Quais os benefícios que a experimentação pode trazer para a construção da aprendizagem em Ciências pelos alunos no ensino fundamental?

1. INTRODU��O

A quest�o relacionada ao ensino de Ci�ncias no in�cio do processo de escolariza��o (anos iniciais do ensino fundamental), etapa correspondente �s idades de seis a nove anos, tem sido amplamente debatida na literatura brasileira. Questiona-se se a crian�a teria condi��es para discutir esses conte�dos (Fumagalli, 1998); se os cursos de forma��o de professores para essa etapa escolar estariam atendendo a essa demanda (Rosa, Perez y Drum, 2007); se a concep��o de Ci�ncia apontada nos livros e manuais did�ticos estaria de acordo com a vis�o atual apregoada para o ensino de Ci�ncias (Del Pozo, 2010); quais os objetivos desse ensino (Sasseron y Carvalho, 2008); e, quais as metodologias mais indicadas para contemplar esses conte�dos (Lorenzetti, 2000).

Essa �ltima quest�o parece ter ganhado espa�o frente a diferentes perspectivas, especialmente no que diz respeito a defesa anunciada na legisla��o nacional de que contemplar conte�dos de Ci�ncias contribui para a forma��o � cidadania, oportunizando � crian�a melhores condi��es de compreender e atuar no mundo em que vive (Bizzo, 2007). Em termos espec�ficos do uso das atividades experimentais como ferramenta did�tica, destaca-se que sua import�ncia nos diferentes n�veis de ensino � ressaltada por pesquisadores, pais, professores e at� mesmo pelos pr�prios estudantes. Autores como Pinho-Alves (2000), Gaspar y Monteiro (2005), Borges (2002), Rosa (2011), entre outros, apoiados em diferentes vertentes te�ricas, inferem que a utiliza��o de tais atividades proporciona aos alunos assumirem um papel ativo no processo de ensino e aprendizagem, destacando que estimula o desenvolvimento do racioc�nio, favorece a forma��o do pensamento cr�tico, estimula o questionamento, exercita a criatividade e contribui para que os alunos aprendam a resolver problemas. Al�m disso, Rosa (2001) aponta que a realiza��o de atividades experimentais proporciona a intera��o social por meio de atividades de natureza colaborativa e cooperativa, evidenciando a import�ncia de uma aprendizagem social apoiada na perspectiva da troca e do aprender com o outro.

Independente do vi�s que se esteja defendendo, o uso desse tipo de atividade parece ser consensual para grande parte dos pesquisadores, especialmente em termos dos seus benef�cios para a constru��o do conhecimento no campo das Ci�ncias. Especificamente em rela��o aos anos iniciais, sua utiliza��o tem sido defendida como estrat�gia did�tica que desempenha um importante papel no desenvolvimento cognitivo dos alunos e na forma��o de sujeitos cr�ticos e participativos na sociedade, somando-se ao mencionado no par�grafo anterior.

Contudo, mesmo que a realiza��o de atividades de natureza experimental no ensino de Ci�ncias seja considerada parte importante do processo de constru��o do conhecimento nessa �rea, sua presen�a no ide�rio dos professores desse n�vel de escolariza��o tem sido, no m�nimo, problem�tica. O estudo de Rosa et al. (2007) revelou que, dificilmente, os professores recorrem a essas atividades, apontando como causas a forma��o acad�mica deficit�ria nessa �rea e a pouca ainidade que os professores desse n�vel de escolaridade apresentam com os conte�dos de Ci�ncias. De acordo com o estudo que investigou professores em servi�o no interior do Rio Grande do Sul, a realiza��o de pr�ticas experimentais necessita ser fomentada desde a etapa de forma��o do professor como forma de sua perpetua��o como estrat�gia de ensino.

Outra quest�o que tem merecido destaque quando o assunto � o ensino de Ci�ncias, especialmente quando se trata de envolver conte�dos vinculados � F�sica e � Qu�mica nos anos iniciais, � se as crian�as dessa idade teriam condi��es cognitivas de compreens�o desses conte�dos. Tal quest�o � pertinente, uma vez que as atividades experimentais propostas em manuais e livros did�ticos, muitas vezes, s�o estruturadas a partir de conhecimentos envolvendo a abordagem interdisciplinar em Ci�ncias, levando a que os professores optem por n�o realiz�-las, em virtude de seus julgamentos sobre as poss�veis dificuldades dos alunos para compreender. Rosa, Rosa e Pecatti (2007) destacaram essa dificuldade e anunciaram que, em grande parte das vezes, a dificuldade est� relacionada � concep��o do professor, mais do que a compreens�es de alunos.

Sobre tais diiculdades, Fumagalli (1998), ao defender a inclus�o de conte�dos de F�sica e Qu�mica, al�m dos tradicionais de Biologia, menciona que tal possibilidade assenta-se em dois aspectos: primeiro, pelo fato de que a ci�ncia estudada nessa etapa da escolariza��o n�o � a mesma ci�ncia dos cientistas, sofrendo uma transposi��o did�tica para se aproximar das condi��es de aprendizagem dos alunos; segundo, porque para as crian�as apresentarem condi��es de compreens�o dos conhecimentos do mundo cient�fico, basta possibilitar que elas construam, na sua estrutura cognitiva, representa��es suficientes do mundo real, de modo que tais conhecimentos encontrem suporte para se ancorar. Para a autora, � nessa etapa de escolariza��o que a ci�ncia deve ser fomentada e finaliza, enfatizando a import�ncia de desenvolver atividades, visando � compreens�o dos conhecimentos cient�icos de ci�ncias, � medida que se busca retomar as ideias espont�neas das crian�as.

Carvalho (1998), na mesma dire��o, anuncia e defende tal possibilidade, mostrando que as crian�as n�o necessitam compreender os conhecimentos na forma como esses foram elaborados pelos cientistas, pois o processo cognitivo evolui constantemente, proporcionando a reorganiza��o desse conhecimento, avan�ando para o conhecimento mais amplo. Em outras palavras, o contato da crian�a com os conhecimentos em Ci�ncias pode ocorrer de forma a considerar que futuramente elas ir�o retom�-los e ampliar de modo a complementar o conceito. O foco nesse n�vel de escolariza��o � proporcionar o primeiro contato da crian�a com os conte�dos de Ci�ncias.

Diante do exposto e considerando que o tema j� vem sendo fomentado h�, pelo menos, vinte anos, o presente trabalho investiga junto a teses e disserta��es brasileiras o modo como as atividades experimentais t�m sido exploradas nesses estudos, confrontando-as com o discutido na legisla��o nacional e na literatura especializada. O foco do estudo ica por conta da an�lise das tend�ncias expressas por esses trabalhos em termos de concep��es epistemol�gicas presentes nas atividades experimentais e o modo com os documentos nacionais fazem refer�ncia a essas atividades. Para isso desenha-se uma pesquisa do tipo bibliogr�ica de modo a buscar estudos que envolvem o tema atividades experimentais no ensino de Ci�ncias nos anos iniciais.

Dessa forma o artigo foi estruturado a inicialmente reletir sobre a concep��o de atividades experimentais na voz de pesquisadores e documentos nacionais; na continuidade, apresenta-se a pesquisa realizada junto a teses e disserta��es e identificam-se os estudos relatados neste texto; e, ao final, tecem-se as considera��es finais na forma de reflex�o dos estudos identificados na pesquisa e o apregoado pelos autores e legisla��o nacional.

2. AS ATIVIDADES EXPERIMENTAIS EM CI�NCIAS: A VOZ DOS PESQUISADORES E DOS PAR�METROS CURRICULARES NACIONAIS

Ao discutir o processo hist�rico relacionado ao ensino de Ci�ncias no Brasil, Rosa e Rosa (2012) mostram que, mesmo frente aos diferentes objetivos e concep��es que permearam esse ensino ao longo dos anos, a experimenta��o sempre esteve atrelada a ele. Situa��o que tamb�m foi anunciada por Del Pozzo (2010) ao destacar que, mesmo frente aos diferentes enfoques dados ao ensino de Ci�ncias, especialmente a partir da d�cada de 1950, todas as abordagens tiveram um componente metodol�gico comum: a experimenta��o, mesmo que apresentando concep��es distintas.

Essa import�ncia dada �s atividades experimentais vinculadas ao ensino de Ci�ncias pode ser percebida, tamb�m, nas pesquisas nacionais. � vasta a literatura que traz discuss�es e propostas did�ticas voltadas ao uso das atividades experimentais no ensino de Ci�ncias. Contudo, percebese que a �nfase das pesquisas ainda permanece associada ao ensino m�dio, seguido pelo ensino fundamental – s�ries inais e, somente na sequ�ncia, s�o inclu�das os anos iniciais do ensino fundamental. Apenas recentemente, surgem artigos envolvendo a educa��o infantil.

Tal percep��o � referenciada pela pesquisa desenvolvida por Silva e Rosa (2016) em que � apresentada uma revis�o nos trabalhos, envolvendo a experimenta��o na educa��o b�sica, para os �ltimos dez anos (2007-2016). Na pesquisa analisou-se onze peri�dicos nacionais dispon�veis on-line, classificados como Qualis A1, A2 e B1 no sistema Qualis da Coordena��o de Aperfei�oamento de Pessoal de N�vel Superior (Capes), base de dados 2014, encontrando-se 69 estudos na tem�tica. Desses, sete estavam relacionados ao ensino fundamental, 45 ao ensino m�dio, dez ao ensino superior e sete vinculados a relex�es te�ricas.

Mesmo que a tem�tica tenha ocupado lugar no cen�rio nacional, percebe-se que a forma como ela deve ser inserida no ide�rio do professor de Ci�ncias tem se revelado distinta e associada a diferentes perspectivas te�ricas. Moraes (1998) destaca que, ao longo da hist�ria, diferentes concep��es se mostraram associadas ao uso da experimenta��o no ensino, as quais foram identificadas pelo autor como: demonstrativa, empirista-indutivista, dedutivista-racionalista ou cons- trutivista.

A demonstrativa est� associada ao modelo fortemente arraigado ao empirismo, no qual a observa��o representa a fonte de conhecimento. O modelo, conforme destacado por Pinho-Alves (2000), est� atrelado � vis�o de Arist�teles, ao inferir as sensa��es como o ponto de partida do processo de conhecimento. No ensino de Ci�ncias, Rosa e Rosa (2010) inferem que “seu uso foi mais difundido no ensino de Ci�ncias nas escolas entre a metade do s�culo XIX e a metade do s�culo XX, �poca em que os equipamentos experimentais tinham alto custo e costumavam ser apresentados pelo professor em laborat�rios did�ticos de F�sica, que pouco lembram os de hoje” (p. 3-4). As atividades demonstrativas t�m sofrido cr�ticas na literatura, contudo, autores mais recentes t�m resgatado seu modelo e inferido uma vis�o de atividade de compartilhamento, ou seja, aquela em que n�o h� necessidade de manuseio por parte dos alunos de materiais e equipamentos para sua realiza��o (Monteiro, Monteiro y Gaspar, 2003; Ara�jo y Abid, 2003; Gaspar y Monteiro, 2005).

A vis�o empirista–indutivista tem sua origem no paradigma positivista e �, tamb�m, associada ao empirismo aristot�lico, atribuindo forte valor � observa��o e � experimenta��o como fontes de conhecimento. Com rela��o � utiliza��o dessa concep��o epistemol�gica no ensino, Gil-P�rez (1996) ressalta que ela desvalorizou a criatividade do trabalho cient�ico ao evidenciar o conhecimento cient�ico como verdade inquestion�vel. Rosa e Rosa (2010) destacam que, nessa concep��o, as atividades experimentais s�o organizadas de modo a buscar generaliza��es num movimento que vai do particular ao geral. “As atividades desenvolvidas segundo essa concep��o seguem as regras estabelecidas pelo m�todo cient�fico, apresentando uma sequ�ncia que inicia na coleta dos dados, passando a observa��o rigorosa, � experimenta��o, � an�lise dos dados, com a posterior formula��o das leis e teorias” (p. 4).

Na perspectiva dedutivista-racionalista, o referencial est� na necessidade de formula��o de hip�teses a partir da teoria. A experimenta��o e a observa��o, como defendidas nas duas propostas anteriores se revelam inadequadas, uma vez que h� necessidade de apoiar-se na teoria como forma de discutir a experimenta��o. Sobre isso, Rosa e Rosa (2010) ressaltam a import�ncia nessa modalidade de atividade experimental, do papel exercido pelos conhecimentos pr�vios: “O conhecimento pr�vio influencia como observamos os acontecimentos, sendo estes constru�dos pelos sujeitos. Enquanto constru��o humana, o conhecimento cient�fico busca descrever, compreender e agir sobre a realidade, n�o sendo considerado uma verdade definitiva; � provis�rio e sujeito � transforma��es e a reconstru��es” (p. 5).

De acordo com Del Pozzo (2010), na experimenta��o, conforme a vis�o dedutivista-racionalista, as hip�teses s�o geradas a partir de uma teoria, sendo essas um ponto de partida que embasa as observa��es. “Nessa perspectiva o conhecimento cient�ico � caracterizado como provis�rio e pass�vel de mudan�as” (p. 30). Nesse sentido, percebe-se claramente a distin��o entre a vis�o indutivista-empirista com a dedutivista-racionalista, em que, de um lado, � defendido o conhecimento como verdade e, de outro, o conhecimento como processo de constru��o humana, por isso, n�o entendido como verdade absoluta e nem definitivo.

Por im, Moraes (1998) menciona o construtivismo como abordagem para a experimenta��o. Nessa concep��o, toma relev�ncia a rela��o sujeito-objeto, enfatizando-se a necessidade de apoiar o ensino nas ideias j� existentes na estrutura cognitiva dos alunos. As atividades experimentais, nessa perspectiva, s�o desenvolvidas na forma de problemas ou testagem de hip�teses. Para Rosito (2003), “a discuss�o e o di�logo assumem um papel importante e as atividades experimentais combinam, intensamente, a��o e relex�o” (p. 201). Essa vis�o, conforme destacado por Pinho-Alves (2000), busca superar as demais vis�es epistemol�gicas, atribuindo ao aluno o papel de sujeito com uma hist�ria de vida recheada de experi�ncias pessoais e portador de um conjunto de explica��es constru�das, que procura dar conta de suas rela��es com o mundo em que vive (p. 251).

Amaral e Megid Neto (1997) apontam tr�s fun��es para a experimenta��o associada ao ensino de Ci�ncias, todas vinculadas � concep��o construtivista:

[...] ajudar compreender as possibilidades e limites do racioc�nio e procedimento cient�fico, bem como suas rela��es com outras formas de conhecimento; criar situa��es que agucem os conflitos no aluno, colocando em quest�o suas formas pr�vias de compreens�o dos fen�menos estudados; representar, sempre que poss�vel, uma extens�o dos estudos ambientais, quando se mostrarem esgotadas as possibilidades de compreens�o de um fen�meno em suas manifesta��es naturais, constituindo-se em uma ponte entre o estudo ambiental e o conhecimento formal (p. 14).

Nessa defesa, Azevedo (2004) ressalta que as atividades experimentais orientadas pelo construtivismo proporcionam a participa��o ativa dos estudantes, levando-os a se tornarem agente do seu processo de constru��o do conhecimento. Para o autor, a import�ncia estaria na possibilidade ofertada por essas atividades em termos de proporcionar conflitos cognitivos e confronto com os resultados obtidos. Ainda, segundo o autor, o estudante � instigado a pensar, agir e fazer, de modo que sua condi��o de sujeito torna-se ativa nesse processo.

A partir das discuss�es sobre as concep��es epistemol�gicas associadas as atividades experimentais e assumindo que, na atualidade, a vis�o predominante � o construtivismo, procede-se a elucida��o da forma como os Par�metros Curriculares Nacionais – PCNs expressam essa quest�o e, na sequ�ncia, destaca-se a voz dos pesquisadores, objeto de pesquisa deste texto, que vem “bebendo dessa fonte” para alimentar suas investiga��es. Os PCNs s�o orienta��es curriculares estabelecidas para a educa��o b�sica brasileira e que buscam discutir a forma como o apregoado na legisla��o nacional pode ser operacionalizado no contexto escolar.

O ensino de ci�ncias naturais nos anos iniciais do ensino fundamental � tema tratado nos PCNs, no quarto volume. No texto, � destacada sua import�ncia, enfatizando que “Numa sociedade em que se convive com a supervaloriza��o do conhecimento cient�fico e com a crescente interven��o da tecnologia no dia-a-dia, n�o � poss�vel pensar na forma��o de um cidad�o cr�tico � margem do saber cient�fico.” Continua o documento, salientando que a meta � mostrar a “Ci�ncia como um conhecimento que colabora para a compreens�o do mundo e suas transforma��es, para reconhecer o homem como parte do universo e como indiv�duo” (Brasil, 1997, p. 21).

Especificamente em rela��o ao ensino de Ci�ncias, o documento ressalta que � responsabilidade da escola e do professor provocarem o questionamento, o debate, a investiga��o, visando ao entendimento da ci�ncia como constru��o hist�rica e como saber pr�tico, superando as limita��es do ensino passivo, fundado na memoriza��o de defini��es e de classifica��es sem qualquer sentido para o aluno (Brasil, 1997).

Dentre os objetivos para esse componente curricular, os PCNs indicam que, ao final do ensino fundamental, os estudantes tenham desenvolvido as seguintes capacidades:

• Compreender a natureza como um todo din�mico, sendo o ser humano parte integrante e agente de transforma��es do mundo em que vive;

• Identiicar rela��es entre conhecimento cient�ico, produ��o de tecnologia e condi��es de vida, no mundo de hoje e em sua evolu��o hist�rica;

• Formular quest�es, diagnosticar e propor solu��es para problemas reais a partir de elementos das Ci�ncias Naturais, colocando em pr�tica conceitos, procedimentos e atitudes desenvolvidos no aprendizado escolar;

• Saber utilizar conceitos cient�ficos b�sicos, associados a energia, mat�ria, transforma��o, espa�o, tempo, sistema, equil�brio e vida;

• Saber combinar leituras, observa��es, experimenta��es, registros, etc. para coleta, organiza��o, comunica��o e discuss�o de fatos e informa��es;

• Valorizar o trabalho em grupo, sendo capaz de a��o cr�tica e cooperativa para a constru��o coletiva do conhecimento;

• Compreender a sa�de como bem individual e comum que deve ser promovido pela a��o coletiva;

• Compreender a tecnologia como meio para suprir necessidades humanas, distinguindo usos corretos e necess�rios daqueles prejudiciais ao equil�brio da natureza e ao homem (Brasil, 1997, p. 31).

Nessa perspectiva, torna-se muito importante que o professor relita sobre quais conte�dos ir� abordar e quais estrat�gias de ensino ir� se servir. Al�m disso, o documento ressalta que cabe ao professor “selecionar, organizar e problematizar conte�dos de modo a promover um avan�o no desenvolvimento intelectual do aluno, na sua constru��o como ser social” (Brasil, 1997, p. 28).

Sendo mais expl�cito quanto ao papel das ci�ncias naturais no curr�culo dos anos iniciais, os PCNs sugerem um ensino que permita aos estudantes compreender o mundo e atuar como indiv�duos cr�ticos e participativos, utilizando conhecimentos de natureza cient�fica e tecnol�gica. Nessa perspectiva, o documento aponta que:

Se a inten��o � que os alunos se apropriem do conhecimento cient�fico e desenvolvam uma autonomia no pensar e no agir, � importante conceber a rela��o de ensino e de aprendizagem como uma rela��o entre sujeitos, em que cada um, a seu modo e com determinado papel, est� envolvido na constru��o de uma compreens�o dos fen�menos naturais e suas transforma��es, na forma��o de atitudes e valores humanos (Brasil, 1997, p. 28).

Para tanto, s�o inferidas estrat�gias de ensino ou orienta��es did�ticas para o ensino de ci�ncias naturais que podem ser utilizadas nos diferentes anos ou nos dois ciclos que contemplam os anos iniciais. Dentre essas est�o a problematiza��o, a observa��o, a experimenta��o, a leitura de textos informativos, a sistematiza��o de conhecimentos e a realiza��o de projetos.

Em termos da experimenta��o, objeto de an�lise deste cap�tulo, os PCNs destacam que o experimento deve ser :

[...] trabalhado como uma atividade em que o professor, acompanhando um protocolo ou guia de experimento, procede � demonstra��o de um fen�meno; por exemplo, demonstra que a mistura de vinagre e bicarbonato de s�dio produz uma rea��o qu�mica, verificada pelo surgimento de g�s. Nesse caso, considera-se que o professor realize uma demonstra��o para sua classe, e a participa��o dos alunos resida em observar e acompanhar os resultados (Brasil, 1997, p. 80).

O inferido no texto � que, mesmo em demonstra��es realizadas pelo professor, a participa��o dos alunos deve ser intensa proporcionando-lhes expectativas em rela��o aos resultados e oportunizando a explica��o desses em rela��o ao esperado. Em outro vi�s, � indicado nos PCNs a experimenta��o realizada pelos alunos de modo que eles discutam as ideias e manipulem os materiais.

Os desafios para experimentar ampliam-se quando se solicita aos alunos que construam o experimento. As exig�ncias quanto � atua��o do professor, nesse caso, s�o maiores que nas situa��es precedentes: discute com os alunos a defini��o do problema, conversa com a classe sobre materiais necess�rios e como atuar para testar as suposi��es levantadas, os modos de coletar e relacionar os resultados (Brasil, 1997, p. 80).

Por im, � indicado o incentivo a que os alunos utilizem os experimentos como fonte de investiga��o, oportunizando que os alunos testem suas hip�teses e discutam os resultados. O intuito � oportunizar que, ao final de cada experimento, os estudantes possam discutir esses resultados, analisando e investigando os aspectos que contribu�ram ou interferiram em seus resultados.

O apresentado anteriormente possibilita identificar que os PCNs recorrem a uma vis�o de atividades experimentais focada no processo de constru��o do conhecimento pelo aluno, oportunizando que esse se torne ator do processo. Contudo, enaltece uma vis�o de ensino pautada no conhecimento descontextualizado e pouco vinculado com o defendido nas linhas iniciais do documento, especialmente nas compet�ncias desejadas em rela��o ao ensino de ci�ncias. Ou seja, n�o est�o explicitadas possibilidades de um ensino voltado ao processo de constru��o da cidadania e forma��o de sujeitos cr�ticos e atuantes; t�o pouco encontra-se men��o ao objetivo de oportunizar com a experimenta��o a compreens�o do mundo vivencial. O documento toma por refer�ncia a falta de um discurso mais pr�ximo da educa��o na perspectiva das rela��es ci�ncia- tecnologia-sociedade, por exemplo, ou mesmo da possibilidade de realizar atividades experimentais que considerem a viv�ncia dos estudantes frente a um coletivo de intera��o com o mundo.

Compreender o mundo pr�ximo e remoto, mesmo que frente �s limita��es impostas pelo n�vel cognitivo dos alunos, � possibilitar que os estudantes se sintam parte desse contexto e que passem a agir sobre ele de forma mais consciente e respons�vel. Al�m de n�o fazer men��o a essa possibilidade, o texto ao elencar possibilidades de uso da experimenta��o, n�o carrega consigo um discurso que valorize a dimens�o coletiva da aprendizagem, pouco valorizando a import�ncia do trabalho em equipe e do di�logo entre os grupos.

Dessa forma, o discurso apresentado pelos PCNs se limita a anunciar a experimenta��o como possibilidade de constru��o do conhecimento, sem se preocupar em trazer quest�es mais espec�ficas que poderiam orientar as atividades pr�ticas de forma a lograr mais �xito na forma��o dos estudantes. A partir dessa constata��o, busca-se nas teses e disserta��es brasileiras, o modo como as atividades experimentais tem sido discutida e confrontando-as com o discutido pelos autores da �rea e pelos PCNs.

3. DISCUTINDO AS TESES E DISSERTA��ES NA �REA: RELATO DA PESQUISA REA- LIZADA NO ESTUDO

Como forma de analisar a presen�a das atividades experimentais no ensino de Ci�ncias nos anos iniciais e as concep��es epistemol�gicas que perpassam essas pesquisas, foi realizada uma pesquisa de natureza qualitativa apoiada em uma pesquisa do tipo bibliogr�fica (Trivi�os, 1994). O objetivo foi identiicar estudos desenvolvidos no �mbito dos programas de p�s-gradua��o, destacando um conjunto deles para an�lise.

Para o mapeamento das pesquisas desenvolvidas na forma de teses e disserta��es, procedeuse uma pesquisa na Biblioteca Digital de Teses e Disserta��es (BDTD) do Instituto Brasileiro de Informa��o em Ci�ncia e Tecnologia (IBICT). Os descritores utilizados e o n�mero de ocorr�ncias foram os seguintes: “ci�ncias anos iniciais atividades experimentais” nove ocorr�ncias; “ci�ncias s�ries iniciais atividades experimentais” seis ocorr�ncias; “ci�ncias s�ries iniciais experimenta��o”; seis ocorr�ncias; “ci�ncias anos iniciais experimenta��o” 22 ocorr�ncias. Ap�s a an�lise das 43 ocorr�ncias, exclu�ram-se os estudos repetidos, restando dezenove estudos. Desses, foram identiicados cinco como mais pr�ximos do objetivo do estudo e que ser�o analisados na continuidade.

Para a descri��o dos estudos opta-se por uma estrutura que envolve em cada um os seguintes elementos: autor(es), ano, t�tulo do trabalho, objetivo do estudo, referencial te�rico adotado, universo de pesquisa e resultados.

O primeiro estudo selecionado foi o desenvolvido por Rodrigues (2008) com o t�tulo Ensino de F�sica nas s�ries iniciais: um estudo de caso sobre forma��o docente com �nfase na experimenta��o e na inform�tica educativa. O estudo apresentou como objetivo investigar tra�os do perfil epistemol�gico de futuros professores dos anos iniciais, analisando as rea��es positivas e os obst�culos identificados no decorrer do desenvolvimento de um processo experimental e virtual, para a elabora��o de uma unidade did�tica sobre a tem�tica - Raios, Rel�mpagos e Trov�es. O referencial te�rico esteve a cargo da concep��o construtivista como norteador das atividades experimentais, apoiando-se em autores que defendem que “[...] a ideia da aprendizagem torna-se signiicativa quando � constru�da pelo sujeito, a partir de conhecimentos pr�vios e experi�ncias, na rela��o entre teoria e pr�tica, considerando-se a import�ncia do di�logo, da intera��o e da media��o nesses processos” (p. 28).

Tabela 1

rela��o dos trabalhos selecionados para o estudo.

A tabela a seguir apresenta os estudos selecionados para o estudo.

A pesquisa foi estrutura em um curso de extens�o na forma de oficina ofertada a professores e alunos de gradua��o. Participaram da pesquisa seis estudantes de gradua��o e dois professores em exerc�cio e os dados foram coletados por meio de grava��es e coleta do material produzido pelos participantes. Por um lado, os resultados apontam a exist�ncia de obst�culos de ordem conceitual, psicocognitiva e metodol�gica, na compreens�o, explica��o e repercuss�o dos fen�menos f�sicos estudados, tanto durante as atividades experimentais reais, como nas virtuais. Por outro, o estudo apontou que os participantes tiveram rea��es positivas como a preocupa��o com a pr�pria forma��o e com a aprendizagem do aluno. Por im, constatou-se que a proposta desenvolvida promoveu uma tomada de consci�ncia da import�ncia e da necessidade de realizar atividades experimentais desde as etapas iniciais de escolariza��o como forma de oportunizar questionamentos, relex�es e constru��es, baseadas nas experi�ncias, na alfabetiza��o cient�fica a partir da rela��o teoria e pr�tica, na media��o, no di�logo e no desenvolvimento cognitivo, favorecendo uma educa��o aut�noma e a apropria��o de novas concep��es metodol�gicas de ensino.

O segundo trabalho a ser apresentado refere-se ao estudo de Del Pozzo (2010) sob o t�tulo As atividades experimentais nas avalia��es dos livros did�ticos de ci�ncias do PNLD 2010. O objetivo principal do estudo foi o de verificar como as cole��es de Ci�ncias t�m sido avaliadas no que se refere �s atividades experimentais, aspecto que passa a ser valorizado dentre as categorias de avalia��o do Plano Nacional do Livro Did�tico PNLD-2010 na �rea de Ci�ncias. Como suporte te�rico, o estudo apoia-se na discuss�o sobre o papel da experimenta��o no ensino de ci�ncias, resgatando o contexto do ensino de ci�ncias ao longo da hist�ria; e, tamb�m, discute o livro did�tico no PNLD. Em termos espec�ficos da experimenta��o, o estudo foca sua discuss�o nas diferentes vertentes epistemol�gicas presentes na sua utiliza��o ao longo da hist�ria e apresenta possibilidades de como utiliz�la no ensino de ci�ncias.

Para a an�lise dos dados coletados, foram selecionadas cinco cole��es de obras de Ci�ncias para os anos iniciais do ensino fundamental dentre as onze aprovadas no PNLD-2010. Os resultados foram discutidos a partir de duas categorias consideradas como elementos norteadores do texto avaliativo do PNLD: atividades experimentais por resolu��o de problemas e atividades experi- mentais por redescoberta. Como resultado, o estudo mencionou a ocorr�ncia de incoer�ncia entre as resenhas-s�nteses apresentadas pelo Guia do Livro Did�tico PNLD-2010 e as atividades experimentais presentes nas cole��es did�ticas estudadas. O destaque icou por conta das poucas atividades do tipo resolu��o de problemas ou que estimulem a investiga��o de car�ter cient�fico. Por im, apontam que as cole��es did�ticas n�o prop�em atividades experimentais que “favore�am o desenvolvimento cognitivo dos alunos numa perspectiva investigativa e cr�tica, nem tampouco as avalia��es da equipe de Ci�ncias do PNLD-2010 conseguem captar essa limita��o das cole��es e estimular a melhoria das mesmas quanto a esse aspecto pedag�gico e epistemol�gico no ensino das Ci�ncias da Natureza” (2010, p. 4).

O terceiro estudo apresentado refere-se � disserta��o de mestrado de Lima (2012) com o t�tulo Estudo da constru��o de conceitos b�sicos de eletricidade nos anos iniciais do ensino fundamental com uso de experimenta��o virtual. O objetivo do estudo foi desenvolver e aplicar uma metodologia fundamentada na Teoria da Aprendizagem Significativa de David Ausubel e na Teoria da Aquisi��o e Desenvolvimento Conceitual de Herbert Klausmeier para viabilizar o in�cio da constru��o de conceitos de eletricidade nos anos iniciais do ensino fundamental com o uso de uma experimenta��o em um ambiente virtual. Referenciando-se na necessidade da incorpora��o de atividades experimentais no ensino de Ci�ncias, a autora organiza, a partir do referencial construtivista, atividades que levem em considera��o o conhecimento pr�vio dos alunos. Al�m disso, s�o utilizadas tecnologias digitais associadas �s atividades experimentais, considerando a potencialidade dessas para a aprendizagem. A vis�o de experimenta��o defendida pela autora situa-se na perspectiva de que as atividades devem ser realizadas a partir de um contexto que possibilite aos estudantes recuperar informa��es em sua estrutura cognitiva, bem como estabelecer rela��es entre as atividades realizadas e o contexto em que vivem.

A proposta did�tica que buscou investigar ind�cios da aquisi��o e do desenvolvimento de conceitos de eletricidade a partir das falas/escrita dos estudantes foi elaborada e aplicada em uma escola p�blica de Uberl�ndia, MG, com 34 estudantes do quarto ano do ensino fundamental. O tema explorado foi eletricidade (energia el�trica, corrente el�trica, isolante el�trico, condutor el�trico, circuito el�trico e resist�ncia el�trica). Os dados foram coletados por meio de entrevista semiestruturadas, pr� e p�s-teste na forma de question�rio e grava��es de �udio e v�deo das atividades experimentais desenvolvidas e das discuss�es realizadas. Como resultado, a autora aponta que foi poss�vel identificar, nos estudantes, uma progress�o em rela��o � forma��o dos conceitos durante os encontros e, especialmente, frente ao uso da atividade experimental virtual. Tal infer�ncia toma por base as discuss�es estabelecidas durante as atividades e a participa��o ativa dos alunos, fazendo uso dos conhecimentos discutidos e apresentando ideias correlatas e consistentes do ponto de vista l�gico-cient�fico.

O quarto estudo a ser apresentado � o desenvolvido por Lima (2015), intitulado Atividades experimentais como ferramenta metodol�gica para melhoria do ensino de Ci�ncias: anos iniciais do ensino fundamental. O objetivo geral do estudo foi averiguar o impacto da experimenta��o na assimila��o e aprendizagem em estudantes dos anos iniciais do ensino fundamental sobre “como fazer p�o” e o modo como a atividade pode facilitar o aprendizado e a forma��o de conceitos sobre os processos simples de fermenta��o. O suporte te�rico do estudo esteve atrelado a discuss�es sobre a import�ncia do ensino de Ci�ncias nos anos iniciais e as atividades experimentais foram reletidas a partir da descri��o de outros estudos, com destaque para a sua import�ncia como possibilidade de estabelecer a rela��o teoria-pr�tica. Autores cl�ssicos da �rea como Gaston Bachelard, Derek Hodson, Daniel Gil-P�rez, Anna Maria Pessoa de Carvalho, Dem�trio Delizoicov, entre outros, foram utilizados para dar suporte �s relex�es, sem, contudo, haver foco espec�ico em um deles.

Foi realizado um conjunto de atividades experimentais perfazendo um total de 20h com vinte estudantes do primeiro e do segundo ano do ensino fundamental em uma escola municipal localizada no munic�pio de Santa Maria, RS. O foco das atividades estava em fomentar a criatividade e a formula��o de hip�teses por meio de questionamentos e busca por resposta para a montagem simples dos experimentos. A avalia��o dos resultados do estudo foi obtida com a utiliza��o de dois instrumentos, assim identificados: question�rio pr� e p�s-teste (aplicado seis meses ap�s a realiza��o das atividades) e entrevistas. Como resultado, o estudo mostrou que as atividades desenvolvidas facilitaram a aquisi��o e a constru��o de novos conceitos e causaram mudan�as nas concep��es pr�vias dos estudantes, as quais, de acordo com a autora, podem ser consideradas cientificamente corretas. Al�m disso, � destacado no estudo que as atividades desenvolvidas possibilitaram a assimila��o e a memoriza��o em curto e em longo prazo. Por im, � identiicado pela autora que a manipula��o, a observa��o e a motiva��o, associadas � experimenta��o, s�o fatores que trazem benef�cios cognitivos e facilitam o processo de alfabetiza��o escrita e cient�fica nessa etapa escolar.

O �ltimo estudo a ser relatado refere-se � pesquisa de mestrado desenvolvida por Biagini (2015), intitulada Atividades experimentais com crian�as cegas e videntes em pequenos grupos. O objetivo situa-se em caracterizar poss�veis contribui��es e limites de uma proposta de experimenta��o elaborada com o intuito de favorecer o ensino e a aprendizagem de conhecimentos de Ci�ncias da Natureza e trabalho em pequenos grupos em um coletivo constitu�do de estudantes com e sem cegueira dos anos iniciais do ensino fundamental. Como referencial te�rico, o estudo apoia-se no fato de que as atividades experimentais para repercutirem em sucesso na aprendizagem precisam estar pautadas em referenciais te�ricos que contribuam na constru��o de propostas metodol�gicas. Tais referenciais s�o defendidos no estudo de forma a evidenciar possibilidades frente a uma abordagem que considere a rela��o sujeito-objeto dentro de um processo din�mico.

Nesse sentido, o estudo infere diferentes possibilidades para sua utiliza��o: atividades investigativas, experimenta��o e o educar pela pesquisa, a experimenta��o inspirada nos momentos pedag�gicos e o predizer-observar-explicar. A partir desse entendimento, foi desenvolvida uma proposta envolvendo quatro experimentos realizados em sete encontros. Os dados foram obtidos analisando um grupo de estudantes com tr�s alunos videntes e um cego, evidenciando-se o processo de intera��o ocorrido no grupo durante a realiza��o das atividades. Dentre os resultados, o estudo apontou a potencialidade da proposta em termos de toler�ncia, respeito, coopera��o e boa disponibilidade dos alunos; contudo, mostrou-se limitado em termos da realiza��o da parte procedimental dos experimentos. Por im, assinalou que a proposta apresenta limites em rela��o � apreens�o dos conhecimentos e na promo��o de debate de ideias no pequeno grupo.

Os estudos descritos e mapeados para integrar o presente trabalho apresentaram carater�sticas voltadas a discuss�o das atividades experimentais a partir de suas potencialidades em termos cognitivos, apoiando-se em autores da psicologia cognitiva. A exce��o foi o estudo desenvolvido por Del Pozzo (2012) que enfatizou quest�es de natureza epistemol�gica dos livros did�ticos no uso das atividades experimentais. O que pode ser percebido na an�lise das pesquisas selecionadas � uma preocupa��o com quest�es que envolvam a aprendizagem dos conceitos e apoiando-se nas atividades experimentais como ferramenta did�tica.

Essa preocupa��o com o cognitivo apresentada pela maioria das pesquisas investigadas, vem ao encontro do discutido por Pinho-Alves (2000) de que essas atividades devem fazer parte do discurso pedag�gico do professor e estar alinhada com as a��es desenvolvidas por ele durante as discuss�es dos conceitos. Entretanto, em contraste ao apregoado pelo autor, os estudos analisa- dos neste texto evidenciaram que ainda h� a cren�a de que para realizar esse tipo de atividade � necess�rio espa�o espec�fico e a cria��o de um entorno que caracteriza as atividades experimentais como a��es a serem desenvolvidas em laborat�rio. Isso no entender de Pinho-Alves (2000) precisa ser superado como forma de entender que essas atividades fazem parte do discurso construtivista do professor.

Para ao autor:

O laborat�rio did�tico � realmente um elemento necess�rio, mas n�o suiciente, no ensino de F�sica. Trata-se, no entanto, de um laborat�rio n�o mais na concep��o tradicional, mas um laborat�rio com a fun��o de oferecer atividades interativas portadoras de um di�logo did�tico, promovendo a media��o entre o conhecimento vulgar e o conhecimento cient�ico. Um laborat�rio que auxilie as rupturas, no sentido bachelardiano, e facilite ao estudante conceber a F�sica/Ci�ncias como uma forma de ver o mundo (p. 293).

Nos trabalhos analisados, a natureza epistemol�gica que perpassa o emprego das atividades experimentais como ferramenta did�tica, se revelou, por vezes, distante, das propostas, exceto para o estudo que se prop�s a analisar especificamente a natureza epistemol�gica. Os demais estudos se centram em desenhar alternativas did�ticas e analis�-las em termos da viabilidade e da contribui��o para a aprendizagem. Nesse sentido, percebe-se que a op��o est� em utilizar propostas did�ticas voltadas a inferir hip�teses sobre o fen�meno em discuss�o, realizar questionamento e discuss�es tomando como refer�ncia os conhecimentos pr�vios dos estudantes e suas percep��es sobre o mundo vivencial. Situa��o caracter�sticas de propostas did�ticas construtivistas.

4. CONSIDERA��ES FINAIS

O trabalho apresentado buscou analisar teses e disserta��es brasileiras com intuito de investigar o modo como as atividades experimentais t�m sido explorada nessas pesquisas, confrontando-as com as discuss�es presentes na �rea. O pressuposto foi de que a utiliza��o de atividades experimentais como estrat�gia did�tica assim como o ensino de Ci�ncias desempenham um importante e decisivo papel no desenvolvimento e na aprendizagem dos alunos, auxiliando-os a melhorar suas formas de pensar, investigar, questionar e explicar o mundo em que vivem. E que dessa forma, as pesquisas deveriam se ocupar de ampliar essa discuss�o e inferir novos elementos a discuss�o.

Em termos do apregoado na legisla��o brasileira, toma-se os PCNs, como mote de discuss�o e nele explana-se a valoriza��o dada a experimenta��o como alternativa para investiga��o cient�fica e manuseio de materiais concretos. Por sua vez, os estudos analisados no presente trabalho, oportunizaram a identifica��o da defesa pela experimenta��o, evidenciando ser parte indispens�vel do processo de constru��o do conhecimento em Ci�ncias. Tais estudos argumentaram a favor de uma estrat�gia de ensino que possibilite complementar os estudos na �rea de Ci�ncias apregoada pelos PCNs, evidenciando ser um elemento fundamental na constru��o do conhecimento em Ci�ncias.

Por conta desse discurso, finaliza-se este estudo, refor�ando o apresentado no in�cio e dando a devida import�ncia para as atividades experimentais no processo de constru��o e apropria��o dos saberes no processo de ensino e aprendizagem de Ci�ncias. Nesse sentido, ecoa a necessidade de realizar atividades experimentais no ensino de Ci�ncias, desde os primeiros anos de escolariza��o, mas, al�m disso, torna-se essencial que tais atividades estejam pautadas na perspectiva de tornar o aluno agente de sua aprendizagem. Assim, mesmo diante dos limites impostos pelo n�mero de estudo analisados, aponta-se para a necessidade de n�o apenas utilizar a experimenta��o como ferramenta de ensino, mas utiliz�-la de modo a possibilitar o desenvolvimento de atividades pautadas pelo construtivismo como posi��o epistemol�gica.

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Qual a importância da experimentação no ensino de Ciências?

Qual a importância das atividades experimentais para o ensino de ciências naturais?

Qual a importância do conhecimento científico e da experimentação para o ensino e o sistema escolar?

Qual a importância das práticas experimentais nos processos educativos?