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INICIAÇÃO CIENTÍFICA NA EDUCAÇÃO BÁSICA UMA FERRAMENTA DE ENSINO TRANSDISCIPLINAR FRANÇOISE LIMA TIAGO OLIVEIRA RAPHAEL BENDER ALENA MELO S c i A r t Organização Françoise Lima Produção de conteúdo Françoise Lima Tiago Oliveira Raphael Bender Alena Melo Revisão Final Elizabeth Lima Projeto Gráfico e Diagramação Françoise Lima Apoio Secretaria da Educação da Ciência e Tecnologia - Paraíba Programa Gira Mundo Häme University of Applied Sciences - Hamk, Finland EEEFM Prof. Antônia Rangel de Farias - João Pessoa/PB ECI EFM Prefeito Williams de Sousa Arruda - Campina Grande/ PB EEEFM Professor José Baptista de Mello - João Pessoa/PB CEEP Prof. Lourdinha Guerra - Natal/RN SciArt Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Iniciação científica na educação básica [livro eletrônico]: uma ferramenta de ensino transdisciplinar / Françoise Lima...[et al.]. -- Parnamirim, RN : Ed. dos Autores, 2022. PDF Outros autores: Tiago Oliveira, Raphael Bender, Alena Melo Bibliografia. ISBN 978-65-00-38888-6 1. Abordagem interdisciplinar do conhecimento na educação 2. Educação - Brasil 3. Educação básica 4. Pesquisa educacional I. Lima, Françoise. II. Oliveira, Tiago. III. Bender, Raphael. IV. Melo, Alena. 22-105187 CDD-370.78 Françoise Dantas de Lima é formada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), mestre em Ecologia Aquática e doutora em Sistemática e Evolução também pela UFRN e James Cook University, Austrália. Atua como professora de Ciências e Biologia da educação básica pelo governo da Paraíba, na cidade de João Pessoa. Participa de projetos que visam a implementação da Iniciação Científica no ensino básico, como ferramenta de educação transdisciplinar. QUEM SOMOS? Tiago Oliveira é formado em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual da Paraíba (UEPB), mestre em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Apaixonado pela pesquisa e ensino. Na primeira, com foco em biologia molecular vegetal e estudos da interação planta-patógeno. Na segunda, com foco em m e t o d o l o g i a s a t i v a s , e m e s p e c i a l , a Aprendizagem Baseada em Problemas e Projetos. Atualmente atua como professor de Ciências e Biologia do Estado da Paraíba. Também apaixonado pelo estudo de línguas nórdicas. Raphael Bender Chagas Leite é graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2007), mestre em Psicobiologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (2011) e doutor em Neurociências pelo Instituto do Cérebro da UFRN. Tem experiência em eletrofisiologia, atuando principalmente nos seguintes temas: percepção musical, memória operacional e criatividade. Atualmente é professor da rede básica estadual de ensino (RN) e desenvolve um projeto de pós-doutorado no Programa de Pós- graduação em Ensino de Ciências e Matemática. Alena Sousa de Melo possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Federal da Paraíba (UFPB), é especialista em Fundamentos d a E d u c a ç ã o - P r á t i c a s Pe d a g ó g i c a s Interdisciplinares pela Universidade Estadual da Paraíba (UEPB) e mestre em Ensino de Biologia pela UFPB. Atuou também como redatora do componente curricular de Biologia na Proposta Curricular do Ensino Médio do Estado da Paraíba (PCEM), área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Atualmente é Professora efetiva de Biologia da Rede Estadual de Ensino da Paraíba desde 2013 até os dias atuais e professora colaboradora na TV Paraíba Educa. Os fenômenos biológicos, físicos e sociais estão constante e simultaneamente ocorrendo no mundo em que vivemos. A segmentação disciplinar tradicional parece não mais ser eficiente para a compreensão desses fenômenos, pois promove a fragmentação do conhecimento e dificulta a interpretação dos processos de maneira hol íst ica e contextual izada. A transdisciplinaridade busca romper as fronteiras entre as disciplinas clássicas com o objetivo de compreender o mundo presente, para o qual um dos imperativos é a unidade do conhecimento. A aplicação de projetos de iniciação científica (IC) na Educação Básica através de temáticas de ordem transdisciplinar, além de auxiliar no desenvolvimento do pensamento crítico, investigativo e trabalho em equipe, ainda colabora com o processo de desenvolvimento de um conhecimento holístico que permite ao aluno avaliar o mundo que o cerca sob diferentes óticas. Esse material foi produzido pensando em auxiliar professores doa Educação Básica a aplicar a IC no processo de ensino-aprendizagem, visando aprimorar o letramento científico dos alunos e desenvolver o pensamento crítico e criativo. APRESENTAÇÃO SUMÁRIO ➤ Multidisciplinaridade, Pluridisciplinaridade, Interdisciplinaridade e Transdisciplinaridade ➤ O que é iniciação científica? ➤ A importância da iniciação científica na educação básica ➤ Como articular um projeto de pesquisa? ➤ Metodologias ativas e a IC ➤ Trabalhando a iniciação científica na comunidade escolar ➤ Conclusões ➤ Referências Bibliográficas 9 11 12 15 20 25 35 36 Multidisciplinaridade Estudo de um tema por várias disciplinas ao mesmo tempo. Entretanto, não há uma discussão integrada e cada professor articula sua própria metodologia de ensino. MULTIDISCIPLINARIDADE, PLURIDISCIPLINARIDADE, INTERDISCIPLINARIDADE E TRANSDISCIPLINARIDADE Pluridisciplinaridade O mesmo elemento também é estudado em várias disciplinas, com uma maior cooperação entre elas, mas ainda não há sobreposição de saberes, nem discussão integrada dos resultados. Para entender como a IC pode ser aplicada nas escolas através de uma abordagem transdisciplinar, vamos primeiro entender as diferenças entre esses importantes conceitos. 9 DELL Realce DELL Realce DELL Realce Interdisciplinaridade Reduz a setorização do conhecimento através da interação de diversas disciplinas possibilitando uma compreensão mais unificada de um tema. Nesse processo há coordenação e reciprocidade, objetivando uma discussão geral do conhecimento. Transdisciplinaridade Propõe uma integração global das várias disciplinas, na qual fica difícil delimitar em qual momento uma começa ou termina. É uma abordagem holística que promove a sobreposição dos saberes visando uma compreensão unitária da temática abordada. É importante frisar que nenhum dos conceitos nega as disciplinas, ou seja, são complementares à abordagem disciplinar, pois nelas estão ancorados.10 DELL Realce DELL Realce O QUE É INICIAÇÃO CIENTÍFICA? Essa modalidade de ensino busca despertar o interesse do aluno para metodologias científicas e técnicas utilizadas na geração de novos conhecimentos ou aprimoramento de conhecimentos prévios. Esse processo precisa seguir regras espec íficas e c r i t é r ios pré - e s t a b e l e c i d o s p a r a q u e o conhecimento gerado seja confiável e aplicado de forma eficiente. Os projetos de IC são conduzidos por um orientador, geralmente o professor, que auxilia o aluno a realizar questionamentos, formular hipóteses, buscar metodologias para desenvolver sua ideia, executar e discutir os resultados. Esses projetos não precisam ser complexos nem dispendiosos. Utilizando a criatividade e vários fenômenos que nos rodeiam, podemos estimular a observação e experimentação científica como uma poderosa ferramenta na c o n s t r u ç ã o d o l e t r a m e n t o científico dos alunos, integração c o m o u t r o s s e t o r e s d o conhecimento, contribuindo para a formação de cidadãos autônomos e críticos. Sob o ponto de vista transdisciplinar, a IC científica pode promover uma visão e i n t e r p r e t a ç ã o h o l í s t i c a d e fenômenos naturais, tendo o poder de mobilizar diversas disciplinas em busca da compreensão integral do processo es tudado . Por exemplo, se consideramos um pequeno experimento sobre uma h o r t a e s c o l a r, a p l i c a r m o s d i f e r en tes métodos pa ra o crescimento de vegetais, podemos discutir não só a importância da ciência no processo, mas também o c a r á t e r e c o l ó g i c o , socioambiental, ético e econômico a partir da experiência realizada. A Iniciação científica (IC) é a primeira experiência do aluno com a produção de conhecimento através do desenvolvimento de um projeto de pesquisa. 11 DELL Realce DELL Realce DELL Realce DELL Realce DELL Realce DELL Realce DELL Realce A IMPORTÂNCIA DA IC NA EDUCAÇÃO BÁSICA A pesquisa científica associada ao ensino na educação básica traz muitos benefícios para o jovem aluno e ajuda no desenvolvimento de diversas competências e habilidades, como pensamento crítico, criatividade, colaboração e letramento científico. Vamos conferir mais algumas dessas vantagens. O aluno com experiência em iniciação científica é condicionado a observar mais atentamente o mundo ao seu redor, as formas, fenômenos e comportamentos. A prática científica os levam a fazer do cotidiano uma constante provocação do saber. Provoca a curiosidade Desenvolve o questionamento A curiosidade começa a despertar o questionamento. Os alunos começam a imaginar as razões por trás de tal fenômeno ou o que faz os sistemas naturais funcionarem de forma harmônica. Assim, eles são levados a pensar ativamente em soluções e buscam respostas que levem a compreensão de si e do mundo. Obviamente o exercício de questionar transpassa as fronteiras científicas e os fazem observar e questionar seu próprio papel como cidadão na sociedade em que estão inseridos. 12 DELL Realce DELL Realce Quando você resolve um problema, muitas vezes se sente orgulhoso, confiante, não é mesmo? Então, os seus alunos também podem se sentir assim mais frequentemente. Durante o desenvolvimento de projetos de IC, os alunos irão se debruçar sobre possíveis resoluções de uma questão de ordem prática que faz parte do seu mundo cotidiano. Ao desenvolver a habilidade de solucionar problemas contextuais através da pesquisa científica, os alunos ganham autoconfiança e sistematização do pensamento. Considerando a adolescência, fase em que a personalidade e os comportamentos estão sendo moldados, a habi l idade de tomar decisões, proporcionada com o método científico, tem impacto positivo, pois confere ao adolescente sucesso nas escolhas futuras, como carreira, decisões pessoais e pertencimento social. Vale salientar que a aplicação da IC no ensino básico também prepara melhor os alunos para a universidade, pois além de lhes serem apresentados inúmeras áreas do conhecimento, eles já estarão familiarizados com o método científico, podendo se destacar durante a graduação. Autonomia do pensamento e protagonismo 13 DELL Realce DELL Realce Estamos acostumados a estudar o mundo através de compartimentos disciplinares, o que dificulta a nossa percepção de que os fenômenos ambientais ocorrem de forma integrada. Não dá para apontar em qual momento termina a física e começa a química ou a biologia no processo de formação da chuva, por exemplo. A natureza é uma entidade unitária e devemos praticar a integração do conhecimento para uma melhor compreensão do universo. A pesquisa científica transdisciplinar proporciona ao aluno essa percepção de integridade dos fenômenos, pois nenhum conteúdo sozinho explicaria as causas de determinado evento. Compreensão holística de fenômenos A prática constante da IC no ensino básico contribui para uma formação cidadã adequada, gerando um fluxo de conhecimentos e mudanças comportamentais que penetram na sociedade, a qual passa a ser constituída de pessoas portadoras de um pensamento crítico e criativo. Dessa forma, a médio e longo prazo, essa prática tende a beneficiar a cooperação entre os novos cidadãos formados e o discernimento na tomada de decisões que afetam o coletivo. Promove a responsabilidade social 14 Atualmente nos deparamos com um problema sério que pode afetar a sociedade como um todo, o negacionismo científico. É comum vermos pessoas negando a eficácia da vacina, falando que a Terra é plana ou que não existe aquecimento global. Essa onda de pensamento pode trazer consequências devastadoras para a humanidade, como a volta de doenças já controladas ou o colapso do clima no planeta. Essa condição é, dentre outros motivos, gerada pela inabilidade de relacionar fenômenos e concebê-los em sua integridade. A pessoa acredita que a Terra é plana porque diz não ver a curvatura da planeta, ou seja, não consegue sistematizar um pensamento além do alcance de sua visão. Dessa forma, precisamos do letramento científico para formar cidadãos capazes de desenvolver um raciocínio transdisciplinar que atue de forma assertiva em prol do desenvolvimento socioambiental sustentável. Redução do negacionismo científico A pesquisa científica associada ao ensino também é uma ótima oportunidade para que o professor se aproprie de novos conhecimentos e se mantenha atualizado sobre o que está acontecendo no mundo. Ao longo de todo esse processo, o docente irá incrementar sistematicamente o seu repertório de habilidades profissionais de uma forma tão natural que ele nem perceberá. A criatividade, capacidade de resolução de conflito, espírito de liderança são dentre as características que surgirão nesse novo professor reinventado pela prática científica nas escolas. Ao final de tudo, o professor entenderá que aprendeu a ensinar a aprender. Vantagens também para os professores 15 COMO ARTICULAR UM PROJETO DE PESQUISA? A pesquisa científica busca encontrar, discutir e dialogar sobre resultados de uma pergunta inicialmente proposta. Entretanto, é fundamental a sistematização desse processo, desde a concepção da ideia, coleta de dados até a conclusão final, pois raramente a pesquisa terá êxito se for conduzida sem planejamento e de forma aleatória. Para um norteamento teórico-metodológico de um projeto de pesquisa é necessário seguir o método científico, ou seja, regras básicas usadas na condução do projeto e produção do conhecimento. O método garante que o experimento possa ser entendido em sua completude, replicado se necessário e, por fim, gerar dados confiáveis. Os temas de pesquisa podem ser escolhidos numa parceria entre professores e alunos e podem incluir uma simples observação e explicação de fatos do cotidiano escolar, resolução de problemas no bairro ou cidade e até inovações tecnológicas. 16 Pesquisa científica Conjunto de atividades que visa à construção ou aprimoramento do conhecimento. Ela tem a finalidade de solucionar e esclarecer as perguntas inicialmente idealizadas e comprovar hipóteses a serem testadas ao decorrer de um projeto de pesquisa. Projeto de pesquisa Objetiva documentar e planejar sobre a investigação de um tema escolhido para pesquisar, ou seja, é sistematizar e colocar adiante um conjunto de ideias para execução de uma obra ou pesquisa. Relatório de pesquisa É o produto final de todo esse processo. Consiste em um documento que traz os fatos resultantes de um projeto de pesquisa. Nele deve conter todo o percurso até a obtenção dos resultados e uma discussão embasada, integrada e relevante. Também pode ser escrito em formato de artigo científico. Muitas pessoas costumam confundir os conceitos de pesquisa científica, projeto de pesquisa e relatório de pesquisa. Vamos então entender cada um deles. 17 Um bom projeto de pesquisa deverá: Planejar com critério, juntamente com uma equipe, todo o caminho a ser percorrido durante o processo de investigação científica. Orientar, tirar dúvidas e estimular os alunos- p e s q u i s a d o r e s a n t e s , d u r a n t e e a p ó s o desenvolvimento da pesquisa. Discutir e dialogar sobre como os resultados alcançados podem viabilizar a construção denovos conhecimentos e integração dos saberes. Comunicar/divulgar os propósitos e resultados obtidos para as diferentes comunidades científicas e/ou escolares. Vamos então entender as diferentes etapas da elaboração e execução de um projeto de pesquisa. 18 É uma apresentação geral sobre o assun- to que se pretende investigar. Uma primeira delimi- tação dentro de uma área de pesquisa. INTRODUÇÃO Levantamento de informações prévias sobre o tema para embasar a proposta da pesquisa. Leitura de artigos, livros, material da internet, etc.REFERENCIAL TEÓRICO Respostas pro- visórias às per- gunta inicial- mente formulada. Ao !nal do exper- imento, as hipó- teses serão nega- das ou compro- vadas. HIPÓTESES PROJETO DE PESQUISA As lições cientí!cas, sociais e !losó!cas que foram aprendi- das após análise e discussão dos resultados. Deve promover a re"exão e crítica acerca de determinado tema. CONCLUSÕES JUSTIFICATIVA OBJETIVOS METODOLOGIA CRONOGRAMA BIBLIOGRAFIA Exposição sucinta das razões de ordem teórica e prática que tornam importante a real- ização da pesquisa. Demonstram a !nalidade do trabalho de pesqui- sa, o que se quer alcançar ao !nal do projeto. Há o objeti- vo geral e os espe- cí!cos. Descreve o que será feito (métodos) e como será feito (técnica) para se obter os resultados esperados, ou seja, como os objetivos estabelecidos serão alcançados Consiste na distribuição das diversas etapas da pesquisa ao longo do tempo. Geral- mente é apresenta- do em formato de tabela. Lista de todas as fontes de pesqui- sa usadas para embasar o que foi escrito e discutido. Devem ser listadas em ordem alfabética. 19 Diante das novas demandas educacionais, um conceito passa a ser recorrente no tocante aos processos de ensino e aprendizagem: metodologias ativas, definidas por Moran e Bacich (2018) como sendo aquelas que “dão ênfase ao papel protagonista do aluno, ao seu envolv imento direto , participativo e reflexivo em todas as etapas do processo, experimentando, desenhando, criando, com orientação do professor” e que oferecem situações de aprendizagens, nas quais o estudante conduz seu r i t m o d e a q u i s i ç ã o d o conhecimento. Sobretudo em uma sociedade que está a cada dia mais conectada em espaços v i r t u a i s , o s e s p a ç o s d e aprendizagem não se limitam mais à escolarização formal. Moran (2015) ressalta que a sociedade do conhecimento se base i a nas competênc ias cognitivas. Tais competências exigem plena interação com o objeto do estudo, de forma colaborativa, participativa e criativa. No ensino de Ciências, o engajamento de estudantes deve ser facilitado por meio de metodologias que dialogam com o modo com o qual os estudantes criam redes de interações, seja no ambiente f í s i co , presenc ia l , ou no ambiente virtual, online. A s i m p l e s d i s p o s i ç ã o d o s mobiliários de uma sala de aula pode favorecer ou dificultar o fluxo de colaboração entre os estudantes. METODOLOGIAS ATIVAS E A IC 20 DELL Realce DELL Realce Dentro do conceito de metodologias ativas, podem ser organizadas modalidades de ferramentas que trazemos aqui como sugestão: Gamificação Atividades que utilizem a dinâmica ou a linguagem dos jogos, com sistemas de desafios e recompensas são ferramentas que envolvem e motivam os estudantes. A utilização de jogos muitas vezes pode intimidar o professor que não tenha familiaridade com a ferramenta, ou que sintam-se desencorajados por acreditar que são atividades que demandam tempo e recursos. Contudo, o professor não precisa necessariamente produzir jogos. Lançar um desafio ou promover atividades que exijam a mecânica utilizada em algum jogo, ou estimular que estudantes confeccionem jogos relacionando cotidiano e ciência pode ser extremamente estimulante. 21 O Quizizz e o Kahoot são exemplos de plataformas online com jogos educacionais. Ao clicar na imagem você será redirecionado para a página oficial das plataformas de jogos. Fonte: Quizizz e Kahoot, respectivamente. https://quizizz.com/ https://kahoot.com/ Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP) e Aprendizagem Baseada em Problemas (ABPr) A Iniciação Cientifica necessita que os estudantes se identifiquem com a Ciência. Contudo, não basta ter o interesse se o estudante não compreendeu os processos que levam às soluções de problemas em Ciências. Dessa forma, o letramento científico pode ser promovido por meio de questões problematizadoras e da elaboração de projetos com vistas à solução de problemas encontrados no contexto escolar ou da comunidade, e que sistematizem todos os passos necessários para ser viabilizado. O estudante vai ter então que aprender na prática a metodologia científica e se perceber como atuante nas decisões e dilemas éticos no fazer científico. Nesse contexto, As ABP e ABPr são metodologias de ensino que promovem a construção do conhecimento através de um processo investigativo que visa responder uma pergunta, problema ou desafio. 22 Aula invertida A aula invertida, como o nome sugere, estabelece um modelo no qual a aula expositiva não deve preceder o aprendizado. Essa abordagem pode convergir com o ensino híbrido, no qual o estudante pode ter acesso prévio aos materiais (vídeos, infográficos, roteiros, textos, artigos, entre outros) que serão discutidos em aula. A ideia é que após a consulta, em sala os conhecimentos sejam colocados em prática e o professor ganha o papel de orientador na elaboração e condução de projetos e percursos de aprendizagem. 23 Estudos de caso Estudos de caso são muito utilizados como ferramentas em cursos de graduação da área de saúde e ciências da natureza. Na educação básica, essa ferramenta também pode ser utilizada para promover o Letramento Científico. Como exemplo, pode-se utilizar problemas ambientais como temas geradores para iniciar uma situação investigativa, ao passo que os estudantes vão relacionando os problemas com fatores de ordem política e social. Dessa forma, os alunos podem aprofundar o conhecimento sobre o tema/problema e gerar embasamento para debater seus futuros projetos de pesquisa. As categorias listadas são algumas das diversas modalidades que podem ser incluídas nos planos de aula que se pretendem alcançar a Iniciação Científica como um dos Eixos Estruturantes da Base Nacional Comum Curricular (BNCC). É relevante esclarecer que não existe fórmula pronta ou currículo pré-estabelecido que venham a assegurar a aprendizagem dos estudantes. A variedade de métodos e o acompanhamento do professor ao longo do processo serão determinantes para que o desenvolvimento integral dos estudantes corresponda com as aprendizagens essenciais que se deseja desenvolver. 24 As ferramentas digitais têm sido importantes aliadas na aplicação de metodologias ativas, pois se traduz numa linguagem objetiva, dinâmica e familiarizada pelos alunos. Dessa forma, diversos aplicativos e plataformas digitais vem sendo desenvolvidos para auxiliar professores no processo de ensino-aprendizagem. Alguns deles: Algumas dicas de aplicativos e plataformas que podem auxiliar os professores e alunos na construção do conhecimento. São jogos, quizzes, provas virtuais, banco de dados, etc. Ao clicar em qualquer imagem você será redirecionado para a página oficial das plataformas dos aplicativos. https://answergarden.ch/ https://www.socrative.com/#login https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://www.canva.com/ https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.comhttps://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://padlet.com https://www.powtoon.com/home/ https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin https://quizizz.com/admin TRABALHANDO A INICIAÇÃO CIENTÍFICA NA COMUNIDADE ESCOLAR Quando falamos em Iniciação Científica, tendemos a imaginar um estudante de jaleco branco em uma bancada usando elaborados equipamentos científicos. No entanto, essa é uma imagem idealizada e que muitas vezes nos distancia ainda mais das atividades científicas e acabamos por deixar esses assuntos para especialistas. Por outro lado, durante as aulas de ciências da natureza, muitos jovens no ensino básico tendem a repetir a pergunta “onde vou usar isso na minha vida?”. Vivemos numa sociedade cada vez mais dependente de ciência e da tecnologia e é fundamental desenvolvermos habilidades que nos possibilitem utilizar minimamente os conceitos do campo da ciência para não ficarmos perdidos em meio às informações complexas do progresso científico e tecnológico. Diminuir o distanciamento entre as pessoas e a ciência é necessário para construirmos uma sociedade em que seus cidadãos possam compreender minimamente os processos de produção de conhecimento e estejam conscientes a como novas tecnologias são geradas, entendendo seus impactos na sociedade e na natureza. Mas como diminuir esse distanciamento considerando nossas dificuldades sociais e econômicas? 25 Saindo do convencional!!! Propostas como STEM - sigla em inglês para Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática; STEAM – que incorporou as artes ao acrônimo; Ciência, Tecnologia, Sociedade, Ambiente (CTSA); e a Aprendizagem Baseada em Projetos (ABP), como mencionado anteriormente, são algumas dessas tendências educacionais. No entanto, cada uma delas tem suas peculiaridades e, na maioria das vezes, pode ser necessária uma abordagem personalizada para cada contexto escolar. O mais importante é deixarmos claro que quando abordamos a ciência, em qualquer contexto que seja, não estamos tratando de um amontoado de fatos científicos divididos, guardados em gavetas, que precisam ser memorizados para uma prova. Por isso, devemos proporcionar aos estudantes a exploração de diversas situações, a identificação de problemas, formulação de hipóteses e a extração de dados, além de permitir que eles se expressem por meio das inúmeras formas disponíveis nos tempos atuais. 26 INICIAÇÃO CIENTÍFICA NA PRÁTICA Além da motivação para atividades científicas, o segundo ponto de destaque é a idealização do cientista totalmente paramentado e com equipamentos de última geração. Na escola, podemos usar fita métrica, termômetros caseiros, balanças de cozinha ou até sucatas velhas para desenvolver atividades científicas completas e de boa qualidade. O microscópio de sucata Para ilustrar, apresentaremos aqui uma atividade realizada no CEEP Prof. Lourdinha Guerra em Parnamirim, no Rio Grande do Norte. Em 2018, durante um componente eletivo chamado Sucata Científica, foi realizada uma atividade de construção de microscópios com sucatas. A atividade era realizada em grupos e usava leitores de DVD quebrados, pequenas caixas de madeira, tampas de garrafa PET, alguns parafusos e muita criatividade para transformar câmeras de telefones celulares em verdadeiros microscópios. Ao final das primeiras aulas de construção, cada grupo de 6 estudantes tinha um equipamento investigativo portátil e podiam utilizar nas aulas da escola e levar para casa quando terminavam as atividades escolares. 27 O mundo microscópico aos alcance dos nossos olhos Atividades investigativas podem ser conduzidas como utilizar o equipamento criado para comparar os sistemas de cores de telas eletrônicas, o RGB (sistema de cores aditivas que utiliza o Vermelho, o Verde e o Azul), com os sistemas de impressão com pigmentos CMYK (sistema de cores subtrativas formado por Ciano, Magenta, Amarelo e Preto); atividades que buscam a visualização de estruturas microscópicas vegetais, como as células de uma cebola; além de uma série de atividades exploratórias para encontrar microrganismos em diferentes substratos, além da produção de meios de cultura para a proliferação e estudo de espécies de protozoários e metazoários. 28 Passo a passo para construção do microscópio de sucata. 29 Exemplos de imagens obtidas com microscópio de sucata. A – Células da planta aquática elódea (Elodea canadenses); B – Protozoários sésseis, encontrados ficados às folhas da elódea; C - Potozoário de vida livre, encontrado em água de aquário; D – Exoesqueleto de microcrustáceo encontrado em água de aquário; E – Células sanguíneas humanas; F – Neurônios do cérebro de um rato. Percebam que de A a D, o material foi coletado e visualizado sem muito preparo, porém E e F foram imagens obtidas a partir de lâminas histológicas preparadas em laboratório, com devida coloração artificial. Ao final do projeto, cada grupo de estudantes poderá criar seu próprio portfólio do mundo microscópico. O registro das imagens é extremamente fácil, pois o microscópio é feito utilizando as câmeras dos telefones, podendo registrar fotos e vídeos. Alguns exemplos das imagens registradas estão apresentados na figura abaixo. 30 O envolvimento da família Um dos pontos importantes desse projeto é a interação com as famílias. Uma vez que os estudantes levam seus microscópios para casa, as famílias foram integradas aos projetos, muitas vezes sendo público de demonstrações feitas pelos estudantes, ou até mesmo participando ativamente das investigações em casa. A aproximação da família nas atividades proporcionadas pela escola é uma grande ajuda no processo educativo de maneira geral, uma vez que a educação não é um proced imento l im i t ado à e s co l a , mas s im responsabilidade de toda a comunidade. Atividades como essa fortalecem o protagonismo científico dos estudantes, permitindo que eles transitem pelas suas próprias curiosidades e dúvidas. Outras tantas possibilidades existem, como atividades de fisiologia animal com termômetros caseiros, investigação sobre metabolismo vegetal com fitas métricas, construção de terrários, aquários, entre muitas outras maneiras de iniciar em ciência com poucos recursos financeiros e muita criatividade. A transdisciplinaridade trabalha a plenitude do conhecimento, permitindo que o aluno compreenda sua realidade de forma holística, dando sentido à sua realidadede modo a perpassar as diferentes disciplinas. Considerando a transdisciplinaridade como uma metodologia que vai além da colaboração entre disciplinas em um determinado programa de ensino, de que forma professores podem romper os limites da disciplina e trabalhar o conhecimento científico de forma integrada? A princípio, os professores precisam estar cientes de que cada vez mais habilidades sofisticadas são exigidas no mercado de trabalho, e que profissionais considerados eficientes devem possuir, além de diferentes competências técnicas e habilidades subjetivas, conhecimentos sobre áreas adjacentes a sua profissão. Professores que têm baixa habilidade como usuário de tecnologias, por exemplo, têm se deparado com crescente dificuldade em transformar sua prática de ensino e se adequar aos desafios dos novos paradigmas da educação. 31 A transdisciplinaridade e a IC nas comunidades escolares Uma possível estratégia que o professor poderia adotar em uma perspectiva transdisciplinar através da iniciação científica seria a abordagem dos objetivos de desenvolvimento sustentáveis (ODS) da Organização das Nações Unidas. Os 17 objetivos da ONU e suas 169 metas fazem parte da agenda 2030 e foram estabelecidas em 2015 visando estimular a proposição de soluções para questões que abrangem o desenvolvimento social, econômico e cuidados com meio ambiente. Nessa perspectiva, os ODS são interessantes objetos de estudos que além de possibilitarem a integração de conhecimentos, permite aplicar o modelo pedagógico da aprendizagem baseada em projetos e problemas (ABP), comentado no tópico anterior (Metodologias Ativas e a IC). Os 17 objetivos do desenvolvimento sustentável da ONU. Ao clicar na imagem você será redirecionado para a página oficial que explica cada um dos objetivos. Fonte: Nações Unidas Brasil. 32 https://brasil.un.org/ A abordagem dos ODS como objeto de estudo tem sido aplicada em escolas do mundo inteiro. Ao utilizar os ODS como norteador, essas metodologias são capazes de despertar e desenvolver competências e habilidades nos alunos para a resolução de problemas do mundo real em escalas locais e globais. A exposição de “problemáticas abertas” estimula os alunos a identificar o problema de forma clara e autônoma e possibilita desenvolver seu raciocínio crítico na determinação de hipóteses e parâmetros para sua resolução, considerando múltiplas possibilidades de caminhos. “Problemáticas fechadas” e enviesadas, ou seja, que direcionam os alunos a únicas possibilidades de resolução podem ser menos motivadoras, pois limitam a criatividade e as habilidades individuais dos alunos, assim como a troca de experiências e o efetivo aprendizado. 33 É de fundamental necessidade que o aluno amplie sua percepção de pertencimento ao mundo que o cerca e se enxergue como parte importante (e não apenas expectador) dos fenômenos científicos que ocorrem corriqueiramente onde ele está inserido. Para isso, o professor precisa dar espaço para as ideias dos seus estudantes e se portar como um tutor, ligando os estudantes às informações relevantes para os projetos, facilitando o processo de desenvolvimento, levando à reflexão e facilitando as ações dos estudantes rumo a suas metas. 34 . Nesse sentido, o professor-mediador do processo de ensino-aprendizagem deve permitir que o aluno identifique problemáticas significativas de forma autônoma e que ele proponha possíveis soluções. Novamente, o professor nesse contexto deve ensinar as mais diversas formas de aprender. Considerando a exploração e o desenvolvimento de múltiplas habilidades e competências dos alunos, a ABP através da IC pressupõe a integração de múltiplos conhecimentos ou disciplinas. A aplicação de m ú l t i p l a s p e r s p e c t i v a s d e conhecimento na solução de problemas possibilita uma melhor c o m p r e e n s ã o d o s d e s a fi o s apresentados aos alunos. O estudante, por exemplo, ao depreender sua responsabilidade s o b r e a s o l u ç ã o d e u m a problemática, poderá se sentir m a i s m o t i v a d o e n q u a n t o articulador de uma proposta desafiadora para o grupo do qual faz parte. Uma vez consciente de sua responsabilidade, o estudante assume a postura de aprendiz auto-orientado na realização de pesquisas e coleta de informações a serem utilizadas no processo de tomada de decisões que possam contribuir para a solução do problema. Uma vez encerrado o processo de pesquisa, os alunos debatem e analisam os caminhos que eles seguiram para chegar a uma conclusão, buscando validar s u a s h i p ó t e s e s i n i c i a i s e consolidar o que foi aprendido. Ao final desse processo, alguns resultados positivos poderão ser observados, como agregação de novos conhecimentos, reforço da prática autorreflexiva no processo de aprendizagem autodirigida, desenvolvimento de diversas habilidades socioemocionais, como a colaboração, além do pensamento crítico-científico e o aperfeiçoamento de habilidades de processamento metacognitivo. CONCLUSÕES 35 ➤ BENDER, William N. Aprendizagem Baseada em Projetos: educação diferenciada para o século XXI. Porto Alegre: Penso, 2014. ➤ HECK, T. G.; MASLINKIEWICZ, A.; SANT’HELENA, M. G.; RIVA, L.; LAGRANHA, D. J.; SENNA, S. M.; DALLACORTE, V. L. C.; GRANDEIRO, M. E.; CURI, R.; BITTENCOURT, P. I. H. Iniciação científica no ensino médio: um modelo de aproximação da escola com a universidade por meio do método científico. Revista Brasileira de Pós-Graduação, Brasília, CAPES, v. 8, 447–465, mar, 2012. ➤ HMELO-SILVER, C. E. Problem-Based Learning: What and How Do Students Learn? Educational Psychology Review, New York, Springer, v. 66, n. 3, 1–8, 2004. ➤ MALHEIRO, J. M. S.; DINIZ, C. W. P. Aprendizagem baseada em problemas no ensino de ciências: Mudando atitudes de alunos e professores. Amazônia: Revista de Educação em Ciências e Matemáticas, Belém, UFPA, v. 4, n. 8, jan/jun, 2008. ➤ MORAN, J.; BACICHI, L. Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018. [e-PUB] REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 36 ➤ MORAN, J. Mudando a Educação com metodologias ativas. Coleção Mídias contemporâneas. Convergências Midiáticas, Educação e Cidadania: aproximações jovens. Vol. II] Carlos Alberto de Souza e Ofelia Elisa Torres Morales (orgs.). PG: Foca Foto-PROEX/UEPG, 2015. Disponível em: http://rh.unis.edu.br/wp-content/uploads/ sites/67/2016/06/Mudando-a-Educacao-com-Metodologias- Ativas.pdf. Acesso em 19 dez. 2020. ➤ NICOLESCU, B. O Manifesto da Transdisciplinaridade. São Paulo: Triom, 1999. ➤ ONU. Transformando Nosso Mundo: A Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável. 2015. Disponível em: https:// nacoesunidas.org/pos2015/agenda2030/. Acesso em: 15 set. 2020. ➤ PIRES, M. F. C. Multidisciplinaridade, interdisciplinaridade e transdisciplinaridade no ensino. Interface - Comunicação, Saúde, Educação, Botucatu, Scielo, v. 2, n. 2, p. 173–182, fev. 1998. ➤ THOMPSON, K. J. Prospects for transdisciplinarity. Futures, Elsevier, v. 36, n. 4, p. 515–526. 2004. ➤ WORLDVIEW EDUCATION SERVICES. Sustainable Development G o a l s A c t i o n K i t . D i s p o n í v e l e m : h t t p : / / cdn.worldslargestlesson.globalgoals.org/2018/09/SDG-Action- Kit_Final.pdf. Acesso em: 15 set. 2020. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 37