Como determinar qual amostra de vinagre comercial (ácido acético) está adulterado com ácido clorídrico?”. Esse foi o problema pensado para que os alunos investiguem, apropriando-se de conhecimentos teóricos e práticos, a fim de obter resultados que respondam tal questionamento. Após a leitura da situação problematizadora, da apresentação dos materiais disponíveis e das amostras, os alunos individualmente preencheram o verso da folha que continha o espaço para que eles se identificassem, construíssem a hipótese de como investigariam qual amostra estava adulterada e por fim descreveriam o procedimento a ser realizado. Após a elaboração da hipótese e do procedimento individual, os estudantes formaram os grupos de laboratório. Entregou-se uma folha para cada grupo, a fim de discutir e definir a hipótese coletiva, além do procedimento experimental. Com o roteiro experimental desenvolvido por cada grupo, os alunos iniciaram as análises utilizando a técnica instrumental da condutometria. Pediu-se para que arquivassem os dados obtidos e pesquisarem em livros e na internet explicações a respeito das análises que realizaram, para que pudéssemos desenvolver na outra semana, a próxima etapa da sequência investigativa. Após esse momento, distribuiu-se as questões pós-laboratório, que consistiam apenas no apontamento da amostra de vinagre adulterada, bem como uma questão semelhante a do pré-laboratório, para que os alunos descrevessem as reações e a variação da condutância da mistura de ácidos (forte e fraco) e base (forte).

Resultado e discussão

Apresentar todas as respostas pré e pós-laboratório dos participantes é inviável, dessa forma, escolheu-se um estudante X, que se assemelha com o perfil da maioria das respostas, para demonstrar alguns pontos marcantes das etapas da atividade investigativa desenvolvida, evidenciando a aprendizagem ao longo do processo. Na Figura 1 está ilustrada a questão 2 da folha pré-laboratório, na qual apresenta-se uma curva de titulação condutométrica de uma mistura de ácido forte e fraco com base forte, mesmo procedimento que deveriam realizar posteriormente para identificar a amostra de vinagre adulterada com ácido clorídrico. Assim como na maioria das folhas entregues, as reações que ocorrem em cada região não foram acertadas e a não houve explicação para variação da condutância. Após as discussões dos resultados experimentais, com a contribuição dos grupos e esclarecimento de dúvidas, foi entregue aos participantes a folha pós-laboratório, na qual fica evidente a evolução no entendimento sobre a análise condutométrica, conforme está ilustrado na Figura 2. Dessa vez, após a sequência da atividade investigativa, esse aluno descreveu corretamente as reações que ocorrem durante a titulação condutométrica, especificou corretamente as regiões formadas, bem como o que ocorre com a condutância. Nesse processo, promoveu-se nesse aluno a alfabetização científica, ou seja, ele aprendeu utilizar uma técnica química instrumental e analisar seus dados, gerando assim resultados que concordam com a teoria científica. Na Figura 3, está ilustrado o percentual de acerto (desempenho) dos alunos nas questões pré e pós-laboratório. É válido ressaltar que houve participação de mais alunos na etapa pré- laboratório. A dificuldade inicial dos participantes com o conteúdo não é vista como um problema, mas sim como parte do processo de aprendizagem em uma atividade investigativa. Outro ponto marcante foi a diferença dos roteiros experimentais construídos individual e coletivamente, sendo o segundo em todos os casos mais completo, proveniente da argumentação de todo o grupo para atingir melhores resultados, partindo da contribuição das reflexões individuais feitas anteriormente a essa etapa.

Questão pré-laboratório respondida pelo aluno X


Questão pós-laboratório respondida pelo aluno X


Desempenho dos estudantes

Conclusões

Os resultados concordaram com o referencial teórico, demonstrando que atividades como essas enriquecem a formação docente, pois proporcionam uma reflexão acerca dessa metodologia ativa, a atividade investigativa, que diversifica a forma de ensinar, tornando os alunos protagonistas no processo de construção de seus conhecimentos. Uma atividade experimental investigativa envolve aspectos conceituais, procedimentais e atitudinais, que favorecem a formação completa, íntegra, do aluno participante. Além disso, desperta motivação para participação na aula de Química, pois a partir da proposta da situação problematizadora, os estudantes sentem-se impulsionados a resolvê-la, pesquisando e propondo soluções, oportunizando-se a adquirirem alfabetização científica.

Agradecimentos

IFSP pelo apoio financeiro através do programa de bolsa de ensino

Referências

CARVALHO, A. M. P. (org). Ensino de ciências por investigação: condições para implementação em sala de aula. São Paulo: Cengage Learning, 2013. 152 p.

CHASSOT, A. Alfabetização científica: questões e desafios para a educação. Ijuí: Editora Unijuí, 2000.

JESUS, Edislei Maria; VELOSO, Luana de Andrade; MACENO, Nicole Glock; GUIMARÃES, Orliney Maciel. A experimentação problematizadora na perspectiva do aluno: um relato sobre o método. Ciência em Tela, volume 4, número 1, 2011.

KASSEBOEHMER, A. C.; HARTWIG, D. R.; FERREIRA, L. H. Contém Química 2: pensar, fazer e aprender pelo método investigativo. São Paulo: Pedro & João Editores, 2015. 352 p.

OLIVEIRA, J. R. S. Contribuições e abordagens das atividades experimentais no ensino de ciências: reunindo elementos para a prática docente. Acta Scientiae, v.12, n.1, jan./jun. 2010. p. 139-156.

SOUZA, F. L.; AKAHOSHI, L. H.; MARCONDES, M. E. R.; CARMO, M. P. Atividades experimentais investigativas no ensino de química. Cetec capacitações, volume único, 90 p., 2013.