GOVERNO DO ESTADO DO PARANÁ

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE DO PARANÁ

MARIA JOSÉ CREMASCO ZECHIM

ATIVIDADES PRÁTICAS E EXPERIMENTAIS PARA UMA

APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA EM CIÊNCIAS

URAÍ - PARANÁ

2009

MARIA JOSÉ CREMASCO ZECHIM

ATIVIDADES PRÁTICAS E EXPERIMENTAIS PARA UMA

APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA EM CIÊNCIAS

Artigo científico apresentado à Universidade

Estadual do Norte do Paraná, como requisito

para aprovação no Programa de

Desenvolvimento Educacional da Secretaria de

Estado da Educação – Paraná, sob a

orientação do Professor Ms. Marcio Akio Ohira.

URAÍ - PARANÁ

2009

ATIVIDADES PRÁTICAS E EXPERIMENTAIS PARA UMA APRENDIZAGEM

SIGNIFICATIVA EM CIÊNCIAS

Maria José Cremasco1

RESUMO

O presente artigo explicita os resultados obtidos da implementação de

um caderno pedagógico produzido em 2008, como material integrante do

Programa de Desenvolvimento Educacional (PDE), aplicado numa escola

pública de Ensino Fundamental do Paraná. O caderno foi elaborado dentro dos

conteúdos estruturantes das Diretrizes Curriculares do Paraná e propõe uma

abordagem das atividades práticas e experimentais dentro de fundamentos

teóricos da pedagogia sócio-cultural de Vygotsky e da aprendizagem

significativa de Ausubel e Moreira, e Carvalho por enfocar a sua importância

para o ensino de ciências. A investigação foi realizada em uma sala de aula da

8ª série do ensino fundamental, onde foram aplicadas atividades práticas e

experimentais como estratégia de ensino e aprendizagem de conteúdos de

Física, relacionados às Mudanças de Estado Físico da Matéria, para verificar se

a sua utilização pode levar a uma interação entre o conhecimento prévio e o

conhecimento científico e promover uma aprendizagem significativa. Através da

análise dos resultados observou-se que as atividades experimentais contribuem

para a aprendizagem de conceitos científicos ajudando o aluno a integrar esse

conhecimento em sua estrutura cognitiva.

Palavras Chave: Atividades práticas e experimentais, aprendizagem

significativa, conhecimento científico.

1 Professora de Ciências Escola Estadual Prof. Paulo Mozart Machado – EF, Professora PDE – 2008.

Graduada em Ciências pela FAFI com Habilitação em Física. Pós-Graduada em Metodologia do

Ensino pelo Instituto Educacional de Assis – IEDA.

ABSTRACT

This article outlines the results of the implementation of a pedagogic notebook

produced in 2008, as a material of the Program of Educational Development

(PDE), implemented in a elementary public school of Paraná. The notebook

was produced on structural contents of the Curricular Guidelines of Paraná and

proposes an approach to practical activities and experiments within the

theoretical framework of socio-cultural pedagogy of Vygotsky and meaningful

learning of Ausubel and Moreira, and Carvalho to focus on its importance to

science education. The research was conducted in a classroom of 8th grade of

elementary school, where practical activities and experiments were implemented

as a teaching and learning strategy of physics content, related to changes in the

physical state of matter, to verify if their use may lead to an interaction between

prior knowledge and scientific knowledge and promote a meaningful learning.

Through the analysis of results showed that experimental activities have

contributed to the learning of scientific concepts by helping students to integrate

this knowledge into their cognitive structure.

Keywords: practical and experimental activities, meaningful learning, scientific

knowledge.

1 INTRODUÇÃO

O ensino de Ciências torna-se cada dia mais importante. O mundo atual

reverencia a Ciência, valoriza suas descobertas e depende delas para progredir,

alcançar a paz, a saúde e a tecnologia (CARVALHO, 2006).

O domínio do conhecimento científico torna-se uma necessidade que a

educação escolar não pode ignorar. O ensino de Ciências inserido na escola

tem a função de oportunizar ao aluno adquirir conceitos e atitudes que sirvam

de instrumentos na interpretação do mundo científico e tecnológico em que

vivemos para a sua formação como indivíduo e cidadão, construindo um saber

científico. O conhecimento científico facilita ao aluno não apenas fazer uma

leitura do mundo onde vive, mas utilizá-lo para transformar o mundo. A escola

deve permitir ao aluno compreender e saber sobre as ciências e suas

tecnologias, para prepará-lo como cidadão no mundo atual.

Hoje, e cada vez mais no futuro, a ciência e os resultados de suas aplicações tecnológicas estão permeando a nossa vida, interferindo no processo social, seja com aspectos positivos, seja com aspectos negativos. De seu lado, o homem comum, aquele que constitui a imensa maioria da população brasileira, de pouca ou nenhuma escolaridade, embora faça uso e conviva com alguns desses produtos, tem pouca chance de refletir sobre eles, colocando-se numa situação de mero espectador. À margem de um conhecimento para ele inatingível, acaba mistificando-o (DELIZOICOV,1991, p.46).

O ensino de Ciências no nível fundamental deve levar o aluno a pensar,

desenvolver a capacidade cognitiva e se apropriar de conceitos científicos. Para

que isso ocorra o conhecimento anterior do aluno construído nas interações e

nas relações da sua vida cotidiana deve ser valorizado e utilizado no

desenvolvimento de novas idéias.

O ensino de Ciências baseado em atividades práticas e experimentais

tem grande importância, pois exerce uma função pedagógica de ajudar os

alunos a relacionar a teoria (leis, princípios) com a prática (trabalhos

experimentais), favorecendo a compreensão de conceitos, o desenvolvimento

de habilidades e atitudes por relacionar os conhecimentos adquiridos na sala de

aula com os fenômenos que o cercam. Essas estratégias podem contribuir para

a superação de obstáculos na aprendizagem de conceitos científicos, não

somente por propiciar interpretações, discussões e confrontos de idéias entre

os estudantes, mas também pela sua natureza investigativa.

Para Delizoicov a atividade experimental realizada apenas para provar

aos alunos leis e teorias são pobres, em relação aos objetivos de formação e

apreensão de conhecimentos básicos em Ciências. A atividade experimental

deve levar a uma discussão e interpretação de resultados obtidos com a

atuação do professor no sentido de apresentar e desenvolver conceitos, leis e

teorias envolvidos na experimentação.

O professor ao utilizar as atividades experimentais como estratégia no

ensino e aprendizagem, faz a mediação na construção do saber científico. Para

Vygotsky (2000) a aprendizagem é influenciada pela interação entre o aluno e o

professor, onde o professor faz a mediação para a construção do saber

científico, e tem papel fundamental neste processo. Na sua concepção de

aprendizagem também acredita que seja influenciada pela interação entre

estudante e outros membros da comunidade escolar. Relaciona a memória ao

ato de pensar do homem onde a mente humana cria estruturas cognitivas

necessárias à compreensão de um determinado conceito trabalhado no

processo ensino-aprendizagem, conhecimentos sistematizados e ensinados na

escola.

As atividades práticas e experimentais no ensino de Ciências podem

proporcionar espaço para que o aluno seja construtor de seu conhecimento e

agente de seu aprendizado numa perspectiva de construir uma aprendizagem

significativa de conceitos de física relacionando os novos conceitos ao seu

cotidiano e suas próprias experiências.

De acordo com as diretrizes curriculares, a escolha de estratégias

pedagógicas adequadas à mediação do professor contribui para que o aluno se

aproprie de conceitos científicos de forma mais significativa. As atividades

experimentais no ensino de ciências são estratégias fundamentais, pois podem

contribuir para a superação de obstáculos na aprendizagem de conceitos

científicos (PARANÁ, p. 37, 2008).

A atividade experimental para Carvalho (2004) pode ser uma estratégia

utilizada na criação de conflitos cognitivos, onde o aluno aprende confrontando

suas concepções espontâneas com os fenômenos ou com resultados

experimentais, e pode perceber que o conhecimento científico se faz através de

uma construção. A atividade experimental apresenta algumas vantagens em

relação à atividade teórica. Para Gaspar, durante a atividade experimental,

todos os parceiros vão discutir os mesmos questionamentos, uma das

condições essenciais para que se desenvolva uma interação social que tornem

as explicações mais acessíveis e eficientes, dito por ele como objetivo

fundamental das atividades experimentais. Uma segunda vantagem está na

produção dessa interação, pois a atividade teórica é restrita, limitada pelo

enunciado, com respostas previamente conhecidas, desestimulando

questionamentos importantes. Gaspar (2003 p.25) afirma que a atividade

experimental, mesmo as que seguem roteiros pré-estabelecidos podem ser

enriquecidas com questionamentos, não há respostas prévias, rigorosamente

corretas e as incertezas são inevitáveis, há mais a ser discutido o que leva às

interações sociais mais ricas.

O autor considera ainda que o objetivo da Atividade Experimental deve

ser eliminar o bloqueio de preconcepções já trazidas pelo aluno, para

possibilitar a aquisição das concepções cientificamente corretas, para uma

mudança conceitual.

No fim da década de 1950, surgiram teorias que traziam uma nova visão

do processo de ensino e aprendizagem e para a atividade experimental no

ensino de ciências. Essas teorias apontavam como objetivo propiciar aos

alunos a redescoberta da ciência, de seus princípios e de suas leis.

Em algumas escolas já haviam materiais destinados para práticas dos

alunos e salas mais adequadas ao funcionamento de laboratórios, mas ainda

prevalecia o uso da aula teórica em detrimento da atividade experimental e

mesmo durante sua realização eram seguidos roteiros que conduziam a uma

atividade proposta, mas nem sempre chegava a uma aprendizagem significativa

dos conceitos trabalhados.

A aprendizagem significativa no ensino de ciências implica no

entendimento de que o aluno aprende conteúdos científicos escolares quando

lhes atribui significados. Isso põe o processo de construção de significados

como elemento central do processo ensino e aprendizagem (PARANÁ, 2008, p.

21).

Para Ausubel (1968 apud MOREIRA, 1982) a ocorrência da

aprendizagem pressupõe disposição da parte do aluno em relacionar o material

a ser aprendido de modo substantivo e não arbitrário à sua estrutura cognitiva.

Para que isso ocorra há necessidade de que o aluno manifeste uma

disposição de relacionar o novo material de maneira substantiva e não arbitrária

na sua estrutura cognitiva, e não apenas memorizá-lo, para que o processo da

aprendizagem não se torne mecânico e sem significado. Quanto ao material a

ser aprendido deve ser potencialmente significativo para que possa interagir

com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva do aluno.

Para haver uma aprendizagem significativa é preciso que o aluno não só

tente memorizar, mas possua uma posição ativa perante sua aprendizagem,

buscando associar os novos conceitos apresentados com aqueles pertencentes

à sua estrutura cognitiva.

Pode-se, então, dizer, que a aprendizagem significativa ocorre quando

nova informação “ancora-se” em conceitos relevantes (subsunçores)

preexistentes na estrutura cognitiva. Ou seja, novas idéias, conceitos,

proposições, relevantes e inclusivas estejam, adequadamente claras e

disponíveis, na estrutura cognitiva do indivíduo e funcionem, dessa

forma, como ponto de ancoragem às primeiras (MOREIRA, 2006, P.

15)

A aprendizagem significativa no ensino de Ciências pode ser alcançada,

à medida que os conceitos ou novas informações interagem com conceitos

“subsunçores” existentes na estrutura cognitiva do aluno. O “subsunçor” é um

conceito, uma idéia, uma proposição já existente na estrutura cognitiva, capaz

de servir de “ancoradouro” a uma nova informação de modo que esta adquira

assim significado para o indivíduo, isto é, que ele tenha condições de atribuir

significados a essa informação. (MOREIRA, 2006 P.15).

A aprendizagem significativa só vai ocorrer se os novos conceitos se

ancorarem em conceitos (subsunçores) já existentes na estrutura cognitiva,

num processo de interação entre os antigos e novos significados.

O desenvolvimento cognitivo é, segundo Ausubel, um processo

dinâmico no qual, novos e antigos significados estão constantemente

interagindo e resultando em uma estrutura cognitiva mais diferenciada,

a qual tende a uma organização hierárquica, na qual conceitos e

proposições mais gerais ocupam o ápice da estrutura e abrangem,

progressivamente, proposições e conceitos menos inclusivo, assim

como dados factuais e exemplos específicos. (MOREIRA, 2006, p.41)

Por outro lado pode ocorrer a aprendizagem mecânica, onde novas

informações são aprendidas, praticamente sem interagirem com os conceitos

relevantes existentes na estrutura cognitiva, sem se ligarem a conceitos

subsunçores específicos (MOREIRA, 2006 p.16). Muitas vezes a memorização

de fórmulas, conceitos e leis, pode ser considerada uma aprendizagem

mecânica, pois não apresenta interações como acontece na aprendizagem

significativa. Mas, às vezes a aprendizagem mecânica se torna necessária,

para Ausubel aprendizagem significativa e mecânica não é uma dicotomia e sim

um continuum. Os conceitos físicos na disciplina de ciências podem ser

aprendidos mecanicamente e significativamente.

A aprendizagem pode ser realizada por descoberta ou recepção, na

aprendizagem por recepção os conceitos devem ser apresentados na sua

forma final, enquanto na aprendizagem por descoberta, eles devem ser

descobertos pelo aluno e só será significativa se o conteúdo descoberto se

incorporar à estrutura cognitiva do aluno. Por isso, um conceito físico pode ser

aprendido significativamente sem que o aluno tenha que descobrí-lo. Ele pode

receber o conceito pronto desde que na estrutura cognitiva tenha os

subsunçores adequados. Sendo assim a aprendizagem de Conteúdos pode

acontecer tanto na forma receptiva ou por descoberta. Em sala de aula a maior

parte da instrução é orientada de forma receptiva, o aluno não é obrigado a

descobrir os conteúdos para compreendê-los e usá-los significativamente.

Uma estratégia facilitadora da aprendizagem significativa muito utilizada

por Moreira como instrumento potencialmente útil no ensino é a técnica do

mapeamento conceitual, um instrumento potencialmente útil no ensino, na

avaliação da aprendizagem e na análise do conteúdo curricular.

Os mapas conceituais são esquemas conceituais que indicam relações

hierárquicas entre conceitos de uma disciplina e derivam sua existência da

própria estrutura conceitual da disciplina. Podem ser usados como instrumento

de ensino e/ou aprendizagem, para mostrar as relações hierárquicas entre os

conceitos que estão sendo ensinados em uma aula, uma unidade, ou em um

curso inteiro (MOREIRA, 2006, p.49).

Segundo Moreira (2000, p. 242),

Os mapas conceituais podem ser utilizados em todas essas etapas

mencionadas a seguir, assim como na obtenção de evidências de

aprendizagem significativa: i) identificar a estrutura de significados no

contexto da matéria de ensino; ii) identificar os subsunçores

necessários para a aprendizagem significativa da matéria de ensino;

iii) identificar os significados preexistentes na estrutura cognitiva do

aprendiz; iv) organizar seqüencialmente o conteúdo e selecionar

materiais curriculares, usando as idéias de diferenciação progressiva

e reconciliação integrativa como princípios programáticos; v) ensinar

usando organizadores prévios, para fazer pontes entre os significados

que o aluno já tem e os que ele precisaria ter para aprender

significativamente a matéria de ensino.

Dessa maneira, esta investigação teve como objetivo identificar o

impacto das atividades práticas e experimentais como estratégia pedagógica no

ensino de Ciências do ensino fundamental e verificar se sua utilização pode

proporcionar uma aprendizagem significativa de conceitos científicos de física,

contextualizando e promovendo uma integração entre a teoria e a prática.

2 METODOLOGIA

O presente trabalho de investigação do uso das atividades experimentais

desenvolve-se sob a perspectiva de pesquisa qualitativa que tem como

características enfatizar a descrição, a indução, a teoria fundamentada e o

estudo das percepções pessoais, para “a compreensão dos comportamentos a

partir da perspectiva dos sujeitos da investigação" (BOGDAN E BIKLEN, 1994,

p. 16 apud FREITAS, 2002).

O estudo foi realizado com alunos de uma sala de aula de 8ª série do

Ensino fundamental, da Escola Estadual Professor Paulo Mozart Machado, em

Uraí, no estado do Paraná, utilizando as atividades práticas e experimentais

contidas em um caderno pedagógico elaborado como parte do Programa de

Desenvolvimento Educacional (PDE) do governo do Estado do Paraná, visando

melhorar a qualidade de ensino da escola pública.

As atividades práticas e experimentais foram desenvolvidas para aulas

de 50 minutos, com materiais de baixo custo e de fácil manuseio para os

alunos.

Para a realização da pesquisa em questão foram aplicados os

questionamentos do quadro 1 e 2 e a construção do mapa conceitual, aos

alunos, antes da realização das atividades práticas e experimentais para o

levantamento dos conhecimentos prévios e espontâneos sobre os conteúdos

que seriam abordados.

Após a realização das atividades práticas e experimentais, os

questionamentos e o mapa conceitual (quadro 1 e 2) foram aplicados

novamente, para verificar se houve aprendizagem do conteúdo abordado.

Assim, os questionamentos e a construção de mapas conceituais foram

realizados antes e após a aplicação das atividades experimentais.

Os temas das aulas envolvendo as atividades práticas e experimentais

eram sobre o conteúdo de mudanças de estado físico da matéria e a influência

da temperatura e pressão nestes fenômenos, que fazem parte do caderno

pedagógico. Seguem abaixo as etapas de aplicação das atividades.

Na primeira etapa, os alunos devem responder a um questionário

(Quadro 1 e Quadro 2), que contém perguntas sobre o conteúdo que seria

tratado posteriormente. Este questionário foi aplicado com o intuito de

realizarmos o levantamento dos conhecimentos prévios dos alunos a respeito

dos temas estudados, antes da realização das atividades práticas e

experimentais. Essa investigação dos conhecimentos prévios dos alunos sobre

os conteúdos serviu de parâmetro para o direcionamento do trabalho do

professor, para que, após o estudo do conteúdo e a aplicação destas mesmas

questões e de outras mais específicas, o professor possa verificar a construção,

interação e transformação dos conhecimentos, no processo de ensino e

aprendizagem.

Quadro 1: Ficha de questionamentos do pré-teste empregada no presente estudo sobre as mudanças de estado físico da matéria.

Questionamentos do pré-teste:

1. O ORVALHO CAIU. É correto dizer que o orvalho cai?

2. “ESTA NOITE VAI CAIR GEADA”. Esta expressão corresponde ao que ocorre na Natureza? Por que ocorrem as geadas?

3. Quando você segura um cubo de gelo na mão o que acontece. Por que?

4. Colocando-se um líquido gelado no copo, formam-se gotículas, no lado de fora, por que isto acontece?

5-Construa um mapa conceitual com as palavras-chave: átomos – temperatura – calor – mudanças de estado físico

Quadro 2: Ficha 2 de questionamentos sobre calor e as mudanças de estado físico da matéria.

Questionamentos do pré-teste

1-Qual a relação do calor com a subida do nível do mercúrio no termômetro ou com a água colocada para ferver.

2-O que você entende por calor?

3-Sentir frio é o contrário de sentir calor?

4- Ao aquecer uma substância no estado sólido, líquido ou gasoso o que ocorre com suas moléculas (átomos)?

5-Como você faz a diferença entre temperatura e calor?

6-Faça um mapa conceitual usando as palavras chaves; moléculas (átomos) – calor – temperatura – energia – termômetro.

Na segunda etapa, antes de cada atividade experimental, os alunos

recebiam um roteiro para ser preenchido no laboratório, que orientava o aluno

para que realizasse as observações pertinentes à aula (Quadro 3 e 4). Nestes

roteiros continham os objetivos das atividades experimentais, os materiais a

serem empregados, o procedimento experimental e sugestões de

questionamentos para que fizessem observações sistematizadas dos

experimentos.

A atividade experimental era planejada de acordo com as respostas

obtidas no pré-teste, com a tentativa de que as respostas cientificamente

incorretas pudessem sofrer mudanças por meio da utilização de experimento,

com o intuito de promover um questionamento sobre as idéias prévias dos

alunos.

Quadro 3: Atividades práticas e experimentais sobre as mudanças de estado físico da matéria realizadas após os questionamentos do Quadro 1.

1-Atividade Prática: Ponto de Fusão Objetivo: -Demonstrar que a temperatura permanece constante enquanto o gelo está derretendo. -Mostrar o ponto de fusão do gelo a 0°C. Material: Cubos de gelo Béquer de 250 ml (copo vidro) Termômetro (-10°C a 110°C) Procedimento: Colocar os cubos de gelo no béquer, mergulhar em seguida o bulbo do termômetro dentro do béquer. Anotar a temperatura registrada no termômetro enquanto o gelo está derretendo. Sugestão de Questões: a) Durante a fusão do gelo, qual a temperatura registrada? b) A temperatura variou enquanto o gelo derretia? c) Como ficou a temperatura depois que o gelo derreteu? d) Quando a matéria (água) passa do estado sólido para o líquido ela perde ou ganha calor? 2-Atividade prática: Condensação Objetivo: -Observar a condensação do vapor de água da atmosfera. Material: -1 copo e água gelada com pedaços de gelo. Procedimento: colocar a água e os pedaços de gelo no copo e observar. Sugestão de questões: a) O que aconteceu com a parte externa do copo? b) O que se formou? Qual o nome do fenômeno que ocorreu? c) Como se explica? 3- Atividade Prática: Formação da geada Objetivo: - Compreender a formação da geada. -Explicar a mudança de estado ocorrida no processo. Material utilizado: - Lata de refrigerante vazia sem a tampa. -Gelo picado -Sal grosso -Termômetro Procedimento: Coloque gelo picado até aproximadamente a metade da latinha de refrigerante. Coloque o sal grosso até mais ou menos um quarto do volume da latinha. Mexa a mistura e observe o que vai acontecer. Espere uns 5 minutos e use o termômetro para medir a temperatura. Sugestão de questões:

a) Qual a temperatura encontrada? b) Como se formou o gelo na latinha? c) Houve mudanças de estado? d) Quais as condições para a formação da geada? e) Como se explica o fato da água permanecer líquida nesta temperatura? f) Por que nos países onde neva coloca-se sal nas calçadas sobre o gelo? Quadro 4: Atividades práticas e experimentais realizadas após o questionamento do Quadro 2. 1- Atividade Prática: Ebulição da água. Objetivos: - Observar como ocorre a ebulição da água. -Descrever as mudanças que ocorrem com a água durante o processo de ebulição. -Representar a variação da temperatura durante dos materiais durante a duração do experimento. Material: -Béquer de 250 ml contendo água até a metade com uma colher de sal dissolvido (100 ml) - Lamparina a álcool -Tripé e tela de amianto -Termômetro de laboratório - Colher Procedimento: Cobrir o tripé com a tela de amianto e colocar a lamparina sob ele. Colocar o béquer com água sobre a tela de amianto. Antes de iniciar o aquecimento medir a temperatura da água. Acender a lamparina e observar o que ocorre com a água durante o aquecimento e ir anotando a temperatura a cada minuto. Observar e anotar a temperatura em que se inicia a ebulição. Após a água entra em ebulição medir a temperatura mais 3 (três) vezes de um em um minuto. Anotar todas as modificações durante o aquecimento e ebulição da água. Repita todo o procedimento com a água com sal. Sugestão de Questões: a) Que modificações ocorrem com a água durante o aquecimento, na sua aparência e temperatura? b) Ao que se atribui às mudanças que ocorrem com a água durante o seu aquecimento? c) Em qual temperatura a água entra em ebulição? d) E a água salgada, em que temperatura entra em ebulição? e) O que ocorre com a temperatura da água salgada durante a ebulição? f) O que aconteceu com a temperatura durante o aquecimento da água pura? g) O que aconteceu com a temperatura durante a ebulição da água pura? f) Represente através do gráfico a variação da temperatura dos materiais aquecidos durante o tempo do experimento. 2- Atividade Prática: Corpo quente e Corpo frio

Objetivo: - Perceber as sensações térmicas de quente e frio. Materiais: Três recipientes: um com água gelada, outro com água morna e outro com água à temperatura ambiente (da torneira).

Procedimento: Colocar os recipientes próximos um do outro como mostra a figura. Mergulhar ao mesmo tempo uma mão no recipiente com água gelada e outra no recipiente com água morna. Ficar assim por 1 minuto. Em seguida colocar as mãos no recipiente com água na temperatura ambiente.

Sugestão de questões: a) O que percebeu? b) Que conclusão chegou com este experimento? c) Qual a sensação térmica na mão nos três recipientes? 3- Atividade Prática: Transferência de Energia Térmica Objetivo: - Comprovar que a energia térmica se propaga de um corpo para o outro. Material: - Uma lâmina metálica -Pedaços de parafina -Fonte de calor (vela acesa)

Procedimento: Colocar um pouco de parafina em três pontos diferentes de uma lâmina, próximos de uma das extremidades, e aquecer a outra extremidade, em pouco tempo a parafina começará a derreter. Sugestão de Questões: a) O que ocorre neste processo para a parafina derreter? b) Como é conduzida a energia térmica pelos materiais? c) Por que o pedaço de parafina próximo à extremidade demora mais para derreter? Após a realização das atividades experimentais, os alunos são

novamente questionados com as mesmas perguntas feitas no pré-teste (quadro

1 e 2). O pós-teste ajuda a avaliar quais conceitos são apropriados de forma

significativa pelos alunos.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram analisadas as respostas dos alunos antes e após a realização das

atividades práticas experimentais. De acordo com a reflexão feita por Moreira

(2006), sobre a aprendizagem significativa, através da interação, o

conhecimento escolar ganha significado e o conhecimento prévio se torna mais

rico, tornando o aprendizado menos complexo, pois, aprendemos melhor a

partir do que já conhecemos.

3.1 ANÁLISE DOS DADOS DO QUADRO 1

Na questão 1, consideramos como adequadas as respostas que

explicaram que o orvalho não cai, mas se forma pela condensação do vapor de

água que está na atmosfera. Na questão 2, sobre a geada, consideramos

adequadas as respostas em que foi explicado que as geadas se formam

quando ocorre solidificação. Na questão 3, sobre o gelo derretendo na mão,

consideramos que o gelo derrete porque ganha calor da mão, sofrendo uma

fusão. Na questão 4, sobre as gotículas no lado de fora do copo com água

gelada, consideramos adequada as respostas que explicaram que está

ocorrendo a condensação do vapor de água da atmosfera.

A aluna P. M. M. quando questionada sobre: É correto dizer que o

orvalho cai? (questão1) Respondeu no questionamento prévio: “-Sim”. Quando

questionada após a realização das atividades experimentais relacionadas ao

tema, respondeu: “-Não, o orvalho se forma quando o vapor do ar toca em uma

superfície fria e vira gotículas de água.” Na questão 4, sobre as gotículas que

se formam no lado de fora de um copo com líquido gelado, ela respondeu

inicialmente: “-Porque a água do copo está gelada e quando o calor do

ambiente toca o copo forma as gotículas de água.” No pós-teste ela respondeu:

“-Porque o vapor que está no ar toca no copo frio e condensa.” Com estas

respostas percebe-se que mesmo com dificuldade de escrever um conceito

sobre fusão, solidificação e condensação, o aluno consegue se apropriar do

conhecimento científico.

O aluno R. C. R. sobre o cubo de gelo na mão da questão 3, respondeu

no pré-teste: “-Ele vai derretendo, porque o frio sempre passa para o corpo

quente.” No pós teste, desta mesma questão respondeu: “- A mão queima e o

gelo derrete porque a mão perde calor e o gelo ganha calor.” Nesta questão

nota-se que o aluno entendeu que matéria pode perder ou ganhar calor.

Na colocação da aluna A. A. K. sobre a questão 2, no pré-teste: “-Devido

à baixa temperatura, as gotículas de orvalho se resfriam formando pequenos

flocos de gelo.” No pós-teste sua colocação sobre a mesma questão foi: “-

Quando a temperatura está muito baixa, as gotículas do vapor de água se

congelam quando tocam a superfície.” Na questão 4 a aluna respondeu da

mesma forma nos questionamentos prévios e posteriores às atividades

experimentais, escrevendo que: “-O vapor de água que estava na atmosfera

condensa quando toca na superfície gelada do copo.” Nestas questões a aluna

demonstra já ter um conceito formado de mudanças de estado da matéria.

Na análise dos resultados obtidos através dos questionamentos

(quadro 1) feitos antes da realização das atividades experimentais (quadro 3), a

porcentagem de alunos que não tinham um conceito formado sobre os

conteúdos de mudança de estado da matéria (fusão e condensação e

evaporação), é muito grande em relação à porcentagem de alunos que

demonstraram ter este conhecimento, como pode-se ver na tabela 1,

Tabela 1: Análise dos Resultados Obtidos Sobre as Questões Apresentadas para Levantamento de Conhecimentos Prévios (Quadro1) - Aplicadas Antes da Realização das Atividades Experimentais (Quadro 3) QUESTÕES 1 2 3 4

Conhecimentos prévios

cientificamente inadequados

90% 80% 70% 85%

Conhecimentos prévios

cientificamente adequados

10% 20% 30% 15%

Fonte: Maria José Cremasco Zechim (2009)

Após a realização das atividades experimentais do quadro 3, pode-se perceber pela aplicação dos questionamentos do quadro 1, que a porcentagem de alunos que conseguiram se aproximar do conceito cientificamente correto é maior , em relação à porcentagem daqueles que não tiveram a aprendizagem desejada ( tabela 2).

Tabela 2: Análise dos Resultados Obtidos Após o Quadro 3

QUESTÕES 1 2 3 4

Aproximaram parcialmente do

conceito científico

5% 25% 30% 30%

Conseguiram se aproximar do

conceito cientificamente correto

50% 35% 55% 35%

Não conseguiram se aproximar

do conceito cientificamente

correto

45% 40% 15% 35%

Fonte: Maria José Cremasco Zechim (2009)

3.2 ANÁLISE DOS DADOS DO QUADRO 2

A comparação feita do pré-teste com o pós-teste, após a realização das

atividades experimentais do Quadro 4, demonstrou uma outra representação

em relação aos conceitos prévios apresentados anteriormente pelos alunos.

Na questão 1, consideramos como adequadas as respostas que

explicaram que o calor faz com que as moléculas se agitem, e vibrem

aumentando seu volume. Na questão 2 consideramos adequadas as respostas

que explicaram: Calor é a quantidade de energia que passa de um corpo para

outro quando há uma diferença de temperatura entre eles. Na questão 3,

consideramos adequadas as respostas onde foi explicado: Não, sentir frio é

perder calor, é a falta de calor no corpo. Na questão 4, resposta correta: Ao

aquecer uma substância as suas moléculas se movimentam, se agitam e

vibram, e podem mudar o estado físico da matéria. Na questão 5, as respostas

consideradas adequadas seriam: Calor é a quantidade de energia que passa de

um corpo para o outro e temperatura é a medida do calor de um corpo.

A aluna B. A. respondeu nos questionamentos prévios sobre a relação do

calor com a subida do mercúrio no termômetro ou a água colocada para ferver

que quando aumenta o calor, da questão 1 que: “-Com o calor o mercúrio se

dilata e acaba subindo, isso ocorre quando o mercúrio esquenta e as moléculas

se movimentam.” Questionada após a realização da atividade prática

respondeu que: “-A água e o mercúrio esquentam através do calor fazendo com

que as moléculas se movimentem e vibram e o nível do mercúrio sobe e a água

ferve.” Na questão 4, sobre o que ocorre com as moléculas ao aquecer uma

substância respondeu no pré-teste que: “-Elas vibram mais fortes e se

movimentam.” No pós-teste respondeu que: “- As moléculas vibram mais forte

se movimentam mais e muitas vezes mudam de estado.”

O aluno G.M.N. respondeu ao questionamento prévio sobre o que ocorre

com uma substância no estado sólido, líquido ou gasoso ao ser aquecida, da

questão 4, que: “-As moléculas começam a se movimentar mais rápido.” No

pós-teste respondeu que: “-Há aumento de agitação, vibração e movimento das

moléculas.” Sobre o que entende por calor,na questão 2, respondeu

inicialmente que: “-Calor é uma fonte de energia que pode ser passada de um

corpo para outro.” Nos questionamentos posteriores respondeu que: “-Calor é

uma energia que passa de um corpo para o outro devido a uma diferença de

temperatura.” Na questão 3, respondeu nos questionamentos prévios que: “-

Sim, quando sentimos frio é porque nosso corpo não tem muita energia, quando

sentimos calor, nosso corpo produz muita energia.” Nos questionamentos

posteriores respondeu que: “-Não. Sentir frio não existe, esta sensação é na

verdade a perda de calor.”

O aluno L.F.D.A na questão 5 sobre a diferença entre temperatura e calor

respondeu no pré-teste que: “-Calor é a diferença entre as temperaturas de um

corpo,” no pós-teste ele respondeu que: “-Calor é a quantidade de energia de

um corpo e a temperatura é a medida de calor que passa de um corpo para o

outro”.

Pode-se perceber através da análise dos resultados obtidos com as

respostas das questões do quadro 2, aplicadas nos alunos antes da realização

das atividades experimentais, que a porcentagem dos alunos com

conhecimentos prévios cientificamente inadequados sobre as mudanças de

estado físico da matéria e calor, era maior em relação à porcentagem daqueles

que já tinham um conhecimento sobre o conteúdo questionado, mostrado na

tabela 3.

Tabela 3: Análise dos Resultados Obtidos Antes da Aplicação da Atividade

Referente ao Quadro 4

QUESTÕES 1 2 3 4 5

Conhecimentos prévios

cientificamente inadequados

65% 65% 65% 75% 80%

Conhecimentos prévios

cientificamente adequados

35% 35% 35% 25% 20%

Fonte: Maria José Cremasco Zechim (2009)

Analisadas as respostas das questões do quadro 2, feita pelos alunos

após a realização das atividades experimentais pode-se perceber que a

porcentagem de alunos que conseguiram se aproximar dos conceitos

cientificamente corretos é bem maior do que aqueles que não a conseguiram,

mostrado na tabela 4.

Tabela 4: Análise dos Resultados Obtidos Após a Aplicação das Atividades

Referentes ao Quadro 4

QUESTÕES 1 2 3 4 5

Aproximaram parcialmente do

conceito científico

10% 10% 25% 20% 15%

Conseguiram se aproximar do

conceito cientificamente correto

85% 75% 60% 75% 70%

Não conseguiram se aproximar

do conceito cientificamente

correto

5% 15% 15% 5% 15%

Fonte: Maria José Cremasco Zechim (2009)

Analisadas as questões de cada aluno e comparados com os resultados

(tabela 1 e 2), percebeu-se que os alunos questionados antes das atividades

práticas tinham pouco conhecimento sobre o conteúdo, ao analisar as mesmas

questões após a realização das atividades práticas e experimentais verificou-se

que conseguiram se aproximar dos conceitos cientificamente corretos e não

apenas memorizá-los mecanicamente. Ao realizar os questionamentos prévios,

os alunos perceberam que não sabiam as respostas e por isso se interessaram

ainda mais em realizar as atividades práticas e descobrir as respostas corretas

de conceitos que fazem parte de seu cotidiano e que sempre estão ouvindo

falar e muitas vezes não sabem responder, levando para o seu cotidiano os

conceitos que haviam aprendido sobre calor, temperatura, e mudança de

estado físico da matéria.

A análise dos estudos sobre a utilização das atividades práticas e

experimentais sugere que esta estratégia pode ser muito importante no ensino e

aprendizagem de Ciências, quando mediada pelo professor de forma a

desenvolver o interesse dos alunos e criar situações de investigação e

formação de conceitos potencialmente significativos.

Com a manipulação, observação ou demonstração dos recursos como as

vidrarias, reagentes, instrumentos e equipamentos ou de materiais alternativos

usados para superar os obstáculos na aprendizagem, os alunos puderam

refletir sobre o conteúdo em estudo e os contextos que o envolvem e se

apropriar dos conceitos significativos.

3.3 MAPAS CONCEITUAIS

Os mapas conceituais foram utilizados para verificar como estavam

organizados os conceitos na estrutura cognitiva dos alunos. Foram

confeccionados mapas conceituais antes de realizar atividades práticas (prévio)

e após (posterior) a atividade experimental, para avaliar se ocorreu a

aprendizagem dos conteúdos, no sentido de obter informações sobre o que o

aluno sabe em termos conceituais, como está sua estrutura cognitiva nos

conhecimentos prévios e investigar se houve interações em sua estrutura

cognitiva durante a realização das atividades experimentais.

A utilização dos mapas conceituais como uma ferramenta facilitadora da

aprendizagem, avaliação e análise do conteúdo curricular foi importante, pois,

proporcionou a utilização de uma estratégia nova no ensino fundamental. Foi

difícil trabalhar com este instrumento, mas levou o aluno a pensar sobre os

conceitos e organizá-los, facilitando a aprendizagem. Mas, como forma de

avaliação da aprendizagem significativa, os mapas conceituais prévios

confeccionados não puderam ser utilizados. Por ser uma ferramenta nova, os

alunos apresentaram dificuldades em mapear os conceitos científicos

adquiridos.

Serão apresentados alguns exemplares de mapas conceituais feitos

pelos alunos após a realização das atividades experimentais, utilizados apenas

como ilustração.

Mapa Conceitual 1: Feito pelo aluno A. P. R. F.

Mapa Conceitual 2: Feito pela aluna K. L. G.

Mapa 3: Feito pelo aluno G. M. N. T.

4 CONCLUSÃO

O objetivo deste trabalho foi apresentar encaminhamentos metodológicos

e estratégias que demonstrem que as atividades práticas e experimentais são

instrumentos capazes de despertar o interesse dos alunos, com aulas mais

dinâmicas e motivadoras, promovendo situações de investigação,

compreensão, interpretação e discussão de conceitos científicos, levando às

reflexões e conclusões que possibilitem a construção do conhecimento

científico e do crescimento cognitivo.

Esta proposta de implementação verificou a importância do uso das

atividades práticas e experimentais no ensino de ciências, com a promoção de

uma interação entre a teoria e a prática, uma contextualização dos conteúdos

escolares, valorizando os conhecimentos prévios para a construção dos

conhecimentos, de forma a permitir que o aluno tenha uma aprendizagem

significativa.

Tentamos ainda verificar como uma mediação baseada em atividades

experimentais, junto com a utilização de uma investigação dos conhecimentos

prévios dos alunos e a construção de mapas conceituais poderia causar uma

aprendizagem significativa de conceitos científicos.

Através dos resultados obtidos conclui-se que as atividades

experimentais contribuem para a aprendizagem de conceitos científicos,

ajudando o aluno a integrar esse conhecimento em sua estrutura cognitiva. As

atividades experimentais despertam nos alunos um grande interesse e

motivação para as aulas de Ciências, levando o aluno a integrar o

conhecimento em sua vivência.

Esta pesquisa proporcionou-me uma grande experiência profissional,

com muitos desafios e muitas dificuldades, pois os alunos nem sempre estão

preparados para mudanças de estratégias no ensino e nem sempre estão

predispostos a aprender. Mas, a investigação da importância do uso de

atividades experimentais em aulas de Ciências deve ser alvo de educadores,

pois consiste em uma metodologia que pode ser ainda muito explorada na

formação do saber científico.

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