Saberes docentes: o laboratório de ciências como recurso mediador nas aulas experimentais de Química

A estruturação e a dinamicidade do ensino de Ciências e Biologia contemporâneo, vigente na Educação Básica, tendo como referência a Base Nacional Comum Curricular (BNCC) (Brasil, 2017) e alicerçado nos parâmetros da Lei de Diretrizes e Bases da Educação (LDBEN nº 9.394/96) (Brasil, 2015), necessita de amplo acompanhamento crítico e reflexivo no que diz respeito aos avanços socioculturais e tecnológicos do mundo científico, destinados à elaboração de currículos que permitam à prática pedagógica a inserção do alunado nas transformações científicas, colaborando para sua participação ativa nas discussões e reflexões acerca das problemáticas que surgem e que se modificam nos diferentes contextos educacionais e sociais. Nesse sentido, Santos (2011, p. 29) discorre: “a influência cada vez maior da Ciência na nossa vida exige que estejamos bem-informados para acompanhar as descobertas científicas”.

A prática pedagógica acerca das aulas de Ciências e Biologia, em sua pluralidade curricular, busca assegurar o que é previsto na LDBEN nº 9.394/96, no Art. 32, II: “a compreensão do ambiente natural e social, do sistema político, da tecnologia, das artes e dos valores em que se fundamenta a sociedade” (Brasil, 2015, p. 23), embora, com o tempo, tenha sido continuamente destituída dos parâmetros interdisciplinares e transposicionais devido ao ensino tradicional expositivo.

Torna-se possível observar a tentativa de integração entre os conteúdos da Biologia, Química, Física e Geologia por parte da BNCC, documento normativo fundamental para a estruturação dos currículos dos sistemas de ensino públicos e privados em todo o território nacional (Brasil, 2017). De acordo com a BNCC, as práticas de ensino de Ciências e Biologia devem ser pautadas em abordagens que estimulem a curiosidade, a pesquisa e a experimentação. Nesse currículo norteador, é valorizada a construção do conhecimento baseado na investigação científica, na observação de fenômenos naturais e na análise de evidências. Contudo, mesmo com suas propostas epistemológicas, o currículo das Ciências Naturais na atualidade busca estabelecer de maneira compulsória os conhecimentos e habilidades, resultando em uma tentativa equivocada de sistematizar o processo ou elementos do processo de ensino-aprendizagem (Medeiros, 2019).

Para Krasilchik (2019), essa reprodução do conteúdo de maneira individualizada e fragmentada, com relação ao cotidiano dos alunos e com as outras áreas dos saberes, legitimam a preocupação externa dos trabalhos produzidos por eles que buscam atingir as necessidades básicas escolares requeridas, memorizando informações e decorando fatos que futuramente são esquecidos e dificilmente empregados em reflexões e pensamentos críticos previstos na formação política e social do cidadão.

Percebe-se, no enfoque de um modelo de ensino desprovido de visão holística das competências e habilidades das áreas do conhecimento, a importância das ferramentas e dos recursos pedagógicos para a atribuição de significados e da ressignificação dos saberes pelos alunos exercidos durante a construção do conhecimento e do estabelecimento da relação professor-aluno-conteúdo, visando contribuir para a renovação didático-metodológica das aulas. Nessa perspectiva, as aulas práticas se apresentam como importante instrumento pedagógico na busca pela articulação da transposição didática e da interdisciplinaridade, como enfatizado por Thiesen (2008, p. 550-551), “um processo educativo desenvolvido na perspectiva interdisciplinar possibilita o aprofundamento da compreensão da relação entre teoria e prática contribui para uma formação mais crítica, criativa e responsável”. Ainda nesse parâmetro, a experimentação propiciada pelas aulas práticas permite a observação de fatos e fenômenos e a investigação e constatação de variantes científicas que viabilizam o debate e a comunicação, fundamentais em estratégias com tais finalidades.

Tendo em vista as orientações da BNCC para as aulas de Ciências Naturais e sabendo da importância da organização curricular para o aprendizado dos estudantes, o presente trabalho está relacionado às experiências de atividades desenvolvidas por residentes pedagógicos do PRP-Biologia (Programa de Residência Pedagógica/Subprojeto de Biologia da Universidade Estadual de Maringá - UEM) na disciplina de Ciências. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a revitalização de um Laboratório de Ciências e suas contribuições para os processos de ensino e de aprendizagem de conceitos científicos. Além disso, buscou verificar os desafios e as possibilidades da inserção de aula prática de Química como recurso mediador de intervenção pedagógica para o desenvolvimento da aprendizagem no processo de Ensino de Ciências em uma turma de 9° ano de uma escola pública estadual da região noroeste paranaense.

Laboratório de ciências: um recurso mediador para as aulas experimentais de ciências

A importância das aulas práticas no Ensino Básico demonstra-se na contribuição para a construção de um ensino empírico pautado na formulação de hipóteses e da reorientação epistemológica do conteúdo, parâmetros significativos na estruturação das esferas pedagógicas das Ciências – e de suas dimensões no conhecimento científico – em busca de um ensino-aprendizagem dinâmico e holístico.

Dessa forma, a fim de desvincular o ensino tradicional das práticas pedagógicas e viabilizar o processo de ensino para futuras compreensões assertivas dos conteúdos temáticos, torna-se necessária a busca por novos materiais didáticos, tais como revitalizações dos recursos a dispor nas instituições de ensino. De acordo com Cachapuz e colaboradores (2005), o ensino teórico contemporâneo não assume continuidade com os ensinamentos práticos e experimentais; a experiência se demonstra necessária para a falseabilização dos ensinamentos teóricos, embora seja observado com frequência o oposto dessa situação.

Embora a experimentação demonstre-se indispensável no diálogo entre as disciplinas e os saberes científicos, o colegiado precisa se debruçar sobre as dificuldades dos parâmetros organizacionais que abrangem a manutenção e a revitalização dos espaços destinados para a realização das aulas práticas. Nesse aspecto, de acordo com Krasilchik (2019), tanto professores como alunos atuam como personagens efetivos na busca pelo encaminhamento metodológico adequado nos laboratórios, participando da elaboração de listas de materiais, na providência de equipamentos necessários, na reforma e organização do trabalho a ser realizado nesse ambiente, no cuidado com o manuseio de equipamentos, substâncias e seres vivos e na organização geral do laboratório como recinto social da instituição de ensino. O corpo docente também deve se atentar para as orientações legislativas que abrangem o uso de práticas laboratoriais na normatização do uso de animais para fins didáticos e científicos, vivissecção e proteção do meio ambiente – estando elas vinculadas às áreas da Física, Química e Biologia – de maneira que “devem ser seguidas as normas estabelecidas por legislações brasileiras, federais e estaduais” (Santos, 2011, p. 80).

No entanto, é notório que as atividades pedagógicas laboratoriais nas escolas públicas têm exposto distintos obstáculos, principalmente pela falta de estrutura física adaptada, de materiais e reagentes para concretização das atividades práticas estruturadas, além da ausência de técnicos de laboratório, profissionais que possam auxiliar no desenvolvimento de tais atividades.

Portanto, o laboratório de Ciências tem que oferecer particularidades de características específicas em sua composição para harmonizar segurança e conforto dos estudantes e docentes. Para Krasilchik (2019), a estrutura física precisa se posicionar preferencialmente na parte térrea da instituição escolar, com portas de saídas para o exterior, oferecer boa ventilação e iluminação. Em relação à segurança, o laboratório de Ciências necessita proporcionar piso antiderrapante (o revestimento com resistência ao escorregamento), as tomadas elétricas necessitam estar em boas qualidades de uso, deve existir uma caixa de primeiros socorros (Krasilchik, 2019) e, de acordo com Buck e Oliveira (2004), os reagentes químicos que ofereçam perigo carecem permanecer em armários fechados a chave e apresentar seus frascos devidamente rotulados, isto é, classificados.

Nessa perspectiva, entender como ocorre a dinâmica das aulas de Ciências no laboratório permite que o professor elabore melhor a sua prática pedagógica e tire mais proveito das atividades experimentais e das intervenções dos alunos durante o processo de ensino-aprendizagem. Assim, é digno que a escola tenha um laboratório de Ciências bem constituído e aparelhado para que proporcione um ambiente correspondente para a aplicação de atividades que submerjam boas práticas experimentais.

Formação profissional: saberes da formação inicial para a prática docente

Ao ampliar a argumentação pedagógica para o aspecto profissional, percebe-se o destaque da atuação de professores em formação inicial – associados às disciplinas de licenciatura do Ensino Superior e aos programas e subprojetos integrados aos cursos (Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência - Pibid e Programa de Residência Pedagógica - PRP) – na construção de seu perfil profissional e no seu pertencimento e articulação com o corpo docente da Educação Básica. O Programa Residência Pedagógica recebe destaque como um dos principais projetos que articulam professores em formação, tendo como objetivo proporcionar “o contato direto com o espaço escolar, com estudantes, professores e todas as atividades escolares, se tornando uma peça-chave para a formação de futuros professores, tornando possível o diálogo entre a teoria e a prática” (Souza et al., 2021, p. 4).

Diante das vivências educacionais, os professores em formação inicial representam a busca pela conciliação dos aspectos teórico-práticos e da instrumentação formativa conceituada durante a graduação e que se fazem necessários diante de um ensino tradicional e fragmentado – em consonância com o viés epistemológico desarticulado entre as aulas teóricas e experimentais. Dentre essas epistemologias, torna-se necessário que a prática esteja presente na preparação do futuro profissional, ao considerar a relação inseparável entre teoria e prática como elemento essencial para a efetivação do trabalho, de maneira que os conteúdos sejam utilizados como meio e suporte para o desenvolvimento das habilidades e competências necessárias (Antunes, 2007), pois, de acordo com a BNCC, a competência é definida como a mobilização de conhecimentos (conceitos e procedimentos) e as habilidades (práticas, cognitivas e socioemocionais), atitudes e valores para resolver demandas complexas da vida cotidiana, do pleno exercício da cidadania e do mundo do trabalho (Brasil, 2017).

Nesse sentido, busca-se promover a integração entre o conhecimento teórico universitário e sua aplicação prática na Educação Básica, reconhecendo a importância de ambos na formação dos estudantes. Portanto, os conhecimentos teóricos aprendidos nas universidades “estão longe de abranger todos os saberes dos professores no trabalho” (Tardif, 2000, p. 12), apontando alguns conflitos entre o que é apropriado na licenciatura e as dificuldades encontradas nas escolas.

Dessa forma, cabe aos professores em formação inicial reinventar o processo de construção profissional docente, levando em consideração os avanços metodológicos e tecnológicos, paulatinamente aos cuidados com a interdisciplinaridade necessária dos saberes no exercício de uma formação moderna e permeada por possibilidades e resultados adquiridos ao longo dos percalços. Na interpretação de Gauthier e colaboradores (2006), o ensino exige a mobilização de diferentes saberes para a constituição de um “reservatório”, o qual funciona como estoque de experiências e fonte de respostas específicas para determinadas contextualizações.

Tais indagações produzem críticas em relação à formação inicial docente, isto é, mesmo que a universidade se preocupe com ações pedagógicas destinadas à formação de professores, torna-se importante voltar a atenção para as áreas dos saberes que compõem o currículo dos cursos de licenciatura, em que, de acordo com Cunha (2010, p. 30), “a pouca valorização do conhecimento pedagógico na formação do professor [...] contradiz o discurso acadêmico que defende essa formação específica”. Percebe-se, nesse parâmetro, o desfalque no campo epistemológico de produção do conhecimento universitário estabelecido nos parâmetros curriculares das disciplinas voltadas para a experiência e a formação docente, muitas vezes desconexos com as subjetividades e culturas dos envolvidos, visando, ao invés disso, a um produto científico que atenda à formação de uma profissão.

De acordo com Imbernón (2011), o aprimoramento da capacitação do educador pode ser concebido com diversas intenções, visando enriquecer a conduta profissional e exercitar convicções e expertise, com o propósito de ampliar a excelência no ensino, na pesquisa e na administração educacional. Dessa forma, a formação inicial docente permite o reconhecimento das práticas de capacitação profissional como elementos não meramente formativos, mas sim profissionais, o que implica a percepção da formação como um impulso e uma batalha em prol de avanços sociais e profissionais relacionados às práticas de formação e às relações de trabalho.

Abordagens metodológicas

A abordagem qualitativa, apresentada por um processo descritivo, como sugerem Lüdke e André (1986), norteou a perspectiva metodológica neste relato de experiência didática. Assim, detalhamos as ações realizadas por dois residentes pedagógicos do PRP-Biologia/UEM para o desenvolvimento da revitalização do laboratório de Ciências, bem como a inserção das aulas práticas de Química, no processo de ensino de Ciências em turmas do 9° ano do Ensino Fundamental de um colégio estadual localizado na região noroeste do estado do Paraná.

A avaliação qualitativa do trabalho se deu por meio de levantamento/catalogação e de descrições realizadas pelos residentes pedagógicos e pelo preceptor de Ciências e Biologia, bem como de alguns registros fotográficos.

As atividades foram desenvolvidas semanalmente entre os meses de março e maio de 2023, numa média de quatro horas semanais, a partir da apresentação da proposta de revitalização do laboratório de Ciências e com as horas necessárias para o planejamento e organização das práticas experimentais de Química.

Revitalização do laboratório de Ciências

O laboratório de Ciências possui como estrutura física um espaço retangular bastante amplo, mas que estava cheio de materiais que não pertenciam ao seu âmbito. Previamente, os materiais disponíveis no laboratório encontravam-se organizados de maneira desconexa com sua utilidade e função, revelando acúmulo de utensílios das mais variadas funções em gavetas e armários sem a devida identificação ou cuidado aparente. Para a organização de aulas práticas no laboratório, o ambiente estava incoerente com sua função.

Ao constatarmos que a organização do laboratório de Ciências da escola não se enquadrava nas orientações encontradas na literatura, propusemo-nos a readequá-lo, realizando pequenos reparos em sua estrutura física (disposição das bancadas) e organizando materiais didáticos de uso em aulas práticas experimentais.

Aulas práticas de Química

As aulas elaboradas apresentaram duas vertentes dos estudos da área da Química; a primeira, sobre “Mistura de Substâncias”, levou em consideração a identificação e o reconhecimento dos princípios básicos da matéria, como estados físicos, densidade, composição química, misturas e substâncias e suas técnicas de separação. A outra se baseou nos aspectos ácido e base das substâncias, trabalhando os parâmetros iônicos da Química Inorgânica, além do discernimento entre as substâncias ácidas e básicas com que temos contato, sua importância econômica, social e ambiental e aplicação no cotidiano do aluno.

O planejamento das aulas laboratoriais demandou duas horas de preparo e se baseou nos parâmetros pedagógicos de práticas experimentais para o ensino de ciência. A organização do material didático para cada aula prática demandou cerca de uma hora, em consonância com as preocupações com procura e obtenção de materiais indisponíveis no laboratório.

Descrição e avaliação dos resultados

A seguir detalhamos as ações das atividades desenvolvidas pelos residentes pedagógicos do PRP-Biologia/UEM e pelo preceptor de Ciências; elas podem servir de inspiração para a melhoria dos processos de ensino e aprendizagem de Ciências.

Assim, foram sistematizadas três sessões, duas delas para uma breve avaliação da revitalização do laboratório de Ciências, denominadas: “O laboratório antes da revitalização” e “O laboratório após a revitalização”. Com o intuito de verificar os desafios e as possibilidades da inserção da aula prática de Química – como recurso mediador de intervenção pedagógica – para o desenvolvimento da aprendizagem no processo de ensino de ciências, foi elaborada a sessão “Aulas práticas de Química: mistura de substâncias e aspectos ácido e base das substâncias”.

O laboratório antes da revitalização

Para dar início à revitalização do laboratório de Ciências foi solicitada à direção do colégio a autorização; só então iniciaram-se os trabalhos de limpeza e organização de todos os materiais no decorrer do mês de março a maio de 2023. O laboratório, que recebe a identificação “Laboratório de Ciências”, também atende às práticas das áreas de Biologia, Química e Física, em razão da organização pedagógica do espaço e do aproveitamento dos ambientes onde se encontra.

Embora contasse com equipamentos e materiais específicos para experimentações pertinentes à área, o laboratório de Física foi desestruturado; a sala foi destinada a outra área e outras atividades, enquanto a maioria dos materiais foi armazenada em um almoxarifado – onde permaneceram sem manuseios, os devidos cuidados e atenção (Figura 1A). Em contrapartida, o laboratório de Química (Figura 1B e C), localizado no mesmo prédio e próximo ao de Ciências, encontrava-se estruturado e contendo vários materiais, como os chamados “reagentes” – apesar de a maioria ter atingido sua validade e necessitasse do descarte correto, sendo mantidos no próprio laboratório devido à ausência de coleta e descarte acessíveis. Além disso, apesar de sua estruturação, raramente recebia alunos e professores para aulas e experimentos, visto que não contava com cuidados e preparações adequados, como a existência de uma capela sem exaustor e a falta de materiais significativos, como bicos de bunsen suficientes.

Diante desses apontamentos, percebeu-se o laboratório de Ciências como o único mediador disponível para a comunicação entre as atividades práticas e as diferentes áreas dos saberes, ainda que sua conformação demonstrasse limitações e falhas – visto que inicialmente era destinado exclusivamente ao ensino de Biologia e Ciências, não apresentando a perspectiva de comportar outras áreas do conhecimento de maneira mais objetiva e coerente. Além disso, como laboratório, independente de sua atribuição, também demonstrava o despreparo intrínseco de suas dependências, principalmente no que tange a seu mobiliário e localização. A partir dessas concepções e eventuais conjunturas, o laboratório de Ciências foi apresentado aos residentes pedagógicos em condições desalinhadas com as propostas pedagógicas e curriculares do Ensino Básico voltadas para as aulas experimentais.

Considerando os apontamentos de Krasilchik (2019), a estrutura física de um laboratório de Ciências necessita se localizar na região térrea do ambiente escolar, porém o laboratório de Ciências em questão se localiza no primeiro andar, apresentava disposição uniforme de três a quatro mesas quadradas e altas na região central da sala, formando quatro “bancadas” grandes, acompanhadas por cadeiras de escritório ergonômicas (Figura 2A e E) destinadas aos alunos. Paralelamente às “bancadas”, encontrava-se a lousa de quadro branco (Figura 2B), que era parcialmente obstruída pela caixa onde se encontrava o esqueleto humano, enquanto armários de madeira, estantes e armários de aço e gavetas se concentravam próximo às paredes (Figura 2C), assim como a única pia disponível e a geladeira usada na conservação de materiais (Figura 2D). No que diz respeito à ventilação, o laboratório apresenta somente duas janelas na mesma parede (Figura 2F), o que, de acordo com Krasilchik (2019), não assegura o arejamento suficiente e adequado do ambiente – em paralelo com o ar-condicionado do laboratório, com defeito. O ambiente comporta boa luminosidade ao combinar a iluminação artificial das lâmpadas com a natural proveniente das janelas, ainda que algumas lâmpadas fluorescentes do laboratório não funcionassem.

As estantes de aço, agrupadas em um dos lados da sala, comportavam os frascos e vidros que continham os animais – destinados ao ensino de Zoologia –, peças anatômicas e fetos – destinados às aulas de Anatomia –, além de exemplares de plantas, algas e fungos, utilizados nas aulas de Botânica e do reino Fungi (Figura 3 A a C). Cada estante de aço era identificada com o grupo de organismos que comportava, sendo uma estante inteira destinada para os invertebrados, uma para os peixes e outra para as plantas –os fungos e algas estavam incluídos na última –, enquanto anfíbios, répteis, fetos e órgãos dividiam três compartimentos de uma única estante e a última não possuía identificação.

Do ponto de vista organizacional, as estantes de aço não apresentavam o acompanhamento contínuo que deveriam, já que, devido à visitação dos alunos e do manuseio dos frascos, a maioria se encontrava fora do lugar previamente sistematizado, encontrando-se em prateleiras aleatórias e não atendendo ao sentido de sua identificação. Nesse aspecto, na visão de Santos (2011), os laboratórios de Ciências são os principais centros de materiais para o ensinar prático de Ciências e Biologia; assim, vê-se a necessidade de mantê-los em bom estado de conservação, assim como as peças que o compõem, com o fim de obter o melhor rendimento possível de aprendizado. Nessa direção, com relação à conservação dos frascos, embora identificados e etiquetados, muitos não apresentavam cuidado regular com seu conteúdo e armazenamento, como o álcool utilizado na preservação dos espécimes, que não era complementado e evaporava ou não era renovado, ambos os casos comprometendo a longevidade dos exemplares (Figura 3D e E).

Os armários e gavetas de madeira se encontravam dispostos na outra extremidade da sala, onde uma minoria apresentava etiquetas de identificação dos materiais. O conteúdo material desses compartimentos, na maioria das vezes, variava de acordo com sua função e natureza, apesar de não expressarem organização, identificação e concordância (Figura 4A e B). Os materiais laboratoriais, como as vidrarias, não apresentavam limpeza regular, os itens descartáveis não eram devidamente descartados e não havia seleção de utensílios adequados para uso e aqueles que não possuíam mais utilidade (Figura 4C e D). Muitas gavetas apresentavam acúmulo desordenado de materiais pequenos e grandes, velhos e novos, quebrados e íntegros, fragmentos de utensílios que se encontravam em outras gavetas e com funções e finalidades totalmente aleatórias (Figura 4E a G).

Os armários de aço, dispostos no extremo oposto aos de madeira, comportavam microscópios e lupas, mas poucos realmente funcionavam (Figura 5A). Outros utensílios se encontravam em cima dos armários de madeira ou até mesmo de mesas pequenas, como três centrífugas seminovas, duas lupas que eram as únicas utilizadas, materiais didáticos de Biologia, como maquetes de células e planetários astronômicos e representações do corpo humano (Figura 5B a E).

O laboratório após a revitalização

Após observação e levantamento de dados sobre as mudanças necessárias para melhor desempenho do laboratório, foi iniciado o processo de revitalização. O almoxarifado não foi revitalizado, apenas alguns materiais foram selecionados após serem catalogados e levados para os novos espaços do laboratório de Ciências.

A atual disposição das bancadas do laboratório foi preparada com o intuito de integrar melhor e facilitar a socialização, visando debates em grupos de aproximadamente seis a oito alunos. A conformação atual se dá pela formação de uma bancada grande composta por três mesas e aproximadamente dez cadeiras, posicionada à direita do laboratório. Na região esquerda, próximo às vidrarias, foram criadas cinco bancadas, cada uma composta por duas mesas com seis cadeiras, viabilizando um diálogo melhor entre os discentes (Figura 6A e B). Ao lado da bancada maior havia três mesas grandes dispostas lado a lado; elas permaneceram no lugar, sendo utilizadas como bancadas para dispor de microscópios e lupas que antes estavam embalados dentro dos armários, sem uso, mas que, com a revitalização, passaram a ser utilizados como meio de ensino (Figura 6C).

Materiais como armários e estantes de aço e a bancada de vidro permaneceram em suas posições, uma vez que não houve necessidade de realizar troca, porém os materiais armazenados em seu interior foram revitalizados, catalogados e organizados. A bancada de vidro, que anteriormente alojava alguns representantes da área de Zoologia, teve-os realocados para as estantes de aço em posições que se adequassem a seu filo ou divisão, no caso de fetos e órgãos.

As estantes de aço continuaram contribuindo para a exposição dos materiais ligados à área de Zoologia, Anatomia e Botânica, as peças foram organizadas em seus devidos lugares junto com seus correspondentes, agrupando animais invertebrados, peixes, répteis, anfíbios, fetos, órgãos e parte vegetal, como recomendado (Figura 7A a E), enquanto o conteúdo dos frascos foi adicionado ou reaproveitado.

Os armários que ficavam no fundo do laboratório estão do lado esquerdo das bancadas; os armários planejados que guardam as vidrarias, as quais estão devidamente separadas por tipos, e outros materiais, como gaveta de material hospitalar, gaveta de material didático, gaveta de eletrônicos, gaveta de material artístico etc., estão etiquetados. Todas as vidrarias e materiais essenciais para aulas práticas de Ciências, Biologia, Física e Química, que possibilitam a interdisciplinaridade, foram armazenados em grupos, e cada gaveta e porta dos armários foram etiquetados, o que facilita as atividades de professores e alunos durante sua preparação e execução (Figura 8A e B), como recomendam Krasilchik (2019) e Santos (2011).

Como parte do aproveitamento do almoxarifado, com os materiais do antigo laboratório de Física e alguns materiais pouco utilizados do laboratório de Ciências foram montados espaços de áreas diversas com materiais didáticos em exposição, como espaço da Física, espaço da Química, espaço da Geologia e algumas placas com sistemas do corpo humano (Figura 9).

Como a limpeza do laboratório era feita somente nos espaços externos, como chão e bancadas, existia quantidade expressiva de materiais que necessitavam de limpeza e descarte; dessa forma, com a revitalização, foi possível separá-los para limpeza e descarte corretos, sem chances de contaminação ou lesões com objetos perfurocortantes.

Aulas práticas de Química: Mistura de Substâncias e Aspectos Ácido e Base das Substâncias

A fim de experienciar a nova disposição e organização do Laboratório de Ciências, foi realizada uma proposta de aula que trabalha conceitos de misturas de substâncias com as fases existentes e os aspectos ácido e básico das substâncias. Ambos os conteúdos são estudados em Química e demonstrados em sua parte prática no laboratório. A proposta fundamenta a funcionalidade da nova disposição dos materiais do laboratório, testando na prática e viabilizando pontos que contribuem para a aula e pontos em que ainda é possível a mudança.

As aulas práticas foram desenvolvidas com o 9° ano do Ensino Fundamental, por serem conteúdos presentes em sua matriz curricular. A primeira aula ocorreu durante a mudança do laboratório, a disposição das bancadas continuava como três bancadas grandes. A aula contava com diversas substâncias, como água, óleo, feijão, arroz, sal, açúcar e maisena e tinha como objetivo principal demonstrar a solubilidade entre essas substâncias e assim testar o conceito de mistura de substâncias, podendo inferir a partir dessa experiência o conceito prático de fases de uma substância (Figura 10A a C). Os alunos deveriam guiar a aula conforme o experimento ocorreu, respondendo os levantamentos feitos sobre mistura homogênea ou heterogênea, e sobre a presença de quantas fases nessas soluções. Como finalização da prática, os alunos foram separados em duas bancadas e foi proposto preparar um fluido não newtoniano, uma substância que brinca com os conceitos da Física se comportando como líquido quando não há pressão atuando sobre ele, mas que passa para a fase sólida quando uma pressão é aplicada.

A disposição das bancadas em somente três não possibilitou tanto diálogo, uma vez que alguns alunos não conseguiram expor seu pensamento por estarem inseridos no meio de muitos outros alunos falando ao mesmo tempo. Com isso surgiu a ideia de realocar as bancadas.

A segunda aula prática foi desenvolvida após todas as mudanças no laboratório, no quesito disposição, serem concluídas. Os alunos se agrupam entre as cinco bancadas disponíveis, e cada uma delas continha diversas vidrarias e substâncias conhecidas por eles, como ovo, limão, laranja, xampu, detergente, sabão em pó, água sanitária etc. O objetivo da aula foi aplicar a teoria diretamente ligada com a prática sobre elementos ácidos e básicos (Figura 11A e B), a fim de compreender esse conceito como um todo. Como aproveitamento das vidrarias sobre as bancadas, foi possível apresentar o nome de cada uma delas para a turma, visto que os alunos ainda não puderam ter ou tiveram muito pouco contato com materiais do laboratório.

Desse modo, após a teoria sobre ácido, base, pH e escala de pH ser apresentada, os alunos receberam algumas fitas que reagem com substâncias, identificando-as como ácido ou base, mudando sua cor ao entrar em contato com elas. As fitas utilizadas eram papel tornassol vermelho, que consistia em mudar sua coloração para azul quando entrava em contato com substâncias básicas ou continuar vermelho em contato com substâncias ácidas, e fita indicadora ácido-base, que consistia em mudar uma escala de quatro reagentes que deveriam ser analisados de acordo com a tabela de comparação após ser inserido na substância.

Os alunos realizaram as próprias medições enquanto anotavam os dados obtidos no roteiro passado para cada grupo e chegaram a suas conclusões com base nas informações passadas anteriormente e com resultados das fitas medidoras de pH. Analisando os resultados, foi visível que o conteúdo foi consolidado com a prática, sendo notório também que o diálogo ficou melhor com a disposição das bancadas em sua nova conformação.

As aulas práticas realizadas antes e depois do processo de revitalização possibilitaram uma visão ampliada para o processo do conhecimento quando se trata da aula em laboratório, enfatizando os benefícios dos diferentes diálogos sobre o assunto com a presença de mais grupos para a prática laboratorial, e facilidade de encontrar os materiais necessários para realização dos experimentos.

Considerações finais

As reflexões postas aqui convergem para a análise holística das percepções e dos estudos metodológicos que perpassam as áreas pedagógicas do Ensino Básico – Biologia/Ciências, Física e Química – levando em consideração a revitalização do laboratório de Ciências e do entendimento dele como mediador da construção do conhecimento científico mediante a dinamicidade experimental.

A análise da estrutura mobiliária do laboratório de Ciências permite a percepção do despreparo de seus idealizadores, principalmente com relação às cadeiras de escritório, que não atendem ao formato adequado de laboratórios – onde melhor se acomodam banquetas de madeira –, visto que tornam desconfortáveis as experiências dos alunos durante o período em que realizam as práticas, além de ocupar demasiado espaço e não compactuar com a dimensão das mesas disponíveis.

O laboratório, localizado no primeiro andar, dificulta a evacuação segura dos alunos em casos de emergência, não apresenta recursos suficientes para a ventilação e requer regularidades em sua iluminação, além de, apesar de conter extintores de incêndio, ser destituído de outros recursos de segurança – como chuveiro e lava olhos de emergência. Tais situações e recursos garantem a segurança dos alunos e dos professores, conferindo a eles maiores alicerces na confiança de realização das práticas.

No que diz respeito aos materiais e utensílios das estantes e mesas do laboratório pós-revitalização, sua organização demonstra-se significativa na otimização do tempo das aulas práticas, no reconhecimento do ambiente (otimização espacial), de seus componentes e de suas respectivas localidades, facilitando o trabalho do professor. Essa organização material possibilita a ciclagem e a incorporação de novos materiais necessários para aulas experimentais. Os alunos também tornam-se capazes de usufruir do laboratório integralmente, de acordo com a qualidade do material disponível, com arranjo e dimensões do espaço e mobiliário e com o aproveitamento da aula prática como um todo.

Assumindo a análise da experiência didática construída durante a formação inicial docente, sob apoio do programa RP e tendo como base a inserção das aulas práticas de Química no ensino de Ciências, verifica-se ainda a necessidade de abordagens de conhecimento teórico universitário e sua aplicação prática na Educação Básica, levando em consideração temas transversais na construção do conhecimento das Ciências Naturais, principalmente na Química, pois os conhecimentos teóricos e práticos aprendidos na academia universitária estão longe de suprir determinadas contextualizações na Educação Básica (Gauthier et al., 2006), bem como os saberes docentes discutidos na licenciatura (Tardif, 2000) não dão conta de sanar as dificuldades encontradas nas escolas.

Além disso, dentre os principais desafios percebidos durante o desenvolvimento das atividades experimentais Mistura de Substâncias e Aspectos Ácido e Base das substâncias, destaca-se a falta, no laboratório, de recursos didáticos que colaborem para a aprendizagem científica de termos e fundamentos na área da Química. O conteúdo teórico trabalhado, apesar de importante, demonstra-se insuficiente e engessado, reforçando a fragmentação científica dos saberes. Nesse aspecto, as aulas práticas de Química desenvolvidas com o 9° ano surgiram como possibilidade na inserção de novas competências para o ensino de Ciências. Eventualmente, essas competências, como enfatiza a BNCC (2017), podem ser incorporadas diferentemente pelos alunos, agregando à sua bagagem intelectual para um pensamento crítico e reflexivo no que diz respeito ao mundo científico.

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