6 formas de desenvolver atividades investigativas em sala de aula

As atividades investigativas estão em alta quando falamos de construtivismo.

Mas como conduzir esse tipo de atividade?

Estamos reproduzindo o que os cientistas fazem?

É muito comum essa confusão das atividades investigativas com o método científico.

Então é importante esclarecer que a intenção em uma atividade investigativa não é formar “mini-cientistas”.

Mas desenvolver habilidades e competências cognitivas importantes para a formação científica do aluno.

Já que o uso de atividades investigativas na sala de aula permite aos alunos a aprendizagem de conhecimento científico.

Além de promover o desenvolvimento de competências, proporciona também oportunidades para refletirem sobre o trabalho desenvolvido.

O ensino por investigação não tem uma única forma de ser desenvolvido, mesmo quando se trata da resolução de problemas.

E justamente por isso, a ideia aqui é apresentar algumas possibilidades de trabalho com as atividades investigativas.

1) Desenvolvendo atividades investigativas com alunos autônomos

Carlson, Humphrey & Reinhardt (2003) propõem um modelo com quatro fases.

Na fase inicial, os alunos descrevem o problema que querem resolver.

Seguidamente, passam para a fase do explorar, descobrir e criar.

Aqui os alunos exploram a questão, os materiais e as suas ideias sobre o fenômeno científico.

Os alunos então vão planear a resolução do problema, investigar os materiais que necessitam, recolher e organizar os dados, experimentar e preparar experiências futuras.

Quando os alunos propõem uma explicação e uma solução, estão a construir um novo conhecimento baseado nas suas observações, nas suas recolhas de dados e conclusões.

Mas esta construção ocorre individualmente, sendo muito importante o diálogo com os colegas e com o professor.

Nesta fase, podem surgir novas questões sobre as descobertas a que se chegaram, sendo necessário dar aos alunos tempo para rever as suas ideias.

Na última fase, os alunos refletem sobre o seu conhecimento e pensam em investigações futuras, formulando novas questões.

Este ciclo descreve um processo dinâmico que reflete a forma como a ciência é feita.

Tal como os cientistas, os alunos não têm, necessariamente, que passar de fase em fase.

E em cada fase do ciclo, o professor pode utilizar a avaliação formativa, a partir da observação dos alunos e da recolha de informações .

2) Investigação e comunicação

Magnusson, Palincsar e Templin (2006) propõe um modelo de cinco fases.

As palavras em maiúsculas representam as fases para conduzir as atividades de investigação.

Os autores assumem que cada ciclo começa com o motivar, o que normalmente envolve uma questão.

E a partir daí vai-se para o investigar e para a comunicação.

A fase do comunicar é essencial por duas razões:

Em primeiro lugar, porque importa que os alunos compreendam a responsabilidade dos cientistas em publicar os resultados e como são influenciados pelo contexto cultural.

Em segundo, têm oportunidade de perceberem a importância de uma comunidade científica.

Neste caso representada pela turma, onde podem discutir as evidências recolhidas.

3) Os alunos propõem os procedimentos de investigação

O National Science Teacher Association (NSTA, 2002) propõe um modelo no qual os alunos começam por definir o problema e propor hipóteses para a sua resolução.

Após definido o problema, planejam o procedimento, explicando ao professor as suas ideias.

É importante destacar que a função do professor neste modelo é o de questionar os alunos para que estes pensem a respeito do que propuseram e compreendam as suas aprendizagens.

E só então, após esta etapa, os alunos selecionam o material adequado e testam a atividade.

Posteriormente, analisam os resultados e verificam se conseguiram responder ao problema.

E caso isto não tenha acontecido, é conveniente reformular as hipóteses e voltar a testá-las.

Durante todo este processo, o professor recolhe informações para avaliar os alunos e a própria atividade, podendo para isso utilizar uma escala de graduação.

Deste modo, o professor dá um feedback constante aos alunos sobre as suas aprendizagens.

O que permite que os alunos melhorem durante o desenvolvimento das atividades de investigação.

Salienta-se a necessidade de favorecer a avaliação formativa, isto é, promover a avaliação como aprendizagem.

4) Cadeia de resolução de problemas

Um outro modelo muito utilizado é o problem solving chain (cadeia de resolução de problemas), proposto pela Assessment of Performance Unit – APU e constituído pelas seguintes fases:

O reconhecimento do problema é a fase de reflexão, onde os alunos interpretam e compreendem o problema com que são confrontados.

Nesta confrontação, os alunos exploram as suas próprias ideias.

Nas transformações do problema formulam-se hipóteses que possam ser testadas e, posteriormente, desenvolvidas.

Na planificação e desenho da experimentação os alunos têm que ser capazes de selecionar os materiais necessários para a execução experimental.

Assim como de delinear um procedimento para testarem as suas hipóteses.

Na execução prática da experimentação os alunos procedem à execução do procedimento experimental, ao registo dos dados e observações.

E passam à sua interpretação e registo das conclusões.

Já a fase de avaliação ocorre durante os vários momentos do percurso investigativo.

5) A investigação como um ciclo

Um outro modelo foi definido por Wellington (2000).

O qual as três fases os alunos podem aplicar e usar num grande número de situações distintas.

Na primeira fase, os alunos colocam questões, elaboram um plano, fazem previsões e colocam hipóteses.

Na segunda, observam, medem e manipulam variáveis.

Na terceira fase, analisam e interpretam os resultados e avaliam evidências científicas.

O processo de interpretar e avaliar os resultados não é a última fase, podendo-se voltar a colocar novas questões, rever o plano e fazer novas previsões.

6) Modelo dos Cinco E’s

O modelo dos cinco E’s (Bybee, 1996) baseia-se na visão construtivista definida pelo Biological Science Curriculum Study (BSCS).

O ciclo geralmente inicia-se com a fase Envolver (Engage).

Isto é, com a tentativa de motivar os alunos para o estudo de um determinado tópico.

Nesta fase, pretende-se que estes fiquem interessados e curiosos em relação ao tópico em estudo.

Para isso, apresenta-se uma situação problemática, por exemplo, através de uma atividade de investigação.

A partir dela, estimula-se o pensamento dos alunos (fomenta-se o questionamento, a identificação e definição do problema).

E procura-se que estes estabeleçam relações entre a nova experiência de aprendizagem e outras realizadas previamente.

Durante a fase Explorar (Explore), é dada a oportunidade aos alunos de trabalharem em grupo sem que haja uma instrução direta do professor.

Para que assim, ocorra a interação entre pares e seja promovido o conflito sócio-cognitivo.

Os alunos questionam, fazem previsões, colocam hipóteses, planificam um modo de as testar, testam, registam as observações, e discutem com os pares os resultados obtidos.

Além disso, comparam várias alternativas possíveis e organizam a informação recolhida.

Na fase Explicar (Explain), pretende-se que haja uma articulação entre as observações, ideias, questões e hipóteses.

É importante estimular os alunos a explicarem, por palavras próprias, os conceitos que emergiram da experiência de aprendizagem.

Bem como utilizar os resultados (observações e medições) para fundamentar as suas explicações, a ouvir criticamente as explicações dos colegas e do professor.

Na fase Elaborar (Elabore), os alunos estabelecem relações com outros conceitos e aplicam os conceitos e capacidades numa situação nova.

É importante estimular a argumentação sustentada nos dados e evidências já conhecidos.

Na fase Avaliar (Evaluate), os alunos refletem sobre o trabalho que desenvolveram.