Metodologia do conhecimento prévio à sìntese

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METODOLOGIA DO 
ENSINO DE 
CIÊNCIAS
Adriana Fernandes
Gonçalves
Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094
M593 Met odologia do ensino de ciência [recurso 
eletrônico] / Organizadora, Adriana Fernandes 
Gonçalves. – Porto Alegre : SAGAH, 2016.
Editado como livro impresso em 2016. 
ISBN 978-85-69726-29-6
1. Educação. 2. Metodologia de ensino - Ciências. 
I. Gonçalves, Adriana Fernandes.
CDU 37.022
Metodologia: do conhecimento 
prévio à síntese
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Identificar as etapas da metodologia que objetivam o 
desenvolvimento do conhecimento científico.
 � Reconhecer a importância da metodologia científica aplicada às 
aulas de ciências.
 � Construir propostas de trabalho para o desenvolvimento da 
investigação científica.
Introdução
Neste texto, você vai estudar as etapas da metodologia científica: 
do conhecimento prévio à síntese. Também conhece de sucesso de 
docência, para uma melhor compreensão do tema.
Metodologia científica na escola
Aqui, você saberá que a metodologia científica consiste em uma série de eta-
pas que o cientista deve seguir em uma sequência lógica e organizada para 
estudar algum fenômeno, objeto ou qualquer assunto. Esse método científico 
engloba as seguintes etapas: observar um fato (tema, considerando o conheci-
mento prévio do aluno para explica-lo); determinar qual o problema, acerca 
desse fato, a partir de uma “pergunta”; formular uma hipótese; definir fon-
tes de pesquisa; elaborar um cronograma; confrontar hipóteses com os dados 
pesquisados; elaborar considerações finais e divulgar os resultados.
O professor sempre deve levar em consideração o conhecimento prévio do aluno. O alu-
no deverá seguir a linha de investigação, a partir do seu conhecimento, com orientação 
do docente. Em todas as etapas de uma investigação o aluno fará uso desse conheci-
mento, para elaborar o tema, os questionamentos, as hipóteses entre outras questões. 
Fique atento
Entenda que, na maioria das vezes, o aluno terá suas hipóteses que serão 
testadas por meio de situações experimentais como uma maneira de confir-
mar ou negar suas deduções. Quando é negada, o aprendiz deverá modificar a 
hipótese ou substituí-la por outra.
Você deverá utilizar um grupo controle, como objeto de comparação, 
quando as experimentações forem necessárias. Por exemplo, para o grupo 
experimental: quando um aluno questiona a poluição de determinado rio é 
possível utilizar métodos de ecotoxicologia, que constituem em depositar con-
centrações crescentes desta água em diferentes aquários contendo dois peixes 
de mesma espécie e idade; para o grupo controle: dois peixes em um aquá-
rio contendo água de torneira. Quando passar o tempo da experimentação, 
deverá comparara situação dos animais nos aquários contendo as diferentes 
concentrações de poluentes com o grupo experimental, permitindo que os 
resultados e hipóteses sejam validados ou não.
Você poderá publicar os resultados de experimentos realizados no jornal 
ou site da escola, ou com cartazes de divulgação, informativos do bairro e até 
mesmo em jornais de grande circulação e em revistas científicas especializa-
das. Neste caso, essa é a última etapa do processo. Veja como é interessante 
divulgar o trabalho e permitir que outros alunos repitam a experiência e con-
firam os resultados ou se baseiem para outras pesquisas.
 O método científico utilizado atualmente é baseado na metodologia de René Des-
cartes, também chamado de “método cartesiano”, baseada na teoria de que tudo e 
todos podem ser divididos em partes, cada vez menores e analisados separadamente. 
Descartes elaborou um método científico com a intenção de explicar a origem do co-
nhecimento.
Fique atento
Ainda, muito professores se dedicam às investigações científicas com 
o intuito de facilitar o processo de ensino/aprendizagem. Nessas pesquisas 
processos investigativos e ilustrativos são desenvolvidos. Conforme Ward e 
colaboradores (2010) o termo “investigação” deverá ser usado para atividades 
que façam os alunos pensarem e também a fazer escolhas sobre “o que variar” 
e “o que medir”. Com isso, o importante é escolher, pois proporciona que os 
alunos planejem seu próprio trabalho. Assim, o trabalho investigativo supera 
Metodologia do ensino de ciências30
qualquer atividade que envolva equipamento e atividades práticas. Veja no 
Quadro 1 os estágios da investigação científica. Ele mostra que são muitos 
os passos e, quando uma investigação é feita, os alunos ficam envolvidos. 
Você, como professor, deverá realizar os passos de 1 a 5. Note que talvez seja 
por isso que os alunos fazem tantas previsões, pois essa é a primeira parte do 
processo em que podem se envolver.
1. Selecão da questão global* 
2. Identificacão das variáveis independentes 
3. Reflexão sobre como medir/observar o resultado (variável dependente) 
4. Geracão de questões 
5. Selecão do equipamento e decisão de como usá-lo 
6. Decisão do que pode acontecer (fazer uma previsão) se necessário* 
7. Métodos de coleta de dados – tipo e quantidade de dados a ser coletados* 
8. Observacões e medições 
9. Registro e avaliacão dos dados (fidedignidade) 
10. Interpretacão dos dados 
11. Tirar conclusões 
12. Avaliar o processo*
*Você poderá usar outras fontes de informações a qualquer momento, mas que atendam às investigações, 
de acordo com a idade dos alunos.
Quadro 1. Os estágios da investigação científica.
Fonte: Ward et al. (2010, p.84)
Metodologia aplicada às aulas de ciências
Na escola, você deverá iniciar uma pesquisa científica sempre com perguntas, 
que podem começar com: o que quero saber? O que preciso descobrir? A 
metodologia científica pode ser aplicada a diferentes tipos de pesquisa. Veja:
 � Metodologia de pesquisa qualitativa: nesse tipo de pesquisa, os dados ana-
lisados não podem ser medidos em número, mas em qualidade teórica. 
Aqui o que conta é a opinião de cada pesquisador na análise dos resulta-
dos, e a busca para explicar alguma coisa.
 � Metodologia de pesquisa quantitativa: os resultados são divulgados em 
números, percentuais, quantidade de respostas analisadas.
Metodologia: do conhecimento prévio à síntese 31
Nestes dois tipos de pesquisa você verá as abordagens diferenciadas, de 
acordo com os objetivos a serem atingidos. A seguir você verá os tipos de 
pesquisa ser utilizados de forma qualitativa ou quantitativa:
 � Pesquisa laboratorial: pesquisa que ocorre em situação controlada, acor-
dada previamente, não precisa ser dentro de um laboratório e tem um gru-
po de controle para ser comparado.
 � Pesquisa de campo: pesquisa que deve observar, analisar e interpretar os fatos, 
fenômenos e os dados obtidos com base em uma fundamentação teórica.
 � Pesquisa acadêmica: deve ser realizada dentro de instituição de ensino 
superior, orientada por professores universitários, de maneira que amplie 
conhecimentos em uma disciplina específica.
 � Pesquisa experimental: para essa pesquisa ser realizada é necessário rea-
lizar um experimento. 
 � Pesquisa teórica: são os artigos científicos em que a pesquisa analisa teo-
rias pré-formuladas.
 � Pesquisa exploratória: neste tipo de pesquisa se busca constatar algo em 
um organismo.
 � Pesquisa empírica: tipo de pesquisa que busca testar hipóteses, através de 
tentativa e erro.
Você poderá realizar qualquer um destes tipos de pesquisa (exceto a aca-
dêmica), em todos os anos escolares, podendo adaptar as etapas de acordo 
com idade dos alunos. Qualquer pesquisa que escolher, você deverá utilizar 
as etapas da metodologia científica para obter resultados. Ainda, nos estudos 
de Albino e Faqueti você encontrará mais explicações a respeito das etapas 
das pesquisas abordadas.
Proposta de trabalho para o 
desenvolvimento da investigação científica
Quando você utilizar novas práticas pedagógicas através da metodologia 
científica também facilitará o entendimento e o aprendizado do aluno. O 
professor, muitasvezes, se depara com a seguinte situação: um determinado 
aluno se destaca em sala de aula, mas não pela sua genialidade e sim pelas 
dificuldades de aprendizado enfrentadas. Com isso surgem as questões: ava-
liar o aluno pelas suas deficiências, o que conseguiu aprender ou estimular o 
Metodologia do ensino de ciências32
aluno ou avaliar pelo seu potencial? Você sabe que os alunos não aprendem 
da mesma maneira. Por exemplo, em uma turma heterogênea de 30 alunos 
existem aqueles que conseguem aprender somente ao prestar a atenção nas 
explicações do professor, mas outros precisam refazer os exercícios e tarefas 
de casa novamente para conseguir entender, ainda aqueles que somente com-
preendem depois de horas de leitura. Cada aluno é diferente. Os teóricos Jean 
Piaget e Vygotsky, acreditavam que a criança tinha conhecimento prévio, por 
conta do contexto familiar antes de entrar para a escola. Esse conhecimento 
antecedente faz que as crianças analisem, comparem, ordenem, classifiquem 
diferentes objetos.
O psicólogo russo Lev Vygotsky acreditava que os alunos deveriam per-
manecer numa turma heterogênea, pois ao misturar alunos com mais e me-
nos dificuldade facilita o aprendizado de todos. Há dois níveis de desenvol-
vimento para Vygotsky, que são: o real, que contempla as funções mentais já 
desenvolvidas, estimado pelo que a criança consegue desenvolver sozinha; 
e o proximal (ou zona de desenvolvimento proximal), que considera tudo o 
que a criança será capaz de fazer quando receber auxílio de um professor ou 
colega, ou seja, a distância entre o que já sabe e o que pode saber com alguma 
assistência.
Para Vygotsky, a zona proximal de hoje será o nível de desenvolvimento real de amanhã.
Fique atento
Conforme o professor Paganotti (2011), em seu artigo Vygotsky e o concei-
to de zona de desenvolvimento proximal publicado na Revista Nova Escola, 
É a distância entre as práticas que uma criança já domina e as atividades 
nas quais ela ainda depende de ajuda. Para Vygotsky, é no caminho entre 
esses dois pontos que ela pode se desenvolver mentalmente por meio da 
interação e da troca de experiências. Não basta, portanto, determinar o 
que um aluno já aprendeu para avaliar seu desempenho.
Metodologia: do conhecimento prévio à síntese 33
Ele vai além, citando e comentando um trecho do livro A Formação social 
da mente: o desenvolvimento dos processos psicológicos superiores de Lev 
Vygotsky:
O nível de desenvolvimento real caracteriza o desenvolvimento mental 
retrospectivamente, enquanto a zona de desenvolvimento proximal ca-
racteriza o desenvolvimento mental prospectivamente.” (VYGOTSKY, 2007 
apud PAGANOTTI, 2011). 
Nesse trecho, Vygotsky defende que há uma diferença entre o que o 
aluno já sabe (as habilidades que ele domina sozinho) e o que ainda não 
sabe, mas está próximo de saber (porque já consegue realizar com a aju-
da de alguém). Percebe-se ainda uma crítica às avaliações que investigam 
o passado da aprendizagem (ao retratar, de forma retrospectiva, os níveis 
já atingidos). É muito mais importante determinar o que a criança pode 
aprender no futuro e que deve ser o foco da atuação do professor, com 
exercícios em grupo e compartilhamento de dúvidas e experiências. (PAGA-
NOTTI, 2011).
Nos PCNs, para que a aprendizagem seja significativa, é fundamental você 
considerar o conhecimento prévio do aluno, idade, experiências, identidade cul-
tural e social. Os conteúdos devem ser flexíveis para estimular a curiosidade. 
Você poderá usaras tecnologias dentro da sala de aula, para auxiliar na curiosi-
dade dos estudantes, por exemplo, pela natureza, ciência e pelo universo. 
Trata-se, portanto, de organizar atividades interessantes que permitam a 
exploração e a sistematização de conhecimentos compatíveis ao nível de 
desenvolvimento intelectual dos estudantes, em diferentes momentos do 
desenvolvimento. Deste modo, é possível enfatizar as relações no âmbito 
da vida, do Universo, do ambiente e dos equipamentos tecnológicos que 
poderão melhor situar o estudante em seu mundo.
Dizer que o aluno é sujeito de sua aprendizagem significa afirmar que 
é dele o movimento de ressignificar o mundo, isto é, de construir explica-
ções, mediado pela interação com o professor e outros estudantes e pelos 
instrumentos culturais próprios do conhecimento científico. Mas esse mo-
vimento não é espontâneo; é construído com a intervenção fundamental 
do professor. (BRASIL, 1998, p. 28)
Metodologia do ensino de ciências34
1. Vygotsky construiu a teoria da zona 
de desenvolvimento proximal, a qual 
é considerada importantíssima no 
âmbito escolar, pois é nesta zona 
que ocorrem as intervenções de 
outras pessoas e do meio físico no 
desenvolvimento humano. Portanto, 
cabe ao professor conhecer os níveis 
de desenvolvimento de seus alunos e 
oportunizar interações permanentes 
na escola, promovendo o avanço do 
ensino para estágios mais avançados. 
Qual alternativa abaixo pode ser 
relacionada à teoria de Vygotsky?
a) Metodologia científica.
b) Conhecimentos prévios.
c) Problematização.
d) Método científico.
e) Projeto pedagógico.
2. Não existe apenas uma forma de 
“fazer” ciência. Diferentes fontes 
descrevem as etapas do método 
científico de maneiras diversas. 
Algumas delas mencionam três 
etapas, outras mais, outras menos. 
Em termos fundamentais, porém, elas 
incorporam os mesmos conceitos e 
princípios. Para os nossos propósitos, 
diremos que existem cinco etapas 
fundamentais no método.
São elas: 
I. Definição de tema.
II. Levantamento de conhecimentos 
prévios.
III. Problematização. 
IV. ___
V. Síntese.
Marque a alternativa que equivale ao 
item IV: 
a) Definição de objetivos.
b) Divulgação de resultados.
c) Levantamento de hipóteses.
d) Ideias preliminares dos alunos.
e) Consulta a outras fontes de 
pesquisa.
3. “Por meio de temas de trabalho, o 
processo de ensino e aprendizagem 
na área de ciências naturais pode ser 
desenvolvido dentro de contextos 
sociais e culturalmente relevantes, 
que potencializam a aprendizagem 
significativa. Os temas devem ser 
flexíveis o suficiente para abrigar 
a curiosidade e as dúvidas dos 
estudantes, proporcionando a 
sistematização dos diferentes 
conteúdos e seu desenvolvimento 
histórico, conforme as características e 
necessidades das classes de alunos, nos 
diferentes ciclos.” (PCNs BRASIL, 1998).
Marque a alternativa que expressa 
uma prática de pesquisa científica 
INCOERENTE com a citação 
apresentada:
a) A professora propôs aos alunos 
que fizessem uma pesquisa sobre 
os fósseis de animais encontrados 
na região onde moravam.
b) A professora propôs a seus 
alunos que montassem uma 
horta no pátio da escola, para 
que pudessem acompanhar o 
desenvolvimento das plantas.
c) A professora propôs aos alunos 
que anotassem tudo o que 
sabiam sobre o urso polar, pois 
pretendia montar um projeto de 
bem interessante.
d) A professora propôs a seus alunos 
que levantassem um projeto de 
investigação sobre o problema da 
água na região onde moravam, 
Exercícios
Metodologia: do conhecimento prévio à síntese 35
que comparassem com a situação 
geral da água em outros estados 
e, ainda, que montassem um 
projeto de interferência para 
tentar mudar essa realidade.
e) A professora propôs a seus alunos 
que listassem todos os temas 
de maior interesse para que eles 
pudessem pesquisar.
4. “É sempre essencial a atuação do 
professor, informando, apontando 
relações, questionando a classe com 
perguntas e problemas desafiadores, 
trazendo exemplos, organizando o 
trabalho com vários materiais: coisas 
da natureza, da tecnologia, textos 
variados, ilustrações etc. Nestes 
momentos, os estudantes expressam 
seu conhecimento prévio, de origem 
escolar ou não, e estão reelaborando 
seu entendimento das coisas. Muitas 
vezes, as primeiras explicações são 
construídas no debate entre os 
estudantes e o professor. Assim, 
estabelece-se o diálogo, associando-
se aquilo que os estudantes já 
conhecem com os desafios e os novos 
conceitos propostos.”(BRASIL, 1998).
Na citação, podemos perceber que, 
através da pesquisa investigativa, 
várias habilidades, conceitos e 
atitudes são desenvolvidos. Além do 
entendimento conceitual, qual outro 
aspecto está mais evidenciado?
a) Desenvolvimento de habilidades 
comunicativas.
b) Desenvolvimento da tecnologia.
c) Desenvolvimentos da postura 
investigativa.
d) Desenvolvimento da curiosidade.
e) Desenvolvimento do 
conhecimento prévio.
5. “Dizer que o aluno é sujeito de sua 
aprendizagem significa afirmar 
que é dele o movimento de 
ressignificar o mundo, isto é, de 
construir explicações, mediado pela 
interação com o professor e outros 
estudantes e pelos instrumentos 
culturais próprios do conhecimento 
científico. Mas esse movimento 
não é espontâneo; é construído 
com a intervenção fundamental do 
professor.” (BRASIL, 1998).
A partir do texto, é possível 
AFIRMAR que:
I. O aluno precisa que seu professor 
dê-lhe todas as informações das 
quais ele precisa para construir 
seu conhecimento.
II. O professor tem o papel de 
mediar o processo de construção 
do conhecimento científico do 
seu aluno.
III. É na interação que os alunos 
constroem seus conhecimentos.
IV. Apesar de todas as informações 
que os alunos recebem, 
o conhecimento só será 
significativamente construído se 
o próprio aluno tiver participado 
das buscas e estabelecido 
interação com seus pares e com o 
objeto de investigação.
Agora, assinale a alternativa que 
traz as afirmativas CORRETAS 
explicitadas anteriormente:
a) Estão corretas as afirmativas I, II e IV.
b) Estão corretas as afirmativas II e IV.
c) Estão corretas as afirmativas II, III 
e IV.
d) Estão corretas as afirmativas II e III.
e) Estão corretas as afirmativas I e IV.
Metodologia do ensino de ciências36
ALBINO, S. F.; FAQUETI, M. F. Projeto de pesquisa. Camboriú: IFC, [2015?]. Disponível em: 
<http://biblioteca.ifc.edu.br/wp-content/uploads/sites/9/2014/07/Como-elaborar-
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so em: 10 jun. 2016.
BRASIL. Secretaria de Educação Fundamental. Parâmetros curriculares nacionais: ciências 
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PAGANOTTI, I. Vygotsky e o conceito de zona de desenvolvimento proximal. Revista 
Nova Escola, ed. 242, maio 2011. Disponível em: <http://revistaescola.abril.com.br/
formacao/formacao-continuada/vygotsky-conceito-zona-desenvolvimento-proxi-
mal-629243.shtml?page=0>. Acesso em: 3 jun. 2016.
WARD, H. et al. Ensino de ciências. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
Referências
Metodologia: do conhecimento prévio à síntese 37