Módulo 6: Ideias sobre a lâmpada

Tentar resolver um problema, refletir sobre as respostas, investigar as possibilidades e buscar outras alternativas. Essas são algumas das atitudes que Luciana Hubner, consultora pedagógica da Abramundo Educação em Ciências, em São Paulo, propõe que os professores fomentem em seus alunos ao abordar conteúdos ligados à energia, sua conservação e transformação. Para que a equipe esteja preparada para enfrentar esses desafios, ela indica uma série de atividades formativas neste último módulo do Projeto de Formação em Ciências.

Objetivo geral
Formar professores do 1º ao 5º ano para ensinar os conteúdos de Ciências, despertando nos alunos o desejo de conhecer e compreender a disciplina.

Objetivos específicos deste módulo

• Compreender que a investigação é uma etapa central na construção do conhecimento científico e indispensável para aprender Ciências;
• Ampliar os conhecimentos sobre a área de Ciências Naturais e também sobre a didática específica;
• Analisar e estruturar possibilidades de trabalho que permitam aos alunos conhecer os diversos aspectos relacionados diretamente ao conceito de energia, suas transformações e sua conservação.

Conteúdos 

Tempo estimado
Dois meses e meio, com reuniões quinzenais.

Materiais necessários

• Cópias dos textos citados ao longo do projeto.
• Pilhas tamanho A.
• Fio 28 AWG.
• Lâmpadas incandescentes de 2,5 volts

Desenvolvimento

1ª reunião: Problematização do experimento

1 A proposta que será realizada nesse primeiro encontro tem o objetivo de colaborar para que os participantes reflitam sobre como organizar o ensino de um conteúdo e uma investigação com base em uma situação-problema. Em geral, temas como os circuitos elétricos são tratados como uma descrição de fatos, centrados na informação dada pelo professor ou na manipulação de instrumentos. A proposta é desafiar os docentes a acender uma lâmpada, tendo os materiais necessários, mas não os passos a seguir. Com isso, eles serão colocados em uma circunstância onde a circulação e a troca de conhecimentos, o levantamento de hipóteses, a argumentação de ideias, a curiosidade e a verificação estão presentes. O objetivo do experimento é, portanto, ajudá-los a reconhecer e a valorizar as diversas dimensões da ciência para além da compreensão de um conceito.

2 Mostre a lâmpada para o grupo e pergunte o que precisariam fazer para acendê-la. A seguir, apresente a pilha tamanho A e o fio 28 AWG e questione como é possível acender a lâmpada tendo apenas esses materiais.

3 Organize os professores em duplas e entregue a cada uma os objetos para que investiguem e encontrem formas de solucionar o problema apresentado.

4 Durante a atividade, percorra os grupos e observe como eles estão realizando a montagem: onde colocam as pontas do fio e a pilha, como dividem a tarefa, se trocam informações entre eles etc. À medida que resolverem o problema, peça que desfaçam a montagem e tentem encontrar outra maneira de chegar ao mesmo resultado.

5 Quando todos acenderem a lâmpada, peça para uma das duplas contar o que fez. Tematize as dificuldades encontradas e questione se sabem que conceitos estão envolvidos no circuito criado. Caso seja necessário, explique que a corrente elétrica que se desloca nos fios passa pela pilha e pela lâmpada, fazendo-a acender. Fale, também, que a pilha é um gerador de energia elétrica e o transporte é feito por meio de fios metálicos, geralmente de cobre e alumínio. Os fios são ligados aos polos e, dessa maneira, uma grande quantidade de elétrons presentes no metal é atraída para o polo positivo da pilha, ao mesmo tempo que é repelida pelo polo negativo. Essa atração e repulsão, agindo sobre esses elétrons, faz com que eles se desloquem de forma ordenada, todos no mesmo sentido, no interior do fio, produzindo a corrente elétrica.

6 Incentive o grupo a tentar outras montagens. Há quatro formas possíveis e pode ser que eles não tenham pensado em todas. Faça perguntas como: "A lâmpada acenderá se for colocada em contato com qualquer um dos polos?", "A posição da lâmpada necessariamente tem de ser na vertical, como a pilha?", "Por que a pilha de alguns esquentou?", "Como explicar o fato de as pilhas descarregarem?".

7 Converse com os professores sobre o potencial de aprendizagem sobre eletricidade que uma atividade simples como essa possibilita. Ressalte, também, que esse experimento promove o contato com atitudes relativas à construção de conhecimentos como observação, planejamento de ações, distribuição das tarefas, troca de informações, levantamento de hipóteses e previsões.

8 Pergunte se seria possível realizar essa proposta com os alunos. Peça que contem como encaminhariam a atividade e quais outros materiais ofereceriam. Reforce que a aprendizagem de Ciências não se dá pelo acúmulo de dados nem de forma empirista (seguindo passos para observar aquilo que é proposto pelo professor). Dê destaque à necessidade do docente ter muita clareza sobre o que pretende ensinar. Lembre que atividades muito bem escolhidas, planejadas e orientadas permitirão espaço para o desenvolvimento de posturas reflexivas, troca e parceria. Ressalte quanto todos se envolveram no experimento realizado, a ampliação dos conhecimentos oferecida por ele, a interação entre teoria e prática e o importante papel do educador. Finalize pontuando que ao planejar o trabalho pautado por uma metodologia investigativa é importante refletir sobre: o que os alunos já sabem sobre o assunto; o que espera que eles aprendam; o que eles precisarão entender para alcançar os objetivos; o que levou o professor a selecionar esse tema; quais estratégias utilizará para ensiná-lo; e quais problemas os estudantes resolverão.

2ª reunião: Elaboração de sequência didática

1 Distribua a reportagem Energia e Eletricidade nos Anos Iniciais e a sequência didática Introdução à Eletricidade e peça que todos leiam. Separe os participantes em grupos (a divisão pode ser pelo ano em que atuam).

2 Solicite que as equipes elaborem uma sequência didática com pelo menos oito etapas para trabalhar esse tema. Destaque a importância de incluir os materiais necessários e as orientações de desenvolvimento para o professor.

3ª reunião: Aprimoramento da proposta

1 Peça que cada grupo apresente a sequência elaborada no encontro anterior. Dê espaço para que os docentes comentem os trabalhos feitos pelas outras equipes e comparem com os seus. Discuta a organização de cada atividade e a possibilidade de aprendizagem que ela oferece. Problematize, também, a articulação entre as etapas: o que uma determinada aula permite aprender sobre o tema, de que forma esse conhecimento é colocado em ação e ampliado na fase seguinte.

2 Distribua as orientações didáticas para o trabalho com a área apresentada nas páginas 77 a 84 dos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN). Peça que leiam o material, marquem o que consideram importante e, com base nisso, revisem e complementem o que julgarem necessário na sequência elaborada anteriormente.

3 Converse com os professores sobre os aspectos essenciais que devem estar presentes na elaboração de um projeto ou sequência de trabalho, retomando a lista abaixo.

4 Após a discussão, indique que todos retomem as produções, discutam e destaquem pontos que precisam ser revistos e melhorados.

4ª reunião: Estudo de caso

1 As etapas seguintes serão focadas na análise de práticas realizadas por professores fictícios. O estudo de caso é importante porque permite que os docentes reflitam com base em experiências reais e tratem o exemplo como um tema de análise, levantando teorias a respeito dele. A proposta dessa reunião é avaliar uma atividade didática de sala de aula para estudar as teorias que ajudarão os educadores a perceber as intervenções e a organização do trabalho necessárias ao ensino dos conteúdos de Ciências de forma investigativa.

2 Apresente o Caso 1, descrito abaixo.

3 Promova um debate sobre esse exemplo com o grupo. Pergunte: "É possível saber qual a intenção educativa desse trabalho?", "Os objetivos da professora foram alcançados?", "Qual foi a participação dos alunos?", Como se deu o tratamento da informação?", "O que essa prática permitiu que as crianças aprendessem?".

4 Reúna-os em grupos e solicite que voltem a analisar o caso e escrevam uma orientação à professora que a ajude a rever e melhorar a atividade.

5 Socialize as observações elaboradas pelos grupos articulando as ideias deles com as orientações didáticas lidas e discutidas na reunião anterior. É importante notar que o ensino deve se basear em dados da realidade, porém a mudança de hábito não se dá apenas pela constatação de uma informação. Para enfrentar e modificar situações que vivenciam, como as ligadas ao consumo de energia, é necessário que os dados sejam tratados como meio para compreender a situação e refletir e tomar decisões sobre a própria vida, de forma consciente, responsável e cooperativa.

6 Distribua o texto Ensinar Ciências Fazendo Ciência, do professor Antônio Carlos Pavão. Peça que leiam e destaquem os trechos que considerarem importante para discutir com o grupo.

7 Durante a socialização e o debate sobre as ideias apresentadas no artigo, ressalte que a área de Ciências contribui para o desenvolvimento integral das crianças e dos jovens, desenvolvendo a capacidade intelectual e os valores que eles possuem. O maior desafio para o ensino dessa área é superar a simples transmissão de informação, a manipulação de instrumentos e a observação contemplativa. Para saber como funciona uma bicicleta, não basta a simples manipulação do produto ou de uma peça. É necessário conhecer e apropriar-se intelectualmente da lógica que rege os processos, princípios e relações para participar, tomar decisões racionais e compreender minimamente os processos de decisões mais complexas.

8 Retome o caso apresentado na reunião anterior. Explicite que ele não é orientado para a ampliação dos conhecimentos. Para aquela professora, o simples fato de analisar a conta de luz e verificar as diferenças entre consumo seria suficiente para a mudança de hábitos. O estudo proposto por ela não aplica uma postura dialógica aberta, curiosa e indagadora.

5ª reunião: Novo estudo de caso

1 Leia o Caso 2 em voz alta para o grupo.

Caso 2

• O professor abriu a aula perguntando aos alunos o que há em comum entre um chuveiro derramando água quente, um forno de micro-ondas estourando um saco de pipocas, um carro em movimento, uma ligação no celular e uma bicicleta passando por uma avenida.
• Depois da conversa e de um pequeno debate com a turma, ele explicou que durante os meses seguintes estudariam sobre algo muito importante, que todos utilizamos e necessitamos: a energia. Questionou, então, para que os estudantes a usam em suas vidas, listou no quadro e pediu que copiassem em seus cadernos. Orientou que, como tarefa, deveriam percorrer todos os cômodos da casa em que vivem e anotar, em uma tabela, os seguintes dados:

• No dia seguinte, cada aluno socializou os dados coletados e, depois, o docente perguntou à turma quais são as fontes de energia para os objetos que eles haviam listado. Questionou, também, qual a procedência da energia que usam em casa, como ela é produzida e quais os impactos dessa produção. No quadro, sintetizou as discussões.
• Na aula seguinte, o professor falou sobre a importância da energia em nosso cotidiano. Para trabalhar com a história da humanidade, passou um trecho de um filme sobre o homem no tempo das cavernas, posteriormente conversou sobre a evolução da espécie, seus hábitos e costumes, explicou que a energia requerida para a realização das atividades diárias trazia poucos impactos para o meio e era encontrada sem que fosse preciso grande engenhosidade. Esclareceu que o fogo foi bastante representativo nessa fase da história, para preparar alimentos, aquecer e outros usos. Continuou, dizendo que com o passar do tempo os seres humanos desenvolveram técnicas para facilitar a sobrevivência e passaram a utilizar objetos mecânicos e elétricos, fabricados em grande quantidade. Com isso, foi necessário aumentar as formas de geração de energia e ampliar a disponibilidade dela. O docente disse, ainda, que isso motivou a descoberta de novas fontes como a água, o carvão mineral, o petróleo e diferentes formas de armazenamento, com a criação de baterias, por exemplo.
• Como tarefa de casa, o professor pediu que apresentassem à família a segunda coluna da tabela (aquilo que consome energia em cada cômodo) e conversassem com os adultos se eles possuíam esses objetos e equipamentos quando tinham a idade dos estudantes. E como faziam sem eles.
• Na aula seguinte, todos socializaram as respostas e conversaram um pouco mais sobre o avanço da tecnologia, a mudança dos hábitos dos seres humanos e o consumo. Então, o docente retomou a tabela para destacar os tipos de lâmpadas utilizadas e explicou sobre a diferença entre elas. Como nova tarefa de casa, cada aluno teve de pedir uma cópia das três últimas contas de energia e anotar os seguintes dados: número de pessoas que moram na residência, horário de saída e retorno de cada familiar à casa e hábitos de cada um que envolvem o consumo de energia quando está na residência.
• Mais uma vez, todos compartilharam as informações ao chegar para a aula. Aí, o professor projetou no quadro um exemplo de conta de luz, explicando cada um dos campos e propondo que acompanhassem olhando em uma das contas levadas pelos alunos. Pediu que analisassem as três contas e conversou sobre as possíveis diferenças que observaram.
• No dia seguinte, em grupos, os alunos compararam as contas, o consumo e discutiram os motivos para as diferenças encontradas. Elegeram um porta-voz de cada equipe para explicar ao restante da turma as observações. Como tarefa de casa, apresentaram os dados da tabela para suas famílias, discutiram os hábitos de cada morador quando está na residência e conversaram sobre a possibilidade de redução do consumo.
• Na sequência, a mesma análise foi feita na escola. Levantaram o número de salas, a quantidade de lâmpadas e outros objetos e equipamentos que consomem energia, o tempo que a luz permanece acesa, o período de funcionamento da escola e o número de usuários em cada período. Analisaram a conta de consumo de luz da instituição e os demais dados coletados. Debateram possibilidades para reduzir o consumo, produziram coletivamente uma carta para a diretora e um cartaz orientador para colocar em cada sala e em outros espaços como cozinha e banheiro.

2 Peça que os professores comentem suas impressões sobre o caso e destaquem aspectos que podem ser melhorados.

3 Debata as diferenças observadas entre essa prática de trabalho e o Caso 1, analisado em reunião anterior. Discuta os dois utilizando as mesmas perguntas realizadas antes: "É possível saber qual a intenção educativa dessa proposta?", "Os objetivos foram alcançados?", "Qual foi a participação dos alunos?", "Como se deu o tratamento da informação?", "O que essa prática permitiu que as crianças aprendessem?".

4 Solicite que os docentes transformem o caso em uma sequência didática e informe que eles poderão acrescentar atividades que considerem enriquecedoras, mas que precisam ficar atentos à articulação entre as etapas.

5 Dê tempo para que compartilhem os resultados e comente as melhorias realizadas, bem como a articulação dessas propostas com as orientações didáticas e os textos lidos nas reuniões.

6 Ressalte que o ensino de um conteúdo precisa estar voltado para a compreensão dos principais problemas do mundo atual. Deve-se oferecer aos alunos a oportunidade de adquirir conhecimentos, valores, atitudes, compromissos e capacidades para proteger e melhorar o ambiente, envolvendo-os na solução dos problemas, estimulando a iniciativa, a cooperação e o senso de responsabilidade e solidariedade. O estudo deve visar o desenvolvimento da capacidade de examinar problemas por diferentes perspectivas e procurar explicações para fenômenos variados com um sentido de análise crítica. Quando o trabalho com ambiente é realizado da maneira como foi visto no Caso 2, com a apresentação de uma questão a ser investigada, o professor abre oportunidade para que os alunos expressem opiniões e mostrem inquietações diante dos fatos.