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Maria do Carmo Galiazzi*

Jusseli Maria de Barros Rocha**

Luiz Carlos Schmitz**

Moacir Langoni de Souza**

Sérgio Giesta** Fábio Peres Gonçalves ***

“Eu insistiria em que a origem do conhecimento está na pergunta, ou nas perguntas, ou no ato mesmo de perguntar; eu me atreveria a dizer que a primeira linguagem foi uma pergunta, a primeira palavra foi a um só tempo pergunta e resposta,

Freire e Faundez (1985, p. 48)

Resumo: Neste artigo, apresentamos os resultados de uma investigação coletiva sobre os objetivos das atividades experimentais no ensino médio, apontando para as possibilidades da pesquisa em sala de aula, como desenvolvimento profissional de professores e alunos, através de sua utilização como princípio didático.

Unitermos: Atividades experimentais, Objetivos da experimentação, Metodologia de ensino.

Abstract: This paper describes one of the possibilities of research in class as professional development of teachers and students from the results of a research about experimental activities in secondary education.

Keywords: experimental activities, practical work objectives, teaching methodology

1. Introdução

Pesquisar as concepções de alunos e professores de um curso de formação de professores instaura um processo de reflexão em cada um dos participantes sobre suas próprias concepções. Isso se transforma em possibilidade de formação inicial, formação continuada de formadores e transformação dos cursos de licenciatura (Galiazzi, 2000). É neste sentido que nos propusemos a desenvolver uma pesquisa coletiva.

* Professora Assistente Doutora, Departamento de Química, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, RS, Brasil (e-mail: carmo@nupeq.furg.br) ** Professores do Núcleo de Pesquisa em Educação Química do Departamento de Química da Universidade Federal do Rio Grande, RS, Brasil *** Acadêmico do Curso de Química, Universidade Federal do Rio Grande, RS, Brasil

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De outra parte, é consenso que a experimentação é uma atividade fundamental no ensino de Ciências. Muito já se tem escrito, estudado e pesquisado sobre a experimentação (Wellington, 1998; Fraser e Tobin, 1998; Gabel, 1994). Desde sua implantação nas escolas, há mais de cem anos, várias críticas têm sido feitas sobre os resultados alcançados. Nos últimos anos, um número expressivo de artigos criticaram as atividades experimentais na escola (Hodson, 1996; 1994; Barberá e Valdés, 1994). Um exemplo disso é o volume especial do International Journal of Science Education, publicado em 1996, destinado a discutir tais atividades.

Se este é o contexto da pesquisa sobre a experimentação, nossa vivência nas escolas, no entanto, nos mostra que as atividades experimentais são pouco freqüentes, embora permaneça a crença dos professores de que, por meio delas, pode se transformar o ensino de Ciências.

Neste artigo, descrevemos os resultados de uma pesquisa realizada em uma disciplina optativa de um curso de formação de professores de Química - Habilitação em Ciências. Como salientado nos parágrafos anteriores, acreditamos que uma maneira de transformar a formação de professores seja pela reflexão sobre as concepções dos formadores e dos futuros professores. Nesse sentido, nossa hipótese de pesquisa é a de que tanto os formadores como os futuros professores têm aprendizagens ambientais muito fortes, que mantêm suas concepções sobre experimentação arraigadas a concepções empiristas.

Apresentamos, inicialmente, os pressupostos teóricos da pesquisa em sala de aula como princípio educativo. Segue breve fundamentação teórica sobre a experimentação e, finalmente, descrevemos a análise de dados e a partir desta análise apresentamos algumas considerações sobre as possibilidades da pesquisa em sala de aula.

2. Pressupostos teóricos sobre a pesquisa em aula

Entendemos que a pesquisa pode ser desenvolvida em sala de aula como princípio educativo, que a pesquisa precisa ser vista, entendida e praticada como “instrumento metodológico para construir conhecimento”, como “um movimento para a teorização e para a inovação”(Demo, 1997, p.3). Esse autor aponta para alguns princípios fundamentais de pesquisa a incentivar em qualquer aula. O primeiro está na explicitação do próprio pensamento dos participantes, através do diálogo oral ou escrito. Outra ação de pesquisa em sala de aula é a leitura, e ela própria compreende diferentes estágios: a leitura entendida apenas como a compreensão da língua, “condição crucial da cidadania competente” (Ibidem, p. 37), como também “a leitura no sentido crítico e construtivo” (Ibidem, p.9), que inclui a interpretação própria. O procedimento metodológico mais fundamental da pesquisa é, no entanto, o questionamento reconstrutivo. Para Demo:

o questionamento reconstrutivo envolve saber procurar material, interpretar e formular, pois para que seja superada a educação pela imitação é preciso aprender a aprender e esta se caracteriza pelo contraler, reelaborando a argumentação; refazer com linguagem própria, interpretar com autonomia; reescrever criticamente; elaborar texto próprio, experiência própria, formular proposta e contraproposta. (1996, p. 29):

O questionamento reconstrutivo se faz através do diálogo oral e escrito. Assim, outro expediente da pesquisa está no exercício da escrita, pois, por meio dela, constrói-se a capacidade de argumentação. É preciso que os alunos sejam incentivados a reconstruir um texto, tendo alguma elaboração própria. De outra parte, este processo de leitura e de escrita também favorece o desenvolvimento de outra característica essencial da pesquisa que é a socialização do argumento.

Um ambiente de pesquisa exige também o estabelecimento de um processo lógico, sistemático, analítico, argumentado, rigoroso. Assim, não basta apenas estabelecer um bom clima de diálogo em sala de aula. É fundamental o exercício do diálogo crítico, que se constrói e reconstrói pelo exercício sistemático da leitura, da leitura crítica, da escrita, da argumentação. Ou seja, cada princípio está indissociavelmente ligado aos outros. Não há como pesquisar sem leitura, ou sem escrita, sem argumento ou sem diálogo crítico.

Em síntese, um trabalho de pesquisa pode ser resumido como um processo multicíclico, com três componentes: o questionamento, a construção de argumentos e a validação dos resultados, todos eles mediados pelo diálogo crítico no grupo (Moraes, Ramos e Galiazzi, 1999).

Por outro lado, a pesquisa em sala de aula, nos cursos de licenciatura, tem sido apontada como uma possível solução para a problemática das licenciaturas, por Lüdke (1994), Moraes e Ramos (1998), Pereira (1998), Galiazzi (2000), entre outros, pois é fundamental para se superar o entendimento de que teoria e prática são duas entidades separadas. Não é, no entanto, o simples envolvimento do aluno com a pesquisa que facilita essa mudança. É preciso que alunos e professores aprendam a participar da pesquisa em todo o processo, que aprendam a tomar decisões, que sejam colocados em situações que contrastem suas concepções sobre a construção do conhecimento, geralmente considerada como um processo linear, sem tropeços e erros. Além disso, é preciso que aprendam a buscar o conhecimento existente para, a partir dele, construir novos argumentos e contra-argumentos; que aprendam a escrever seus projetos de pesquisa e seus relatórios; que participem de comunidades argumentativas cada vez mais amplas por meio da divulgação de seus trabalhos na sala de aula e em comunidades apropriadas, como podem ser as semanas acadêmicas e os eventos de divulgação científica, sem considerar esses eventos como única possibilidade de validação do conhecimento construído em aula. É preciso que se percebam como sujeitos agentes de produção de conhecimento e de sua aprendizagem.

Nos cursos de graduação, o envolvimento de alunos em pesquisas está estruturado, fundamentalmente, por bolsas de iniciação científica, financiadas por órgãos de fomento. Os licenciandos com bolsa de iniciação científica geralmente atuam em pesquisas nas áreas de Química, Física ou Biologia. Se são inegáveis as aprendizagens com esse tipo de atividade para a atuação como professores, as aprendizagens ambientais são de pouca valia, ou mesmo um obstáculo para uma melhor compreensão da profissão de professor. A formação do professor tem, no exemplo, componente forte de sua constituição e, na grande maioria, os pesquisadores das áreas específicas das Ciências Naturais têm uma concepção sobre ser professor, construída a partir de aprendizagens ambientais muito fortes e difíceis de serem mudadas, tanto que, apesar de a pesquisa educativa apontar para a necessidade de mudança, o modelo de professor tradicional, comprometido mais com o “conteúdo” do que com o aprender, é o mais presente no sistema escolar, desde a escola básica até a universidade (Maldaner, 2000).

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Acreditamos que fazer pesquisa como princípio educativo seja uma forma de aproximar os resultados das pesquisas científicas da realidade dos professores e, ao mesmo tempo, de melhor formar os formadores, porque, como afirmam Carr e Kemmis (1988, p. 58): “Para uma autonomia profissional mais extensa e umas responsabilidades mais dilatadas, é preciso que sejam os próprios docentes que construa(m) a teoria educativa por meio de uma reflexão crítica sobre seus próprios conhecimentos práticos.

3. Pressupostos teóricos sobre a experimentação

A origem do trabalho experimental nas escolas foi, há mais de cem anos, influenciada pelo trabalho experimental que era desenvolvido nas universidades. Tinha por objetivo melhorar a aprendizagem do conteúdo científico, porque os alunos aprendiam os conteúdos, mas não sabiam aplicá-los. Passado todo esse tempo, o problema continua presente no ensino de Ciências (Izquierdo, Sanmartí e Espinet, 1999). Existe muita pesquisa sendo realizada sobre o ensino experimental e seus resultados mostram que elas não são a resposta para todo e qualquer problema que se tenha no ensino de Ciências (Gabel, 1994; Tobin e Fraser, 1998, Wellington, 1998). Este, no entanto, não parece ser o entendimento dos professores. As atividades experimentais, embora aconteçam pouco nas salas de aula, são apontadas como a solução que precisaria ser implementada para a tão esperada melhoria no ensino de Ciências (Gil-Pérez et alii, 1999).

O ensino com atividades experimentais recebeu um grande impulso no início da década de 60, com o desenvolvimento de alguns projetos de ensino como, por exemplo, os oriundos dos EUA: CHEMS (Chemical Educational Material Study) e o CBA (Chemical Bond Aproach Project), aos quais faremos freqüentes referências neste texto. Estes projetos foram desenvolvidos em razão do “vertiginoso desenvolvimento da Ciência e da tecnologia contemporânea, que tornou imperioso que se cuidasse não só da atualização, mas até da reformulação de ensino da Química na escola secundária” (CHEMS, 1976, p. VI).

O CHEMS, por exemplo, foi elaborado por eminentes cientistas de vários campos da Química e por professores do ensino secundário. Durante sua realização, o livro foi sendo testado e reavaliado, abrangendo seu uso a aproximadamente 45.0 estudantes. Da mesma forma, o CBA (Chemical Bond Aproach) preparou edições experimentais do texto e do guia de laboratório que foram utilizadas por cerca de 200 professores e 10.0 estudantes. Cientistas de renome revisaram o trabalho, emitindo uma análise crítica.

No Brasil, esses e outros projetos como o IPS (Introductory Phisical Science) e o Nuffield foram traduzidos e divulgados. Não há como negar sua qualidade técnica. Acreditamos que muitas das crenças dos professores sobre a importância das atividades experimentais estavam expressas nesses projetos e foram por eles difundidas, como pretendemos argumentar a seguir.

Em pesquisa realizada por Kerr (1963), época de grande difusão das atividades experimentais nas escolas no mundo todo, professores apontaram dez motivos para a realização de atividades experimentais na escola. Esses motivos vêm, repetidamente, sendo encontrados em pesquisas mais recentes (Hodson, 1998) e são:

1.estimular a observação acurada e o registro cuidadoso dos dados; 2.promover métodos de pensamento científico simples e de senso comum;

3.desenvolver habilidades manipulativas; 4.treinar em resolução de problemas; 5.adaptar as exigências das escolas; 6.esclarecer a teoria e promover a sua compreensão; 7.verificar fatos e princípios estudados anteriormente; 8.vivenciar o processo de encontrar fatos por meio da investigação, chegando a seus princípios; 9.motivar e manter o interesse na matéria; 10.tornar os fenômenos mais reais por meio da experiência (Hodson, 1998c, p. 630).

Os projetos de ensino experimental como o CHEMS, CBA, IPS, Nuffield representaram, sem dúvida, uma inovação. Tinham por objetivo trazer formas mais estimulantes e eficazes às demonstrações e confirmações de fatos até então apresentadas apenas nos livros-texto ou por explanação do professor (Objetivo 9).

Muito embora o ensino experimental proposto naqueles materiais pretendesse superar a demonstração e a verificação de fatos, os professores, ao longo do tempo, têm mantido a importância da verificação de fatos e princípios estudados teoricamente como um dos objetivos do ensino experimental (Objetivo 7).

O lançamento do Sputnik pela Rússia é apontado como a causa para o desenvolvimento desses projetos, pois os EUA tinham interesse em formar novos cientistas. Esse interesse aparece no prefácio do CHEMS: “Até certo ponto, o aluno que fizer uso deste material se tornará um cientista.” (Ibidem, p.VII). O tipo de ensino proposto tinha por objetivo formar cientistas. Para se tornar um cientista era preciso, entre outras coisas, aprender a observar e registrar dados, aprender a pensar de forma científica, desenvolver habilidades e técnicas no manuseio do instrumental do laboratório. Era preciso ser treinado para resolver problemas (objetivos 1, 2, 3, 4 e 5).

Muito embora no prefácio do CHEMS tenha sido dito que um dos objetivos era fazer com que o aluno vivenciasse diferentes métodos científicos, percebendo o potencial e as limitações de diferentes métodos, não é essa a metodologia científica apresentada no conjunto da obra. As principais atividades da Ciência expressas são: acumular informação por meio da observação; organizar essa informações e procurar regularidades; perguntar por que elas aparecem e comunicar as descobertas aos outros. Ou seja, tudo começa com a observação. E isto é reforçado quando os autores afirmam: “Quando a observação é realizada sob controle cuidadoso, ela é dignificada por um nome especial – uma seqüência controlada de observações é chamada de EXPERIÊNCIA. TODA A CIÊNCIA É CONSTRUÍDA SOBRE RESULTADOS EXPERIMENTAIS” (Ibidem, p. 2).

A concepção de método científico difundida nesta obra é a mesma que os professores expressam no Objetivo 8: vivenciar o processo de encontrar fatos por meio da investigação, chegando a seus princípios. Essa visão indutivista do método científico, embora atualmente rejeitada pelos filósofos da Ciência, permanece presente no ensino de Ciências. Barberá e Valdés (1996, p. 368) argumentam:

Esta visão fortemente indutivista do método científico, que o vê como uma sucessão de passos discretos, têm recebido numerosas e contundentes críticas, e na atualidade está desacreditada em numerosos setores, mas está muito distante de ser erradicada do mundo do ensino de Ciências. Hoje se considera a observação

Ciência & Educação, v.7, n.2, p.249-263, 2001 253 dependente da teoria; é a teoria que determina o que e como tem que se observar.”

Os objetivos apontados pelos professores para as atividades experimentais vêm sendo duramente criticados (Hodson, 1994, 1996, 1998a, 1998b, 1998c; Barberá e Valdés, 1996; Wellington, 1998). Uma dessas críticas, com a qual concordamos, é com relação à ênfase em formar cientistas. Um percentual pequeno dos estudantes segue carreiras científicas, portanto não se justifica fazer atividades experimentais para formar cientistas. Talvez nesse sentido alguns objetivos possam ser justificados como, por exemplo, desenvolver a observação, aprender a registrar dados. Não temos certeza, entretanto, se essas são as aprendizagens mais importantes para formar um cidadão. Discordamos também da ênfase dada ao desenvolvimento de habilidades manipulativas. Não consideramos necessário, na educação básica, aprender a pesar considerando os algarismos significativos, a ler corretamente o volume em uma bureta, a pipetar usando o dedo indicador.

Concordamos com Barberá e Valdés (1996) que as atividades experimentais deveriam desenvolver atitudes e destrezas cognitivas de alto nível intelectual e não destrezas manuais ou técnicas instrumentais. Osborne (1998) pergunta se seriam essas as destrezas exigidas por uma sociedade cada vez mais tecnologizada.

Com relação ao desenvolvimento das destrezas cognitivas também podem ser feitas algumas considerações. A primeira delas é que o ensino experimental deveria vir após algum desenvolvimento teórico, mas, mesmo nesse caso, é preciso estar atento, porque o conhecimento científico se faz sobre idéias e não sobre fatos (Wellington, 1998). As entidades conceituais da Ciências não estão nos fatos para serem vistas. Os resultados de pesquisas sobre a aprendizagem mostram que as concepções dos alunos sobre determinados fenômenos determinam o modo como são percebidos e é muito difícil mudar estas concepções.

Outro dos motivos sempre muito reforçado por professores e alunos para as atividades experimentais é por seu caráter motivador, mas sobre este aspecto, cabe apenas lembrar o que sabem todos que alguma vez, como professores, desenvolveram atividades experimentais: nem sempre as atividades experimentais são motivadoras para os alunos.

Em síntese, a história do ensino experimental nas escolas pretendeu ser uma inovação, mas em algumas propostas ainda estavam presentes princípios empiristas, que podem ter sido aprendidos de forma ambiental pelos professores de Ciências e que contribuem para a manutenção da crença irrefletida sobre a importância do ensino experimental. O que foi até aqui apresentado reforça nosso argumento sobre a necessidade de incluir, na formação inicial e continuada, estudos sobre a experimentação para a construção de teorias pessoais mais fundamentadas.

4. O contexto da pesquisa

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