Formação docente para o ensino de Ciências contextualizado

A contextualização é definida como a ação de estabelecer-se um contexto para determinado objeto de aprendizagem, tendo como objetivo explicar os motivos, as características e a inter-relação com outros conhecimentos de uma situação ou conceito a serem aprendidos, sendo a contextualização importante para a compreensão de forma significativa para o aluno (Moreira, 2017).

Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN), a contextualização no ensino de ciências compreende competências de introdução da ciência e de suas tecnologias em um processo histórico, social e cultural, além do reconhecimento e da discussão de aspectos práticos e éticos da ciência na atualidade (Brasil, 2012). Entretanto, a insuficiência de discussões sobre os PCN nas escolas, a incompreensão devido à desinformação e à falta de formação específica, tal como o desinteresse e a resistência à mudança de alguns professores e gestores podem dificultar a execução dessas políticas e, dentro desse marco, resultar na não abordagem contextualizada e interdisciplinar do ensino de ciências (Ricardo; Zylbersztajn, 2016).

Quando o ensino ocorre sem interagir diretamente com as classes sociais e as suas distintas realidades nas quais os fenômenos estão inseridos, observa-se a mera exemplificação de fatos no intento de relacionar as informações já conhecidas àquelas que se pretende serem aprendidas. A citação do cotidiano dos discentes, sem envolvê-los nesse processo, conforma uma prática que é confundida como contextualização, mas que, na verdade, apenas disfarça um ensino descontextualizado (Santos, 2017).

Os métodos de contextualização podem abordar o conhecimento a ser trabalhado a partir da vivência dos estudantes, com direcionamentos que valorizam a realidade deles, dando significado, problematizando e alinhando as informações novas com base no conhecimento prévio que, para Ausubel, é denominado conhecimento subsunçor (Moreira, 2017).

Há desafios para uso dessa abordagem contextualizada, mas geralmente os benefícios resultantes de sua utilização são positivos, pois possibilitam a reflexão, a capacidade de análise, o desenvolvimento do pensamento abstrato e outras aplicações, que estimulam o aprendizado do aluno e a construção do conhecimento (Ramos, 2003).

Tradicionalmente, o ensino tem focado o estudo da ciência como o repasse do conjunto de conhecimento científico acumulado. A aplicação de métodos para contextualização, no entanto, requer a compreensão da ciência como processo, fruto de vieses ideológicos, mecanismos e metodologias científicas de construção do saber (Wulf, 2004). O ensino das ciências deve tratar da busca pela compreensão de fenômenos pautados na reflexão crítica do fazer científico, em que se faz ciência com consciência (Morin, 1990).

A ciência estudada a partir da realidade contextualizada permite a análise e o planejamento de informações, de forma ampla e aplicada, não se apresentando somente como um fator histórico abstrato (Araújo, 2006) e conteudista (Wulf, 2004).

Faz-se necessário o estudo do ensino e da aprendizagem das ciências como conteúdo e processo metodológico de conhecimento, desenvolvido mediante um trabalho conjunto e interdisciplinar, integrado à escola e à comunidade, com dedicação de professores, gestores, familiares e alunos comprometidos com os PCN, as tarefas e os métodos propostos.

Objetivo

Este estudo objetiva agregar um marco teórico cuja finalidade é discutir, explorar e exemplificara contextualização de forma aproximada à formação docente, além de oportunizar uma aprendizagem contextualizada e em conformidade com os PCN no ensino de ciências no Brasil.

Marco teórico

O marco teórico deste artigo inicia-se por abordar o que é a ciência em si: analisa-a como conhecimento gerado e processo de geração de conhecimento com perspectiva histórica, política e social. Sobre a prática científica ética e complexa, abordam-se os benefícios e os malefícios quando da utilização dos conhecimentos, tecnologias, e processos que dela advêm (Morin, 1990). Em seguida, discute-se o panorama atual do ensino de ciências, a importância da contextualização como um conhecimento subsunçor necessário para o aprendizado. Finalmente, exemplos de práticas pedagógicas fundadas na contextualização em ciências encerram o trabalho.

Ciências

A ciência pode ser definida como o conhecimento por meio da investigação minuciosa e aprofundada acerca de algo, baseado em informações adquiridas pela pesquisa de fenômenos e fatos, formulados metódica e racionalmente (Science, 2009). Ela é o conhecimento que busca caracterizar verdades ou leis naturais, investigar e explicar fatos através de métodos científicos (Carvalho, 2017).

A ciência está intimamente relacionada ao desenvolvimento da tecnologia, em simbiose com a engenharia: na construção de conjuntos de técnicas, em processos de produção e serviços, no desenvolvimento computacional, matemático e artístico. Essa relação é interdisciplinar e complexa: onde há ciência, desenvolvem-se demais áreas, e o desenvolvimento dessas áreas possibilita avanços científicos (Morin, 1990).

 A ciência, tal como as demais áreas do acrônimo Steam (do inglês Science, Tecnology, Engineering, Arts and Mathematics) (Perignat; Katz-Buonincontro, 2019), não é neutra na sociedade. Todo conhecimento é construído por pessoas, que guardam valores, vieses ideológicos e características individuais e coletivas, os quais influenciam na forma com que ele se desenvolve (Ferreira; Pires, 2018).

Ainda que a ciência tenha como objetivo ser independente de fatores sociais, precisa ser entendida como um elemento inevitavelmente integrado em um contexto social e político. O fazer científico é direcionado por políticas públicas e pode ser prejudicado por instabilidades econômicas, políticas e sociais. A produção científica e tecnológica do Brasil, em nível de competitividade internacional, é sensível a investimentos públicos e privados (Souza Pereira et al., 2019).

No Brasil, por exemplo, tem-se o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), que, segundo o Decreto nº 9.677, de 2 de janeiro de 2019, tem a missão de produzir conhecimentos, riquezas para o Brasil e contribuir para a qualidade de vida dos brasileiros. Nesse sentido, o Ministério tem impacto sobre a ciência de acordo com pautas políticas, como pode ser observado na eleição de suas competências e assuntos:

Política nacional de telecomunicações; política nacional de radiodifusão; serviços postais, telecomunicações e radiodifusão; políticas nacionais de pesquisa científica e tecnológica e de incentivo à inovação; planejamento, coordenação, supervisão e controle das atividades de ciência, tecnologia e inovação; política de desenvolvimento de informática e automação; política nacional de biossegurança; política espacial; política nuclear; controle da exportação de bens e serviços sensíveis; e articulação com os Governos dos Estados, do Distrito Federal e dos Municípios, com a sociedade civil e com órgãos do Governo federal para estabelecimento de diretrizes para as políticas nacionais de ciência, tecnologia e inovação (Brasil, 2012).

Dentre a sistematização da ciência, encontra-se a explicitação dos deveres e princípios éticos com ferramentas e órgãos que os promovem. Pensa-se o cientista acerca do seu compromisso no desenvolvimento e na finalidade da sua própria atividade científica, na construção da ciência como um patrimônio coletivo (Santos, 2017). No Brasil, por exemplo, observa-se o sistema de Comitês de Ética em Pesquisa (CEP) e da Comissão Nacional de Ética em Pesquisa (Conep), que regula procedimentos para submissão, avaliação e acompanhamento da pesquisa envolvendo seres humanos (Brasil, 2012). Para citar, visa-se garantir

respeito ao participante da pesquisa em sua dignidade e autonomia, reconhecendo sua vulnerabilidade, assegurando sua vontade de contribuir e permanecer, ou não, na pesquisa, por intermédio de manifestação expressa, livre e esclarecida; ponderação entre riscos e benefícios, tanto conhecidos como potenciais, individuais ou coletivos, comprometendo-se com o máximo de benefícios e o mínimo de danos e riscos (Brasil, 2012).

A ciência e todo o saber da sociedade, como a cultura, assemelham-se na construção, no acúmulo e na transferência de conhecimentos; trata-se da produção humana constituída ao longo do tempo (PINHEIRO, 2005). A diferença é que a ciência se baseia em procedimentos sistemáticos nos quais esses saberes são desenvolvidos. Se a crença nasce como uma verdade, uma verdade científica prevê em sua gênese a possibilidade de deixar de sê-lo, enfim, a sua morte. Faz parte do jogo científico que a ciência seja o tempo todo revisitada: repetida, ajustada, corrigida e inclusive refutada. Uma teoria científica blindada, que fosse da possibilidade de refutação, seria um dogma, uma questão de fé, e não ciência (Morin, 1990).

O ensino de Ciências

Ao longo de muitos anos, o ensino de Ciências nas salas de aula continha uma metodologia centralizada na repetição de exercícios e memorização de conteúdo (Costa, 1998). O uso de metodologia mecanicista no processo de ensino-aprendizagem impossibilita aprender ciências de maneira dinâmica ao correlacionar o ensino com o dia a dia do aluno (Domingos et al., 1987).

Para Ausubel (1980), a bagagem de conhecimentos prévios dos alunos além dos portões das escolas é fundamental para permitir que eles desenvolvam habilidades para observar, analisar e interpretar. E, a partir desses conhecimentos preexistentes, é fundamental que o professor elabore procedimentos didáticos que sejam indispensáveis para o processo de ensino e aprendizagem em ciências.

O ensino de Ciências é abordado na educação básica a partir das séries iniciais, Ensino Fundamental I (1º ao 5° ano) e Ensino Fundamental II (6º ao 9º ano). A estrutura curricular da Educação Básica tem como parâmetro o documento da Base Nacional Comum Curricular (BNCC), que tem o papel de orientar quanto aos objetivos de aprendizagem de cada período da formação escolar.

A contextualização

A contextualização é uma ferramenta interessante no ensino, pois busca proporcionar uma aprendizagem com sentido e significado, o que implica uma prática comprometida com o processo de ensino e aprendizagem. Dessa forma, a contextualização busca levar o conhecimento relacionado à vivência e às necessidades dos alunos. Apesar da importância, a contextualização é um tema escasso na literatura e pouco adotado por educadores (Lima, 2018).

Segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 2002), na composição do currículo da escola, a contextualização aplicada ao projeto educacional deve estar presente, de modo que, a partir dela, possam ser estabelecidos processos de discussão, reflexão e elaboração contínua. A atuação de toda equipe pedagógica é fundamental, pois dessa forma a contextualização ocorrerá de forma efetiva, por meio de abordagens culturais e sociais. O planejamento de atividades adequadas a cada período proporciona um projeto conciso e comprometido, em que a contextualização apresenta papel importante na assimilação do conhecimento e vivência dos alunos (Brasil, 2002).

O ensino de Ciências, aplicado de forma descontextualizada, faz com os alunos não consigam aprender nem identificar semelhanças entre o que é estudado e o contexto cotidiano em que se vive. Dessa forma, os estudantes realizam mera memorização de conceitos, fenômenos, classificações e certas questões. Esse estudo é muitas vezes ineficaz, e o que se memoriza é temporário, podendo ocorrer sem que o aluno tenha realmente criado estruturas mentais de aprendizado (Santos, 2017).

A contextualização atribui significado ao que é ensinado, pois, a partir do que é vivido, busca-se oportunizar o aprendizado. O professor possui papel fundamental nesse processo, em que se objetiva tornar o aluno capaz de assumir posições diante de problemas e circunstâncias reais, para que, a partir disso, possam adquirir conhecimentos e saberes científicos. Desse modo, o aprendizado adquirido de forma contextualizada é um importante instrumento na alteração do contexto social dos alunos, os quais devem sempre buscar modificar a sociedade e a realidade em que vivem, a partir de mudanças positivas, acrescidas por meio do conhecimento (Hartmann; Zimmermann, 2009).

A contextualização curricular constitui-se em atribuir importância a uma gestão curricular baseada no local e no contexto em que se encontra a escola, garantindo que o currículo escolar não trabalhe apenas em nível central, onde o corpo docente não atue limitado às práticas curriculares estabelecidas em nível nacional (Almeida, 2017).

No âmbito dos objetivos a que se pretende atingir através da contextualização, a concretização do conhecimento, com base no contexto em que os alunos se inserem, é fundamental. Costa e Lopes (2018) indicam trechos em seu estudo que abordam a importância de consolidar e aprofundar os conhecimentos, por intermédio de metodologias contextualizadas e práticas. A relevância da qualidade de ensino é fundamental para a formação de alunos, no desenvolvimento da aptidão de lidar sempre com novas condições de aperfeiçoamento e aprendizagem, seguindo constantemente uma dinâmica de desenvolvimento dos discentes como pessoa humana, desenvolvendo ética, autonomia intelectual e pensamento crítico, com a finalidade de compreender as ciências e tecnologias da sociedade moderna, utilizando os conhecimentos adquiridos de forma prática (Costa; Lopes, 2018).

No ensino de Ciências, o pensamento científico é uma importante ferramenta de trabalho, o qual pode ser definido como procedimento geral de raciocínio e de resolução de problemas. O pensamento científico pode ser descrito pela inter-relação de conhecimentos específicos, aliados às estratégias de domínio geral, podendo estar associados a fatores, como criatividade, intuição e valores, entre outros elementos, que podem integrar a estruturação do pensamento e da atividade científica. De modo geral, não há uma única forma de definir o pensamento científico, havendo possibilidades de diferentes posicionamentos. Nesse contexto, é válido promover o pensamento científico por meio de atividades contextualizadas, pois há possibilidades de criarem-se cenários educacionais desafiadores, que demandam a exposição de ideias e apresentam potencial de desenvolver o aprendizado prático e teórico de estudantes (Faria; Moura Vaz, 2017).

Exemplos da contextualização em Ciências

É sabido que o Teatro Educacional de Ciências (Educacional Science Theatre - EST) e os ambientes não convencionais de aprendizagem, como os museus de ciências, podem despertar o interesse de crianças pelas questões relacionadas ao saber e ao fazer científico, alicerçando base para a motivação no estudo de Ciências no momento da formalização de conceitos previamente abordados (Peleg; Baram-Tsabari, 2017). Na literatura, encontram-se relatos da contextualização e da interpretação das ciências por meio de ferramentas teatrais (Black; Goldowsky, 1999). Peleg e Baram-Tsabari (2011) estudaram os resultados de uma peça teatral, Atom Surprise, que tratou de diversos conceitos, como massa, volume, densidade, modelos atômicos, formação de moléculas etc. Em 2017, esses mesmos autores publicaram texto sobre ensino de robótica por meio do teatro novamente.

No sentido pedagógico, o ensino contextualizado de ciências biológicas indicou que essa aplicação tem sentido associado à transposição didática, apresentando influência positiva na compreensão do estudante (Moreira et al., 2017). A partir da hipótese de que o ensino contextualizado favorece a construção do conhecimento, Mota (2018) analisou os procedimentos do ensino de ciências e as metodologias empregadas pelos professores, as quais indicaram que, de modo geral, ocorria a relação de aspectos diários com os conteúdos escolares trabalhados. Entretanto, era presente a insegurança entre os docentes nos aspectos relacionados à contextualização e à correlação com as atividades efetivadas (Mota, 2018).

A contextualização pode ocorrer de diferentes formas, entre as quais o uso de experimentos científicos em sala de aula tem se consolidado como relevante instrumento metodológico no processo de ensino e aprendizagem (Delizoicov; Angotti, 2000). Todavia, as atividades experimentais instigam o estreitamento da relação professor-aluno, tornando o processo mais dinâmico e produtivo (Borges, 2002). Nesse contexto, a utilização de experimentos científicos pode permitir ao professor contextualizar os fenômenos físicos no dia a dia do aluno ao ensino de física (Carvalho et al., 2010). Consequentemente, o uso de estratégias por intermédio de aulas experimentais tem ganhado espaço tanto na literatura quanto nas instituições de ensino (Borges, 2002).

Como parte fundamental do ensino de física, a aplicação de experimentos em sala de aula tem o  intuito de instigar os discentes a experimentar, observar e interpretar os fenômenos físicos presentes no cotidiano, de forma a construir o pensamento científico de maneira prática e aplicada (Bevilacqua; Coutinho, 2019). Segundo Séré e colaboradores (2003), os experimentos científicos em sala de aula para o ensino de física são importantes para os alunos, pois possibilitam a melhor interpretação e compreensão dos fenômenos estudados. As atividades facilitam argumentações críticas, possibilitando que deliberações sejam tomadas na investigação de acordo com as orientações proposta pela atividade.

Há, pelos menos, três tipos de atividades experimentais utilizadas em pesquisas de ensino de física: atividades experimentais demonstrativas (Gaspar; Monteiro, 2005), laboratório tradicional e laboratório aberto (Força et al., 2011). O uso de experimentos científicos na contextualização do conhecimento, sem necessidade de um laboratório tradicional, é defendido por Borges (2002). A utilização de atividades de baixo custo é uma boa opção quando a escola não dispõe de laboratório de ciência. O uso desses recursos didáticos apresenta possibilidade de enriquecer o processo de ensino e aprendizagem do aluno (Séré et al., 2003).

Os métodos de ensino-aprendizagem podem ser diversos e propostos por professores e profissionais da educação, o que exige um esforço maior para a elaboração de materiais didáticos, estratégias e técnicas para o ensino, mas pode culminar em bons resultados. As tecnologias de informação e comunicação (TIC) surgem como novas possibilidades nesse processo, podendo contribuir para a melhoria da qualidade dentro do contexto educacional.

Um recurso didático que pode ser utilizado na experimentação científica nas aulas de Física são os simuladores computacionais. Para Antunes (2012), o uso de recursos tecnológicos na aprendizagem tem o efeito de instigar o raciocínio e o pensamento crítico no desenvolvimento da aprendizagem. Por meio da internet, é possível acessar diversas plataformas digitais de jogos lúdicos, como a plataforma interativa PHET (interactive simulations).

A utilização de simuladores virtuais pode contribuir no processo de aprendizagem e permitir uma interação significativa dos alunos. Entretanto, a falta de contextualização no processo de ensino pode causar vulnerabilidade no progresso científico e na aprendizagem. O uso de atividades experimentais nas aulas, além de promover o pensamento crítico, permite a contextualização no cotidiano do aluno e, assim, diminui a dificuldade de compreender conceitos abstratos (Pinto; Dornelles, 2009).

O contexto educacional que envolve a relação professor-aluno no âmbito da sala de aula se faz necessário para refletir sobre os valores e princípios éticos. A equidade, a igualdade e o respeito têm um papel essencial na formação do discente. Nesse sentido, o educador tem a responsabilidade de contribuir na construção educacional, cultural, social e científica, para que os alunos se tornem cidadãos ativos (Libâneo, 1994).

Conclusão

O ensino de Ciências precisa ser entendido em sua complexidade e interdisciplinaridade, de modo a desenvolver plenamente as habilidades e competências esperadas pela BNCC. A contextualização prevê o ensino de ciências como um processo de construção do conhecimento, e não apenas como o repasse do conhecimento acumulado. Entendem-se as perspectivas histórica, política e social nas quais tal estudo se insere, e ainda a ética, a responsabilidade e a interdisciplinaridade: como na sigla da Educação Steam, que prevê o ensino integrado das áreas de Ciência, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemáticas.

Na formação inicial e continuada de professores e pedagogos, visa-se melhorar a prática do ensino e da aprendizagem (Mota, 2018). Nesse sentido, o investimento na formação de docentes sobre a contextualização é importante e necessário (Moreira et al., 2017), tal como o estudo profundo dos PCN.

Professores precisam estar preparados, cientes da amplitude e complexidade da ciência, para a proposição e aplicação de metodologias de ensino contextualizado, que seja capaz de facilitar o desenvolvimento do senso crítico em estudantes e possibilitar um aprendizado eficiente e significativo.

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