A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS: reflexões a partir da Teoria da Atividade

CAPÍTULO 5

A EXPERIMENTAÇÃO NO ENSINO DE CIÊNCIAS: reflexões a partir da Teoria da Atividade Juliano Cami/lo Cristiano Rodrigues de Mattos

5.1 Introdução As atividades experimentais têm sido utilizadas há mais de um século como um recurso de ensino-aprendizagem de ciências. Muitos professores e pesquisadores defendem que a experimentação é a marca das ciências da natureza e consideram fundamental a presença do laboratório na educação científica (TRUMPER, 2003 ; HOFSTEIN; LUNETTA, 2004). O laboratório didático e a possibilidade de realizar atividades práticas diferenciam a ciência escolar das outras disciplinas (MIL LAR, 2012). Exemplos desta importância podem ser encontrados no Brasil quando se atribui, muitas vezes, o fracasso do ensino de ciências à escassa utilização de atividades desta natureza (BORGES, 2002), e também fora do Brasil, como os grandes projetos PSSC e Nuffield, desenvolvidos a partir da década de 1950, fortemente centrados nas atividades de laboratório, buscando uma educação científica que se aproximasse do cotidiano dos cientistas. Nos documentos oficiais também são fei tas referências (e sugestões para) a utilização da experimentação e os benefícios por ela trazidos (BRASIL, 2000). Araújo e Abib (2003) indicam que a utilização de atividades experimentais tem sido apontada, por professores e alunos, como responsável pela diminuição das dificuldades de aprendizagem. Afirmam, também, que assumem abordagens bastante distintas, que vão desde verificação de leis e teorias até situações que privilegiam que os alunos Possam refletir e rever suas explicações sobre os fenômenos.

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Os autores classificaram as diferentes abordagens, prese . tes nos artigos revisados, por seu direcionamento: investigaç/ - d " ./:'. o, demonstração e verificação ou em funçao a en~ase matemática: quantitativos e qualitativos e, por fim, em funçao sua aplica. ção 110 cotidiano, da utilização de novas tecnologias e da construção de equipamentos. Segundo os autores, independentemente da estratégia desenvolvida, nos trabalhos revisados há uma unanimidade na defesa de que a atividade experimental é capaz de estimular a participação ativa dos estudantes e proporcionar um ambiente motivador para O processo de ensino-aprendizagem. As atividades experimentais têm sido concebidas com os mais diferentes graus de abertura, que vão desde atividades fortemente estruturadas e centradas no professor até investigações abe11as, nas quais nem o problema nem o método de resolução estão definidos. São planejadas tanto para serem realizadas individualmente ou em pequenos grupos e também como demonstrações para muitos alunos. Podem ainda tomar uma pequena parte da aula ou serem concebidas para períodos de semanas ou meses (TRUMPER, 2003). Barros e Housoume (2008) lançam "Um olhar sobre as atividades experimentais nos livros didáticos de Física" aprovados no Programa Nacional do Livro para o Ensino Médio (PNLEM) e apontam que

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[...] muitos professores buscam nas atividades experimentais um meio de promover um aprendizado ativo e contextualizado e a escolha de um livro didático, muitas vezes, está condicionada a existência destas em seu texto. Mesmo considerando importante este tipo de atividade em sua prática pedagógica, poucos são os professores que as utilizam (BARROS; HOUSOUME, 2008, p. 2).

Corroborando essa afirmação, Arruda e Laburú (] 998) verific.aram que professores da região de Londrina assumem que a exper.1mentação serve, em sua maior parte, para verificar a teoria, facilitar .°. aprendizado e despertar a curiosidade, mas geralmente não as utilizam ..Me~mo em escolas que possuem kits experimentais, os professores Justificam o não 11c;;o por motivos como falta de tempo para ª o~ganização, falta de manutenção dos laboratórios e também pelo ensmo estar voltado para os vestibulares.

ENSINO DE CIÊNCIAS: múltiplas perspectivas, diferentes olhares

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Ainda neste trabalho, os autores defendem que a utilização de experimentos não pode constituir simplesmente uma fuga das situações comuns (aulas expositivas com giz e lousa), cttja única finalidade é tirar o aluno da posição inerte, mas sim uma estratégia com dimensões maiores e com significados coerentes, tanto para os professores quanto ~ara os alunos. Neste sentido, todas as formas de experimentação, seJa de demonstração ou manuseio por parte dos alunos, assumem resultados positivos quando bem planejadas. Esta crítica repousa sobre um indício na análise dos livros didáticos, que a maior estratégia utilizada pelos autores é a de deixar a experimentação a cargo do aluno. Apesar da grande importância atribuída à atividade experimental, está longe de existir um consenso entre professores e pesquisadores acerca de sua utilização, seus objetivos e métodos. Alguns autores afinnam que a utilização de atividades experimentais é responsável pela diminuição das dificuldades de aprendizagem encontradas pelos estudantes. Porém, as pesquisas, até então, não foram capazes de mostrar de maneira clara a relação entre a realização de atividades experimentais e o aprendizado de ciências, entre manipular objetos e aprender leis, conceitos, teorias ou mesmo habilidades práticas e atitudes relacionadas ao laboratório (HOFSTEIN; LUNETTA, 2004; ABRAHAMS; MJLLAR, 2008; HWANG; ROTH, 2008; HOFSTEIN; MAMLOK-NAAMAN, 2007). Hodson (1993) apontava que o laboratório didático tem sido utiliz.ado de forma confusa, contribuindo pouco para a aprendizagem de ciências. Até mesmo o aspecto motivacional engajador das atividades experimentais tem sido colocado em cheque por muitos pesquisadores (ABRAHAMS, 2009).

5.2 Delimitações Na literatura específica os termos "experimentação", "atividad.es experimentais", "atividades práticas", "atividades de laboratório", "laboratório didático", "experimentos didáticos" são utilizados para. se referir a todo tipo de atividade nas quais os alunos devem manipular ou observar objetos e materiais, nas quais fazem ou observam alguém fazendo alguma tarefa prática, independentemente do 1 1 onde a atividade se desenvolve (MILLAR et ai., 1998; 1999). Nao existe uma tentativa de delimitação mais precisa da nomencla-

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tura· a escolha de um termo ou de outro não está ligada a critéri ' . 'd d os bem definidos, seja pelo conteúdo da at1v1 a e, por seu objetivo O qualquer outro motivo. Aqui utilizaremos "atividade experimental~ e "experimentação" para nos referirmos a gama de sentidos anteriormente apresentada.

5.3 Objetivos da experimentação Diversos autores como Hofstein e Lunetta (1982; 2003), Hodson ( 1993 ), Millar et ai. ( 1998), Welzel et ai. (1998) e Kang e Wallace (2005), apresentam grandes revisões sobre a temática e apontam para diversidade de objetivos com que as atividades experimentais têm sido concebidas. Trumper (2003), analisando os objetivos das atividades experimentais até a década de 1970, considera que tais objetivos podem ser organizados em quatro grandes categorias: Habilidades, Conceitos, A natureza da ciência e Atitudes. Na categoria Habilidades os objetivos estão relacionados às

habilidades adquiridas por meio da atividade experimental, sejam elas, habilidades na manipulação de instrumentos, de investigação, de organização de dados, de comunicação, de pensamento crítico e de resolução de problemas. Na categoria Conceitos, encontramos objetivos os relacionados aos conceitos científicos, como a sua 'visualização' por meio da experimentação, a de utilização dos conceitos aprendidos em outros níveis e o aprendizado de novos conceitos. Quando consideramos a categoria A natureza da ciência, encontramos os objetivos relacionados com a ideia de fazer com que o aluno compreenda quais os processos da ciência, o seu desenvolvimento e os métodos de trabalho dos cientistas. Na categoria Atitudes estão os objetivos relacionados a atitudes diante da atividade experimental: a curiosidade, a relação com a realidade, o grau de abertura, a objetividade, a precisão dos resultados e a cooperação no trabalho em grupo. Segundo Trumper (2003), a partir da década de 1970, tais objetivos sofreram algumas modificações causadas pelas novas tendências que :e fizeram presentes no ensino de ciências, apoiadas nos trabal~os de Piaget e de Yigotski. Recorr~.,