No que concerne à educação científica em sala de aula, como intervenção para trabalhar o tema poluição atmosférica, o grupo de alunos bolsistas sugeriram uma sequência didática (Tabela 7) com o tema sociocientífico ―O ar está para sufocar ou está para respirar?‖ desenvolvida com uma turma da segunda série do EM, que abrangeu um total de seis aulas realizadas no segundo trimestre de 2013.
Tabela 7- Atividades da SD desenvolvidas sobre o tema poluição atmosférica
SEQUÊNCIA DIDÁTICA PROBLEMATIZAÇÃO
1ª aula – 21/06/2013: Aplicação de um questionário pré- teste, contendo perguntas relacionadas com o tema poluição do ar com o intuito de verificar os conhecimentos prévios dos estudantes e exibição do vídeo: Reportagem sobre poluição do ar nas grandes cidades do Programa Campus.
ORGANIZAÇÃO DO CONHECIMENTO
2ª aula – 28/06/2013: Entrega dos roteiros dos projetos de investigação e divisão dos grupos para a pesquisa sobre a poluição atmosférica com o tema ―O ar está para respirar ou está para sufocar?‖.
3ª aula – 05/07/2013: Aula expositiva dialogada sobre os seguintes assuntos : fontes poluidoras, classificação dos poluentes atmosféricos, interações entre as partículas que compõem o ar e transformação química, efeitos na saúde e no ambiente, chuva ácida, smog fotoquímica e efeito estufa.
4ª aula – 19/07/2013: Aula de acompanhamento dos grupos de projetos.
APLICAÇÃO DO
CONHECIMENTO
5ª e 6ª aulas- 09 e 16/08/2013: Apresentação dos projetos de investigação e do diário de bordo.
A problematização inicial ocorreu com a aplicação de um pré-teste para conhecer as ideias prévias dos alunos sobre o tema poluição atmosférica e, logo em seguida, foi exibida uma reportagem do dia 22/06/2011 com o tema ―Poluição do Ar‖3
. Em seguida, ocorreu um debate, em pequenos grupos, com o objetivo de produzir um material contendo as sínteses das reflexões acerca da exibição da reportagem. Os alunos bolsistas, que acompanhavam a turma, organizaram e atenderam os grupos, com a meta de problematizar as falas, coordenando as discussões e desafiando os alunos a exporem suas ideias e explorando sempre as posições contraditórias. Assim, iam direcionando as discussões para a introdução do que seria abordado na organização do conhecimento, dimensionando o tempo de acordo com o andamento do trabalho e do seu planejamento.
A síntese do documentário produzida pelos alunos serviu para a apreensão da visão dos mesmos sobre a temática. Esse exercício explora, claramente, manifestações empíricas de processos naturais que precisam do conceito químico para se compreender os fenômenos causados pela poluição atmosférica. Tratou-se, portanto, de conceitos eleitos para estruturar a abordagem conceitual dos conteúdos de química requerido no programa curricular.
Figura 13- Problematização inicial da SD ―O ar está para sufocar ou está para respirar?‖
Fonte: arquivo pessoal.
Nessa etapa da problematização o aluno deve resolver o problema que lhe foi apresentado e reconhecer a necessidade de desenvolver novos conhecimentos diante da insuficiência de seus saberes (FRANCISCO JÚNIOR et al, 2008). Uma atividade estruturada pelos três momentos pedagógicos precisa fazer sentido para o aluno, possibilitando-lhe saber o motivo de estar investigando o fenômeno que será estudado. Por isso, é fundamental que o professor apresente um problema sobre o assunto estudado, que leva ao início da criação de um novo conhecimento, segundo é demonstrado nos relatos dos alunos (Figura 14).
Figura 14- Fragmentos dos registros realizados pelos alunos do EM sobre o vídeo
Fonte: Arquivo pessoal.
A problematização foi a motivação para que houvesse a necessidade de incluir e abordar a conceituação científica pertinente a compreensão do tema, como é a proposta da dinâmica didático pedagógica.
A organização do conhecimento que constitui o segundo momento pedagógico consistiu em três aulas expositivas dialogadas. Na primeira aula, os alunos bolsistas dividiram a turma em seis grupos de trabalho, em seguida, os projetos de pesquisa de cada grupo, contendo diferentes atividades investigativas sobre a temática, foram entregues e ficaram assim intitulados:
Projeto 1: Investigação da chuva ácida no crescimento dos vegetais;
Projeto 2: Investigação da produção da chuva ácida e suas consequências; Projeto 3: Investigação da fumaça de cigarro na produção de gases poluentes; Projeto 4: Investigação do material particulado presente no ar;
Projeto 5: Investigando o efeito estufa e suas consequências; Projeto 6: Investigação da acidez da chuva ácida.
A organização do conhecimento, nesta aula, envolveu o planejamento da orientação dos grupos de alunos para o desenvolvimento de pesquisas bibliográficas e eletrônicas complementares sobre as características dos materiais constituídos de substâncias participantes do ar atmosférico, caracterizado pelo nome, sobre a composição da atmosfera terrestre há eras passadas e sua modificação com ações humanas, sobre o ciclo de conservação das substâncias na atmosfera, sobre a relação entre composição do ar atmosférico e a atividade biológica nas plantas e nos seres humanos, sobre os materiais particulados dessa atmosfera, sobre as interações entre as partículas que compõem o ar e transformação química, sobre camada de ozônio, sobre a representação química de substâncias na atmosfera e sobre propriedades fundamentais.
Nos roteiros de pesquisa de cada grupo havia informações sobre os materiais e procedimentos que deveriam ser utilizados, bem como, alguns questionamentos a respeito da investigação, possibilitando aos alunos fazerem indagações durante a realização de cada projeto. Questionados sobre o porquê desses seis projetos, os alunos bolsistas relataram:
Bolsista B8-“As atividades experimentais realizadas pelos grupos de alunos foram pautadas na experimentação problematizadora como promoção da educação científica. As atividades práticas realizadas pelos alunos levaram em consideração, a simplicidade experimental, sem complexidade, como a utilização de materiais alternativos, de modo que pudesse facilitar a compreensão dos alunos sobre a temática”.
Bolsista B1-“Os experimentos problematizadores foram apresentados como projeto de investigação e cada grupo fez sua escolha. Em seguida os alunos tiveram que pesquisar sobre o tema escolhido durante um mês, elaborar hipóteses e demonstrar toda a problemática desenvolvida em um pequeno caderno que chamamos de “diário de bordo” e entregamos para cada grupo caracterizar a capa com imagens sobre seu assunto de pesquisa. Nesse caderno teria que conter as observações realizadas durante todo o período da pesquisa”.
Nesse contexto, os autores Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2009) explicitam alguns aspectos da dimensão didático-pedagógica, segundo Freire (1997), e afirmam que, na atuação pedagógica, são a apreensão do significado e a interpretação dos temas, por parte dos alunos, que precisam ser garantidas. Na perspectiva dialógica e problematizadora, realizadas pelos alunos bolsistas, a abordagem dos conceitos científicos foi considerado como ponto de partida da estruturação do conteúdo programático dos projetos temáticos.
A segunda aula foi realizada no auditório, utilizando como recurso didático o
software multimídia Microsoft Power-point, para apresentação de alguns conceitos
químicos que envolvem os fenômenos ocasionados pela poluição atmosférica e suas consequências no meio ambiente e na sociedade, abordando assuntos como: fontes poluidoras, classificação dos poluentes atmosféricos, efeitos na saúde e no ambiente, chuva ácida, smog fotoquímico e efeito estufa. Essa atividade teve a finalidade de apreensão dos conceitos científicos, por parte dos estudantes, de forma que eles tivessem condições de compreender as situações iniciais, propostas na problematização inicial.
Figura 15- Aula da organização do conteúdo
Fonte: arquivo pessoal
Na terceira aula da organização do conhecimento, os alunos bolsistas realizaram o acompanhamento e orientação do desenvolvimento dos projetos de cada grupo de alunos, discutindo detalhes de cada projeto, como também a forma de registrar as
informações coletadas no diário de bordo. Dessa forma, buscou-se problematizar a importância da rigorosidade da observação, coleta e os registros dos dados. Nesse momento, observou-se na metodologia dos alunos bolsistas a orientação dos conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais citados por Zabala (1998).
Bolsista B8- “A aula de acompanhamento dos experimentos problematizadores em que os estudantes puderam discutir diferentes pontos de vista sobre os problemas reais na busca da construção do grupo, demonstrou por meio de ações concretas as discussões dos valores de cada aluno envolvido. Contudo a compreensão dos conhecimentos científicos requereu, além da aprendizagem dos conceitos, o desenvolvimento de ações específicas ligadas aos procedimentos necessários para a realização de uma investigação, como também, a formação de um posicionamento pessoal do educando perante o trabalho científico”.
Nessa aula dialogada observou-se que as estratégias dos alunos bolsistas promoveram a criação de um ambiente favorável pela elaboração e reconstrução de conhecimentos por meio da troca de ideias, do contato reflexivo com diversas representações e interpretações, bem como, com a apreensão das descobertas vivenciadas pelos grupos de estudantes.
Qualquer realidade vivenciada pode ser estudada do ponto de vista da existência material, justificando-se a função social da Química no entendimento da composição e característica de um material, das interações e das transformações desse material no ambiente. Maldaner et al (2012, p. 117) corrobora com essa ideia argumentando que:
Com o estabelecimento de relações complexas de discursos, linguagens e pensamentos diversificados, a significação de palavras/conceitos é sistematicamente reconstruída na dinâmica de interações de sujeitos marcados por intencionalidade e modos mais/menos simétricos de mediação.
Observa-se que, nesse segundo momento de organização do conhecimento realizado pelos alunos bolsistas, houve consideração na dinamicidade dos processos de elaboração do conhecimento químico escolar relacionado aos saberes científicos e cotidianos.
Os projetos experimentais foram conduzidos pelos próprios estudantes e orientados pelos alunos bolsistas para que os aprendizes tivessem acesso aos sistemas de conhecimento da ciência, por meio das experiências físicas e, nestas ações, tivessem acesso aos conceitos e modelos da ciência convencional. A ação coletiva, que é um princípio básico do ensino problematizador, permitiu um estágio de produção de aprendizagens essenciais ao desenvolvimento profissional dos futuros professores.
A aplicação do conhecimento ―é o potencial explicativo e conscientizador das teorias científicas que precisa ser explorado‖ (Delizoicov, Angotti e Pernambuco, 2009, p.202), que foi uma etapa que consistiu em acompanhar o desenvolvimento dos projetos de investigação para capacitar os alunos a utilizarem os conhecimentos científicos observados e explorados durante a investigação de cada grupo, com a perspectiva de formá-los para articular, constantemente, a conceituação científica com situações que fazem parte de sua vivência.
Ao compreender a composição química da atmosfera e sua relação com a sociedade, é possível inferir que o aluno do EM começa a dominar uma nova linguagem, em que terá uma compreensão conceitual acerca das transformações químicas, denominada de apropriação de um pensamento químico. Esse aspecto parece culminar com a questão da ruptura demonstrada na figura 5 e discutida por Delizoicov, Angotti e Pernambuco (2009, p. 199), que não significa abandono das concepções espontâneas dos alunos, mas sim, uma nova interpretação. Em outros termos
É a desestruturação das explicações contidas no conhecimento de senso comum dos alunos que se pretende inicialmente, para logo após formular problemas que possam levá-los à compreensão de outro conhecimento, distintamente estruturado.
A meta pretendida, nessa etapa, foi do uso articulado da estrutura do conhecimento científico com as situações significativas envolvidas no tema, possibilitando a emersão do sujeito de seu contexto imediato e a transição entre os conceitos espontâneos e científicos (Delizoicov, Angotti e Pernambuco, 2009), observado na aula de apresentação dos projetos dos grupos de alunos.
Figura 16- Modelo de projeto de pesquisa apresentado para os alunos do EM
Fonte: Arquivo pessoal
Nesse mesmo momento, foi apresentado o diário de bordo dos diferentes grupos, contendo fotografias e as anotações feitas durante todo o processo da pesquisa. Então, foi possível coletar os depoimentos, os registros das impressões CTSA, as anotações de pesquisa sobre o fenômeno em estudo, as questões levantadas e alguns relatos feitos pelos grupos de alunos com relação à participação no projeto.
Figura 17- Diário de bordo dos alunos do EM
Fonte: Arquivo pessoal
A escrita do diário de bordo e a apresentação dos projetos exigiram uma reorganização do pensamento dos alunos que corresponderam às expectativas dos alunos bolsistas, quando os mesmos observavam a aula da aplicação do conhecimento, o Quadro 10 reflete alguns pontos das discussões dos alunos bolsistas com os alunos do EM.
Quadro 10- Interação dialógica nas atividades da etapa da aplicação conhecimento
Projeto 3: Investigando a fumaça de cigarro na produção de gases poluentes
Aplicação do conhecimento
Bolsista B8- “O grupo ao explicar o procedimento experimental para os alunos que assistiam, comparou o experimento da “garrafa que fuma” com o smog fotoquímico, que a fumaça de cigarro que entrou na garrafa era a simulação do fenômeno”.
Aluno A12- ―A garrafa de fumaça simula um pulmão humano e
vimos como o cigarro é perigoso para a saúde. A conscientização é fundamental para ter melhores ares”.
Aluno A14 – “O algodão preso a mangueira ficava muito amarelo
como uma secreção. O algodão representa os alvéolos do pulmão da pessoa”.
Fonte: Elaborado pela autora
Observa-se, nos relatos dos alunos bolsistas, que eles próprios reconhecem que o antigo conhecimento dos alunos é superado pelo novo, num movimento incessante e inquieto que não deixa de respeitar as ideias trazidas pelo grupo, assumindo-se como seres históricos construtores da ideia sobre o assunto, tornando-a próxima do conceito cientificamente aceito.
Bolsista B1- “As atividades investigativas utilizadas como principio para a compreensão de conceitos, levou o aluno a participar de seu processo de aprendizagem, saindo da passividade para agir sobre o objeto de estudo, fazendo relação entre o objeto e o acontecimento e procurando uma explicação para as causas do resultado de suas ações”
Aluno A12 – “Além disso, o cigarro libera além de outras
substâncias o monóxido de carbono e o dióxido de carbono, que são o CO e o CO2, que com outros gases presentes na atmosfera se juntam e formam gases terciários que prejudicam ainda mais a população”.
Aluno A13 – “Um fato curioso é que não só o smog é uma coisa
tóxica, mas também mata pessoas, no Japão, por exemplo, a gente vê reportagens com aquelas pessoas usando mascaras, porque realmente eles não conseguem respirar o ar tão puro quanto a gente entre aspas consegue, porque lá a poluição é bem mais alta do que aqui. Mas não só no Japão mais em vários outros lugares isso também acontece”.
Bolsista B8- “O interessante é que quando selecionei esse experimento para ser trabalhado pelos grupos no projeto de pesquisa o objetivo era somente a relação que os gases produzidos pela fumaça do cigarro com o fenômeno do smog fotoquímica, por isso foi uma surpresa ver o aluno buscando um caminho para entender o problema em estudo”.
Durante a apresentação, os alunos bolsistas interagiram com os estudantes, diagnosticando o que eles sabiam e pensavam sobre a situação problema. Nessa etapa, na forma como foi organizada a apresentação dos projetos, era permitida a exposição das ideias iniciais dos conceitos prevalecentes, não importando se eram corretos ou não, sendo que, no desenrolar da apresentação os estudantes eram questionados a explicitar a concepção científica acerca das questões desafiadoras que lhes foram apresentadas.
As ações intencionadas dos alunos bolsistas demonstraram como é o verdadeiro papel do professor de gerar uma problematização mais ampla, que envolva os conceitos científicos e espontâneos, durante um problema que está sendo resolvido, para que haja rupturas dos conhecimentos, no decorrer das descobertas da temática. Essas ações fundamentam todo o processo didático-pedagógico, pois, identifica, nesse processo, uma aproximação do pensamento científico, observada pela oralidade dos estudantes e registro dos dados nos diários de bordo, etapas imprescindíveis para promoção da educação científica.
A oportunidade da criação de uma SD coletiva tornou-se fundamental na formação inicial dos alunos bolsistas para produzir sua profissão docente. Sobre o desenvolvimento profissional, Nóvoa (2009, p.15) aponta que as ―práticas de formação que tomem como referência as dimensões colectivas contribuem para a emancipação profissional e para a consolidação de uma profissão que é autônoma na produção dos seus saberes e dos seus valores‖.Segundo o autor, para ser professor não basta dominar um determinado conhecimento, é preciso entender as diversas dimensões e apontar ―a importância de um conhecimento que vai para além da ―teoria‖ e da ―prática‖ e que reflete sobre o processo histórico da sua constituição, as explicações que prevaleceram e o papel de certos indivíduos e de certos contextos‖.
Sendo assim, cada grupo de estudantes produziu um debate e uma análise crítica, buscando responder às perguntas estabelecidas no início do projeto. Quando foi perguntado, aos alunos bolsistas, se a SD preparada pelo grupo facilitou o estabelecimento da relação do aluno com o saber, as respostas foram:
Bolsista B8- “Sim com certeza, você via na aplicação do conhecimento quando cada grupo apresentava seu projeto, os grupos que ficaram mais motivados nós vimos um grande interesse pelo assunto, na hora da apresentação tinha alunos que eu nem imaginava que iria se destacar na apresentação e se destacou. Trouxeram muitas curiosidades das relações da ciência e das tecnologias envolvidas”.
Bolsista B1- “Sim com certeza, quando cada grupo apresentava seu projeto baseado na poluição do ar, cada grupo teve uma experiência diferente e falou sobre a poluição do ar, mas com determinado foco na química e é claro que a gente não consegue 100%, teve um grupo que fez de qualquer maneira, mas até o grupo que fez de qualquer maneira que eu vi que não ia sair nada agente entrou com uma intervenção, antes de apresentarem para turma toda, fizemos algumas orientações e eles apresentaram em um outro dia, é claro que eles não ficaram tão motivados”.
As atividades investigativas geradoras de cidadania e dialogicidade precisam ser aplicadas em situações problematizadoras envolvendo questionamentos e diálogos. A introdução de conceitos, por meio de reflexão e possíveis resoluções de problemas, levam os alunos a construírem conhecimentos. Ter noções básicas de química ajuda o cidadão no posicionamento com relação aos problemas da vida moderna, como, poluição, recursos energéticos, reservas minerais, uso de matérias primas, fabricação e uso de inseticidas, pesticidas, adubos e agrotóxicos, fabricação e uso de explosivos, fabricação e uso de medicamentos, importação de tecnologia e vários outros exemplos (SANTOS e SCHNETZLER, 2003).
As indagações geradas devido ao algodão na garrafa ter ficado muito amarelo, levantaram muitas reflexões. Freire (1997) indica que nesse momento o aluno começa a construir sua autonomia, conforme pode ser atestado nas expressões que seguem:
Bolsista B8- “Na hora da apresentação um aluno disse que achou bem interessante é que com dois cigarros o algodão ficou todo amarelo, imagine o que ele faz com o pulmão de uma pessoa depois de muito tempo fumando”.
Bolsista B1- ―Um aluno na hora da explicação disse que a fumaça de dentro da garrafa demorava tanto pra ser liberada, que até comparava se em uma garrafa demorava tanto imagina em uma atmosfera para esse gás sair e renovar melhor o ar”.
Vale citar que a prática pedagógica produziu conexões entre os diferentes saberes e as questões locais e regionais, a partir de reflexões críticas sobre os conteúdos abordados, constituindo-se em caminhos para alcançar a alfabetização científica de alunos do Ensino Médio em disciplinas que abordam as Ciências da Natureza.
Por meio da aplicação da SD, com ações significativas, na qual os alunos reconheceram os poluentes atmosféricos e identificaram os fatores naturais e os antropogênicos geradores da poluição, os alunos bolsistas reconheceram que os registros levantados pelos mesmos estabeleceram um diálogo entre o conhecimento químico e a realidade à sua volta, uma vez que a situação problematizadora com a temática atmosférica envolveu a relação CTSA e, os alunos, de forma qualitativa, elaboraram hipóteses e identificaram situações de sua realidade. Depois da fase qualitativa, investigaram o problema, verbalizaram todo o processo, analisaram os resultados obtidos e compararam com as hipóteses e as observações pesquisadas. Ficou constatado que a elaboração de um registro escrito de todo o processo foi de fundamental importância durante a construção da real apropriação do conhecimento.
Os alunos bolsistas relataram que, após essa experiência didática, ficou claro