Realidade do ensino por investigação na práxis dos professores dos anos iniciais do ensino fundamental: possibilidades e desafios

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E HUMANAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENSINO, HISTÓRIA E FILOSOFIA DAS
CIÊNCIAS E DA MATEMÁTICA
A REALIDADE DO ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NA PRÁXIS DOS
PROFESSORES DOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL:
POSSIBILIDADES E DESAFIOS
SANTO ANDRÉ – SP
2016
RONALDO SANTOS SANTANA

RONALDO SANTOS SANTANA
A REALIDADE DO ENSINO POR INVESTIGAÇÃO NA PRÁXIS DOS
PROFESSORES DOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL:
POSSIBILIDADES E DESAFIOS
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Ensino, História e
Filosofia das Ciências e Matemática da
Universidade Federal do ABC, como
requisito parcial à obtenção do título de
Mestre em Ensino, História e Filosofia das
Ciências e da Matemática.
Linha de Pesquisa: Ensino e
Aprendizagem em Ciências e Matemática
(EA).
Orientadora: Fernanda Franzolin
SANTO ANDRÉ – SP
2016

Este exemplar foi revisado e alterado em relação à versão original,
de acordo com as observações levantadas pela banca no dia da
defesa, sob responsabilidade única do autor e com a anuência de
seu orientador.
Santo André, ___ de _________ de 20___.
Assinatura do autor: ____________________________________
Assinatura do orientador: _________________________________

PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENSINO, HISTÓRIA E
FILOSOFIA DAS CIÊNCIAS E DA MATEMÁTICA
FOLHA DE ASSINATURA
___________________________________________________________________
Assinaturas dos membros da Banca Examinadora que avaliou e aprovou a Defesa
de dissertação de Mestrado do candidato Ronaldo Santos Santana, realizada em
18 de outubro de 2016:
___________________________________________________________________
Profa. Dra. Fernanda Franzolin (UFABC) – Presidente
___________________________________________________________________
Profa. Dra. Ana Maria Santos Gouw (UNIFESP) – Membro Titular
___________________________________________________________________
Profa. Dra. Natália Pirani Ghilardi Lopes (UFABC) – Membro Titular
___________________________________________________________________
Profa. Dra. Suzana Ursi (USP) – Membro Suplente
___________________________________________________________________
Profa. Dra. Meiri Aparecida Gurgel de Campos Miranda (UFABC) – Membro
Suplente
Universidade Federal do ABC. Av. dos Estados,, n. 5001 - CEP: 09210-580 - Santo André - SP
Tel 0 55 11 - 4996-0086 Web site: www.ufabc.edu.br

DEDICATÓRIA
Dedico este mestrado a Deus, por ter guiado a
minha vida e colocado pessoas especiais que
muito contribuíram com minha formação e para a
finalização desta pesquisa. Também dedico aos
meus pais, Ana Cláudia Rodrigues Santos e Josué
Santana Anselmo, minha avó, Roneide Maria de
Santana Anselmo, e minha tia, Jocineide Anselmo,
pelo apoio e financiamento dos meus estudos em
São Paulo, possibilitando a minha chegada até
aqui.

AGRADECIMENTOS
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, pelo
financiamento desta pesquisa.
Ao programa de pós-graduação em Ensino, História e Filosofia das Ciências e da
Matemática da Universidade Federal do ABC, pela oportunidade concedida de
realização do curso de mestrado.
À minha orientadora, Profa. Dra. Fernanda Franzolin, pelas ricas orientações, por
seu exemplo de ética, por ter acreditado em meu potencial, e pela inesgotável
paciência em todos os momentos.
À Profa. Dra. Natalia Pirani Ghilardi Lopes e à Profa. Dra. Ana Maria Santos Gouw,
pelas grandes contribuições realizadas por meio do exame de qualificação e defesa
dessa dissertação.
Ao Felipe, pela ajuda em parte da transcrição dos dados e pelo apoio e por sua
amizade. E também à Paulinha, por sua amizade, carinho e apoio.
Ao Prof. Ms. Enios Carlos Duarte, por sua marcante contribuição em minha
formação e por ter me apresentado o tema que seria, posteriormente, foco principal
de minha pesquisa.
À Profa. Ms. Eledir Martins, por sua amizade e pelas contribuições que realizou em
meu trabalho.
Ao Prof. Ms. Welton Pereira, por ser extremamente competente nas revisões
técnicas que realizou para mim.
À Profa. Dra. Maria Cândida Varone de Morais Capecchi, por sua colaboração em
um trabalho que está diretamente relacionado a essa pesquisa.
Aos meus parentes e familiares, pelo apoio direto e indireto à minha pessoa.
Aos meus amigos, Prof. Rodolfo Marinho, Prof. Dr. Renato Abreu e Prof. Emerson
Bastos Araujo, pelas traduções realizadas, apoio e colaboração em diversos
trabalhos realizados.
Aos meus grandes amigos de Porto Velho e São Paulo, os quais não irei citar para
não ser injusto ao esquecer-me de alguém.
Aos meus amigos e colegas do UNASP-SP, profissionais competentes que muitas
vezes me ouviam e me aconselhavam em meus desabafos. Em especial, à
professora Luciana Souza, profissional extremamente competente que tem me
ajudado a acreditar que vai dar tudo certo.

“Quando o homem compreende a sua realidade,
pode levantar hipóteses sobre o desafio dessa
realidade e procurar soluções. Assim, pode
transformá-la e o seu trabalho pode criar um
mundo próprio, seu Eu e as suas circunstâncias”.
(Paulo Freire).

RESUMO
O ensino de Ciências por investigação (ENCI) é uma abordagem didática que tem
sido recomendada mundialmente. Pode ser implementado pelos professores por
meio de atividades em que os alunos investigam um problema proposto e tentam
buscar hipóteses, soluções e considerações para respondê-lo. O objetivo principal
dessa pesquisa é investigar as possibilidades apresentadas e os desafios
enfrentados na realidade dos professores dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental
na implementação de atividades investigativas no ensino de Ciências. Para isso, foi
realizada uma pesquisa colaborativa predominantemente qualitativa com 20
docentes atuantes nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. A pesquisa foi feita a
partir da análise de conteúdo de dados provenientes de um formulário de
concepções prévias preenchido pelas professoras, registros de um curso de
formação continuada e dados de um estudo de casos múltiplos envolvendo três das
participantes. Foram evidenciadas diversas possibilidades na implementação de
atividades investigativas, como: atrelar o ensino de Ciências com outras disciplinas;
desenvolver atividades experimentais em escolas sem laboratório de Ciências;
trabalhar questões sobre a natureza da ciência; entre outras. Foram evidenciados
também alguns desafios, como: repertório de ideias escasso; dificuldade em adaptar
as atividades investigativas à rotina escolar; encontrar a melhor forma de aproveitar
os erros em atividades investigativas; grande cobrança para as disciplinas de
português e matemática; entre outros. Espera-se que as considerações e
questionamentos oriundos desta pesquisa possam contribuir com futuros trabalhos
para a elaboração de políticas públicas educacionais de modo a fazer com que a
abordagem didática seja constantemente aperfeiçoada, para que se amplie o
conhecimento do fenômeno de implementação do ensino de Ciências por
investigação e para sua valoração diante de professores e pesquisadores da área.
Palavras-chave: Anos Iniciais do Ensino Fundamental, ensino de Ciências, ensino
de Ciências por investigação, atividades investigativas, possibilidades e desafios.

ABSTRACT
Inquiry-Based Learning is a didactic approach that has been recommended
worldwide. Can be implemented by teachers through activities in which students
investigate a proposed problem and try to seek hypotheses, solutions and
considerations to answer it. The main objective of this research is to investigate the
possibilities presented and the challenges facing the reality of teachers in Elementary
School in the implementation of inquiry activities in science education. For this, a
predominantly qualitative collaborative research with 20 active teachers in Years of
Basic Education was held. The survey was conducted from data content analysis
from a form of preconceptions filled by teachers, records of a continuing education
course and data from a study of multiple cases involving three of the participants.
Several possibilities in the implementation of inquiry activities were highlighted, such
as pegging the teaching of science with other disciplines; develop experimental
activities in schools without science lab; work questions about the nature of science;
among others. They were also highlighted some challenges, such as: repertoire of
little ideas; difficulty in adapting to the school routine investigative activities; find the
best way to take advantage of errors in investigative activities; great collection for the
disciplines of Portuguese and Mathematics; among others. It is expected that the
considerations and questions arising from this research can contribute to future work
for the development of educational policies in order to make the didactic approach to
be constantly improved, in order to expand the knowledge of the implementation
phenomenon of science teaching for research and for its evaluation before teachers
and researchers
Keywords: Elementary School, science education, inquiry-based learning, inquiry
activities, possibilities and challenges.

LISTA DE ABREVIATURAS
AC – ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA.
AIs – ATIVIDADES INVESTIGATIVAS.
A – ALUNO.
CAPES – COORDENADORIA DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE
NÍVEL SUPERIOR.
BSCS – BIOLOGICAL SCIENCE CURRICULUM STUDY.
ENCI – ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO .
GPEnCiBio – GRUPO DE PESQUISA EM ENSINO DE CIÊNCIAS E BIOLOGIA .
NRC – NATIONAL RESEARCH COUNCIL .
P – PROFESSORA.
PCNs – PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS.
UFABC – UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC.

SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................................13
1.1 O ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL ...................................................13
1.1.1 A IMPORTÂNCIA DO ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL ...........................................13
1.1.2 RECOMENDAÇÕES PARA OS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL....................................................................14
1.2 ATUAL ESTADO DO ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL........................17
1.3 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA .......................................................................................................................19
1.4 AS ATIVIDADES INVESTIGATIVAS E O ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO ........................................23
1.4.1 BREVE HISTÓRICO DO ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO ..............................................................................23
1.4.2 A PALAVRA “INVESTIGAÇÃO” E O SEU SIGNIFICADO POLISSÊMICO............................................................................26
1.4.3 POSSÍVEIS DEFINIÇÕES PARA O ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO...................................................................27
1.4.4 A IMPLEMENTAÇÃO DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS NA PRÁXIS DOS PROFESSORES.....................................................29
1.4.5 IMPORTÂNCIA DA IMPLEMENTAÇÃO DO ENSINO DE CIÊNCIAS POR INVESTIGAÇÃO COM OS ESTUDANTES .........................31
1.4.6 POSSIBILIDADES E DESAFIOS NA IMPLEMENTAÇÃO DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS .....................................................33
2 OBJETIVOS.............................................................................................................................................39
2.1 OBJETIVO GERAL .........................................................................................................................................39
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..............................................................................................................................39
3 METODOLOGIA......................................................................................................................................41
3.1 NATUREZA DA PESQUISA ............................................................................................................................41
3.2 SÍNTESE DA METODOLOGIA UTILIZADA ......................................................................................................41
3.3 INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS ......................................................................................................42
3.3.1 Questionário de concepções prévias...................................................................................................42
3.3.2 Transcrição dos encontros do curso de formação continuada............................................................43
3.3.3 Estudo de caso com três professoras selecionadas do curso ..............................................................46
3.4 REFERENCIAIS TEÓRICO-METODOLÓGICOS................................................................................................47
3.4.1 Estudos de casos múltiplos..................................................................................................................48
3.4.2 Pesquisas colaborativas ......................................................................................................................49
3.4.3 Análise de conteúdo e de dados qualitativos......................................................................................51
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO....................................................................................................................57
4.1 DESAFIOS MAIS FREQUENTES NA IMPLEMENTAÇÃO DE ATIVIDADES INVESTIGATIVAS .............................57
4.1.1 Repertório de ideias escasso ...............................................................................................................57
4.1.2 Adaptar as atividades investigativas à rotina escolar ........................................................................58
4.1.3 Auxílio de outras pessoas e quantidade de alunos em sala de aula ...................................................60
4.1.4 Falta de espaço apropriado ................................................................................................................60
4.1.5 Insegurança.........................................................................................................................................63
4.1.6 Tempo escasso para execução............................................................................................................65
4.1.7 Planejar ou elaborar as atividades investigativas...............................................................................66
4.1.8 Tempo escasso para o planejamento de AIs.......................................................................................68
4.1.9 Aproveitar os erros em atividades investigativas ...............................................................................69
4.2 DESAFIOS PARTICULARES DE ALGUNS PROFESSORES.................................................................................70
4.2.1 Resistência dos pais em entender a necessidade e o objetivo de filmar as aulas ...............................71
4.2.2 Formação inicial e a falta de experiência docente..............................................................................71
4.2.3 Relacionar o conhecimento teórico com a prática em sala de aula....................................................72
4.2.4 Elaborar projetos a fim de conseguir verba para a compra de materiais...........................................73
4.2.5 Grande cobrança para as disciplinas de Português e Matemática.....................................................74

4.3 POSSIBILIDADES MAIS FREQUENTES NA IMPLEMENTAÇÃO DE AIS.............................................................75
4.3.1 Atrelar o ensino de Ciências com outras áreas do conhecimento.......................................................75
4.3.2 Desenvolver atividades experimentais em escolas sem laboratório de Ciências................................78
4.3.3 Realizar atividades investigativas em ambientes externos.................................................................80
4.3.4 Realizar atividades investigativas de classificação .............................................................................81
4.4 POSSIBILIDADES PARTICULARES DE ALGUNS PROFESSORES.......................................................................82
4.4.1 Possibilidade de despertar o interesse das crianças pela Ciência .......................................................82
4.4.2 Possibilidade de iniciar investigações a partir de situações observadas pelos alunos........................82
4.4.3 Relacionar o experimento com um problema real..............................................................................84
4.4.4 Realizar outras investigações a partir da análise de dados de uma AI...............................................85
4.4.5 Possibilitar atuação mais autônoma do aluno no processo de aprendizagem...................................85
4.4.6 Permitir que os alunos propusessem novos problemas em uma atividade investigativa...................86
4.4.7 Possibilidade de realização de atividades investigativas por professores com pouca prática............87
4.4.8 Utilizar recursos audiovisuais aliados às AIs para contextualizar a atividade ....................................89
4.4.9 Receber apoio da coordenação em atividades investigativas ............................................................90
4.4.10 Trabalhar questões sobre a natureza da ciência ..............................................................................91
4.5 CASOS ESPECIAIS.........................................................................................................................................92
4.5.1 Realizar várias investigações a partir da análise de dados de um AI..................................................93
4.5.2 Tempo de magistério ..........................................................................................................................94
4.5.3 Poucos materiais disponíveis ..............................................................................................................95
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................................................99
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................................103
7 APÊNDICES...........................................................................................................................................115
APÊNDICE A – FICHA DE APRESENTAÇÃO DOS PROFESSORES DO ESTUDO DE MÚLTIPLOS CASOS.................115
APÊNDICE B – TRANSCRIÇÕES DO CURSO DE FORMAÇÃO..............................................................................116
Segundo encontro do curso........................................................................................................................116
Terceiro encontro do curso ........................................................................................................................122
Quarto encontro do curso..........................................................................................................................123
Quinto encontro do curso ..........................................................................................................................128
APÊNDICE C –ENTREVISTAS ............................................................................................................................133
Roteiro das entrevistas semi-estruturadas ................................................................................................133
Entrevista 1 .............................................................................................................................................................133
Entrevista 2 .............................................................................................................................................................133
Professora 7 – entrevista 01 ......................................................................................................................133
Professora 7 – entrevista 02 ......................................................................................................................137
Professora 10 – entrevista 01 ....................................................................................................................141
8 ANEXOS ...............................................................................................................................................161
ANEXO A – QUESTIONÁRIO DE AVALIAÇÃO DAS CONCEPÇÕES PRÉVIAS ........................................................161

13
1 INTRODUÇÃO
1.1 O ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL
1.1.1 A importância do ensino de Ciências nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental
Tanto nos documentos oficiais que regem a educação brasileira quanto na
literatura, é inquestionável a presença e a recomendação do ensino de Ciências em
todas as séries dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Geralmente, quem ensina
Ciências nessa etapa de escolarização é um profissional formado em Magistério ou
em um curso de Pedagogia. Estes são cursos que formam profissionais polivalentes
responsáveis pelo ensino de todas as disciplinas.
Em razão do escopo da presente pesquisa, a seguir será realizada uma
discussão teórica, visando a debater temas relacionados à importância do ensino de
Ciências nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental e as recomendações da literatura
e dos documentos oficiais que regem a educação brasileira para esse nível de
escolarização.
Os alunos podem começar uma paixão pela Ciência desde os primeiros
anos de escolarização, pois as crianças pequenas têm a tendência de ser mais
curiosas e motivadas para aprender nesta faixa etária (SPENCER; WALKER, 2011).
É muito importante a inclusão dessa disciplina nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental, pois os fenômenos estudados pela Ciência fazem parte do cotidiano
dos alunos e não há motivos para não os trabalhar em sala de aula (GRALA;
MOREIRA, 2007). O contato do aluno com o ensino de Ciências é importante,
também, para propiciar o desenvolvimento de habilidades e competências que o
levarão a relacionar-se com o mundo e interpretá-lo, tornando-o um sujeito ativo na
sociedade em que está inserido (LEITE; RODRIGUES; MAGALHÃES JUNIOR,
2015). Além disso, Schroeder (2006, p.26) acrescenta que as aulas de Ciências são
valiosas para:
[…] desenvolver estudantes com espírito crítico e capacidade de se
expressar claramente. Mais do que aprender conteúdos, as aulas de
Ciências podem servir para maturar os valores afetivos necessários
para o aprendizado em geral.

14
Segundo o autor, é possível que tais habilidades sejam desenvolvidas nos
alunos, assim, é importante que o ensino de Ciências propicie o desenvolvimento de
diversas habilidades para que eles possam tomar decisões e agir com criticidade no
seu cotidiano (DÍAS, 2002).
Ademais, o ensino de Ciências é importante para o cultivo da cidadania em
nossos alunos, pois os cidadãos têm o direito de conhecer sobre os conteúdos e
sobre a Ciência, além de compreender seus objetivos e tomar decisões relacionadas
ao conhecimento científico (ABD-EL-KHALICK et al., 2004).
1.1.2 Recomendações para os Anos Iniciais do Ensino Fundamental
A Ciência da Natureza representa os conhecimentos produzidos e
sistematizados por diversas áreas, como a Biologia, a Física, a Química, a
Astronomia e a Geociências. Recomenda-se e defende-se o ensino dos
conhecimentos de todas essas diferentes áreas nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental (BRASIL, 1997; CARVALHO et al., 2013; ERGÜL et al., 2011;
LANGHI; NARDI, 2005; ZÔMPERO; FIGUEIREDO; MELO, 2013).
Contudo, os professores do primeiro ciclo dos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental podem atribuir, erroneamente, à Ciências, conhecimentos apenas
relacionados com a Biologia, não trabalhando tópicos que envolvem o conhecimento
da Física e da Química (ROZA; PEREZ; DRUM, 2007). Os autores afirmam que,
com os professores do segundo ciclo, mesmo que timidamente, foi notado que os
docentes começam a trabalhar tópicos do conhecimento da Física. Na pesquisa
anteriormente citada não se mencionam os conhecimentos de Geociências e de
Astronomia, contudo, é importante destacar aqui a relevância de sua presença nos
Anos Iniciais do Ensino Fundamental.
O ensino de Ciências não deve ser incluído ao currículo com o objetivo de
treinar os estudantes para o Ensino Médio ou para os Anos Finais do Ensino
Fundamental (SCHROEDER, 2006). É importante destacar que o objetivo de se
ensinar o conhecimento científico também não é a formação de pequenos cientistas
(CAMPOS; NIGRO, 2010). Este ensino deve ser utilizado como meio para
potencializar habilidades que auxiliem os alunos a “aprender a aprender”. De acordo
com Machado e Sasseron (2012), aprender é uma atividade coletiva que vem desde

15
nossos antepassados e o ensino somente se concretiza e merece este termo se ele
for eficaz, ou seja, se o aluno aprender durante o processo (CARVALHO, 1997).
É recomendada a utilização de estratégias didáticas baseadas na
investigação para aumentar o interesse dos alunos no ensino de Ciências
(SPENCER; WALKER, 2011). Este ensino, atualmente, deve possibilitar a
problematização em sala de aula, desafiando os alunos para que, deste modo, eles
possam refletir, investigar e aprender os conhecimentos científicos (ZÔMPERO;
PASSOS; CARVALHO, 2012). Zômpero, Passos e Carvalho (2012) afirmam que é
esperado de um professor atuante nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental que
este desperte a curiosidade dos alunos, aplicando atividades a partir das quais eles
possam resolver problemas, refletindo e buscando soluções para as situações
propostas.
É recomendado fortemente um ensino de Ciências significativo e
contextualizado, e o professor pode propiciar isso quando, em sala de aula, discute
os fenômenos do cotidiano usando uma perspectiva científica dos mesmos e
consideram as perguntas e as dúvidas dos alunos (RODRIGUES; PINHEIRO, 2012).
Há autores que defendem que o ensino de Ciências nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental não deve estar circunscrito ao livro didático, bem como as atividades
que forem implementadas com os alunos não devem ser apenas prova do conceito
ou da teoria estudada, na verdade, as atividades devem ser um ponto de partida
para novas investigações (SCHROEDER, 2006). O professor que pauta um ensino
que tem como único recurso o livro didático tende a valorizar a memorização e a
falta de criticidade. Esse ensino pouco inovador é, infelizmente, o praticado na
maioria das escolas (OVIGLI; BERTUCCI, 2009). Portanto, apesar de ser um
importante recurso didático, o livro didático não deve ser usado como único recurso
em sala de aula, utilizar outros materiais e modalidades didáticas é importante.
Outra recomendação é que os discentes conheçam a natureza do
conhecimento científico, onde o conhecimento é produzido por meio de relações
entre diferentes ideias e é também sujeito a mudanças (CAPECCHI; CARVALHO,
2000). Deste modo, o professor deve trabalhar no sentido de proporcionar uma visão
coerente da natureza da Ciência. Segundo as autoras supracitadas, durante as
aulas de Ciências os alunos devem formular hipóteses e compartilhar ideias
coletivamente. Para que o aluno possa aprender Ciências, as atividades

16
desenvolvidas pelo professor devem envolver discussões, debate em grupos,
exteriorização de ideias e percepções dos alunos frente a um determinado
fenômeno estudado, tal como acontece na comunidade científica (MACHADO;
SASSERON, 2012).
Os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs) de Ciências da Natureza dos
Anos Iniciais do Ensino Fundamental declaram que um dos objetivos gerais do
ensino de Ciências em todo o Ensino Fundamental é formar um cidadão capaz de
questionar a realidade em que vive, refletindo sobre os problemas e tentando pensar
em alternativas resolvê-los por meio de um pensamento lógico, criativo e intuitivo,
para que os estudantes possam analisar criticamente um problema e pensar em
metodologias e procedimentos para resolvê-los (BRASIL,1997).
Quando se remete especificamente aos objetivos do ensino de Ciências nos
Anos Iniciais do Ensino Fundamental, os PCNs deste nível de escolarização
recomendam objetivos que vão ao encontro do desenvolvimento de habilidades
próprias de processos investigativos e, ainda, a utilização de diversas metodologias
para desenvolver as capacidades de: formulação de questões, formulação de
hipóteses que proponham explicações para esta questão conflitante, utilização de
experimentação, realização de leituras, realização de observações e coleta e
registros de dados (BRASIL,1997). O documento anteriormente citado declara que é
essencial a utilização de procedimentos que fomentem a investigação, discussão e
comunicação de ideias.
Para alguns conteúdos, os PCNs apresentam recomendações de perguntas
de investigação que o professor pode explorar com seus alunos, como, por exemplo:
“Mas, o que acontece quando a chuva cai sobre o solo descoberto de vegetação? E
quando cai sobre solo coberto por mata ou plantação? Há alguma diferença?”
(BRASIL, 1997, p. 61). Além do uso de atividades que envolvam investigação, é
recomendado também trabalhar aspectos envolvendo a história da Ciência a fim de
ampliar os conhecimentos acerca dos conteúdos (BRASIL, 1997).
No documento supracitado, uma parte importante são as orientações
didáticas. Esta parece ter sido feita com o objetivo de auxiliar os docentes na
elaboração e planejamento de suas sequências didáticas utilizadas em sala de aula.
No tópico intitulado problematização, o professor encontrará diretrizes que o
auxiliará a entender o que é problematizar um conteúdo, sua importância e

17
possibilidades no ensino e aprendizagem. Neste tópico, o docente encontra
subsídios para entender a importância da busca de informações em diversas fontes,
da observação direta e indireta, da experimentação, entre outros.
1.2 ATUAL ESTADO DO ENSINO DE CIÊNCIAS NOS ANOS INICIAIS DO ENSINO
FUNDAMENTAL
Diante das discussões realizadas anteriormente e do nível de escolarização
investigado na presente pesquisa, se faz importante evidenciar, brevemente, o atual
estado do ensino de Ciências nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Rosa,
Perez e Drum (2007) apresentam dados provenientes de relatos de professores que
indicam que estes utilizam métodos de ensino pouco inovadores em sua prática. Em
suas aulas, há predominância de aulas expositivas e/ou dialogadas e raramente
envolvem atividades que convidam os alunos a uma participação mais ativa.
Muitas vezes, o ensino de Ciências tem favorecido apenas o acréscimo de
palavras não comuns ao vocabulário dos alunos, as chamadas “palavras difíceis” da
Ciência e, às vezes, os alunos apenas memorizam os temos sem atribuir
significados a eles (VIECHENESKI; LORENZETTI; CARLETTO, 2012). Ramos e
Rosa (2008) também compartilham desta ideia, afirmando que, nos Anos Iniciais do
Ensino Fundamental, o ensino de Ciência está restrito à memorização de conceitos
sem a devida compreensão e aplicação de tais conhecimentos com os fenômenos
que acontecem na natureza ou no seu cotidiano. Driver (1983) já dizia que, nas
últimas décadas, os pesquisadores na área do ensino já estavam tendo uma
tendência a rejeitar a visão do ensino de Ciências como um “catálogo” ou uma
enciclopédia de fatos. Ao que parece, essa rejeição não tem acontecido na prática.
Sobre a concepção dos docentes a respeito da natureza da Ciência,
Campos e Nigro (2010) afirmam que a visão dos professores não corresponde com
a concepção exemplificada pela história das ciências. Capecchi e Carvalho (2000)
afirmam que, geralmente, a visão de Ciência passada na escola se configura em
uma abordagem a partir da qual os conhecimentos são apresentados como
verdades absolutas e inquestionáveis, sendo as teorias consideradas acabadas e o
conhecimento estático. Contudo, o mais inquietante são as representações que são
passadas na escola sobre a prática dos cientistas, já que, muitas vezes, o cientista
apresentado não está em conformidade com a realidade (MUNFORD; LIMA, 2007).

18
A Ciência não é uma representação da realidade, ela apenas a interpreta
(DÍAS, 2002). É importante que os professores tenham clareza sobre essa questão
para que eles não desenvolvam nas crianças uma visão distorcida da Ciência como
um corpo de conhecimento que divulga uma imagem espetacular da realidade, como
uma “verdade absoluta”. A autora acima referida afirma que: "A Ciência não é um
corpo acabado de conhecimento, é um processo de construção de conhecimentos e
interpretações" (DÍAS, 2002, p. 60). Por sua vez, Chassot (2000) entende a Ciência
como uma linguagem construída pelas pessoas, que permite aos indivíduos
compreender e explicar o mundo em que vivemos.
De acordo com Capecchi e Carvalho (2000), a Ciência escolar e a Ciência
dos cientistas têm poucos pontos em comum. Enquanto a Ciência pode ser
compreendida como uma forma de compreender o mundo, a Ciência escolar está
mais preocupada com a discussão dos fenômenos científicos com o objetivo de
desenvolvimento de cidadania. Referente à Ciência escolar, esta vem sofrendo
diversas mudanças conforme os objetivos do ensino de Ciência que vão se
modificando ao longo do tempo, tais mudanças aconteceram conforme for sendo
aceita uma concepção de ensino mais equitativo (DÍAS, 2002).
Quanto à frequência do ensino de Ciências nos Anos Iniciais, de acordo com
a experiência de Rodrigues e Pinheiro (2012), ela geralmente é deixada em segundo
plano, dando espaço às outras disciplinas consideradas mais importantes. Essa não
é uma postura adequada e os professores, muitas vezes, não entendem a utilidade
do ensino de Ciências para os alunos dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental
(RODRIGUES; PINHEIRO, 2012). Essa atitude dos professores pode se dar por
causa de falhas na formação inicial para o ensino de Ciências, por eles não
perceberem o potencial integrador do ensino de Ciências com as demais disciplinas.
Rodrigues e Pinheiro (2012, p.15) afirmam:
[…] tal visão precária se justifica pela formação deficitária dos
docentes no que tange ao trabalho com conteúdos científicos. Em
sua maioria, os profissionais não possuem formação acadêmica ou,
então, têm formação no curso de Pedagogia ou Normal Superior,
cursos que, por sua vez, não dão formação adequada para o
trabalho com o ensino de Ciências.
De fato, os professores dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental
consideram sua formação para o ensino de Ciências deficiente (GODOY; SEGRRA;
MAURO, 2014; RAMOS; ROSA, 2008). Os professores se sentem inseguros ao

19
ensinar Ciências e, mesmo reconhecendo a importância dessa disciplina, acabam
não a concretizando em suas aulas (VIECHENESKI; LORENZETTI; CARLETTO,
2012). Em vista disso, consideramos extremamente necessária a realização de
pesquisas com o foco na formação inicial de tais docentes, a fim de traçar possíveis
soluções para o aprimoramento da formação inicial desses professores. Além da
melhora necessária na formação inicial, tal deficit apontado pode ser superado,
também, por meio da formação continuada dos professores. No entanto, os
docentes, em alguns casos, não têm oportunidades de se inscreverem em cursos
desta natureza ou de conseguirem materiais como livros, recursos multimídia, entre
outros (ROSA; PEREZ; DRUM, 2007).
Diante deste cenário com alguns dados pessimistas, uma questão
importante a ser discutida seria: como, então, implementar um ensino que vá ao
encontro de todas essas recomendações apresentadas anteriormente? Como
implementar um ensino com a finalidade de desenvolver nos alunos a alfabetização
científica (AC) ? Tal processo tem sido recomendado fortemente para o ensino de
Ciências por diversos pesquisadores (CHASSOT, 2003; DEBOER, 2000;
SASSERON; CARVALHO, 2011; OVIGLI; BERTUCCI, 2009; VIECHENESKI;
LORENZETTI; CARLETTO, 2012).
Estudantes cientificamente alfabetizados são capazes não só de
entenderem a linguagem da Ciência, mas de assimilar conceitos e utilizá-los quando
e no contexto necessário (KRASILCHIK; MARANDINO, 2007). A alfabetização
científica tem sido considerada como o objetivo do ensino de Ciências que visa à
formação de cidadania dos alunos, já que almeja proporcionar condições para que
os estudantes possam ser “inseridos na cultura científica” (SASSERON, 2010).
1.3 ALFABETIZAÇÃO CIENTÍFICA
A alfabetização científica (AC) objetiva propiciar nos alunos a compreensão
de maneira mais ampla e funcional da Ciência para objetivos educacionais e não
para a preparação para a carreira científica ou para treinar futuros cientistas. Nela,
os estudantes aprendem a Ciência e sobre Ciência (DEBOER, 2000). A
alfabetização científica tem sido tomada por objetivo central do ensino de Ciência
em diversos documentos oficiais que regem a educação e o ensino de Ciências
(HOFSTEIN; LUNETTA, 2004). Inclusive, há autores que a apresentam como um
objetivo do ensino de Ciências a nível mundial (GODOY; SEGRRA; MAURO, 2014).

20
A AC pode ter finalidades humanísticas, quando o objetivo está voltado à
possibilidade de situar as pessoas no mundo da Ciência, utilizando os
conhecimentos científicos para compreender o mundo; finalidades ligadas à
sociedade, quando visa a minimizar as desigualdades sociais geradas pela falta de
conhecimento científico; e finalidades ligadas à política e à economia, quando o
objetivo é a participação dos indivíduos no mundo industrializado, reforçando a
capacidade econômica e tecnológica do País (FOUREZ, 2003).
Na literatura internacional, é possível encontrar trabalhos relacionados à
alfabetização científica pelo termo Scientific Literacy. No Brasil, há discussões
referentes a qual termo utilizar: alfabetização científica, letramento científico,
enculturação científica ou educação científica (SASSERON, 2015). Na presente
pesquisa, será utilizado o termo “alfabetização científica” por ser o mais usual
atualmente no Brasil.
Desenvolver no discente a alfabetização científica requer prepará-lo para se
relacionar com o avanço da Ciência e Tecnologia, fazendo-o refletir sobre os
impactos delas na natureza desde os primeiros anos de escolarização até o ensino
superior, de modo a transformar os conhecimentos do cotidiano em conhecimentos
elaborados (FABRI; SILVEIRA, 2015). Um ensino pautado na alfabetização científica
transcende aquele ensino sem significado e sentido para os alunos, pois uma boa
parcela dos cidadãos brasileiros vive com pouco entendimento científico. Assim, a
AC visa a vencer essa situação atual (LORENZETTI; DELIZOICOV, 2001).
Além disso, a alfabetização científica pode ser compreendida como um
processo que objetiva capacitar as pessoas a decifrar, entender e manifestar seu
ponto de vista a respeito de temas que envolvem a Ciência (LORENZETTI, 2000). O
autor afirma que a AC é: “[...] uma atividade vitalícia, sendo sistematizada no espaço
escolar, mas transcendendo suas dimensões para os espaços educativos não
formais, permeados pelas diferentes mídias e linguagens” (LORENZETTI, 2000,
p.6).
O National Research Council (NRC, 1996) define a alfabetização científica
como um processo que implica em desenvolver, nos indivíduos, habilidades para
identificar e tomar decisões frente às questões científicas e tecnológicas. Pessoas
cientificamente alfabetizadas conseguem, por exemplo, ler artigos envolvendo
Ciência nos veículos midiáticos e conseguem tomar uma posição frente a esses

21
temas. Quando as pessoas são alfabetizadas cientificamente, são capazes de lutar
por uma vida com qualidade, caminhando para o desenvolvimento (RODRIGUES;
PINHEIRO, 2012).
Conforme dito anteriormente, o processo de alfabetização científica tem sido
fortemente recomendado para o ensino de Ciências em todos os níveis de
escolarização da Educação Básica, inclusive nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental (FABRI; SILVEIRA, 2015; LORENZETTI; DELIZOICOV, 2001; ROSA;
PEREZ; DRUM, 2007; OVIGLI; BERTUCCI, 2009; VIECHENESKI; LORENZETTI;
CARLETTO, 2012).
A alfabetização científica pode ser desenvolvida mesmo antes da
alfabetização na língua materna, da leitura e da escrita (LORENZETTI;
DELIZOICOV, 2001; VIECHENESKI; LORENZETTI; CARLETTO, 2012). Contudo,
defende-se que se houver o interesse em formar alunos cientificamente
alfabetizados, nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental, é necessária a renovação
da atual configuração do ensino de Ciências no que diz respeito ao conjunto de
metodologias que os professores utilizam para esse ensino (ROSA; PEREZ; DRUM,
2007).
Ademais, a iniciação do processo de alfabetização científica nos Anos
Iniciais do Ensino Fundamental possibilita a elaboração dos primeiros significados a
respeito do mundo em que a criança vive, propiciando o desenvolvimento cultural, a
aprendizagem e a consciência de que ela participa de uma sociedade na qual pode
ser ativa (VIECHENESKI; LORENZETTI; CARLETTO, 2012).
Há pesquisadores que afirmam sobre a eficácia de desenvolver conteúdos
conceituais para propiciar a alfabetização científica em estudantes dos Anos Iniciais
do Ensino Fundamental (BRITO; FIREMAN, 2016). Assim, compreende-se que para
uma participação mais ativa dos cidadãos nas tomadas decisões e para que as
pessoas possam ter posições coerentes, é muito benéfico e necessário que elas
tenham um mínimo de conhecimento referente a conteúdos conceituais para que,
assim, compreendam os problemas e as alternativas possíveis (CACHAPUZ et al.,
2005).
De igual modo, Días (2002) ressalta a importância do fato de que a
população precisa possuir um nível mínimo de conhecimentos científicos para que
participem de maneira democrática nas decisões da sociedade científica, afinal,

22
tendo tal conhecimento, o cidadão pode exercer sua cidadania de maneira
responsável. Por isso, é defendido que a alfabetização científica deve possibilitar a
formação de cidadania de modo que o indivíduo possa analisar aquelas situações do
dia-a-dia, entender problemas socioeconômicos e ambientais e se posicionar
criticamente com base no conhecimento científico (TRIVELATO; TONIDANDEL,
2015). Neste contexto, o ensino de Ciências nos anos iniciais de escolarização é
muito importante para delinear as bases bem fundamentadas para uma posterior
participação ativa, responsável e crítica de um cidadão (GODOY; SEGRRA;
MAURO, 2014).
Para que o processo de alfabetização científica possa acontecer, os alunos
precisam ter conhecimento tanto conceitual quanto sobre a natureza da Ciência, ou
seja, compreender como os cientistas elaboram e testam suas hipóteses, utilizam
evidências e produzem suas afirmações (TRIVELATO; TONIDANDEL, 2015). Desse
modo, uma das intenções do processo de AC é dar condições aos estudantes de
compreenderem conteúdos e situações relacionadas ao conhecimento científico,
sejam conteúdos conceituais ou procedimentais do fazer científico (SASSERON,
2015). Além disso, Sasseron (2015) acrescenta que ela objetiva proporcionar aos
alunos capacidade de análise, avaliação e posicionamento frente a temas de cunho
científico. Sobre o vínculo da alfabetização científica e o ensino de Ciências,
Sasseron (2005, p. 52) afirma que: “Ensinar Ciências, sob essa perspectiva, implica
dar atenção a seus produtos e a seus processos”.
Ademais, Cachapuz et al. (2005) defendem que um ensino guiado pelos
pressupostos da alfabetização científica tem ênfase nos conteúdos conceituais
científicos e possui também uma maior preocupação em proporcionar aos
estudantes um entendimento coerente da natureza dos conhecimentos científicos,
possibilitando, assim, que entendam como é a atividade do cientista e como a
Ciência gera conhecimento.
À medida que os alunos vão entrando em contato com atividades que
envolvam investigações, seja por meio de aulas práticas ou não, e possam realizar
discussões e registros escritos ao decorrer das sequências de ensino, mais próximo
da investigação científica e da alfabetização científica eles estarão (OLIVEIRA,
2013). Diversos pesquisadores da área defendem que uma das formas de fomentar
a alfabetização científica é por meio do ensino de Ciências por investigação,

23
(BARROW, 2006; BRITO; FIREMAN, 2016; CARVALHO et al., 2013; SASSERON;
CARVALHO, 2008; TRIVELATO; TONIDANDEL, 2015; VIECHENESKI;
LORENZETTI; CARLETTO, 2012).
O ensino de Ciência por investigação e as interações argumentativas nas
aulas de Ciências têm demonstrado grande potencial no desenvolvimento e
potencialização da alfabetização científica dos alunos (BRITO; FIREMAN, 2016;
GÓMEZ-MARTÍNEZ; CARVALHO; SASSERON, 2015). Atualmente, torna-se
indispensável formar sujeitos alfabetizados cientificamente pelo fato de a sociedade
ser plural, cheia de incertezas, de mudanças rápidas e constantes.
1.4 AS ATIVIDADES INVESTIGATIVAS E O ENSINO DE CIÊNCIAS POR
INVESTIGAÇÃO
As sequências de ensino investigativo, quando de acordo com os
referenciais teóricos, podem levar os alunos ao processo de alfabetização científica.
Os alunos necessitam aprender a ver o mundo de forma questionadora e crítica,
para isso o professor deve promover situações em sala de aula que possibilitem a
investigação (MINSTRELL; VAN ZEE, 2000). O fato de o professor utilizar a
problematização nas aulas de Ciências vai ao encontro da alfabetização científica,
pois essa ação permite que o estudante seja criativo, possibilita a ele pensar e
explorar, a fim de encontrar a solução para um problema (MACHADO; SASSERON,
2012).
1.4.1 Breve histórico do ensino de Ciências por investigação
É difícil datar exatamente a primeira aparição do ensino de Ciências por
investigação (ENCI), já que tal abordagem pode ter nascido baseada no diálogo de
longa data sobre a natureza do ensino e aprendizagem e, em particular, a partir das
ideias de Jean Piaget, Lev Vygotsky e David Ausubel (MINNER; LEVY; CENTURY,
2010). Outros autores afirmam que o ensino por investigação é fundamentado nas
ideias de John Dewey, que defende a utilização de habilidades de pensamento
crítico e reflexivo pelos discentes. Nessa perspectiva, partiu de Dewey a concepção
de levar a investigação científica para dentro da sala de aula, dando maior ênfase às
atividades experimentais (SPENCER; WALKER, 2011).
O cenário no qual as convicções de John Dewey apareceram se deu em
uma época onde o progresso da economia omitia as desigualdades e os conflitos

24
sociais (ANDRADE, 2011). A proposta de Dewey consistia no desenvolvimento de
atividades experimentais por meio de uma situação-problema apresentada ao aluno,
havia a delimitação do problema e o esclarecimento para que, então, os estudantes
procurassem hipóteses para explicar tal problema por meio de pesquisa de dados na
literatura ou experiências (RODRÍGUEZ; LEÓN, 1999). Por fim, era comum também
a reelaboração das hipóteses propostas anteriormente e a aplicação das ideias que
foram elaboradas, testando a sua validade (RODRÍGUEZ; LEÓN, 1999).
As propostas realizadas por Dewey não foram implantadas em nenhum
sistema educacional norte americano1
, provavelmente em função de suas ideias
irem de encontro às propostas politicas e econômicas vigentes na época
(ANDRADE, 2011). “No entanto, a idéia de trazer a investigação científica para a
sala de aula, e especificamente para o ensino de Ciências, é retomada em meados
do século XX tanto nos EUA quanto em outros países” (ANDRADE, 2001, p. 124).
As obras de Joseph Schwab, biólogo que investigava teorias aplicadas à
Educação, publicadas a partir de 1960, também foram importantes para a
construção do referencial teórico do ensino de Ciências por investigação. O
educador propunha um currículo para o ensino de Ciências com uma abordagem
investigativa, contemplando reflexões a respeito dos conteúdos procedimentais e
desenvolvendo, nos discentes, habilidades procedimentais próximas daquelas
realizadas pelos cientistas (MUNFORD; LIMA, 2007).
No Brasil, o ensino de Ciências por investigação começa a aparecer entre
1950 e 1960, com uma concepção diferente da atual, em um contexto de reformas
curriculares nacionais a fim de melhorar o ensino de Ciências (ANDRADE, 2011). No
período citado, Andrade (2011) afirma que eram elaborados materiais didáticos com
o objetivo de executar atividades de investigação científica por meio de
experimentos, onde os alunos entravam em contato com o “método científico”. Nos
anos sessenta, o que influenciou na proposição de atividades experimentais na
escola foi um movimento nacional e internacional que buscava modificar o ensino de
Ciências com a participação da comunidade científica (KRASILCHIK, 2000).
Esse movimento da década de sessenta ocorreu no contexto da Guerra Fria,
onde foram realizados pesados investimentos financeiros com a finalidade de
elaborar propostas para a melhoria do ensino de Física, Química e Matemática para
1
Local onde ele nasceu e viveu.

25
os estudantes do Ensino Médio. O lançamento do programa Sputnik foi um grande
marco influenciador do ensino de Ciências. De acordo com Krasilchik (1987), neste
momento, a ênfase do ensino de Ciências na Educação Básica passou a ser na
formação de futuros universitários para trabalhar e pesquisar nas áreas científicas,
ou seja, o interesse maior era em formar pequenos cientistas, gerando a
preocupação com projetos curriculares inicialmente nos Estados Unidos e depois no
mundo (KRASILCHIK, 1987).
Em tais projetos, teve-se a:
[...] participação intensa das sociedades científicas, das
Universidades e de acadêmicos renomados, apoiados pelo governo,
elaboraram o que também é denominado na literatura especializada
de “sopa alfabética”, uma vez que os projetos de Física (Physical
Science Study Commitee – PSSC), de Biologia (Biological Science
Curriculum Study – BSCS), de Química (Chemical Bond Approach –
CBA) e (Science Mathematics Study Group – SMSG) são conhecidos
universalmente pelas suas siglas (KRASILCKIK, 2000, p. 85).
Posteriormente, as investigações na área do ensino de Ciências da década
de setenta evidenciaram que a maioria dos estudantes não sabia, significativamente,
os conteúdos relacionados à Ciência e nem faziam relação de tais conteúdos com
seu cotidiano (AIKENHEAD, 2005). Esse fato motivou grandes movimentos que
visavam à reforma curricular do ensino de Ciências, preocupados com a queda do
interesse dos alunos, principalmente das mulheres, pelas áreas relacionadas às
Ciências e com a imagem descaracterizada e mítica da natureza científica e do
cientista que era apresentada nesse ensino (AIKENHEAD, 2005).
No Brasil, foram elaborados projetos pelo IBECC (Instituto Brasileiro de
Educação, Ciência e Cultura) com o objetivo de realizar mudanças curriculares no
ensino de Ciências a fim de levarem a investigação científica para a sala de aula,
sendo criados, ainda, diversos materiais para esse ensino, como kits de materiais
para experimentação e desenvolvimento de conceitos de Química, Física e Biologia
(ANDRADE, 2011).
Segundo Krasilchik (2000), em âmbito nacional havia uma preocupação em
capacitar os alunos a fim de possibilitar o progresso da Ciência e da Tecnologia.
Houve um acréscimo da carga horária das disciplinas ligadas à Ciência e o objetivo
era que elas desenvolvessem o espírito crítico por meio do “método científico”.
Contudo, a concepção de Ciência que era divulgada no ensino de Ciências, naquela

26
época, era de que a Ciência é neutra ou imparcial. No entanto, novas concepções
de “Ciência” começam a ser abordadas no ensino nas décadas seguintes
(ANDRADE, 2011).
A partir de 1980, questões sobre a natureza do conhecimento científico
passaram a ser contempladas nas atividades investigativas e a concepção de
Ciência abordada no ensino de Ciências muda, passando a ser defendida como uma
atividade humana, inserida na história, sofrendo influência de interesses políticos e
econômicos (ANDRADE, 2011). Além disso, segundo Andrade (2011), começava
também algum esforço para relacionar as atividades investigativas no ensino de
Ciências com os aspectos sociais. O autor ainda afirma que:
[...] deste modo, a prática de ensinar Ciências por investigação passa
a contemplar com [sic] os alunos: uma visão crítica da Ciência, as
condições de produção e as implicações sociais da atividade
científica, a fim de formar cidadãos que não assumam uma postura
passiva frente às implicações científicas em suas vidas, mas que
utilizem essas discussões para a tomada de decisões e para a
construção de uma sociedade democrática (ANDRADE, p. 133,
2011).
As atuais perspectivas do ensino de Ciências por investigação assumem
também uma crítica contra as atividades com pouca reflexão acerca da Ciência e
possuem relações com os projetos de reforma curricular que houve nos Estados
Unidos e na Inglaterra (ANDRADE, 2011). As atividades investigativas devem ir além
dos conteúdos procedimentais e técnicos e devem proporcionar discussão a respeito
das consequências da Ciência na sociedade, as controvérsias e os limites que a ela
possui.
1.4.2 A palavra “investigação” e o seu significado polissêmico
“Investigação” é um termo muito importante e característico do ensino de
Ciências por investigação, mas diversos autores afirmam que essa palavra é
polissêmica (ANDERSON, 2002; HOFSTEIN; LUNETTA, 2004; MINNER; LEVY;
CENTURY, 2010). Para Anderson (2002), ela tem um lugar proeminente no ensino
de Ciências e na literatura, podendo se referir a diversas atividades como:
a) investigação como a atividade realizada pelos cientistas, conhecido
internacionalmente como Scientific Inquiry. É aquela investigação autêntica,
realizada pelos pesquisadores em seus laboratórios ou em seu local de

27
investigação, que pode envolver perguntas de investigações mais complexas e pode
também abranger estruturas e equipamentos mais caros e modernos. Todavia, é
válido lembrar que não é em todas as investigações científicas que há necessidade
dos materiais anteriormente citados, levando em consideração que há pesquisas de
diferentes naturezas.
b) investigação como forma de aprendizagem, referindo-se ao engajamento
do aluno no processo de produção do seu conhecimento. Trata-se de um modo de
aprendizagem onde os estudantes participam ativamente e não passivamente,
conhecida internacionalmente como Inquiry Learning.
c) há também a investigação como uma abordagem pedagógica ou método
de ensino, onde o foco está no ensino de algum conteúdo ou em como ensinar
utilizando um enfoque investigativo. Ela é conhecida internacionalmente como
Inquiry Teaching.
Deste modo, não importa quem esteja investigando, sejam os cientistas, o
aluno, ou o professor, há algumas ações na atividade desses três sujeitos que estão
relacionadas, como o fato de a investigação partir de uma pergunta de pesquisa ou
de um problema inicial. Assim, "as abordagens investigativas no ensino de Ciências
representariam um modo de trazer para a escola aspectos inerentes à prática dos
cientistas" (MUNFORD; LIMA, 2007, p. 6).
1.4.3 Possíveis definições para o ensino de Ciências por investigação
Na literatura, é possível localizar trabalhos que utilizam os pressupostos do
ensino de Ciências por investigação por meio de diversos termos. São exemplos na
literatura nacional: ensino por investigação; ensino-aprendizagem como
investigação; ensino investigativo; ensino por descoberta e atividades investigativas.
Já na literatura estrangeira, encontram-se os termos: Inquiry (ZOMPERO; LABURÚ,
2011); Inquiry-Based Science Education (ABD-EL-KHALICK et al., 2004); Inquiry
Based Problem e Inquiry Based Learning (BAYRAM et al., 2013); Inquiry-based
instruction (VELOO; PERUMAL; VIKNESWARY, 2013); Enseñanza por Investigación
(GÓMEZ-MARTÍNEZ; CARVALHO; SASSERON, 2015; RODRÍGUEZ; LEÓN, 1999);
Aprendizaje ou Enseñanza por indagacíon (GODOY; SEGRRA; MAURO, 2014;
TORRES SALAS, 2010), entre outros.
A literatura classifica o ensino por investigação de diferentes formas, como
por exemplo, estratégia pedagógica (MALHEIRO; FERNANDES, 2015), abordagem

28
didática (SASSERON, 2015), abordagem de ensino (CARVALHO et al., 2013), entre
outros. Os pesquisadores não deixam claro em suas pesquisas o motivo de optar
por algum destes termos mencionados, por isso, resolveu-se utilizar o termo
“abordagem didática” na presente pesquisa, por ser o mais usual.
Uma referência muito utilizada para definir ensino de Ciências por
investigação são os documentos do National Research Council (NRC, 1996). Eles
são utilizados por grande parte dos pesquisadores que publicam sobre o ENCI. Para
o National Research Council, as AIs são atividades em que os alunos podem
construir e entender o conhecimento produzido pela Ciência, podendo envolver
observações, problematizações, pesquisas na literatura ou experimentação, entre
outras ações.
O ensino por investigação visa a auxiliar os alunos a entenderem sobre a
Ciência, sobre os conteúdos produzidos por ela e sobre a natureza do conhecimento
científico (ABD-EL-KHALICK et al., 2004). Para que uma atividade seja considerada
investigativa, ela deve permitir aos alunos o acesso a dados e propiciar a resolução
de problemas propostos, articulando os dados investigados e os resultados com
teorias ou explicações coerentes (CHINN; MALHOTRA, 2002).
Há autores que consideram o ensino de Ciências por investigação como
uma metodologia que visa a aproximar, em alguns aspectos, os estudantes da
atividade do cientista, o chamado “fazer Ciência”, e o ENCI realiza essa
aproximação se utilizando da resolução de problemas reais, exploração de
hipóteses, trocas de informações e sistematização de conhecimento (BRITO;
FIREMAN, 2016). É importante que os professores proponham problemas para os
seus alunos investigarem, não limitando-se a exigir do aluno uma função de
expectador durante a aula (BRITO; FIREMAN, 2016). Sobre o ensino de Ciências
por investigação, Sasseron (2015, p. 58) afirma que:
[…] tomando-o como associado ao trabalho do professor e não
apenas a uma estratégia específica, o ensino por investigação
configura-se como uma abordagem didática, podendo, portanto,
estar vinculado a qualquer recurso de ensino desde que o processo
de investigação seja colocado em prática e realizado pelos alunos a
partir e por meio das orientações do professor.
Gómez-martínez, Carvalho e Sasseron (2015) reconhecem o ensino de
Ciências por investigação como uma abordagem de natureza teórica, metodológica

29
e didática, onde a autonomia intelectual do aluno é favorecida por meio da resolução
de uma situação-problema no contexto da Ciência. A exploração de uma pergunta
de investigação que possibilite liberdade intelectual e a implementação de ações que
tenham o propósito de construção de conhecimento, e não apenas de manipular
materiais, são questões importantes que devem ser consideradas em atividades
investigativas (GÓMEZ-MARTÍNEZ; CARVALHO; SASSERON, 2015).
1.4.4 A implementação de atividades investigativas na práxis dos professores
Há múltiplos percursos que o professor pode tomar para a implementação
do ensino de Ciências por investigação (CUEVAS et al., 2005). O ENCI pode ser
implementado por meio da utilização de diversos recursos, como experiências
demonstrativas ou investigativas, textos históricos, estudo do meio e recursos
tecnológicos (GÓMEZ-MARTÍNEZ; CARVALHO; SASSERON, 2015).
No ENCI, a investigação pode se iniciar a partir da proposição de um
problema, sendo a resposta desconhecida do aluno (CARVALHO, 2013; LEÓN,
1999; ZÔMPERO; FIGUEIREDO; MELLO, 2013; ZOMPERO; LABURÚ, 2011;
ZANON; FREITAS, 2007). A investigação do problema pelo aluno desencadeará
inicialmente o levantamento de hipóteses que expliquem tal situação conflitante. A
interação entre os alunos se inicia quando eles se unem a fim de formular hipóteses
para a resolução da questão ou do problema (ZÔMPERO; FIGUEIREDO; MELLO,
2013).
Após a fase de elaboração de hipóteses, os alunos podem iniciar o momento
de coleta de dados. No ENCI, a investigação pode levar ao desenvolvimento de um
experimento ou a uma pesquisa bibliográfica, com a finalidade de resolver essa
situação conflitante gerada (SASSERON, 2015). Comumente, as pessoas associam
investigação somente com atividades práticas que são experimentais e acabam
imaginando que o ensino por investigação é restrito a essas atividades (MUNFORD;
LIMA, 2007). No entanto, essa é uma ideia equivocada, ou seja, o problema pode
desencadear a condução de um experimento prático ou um problema teórico, onde a
manipulação será de dados pesquisados na literatura, na internet, no livro didático
trazido pelo professor, ou outra fonte de pesquisa (LEÓN, 1999).
Carvalho (2013) afirma que os problemas não experimentais visam a
introduzir os estudantes nas diversas linguagens da Ciência, indo ao encontro das
ideias de Lemke (1997). Em investigações teóricas, os alunos utilizam dados

30
descritivos, que podem ser oriundos de experimentos realizados pelos cientistas, e
tais dados teóricos podem ser levados à sala de aula pelo professor ou pesquisado
pelos alunos (CARVALHO, 2013). Quando os alunos relacionam dados de um
fenômeno já investigado com suas hipóteses, é desejado que eles articulem seus
conhecimentos àqueles já sistematizados por meio da pesquisa (ZÔMPERO;
FIGUEIREDO; MELLO, 2013).
Quanto aos problemas experimentais, não é recomendável que as
atividades experimentais se restrinjam ao teste de conhecimento, ou simplesmente
em transmitir conteúdos científicos e testar teorias (ROSA; PEREZ; DRUM, 2007).
Tais atividades, conforme já salientamos, devem possibilitar a observação de
fenômenos, formulação de hipóteses, interação entre alunos, discussão e formação
de atitudes (ROSA; PEREZ; DRUM, 2007). É importante que o professor que tenha
uma postura investigativa desafie seus alunos, para que eles possam refletir a partir
da experiência realizada (ZÔMPERO; PASSOS; CARVALHO, 2012).
Do contrário, será realizada apenas uma atividade que é conhecida na
literatura como investigação “receita de bolo” (GODOY; SEGRRA; MAURO, 2014).
Em tais atividades, os alunos apenas seguem um protocolo pré-determinado pelo
professor, ou seja, cumpre um passo a passo conduzido por um protocolo pré-
elaborado, com a intenção e o objetivo de completar mecanicamente o experimento
e nem sempre entendem com profundidade aquilo que foi realizado (BAYRAM et al.,
2013).
Outra afirmação questionável é a de que, no ensino por investigação, só há
atividades investigativas com problemas abertos, tendo o aluno autonomia total em
todos os momentos do processo (MUNFORD; LIMA, 2007). Segundo as autoras, há
momentos em que os alunos já estão mais acostumados com tais atividades e o
professor pode dar-lhes mais autonomia. Contudo, há classes nas quais os alunos
não conseguirão desenvolver as atividades se o professor as implementar com um
problema totalmente aberto, neste caso, o problema fechado é uma opção.
Ademais, após a resolução do problema, é importante a aplicação de uma
atividade de sistematização do conhecimento construído pelos alunos. Em tal
atividade, o problema inicial é retomado e discutido em grupo, comparando as
hipóteses que tinham inicialmente com o conhecimento adquirido. É o momento em

31
que pode ocorrer “a passagem da ação manipulativa para a ação intelectual”
(CARVALHO, 1997).
Em suma, conforme foi apresentado, as atividades investigativas podem ser
implementadas por diferentes caminhos, no entanto, é importante adequar a
estrutura da sequência didática à faixa etária dos alunos (CARVALHO, 1997;
GOUW; FRANZOLIN; FEJES, 2013; JUNIOR et al., 2012; LAMONATO E PASSOS,
2012; ZANON E FREITAS, 2007;).
Referente à avaliação em atividades investigativas, os modelos avaliativos
devem ser diferentes daquelas provas ou exercícios habituais e tradicionais, pois é
suposto que tais professores tiveram uma formação para implementar AIs, assim
eles planejam sua avaliação introduzindo mudanças, a fim de serem mais coerentes
com essa forma nova de trabalho inovador (ALONSO; GIL; MARTÍNEZ
TORREGROSA, 1992). Os autores anteriormente citados afirmam que tais
professores não devem avaliar apenas conceitos memorizados, pois as AIs podem
favorecer também o desenvolvimento de procedimentos e valores, e, não
necessariamente, estão focadas apenas na aprendizagem de conceitos, apesar
deles serem importantes.
Para despertar a natureza investigativa nos alunos, é necessário criar
condições para que as situações do cotidiano sejam vistas com um olhar
problematizador e crítico. Deste modo, os alunos podem entrar em contato com os
conteúdos que são abordados em sala e perceber que há possibilidade de
investigação dentro do espaço escolar, entendendo que aqueles conteúdos
apresentados não são verdades absolutas ou conteúdos acabados (CAPECCHI,
2013).
Por fim, uma atividade investigativa é coerente quando proporciona o
desenvolvimento de habilidades que vão ao encontro do objetivo proposto. Logo, se
uma determinada atividade investigativa visa a trabalhar competências científicas,
como a capacidade de elaborar a metodologia da atividade, então, na atividade,
deve-se conter abertura para que os alunos elaborem a metodologia (GODOY;
SEGRRA; MAURO, 2014).
1.4.5 Importância da implementação do ensino de Ciências por investigação
com os estudantes

32
Na literatura científica, há diversas pesquisas que evidenciaram a
importância e os aspectos positivos do ensino de Ciências por investigação (ABD-
EL-KHALICK et al., 2004; BYBEE, 2000; CARVALHO; GIL-PERÉZ, 1993;
CARVALHO et al., 2013; COLOMBO JUNIOR et al., 2012; GOUW; FRANZOLIN;
FEJES, 2013; MUNFORD; LIMA, 2007; MINSTRELL; VAN ZEE, 2000; WHEELER,
2000, entre outros).
Amaral, Garrison e Klentschy (2002) evidenciam, em sua investigação, a
importância do ENCI no desenvolvimento da escrita, leitura e da compreensão
matemática dos estudantes. O ensino por investigação é importante, pois tem
potencial para o desenvolvimento da capacidade dos alunos de resolver incertezas
(SPENCER; WALKER, 2011). Afinal, ensinar as crianças a fazer e responder
questões é importante para que elas possam aprender a falar e raciocinar de
maneira eficaz (GILLIES et al., 2014).
Para dar um toque investigativo nas atividades escolares, é necessária uma
mudança de prioridades (LEÓN, 1999). Segundo o autor, enquanto nos métodos de
ensino tradicionais há uma ênfase quase que exclusiva nos conteúdos conceituais,
as propostas investigativas possuem a possibilidade de se focarem no
desenvolvimento de capacidades gerais do indivíduo, aprendizagem de conteúdos
conceituais, atitudinais e procedimentais. Por isso, não serão trabalhados, todo o
tempo, conteúdos conceituais e fatos comuns a um currículo tradicional.
Pesquisas apontam a eficácia do ensino por investigação no
desenvolvimento de habilidades científicas nos alunos (ABD-EL-KHALICK et al.,
2004; GODOY; SEGRRA; MAURO, 2014; ŞIMŞEK; KABAPINAR, 2010). Exemplos
de habilidades científicas podem ser: o reconhecimento de problemas que geram
uma investigação; a formulação, comunicação e defesa de hipóteses; e a proposição
de modelos e explicações que justificam as hipóteses (ABD-EL-KHALICK et al.,
2004). Quando o professor ensina os alunos a utilizar habilidades científicas,
também são desenvolvidos conteúdos que os alunos utilizarão em suas vidas
(ERGÜL et al., 2011). Por exemplo, é útil aprender a pensar logicamente e resolver
problemas, pois eles terão que resolver problemas em suas vidas.
O ensino de Ciências por investigação pode ampliar as capacidades
cognitivas dos alunos (GRALA; MOREIRA, 2007). Com uma ideia similar, Leite,
Rodrigues e Magalhães Júnior (2015) defendem que, com o ENCI, os alunos podem

33
ser agentes ativos na construção de seu próprio conhecimento. Isso acontece
quando o aluno entra em contato com um problema em que há necessidade de
investigação para solucioná-lo, interagindo com os professores e seus colegas, para
formular hipóteses a fim de resolver a pergunta de investigação.
Para Machado e Sasseron (2012, p.31), a pergunta de investigação é um: "
[…] instrumento dialógico de estímulo à cadeia enunciativa. Sendo assim usado com
propósito didático dentro da estória da sala de aula para traçar e acompanhar a
construção de um significado e um conceito". Então, entendemos a pergunta como
instrumento que serve para estimular um processo argumentativo e o ENCI pode
auxiliar os alunos no desenvolvimento desse processo.
De igual modo, diversas pesquisas evidenciam a importância do ensino de
Ciências por investigação na aprendizagem de conteúdos conceituais e construção
de conhecimento (ANDERSON, 2002; AMARAL; GARRISON; KLENTSCHY, 2002;
LIMA; DAVID; MAGALHÃES, 2008; MALHEIRO; FERNANDES; MINNER; LEVY;
CENTURY, 2010, entre outros). Além disso, as atividades investigativas têm um
potencial inovador e, com isso, possibilitam o trabalho em grupos, pesquisas e
potencializam as aprendizagens mais amplas com significado para o aluno
(MALHEIRO; FERNANDES, 2015).
Outras pesquisas evidenciaram a importância do ensino de Ciências por
investigação nas atitudes relacionadas à Ciência (BRITO; FIREMAN, 2016;
HOFSTEIN; LUNETTA, 2004); no desenvolvimento da capacidade de resolução de
problemas (CARVALHO, 1997); na aprendizagem de professores e alunos
(LAMONATO; PASSOS, 2012); na mudança de concepções dos professores dos
Anos Iniciais do Ensino Fundamental quanto ao ensino de Ciências (GODOY;
SEGRRA; MAURO, 2014; VAN ZEE et al., 2005); no desenvolvimento da
argumentação (COLOMBO JUNIOR et al., 2012); e das interações discursivas dos
alunos dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental (ZANON; FREITAS, 2007).
1.4.6 Possibilidades e desafios na implementação de atividades investigativas
Resultados obtidos por meio de pesquisas empíricas demonstram que há
possibilidade de trabalhar o ENCI nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Foram
encontrados pesquisadores trabalhando atividades investigativas nesse nível de
escolarização ligados à conhecimentos da área da Biologia (MEIRELES, et al., 2014;
SILVEIRA et al., 2014; SPENCER; WALKER, 2011), da Física (AZEVEDO et al.,

34
2008; CAMPOS et al., 2012; CARVALHO et al., 2013; RODRIGUES; PINHEIRO,
2012) e da Química (CUEVAS et al., 2005).
Há pesquisadores que tiveram o interesse de investigar as interações dos
professores com as atividades investigativas em diferentes aspectos (AZEVEDO,
2008; AZEVEDO, 2013; BENETTI; RAMOS, 2013; COLETO, 2007; GABINI; DINIZ,
2012; GOUW; FRANZOLIN; FEJES, 2013; ZOMPERO; FIGUEIREDO, 2013). Tais
pesquisas se relacionam intimamente com o presente trabalho, pois evidenciam
elementos como possibilidades e desafios na implementação de atividades
investigativas.
Essas investigações evidenciaram algumas possibilidades na
implementação das AIs com alunos dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental, tais
como a possibilidade de: explorar concepções prévias dos alunos (GABINI; DINIZ,
2012); trabalhar com observação de fenômenos e formulação de hipóteses
(AZEVEDO, 2008; GABINI; DINIZ, 2012); desenvolver a capacidade de resolver
problemas nos alunos (AZEVEDO, 2008; AZEVEDO, 2013; GABINI; DINIZ, 2012);
motivar a aprendizagem discente (BENETTI; RAMOS, 2013; GABINI; DINIZ, 2012;
ZÔMPERO; FIGUEIREDO; MELLO, 2013); fomentar as interações argumentativas
em sala de aula (AZEVEDO, 2008; MONTEIRO; SANTOS; TEIXEIRA, 2007);
possibilitar trabalho colaborativamente ou em grupo (AZEVEDO, 2008); desenvolver
habilidades procedimentais nos alunos (AZEVEDO, 2008); trabalhar com produção
de textos (AZEVEDO, 2008; ZÔMPERO; FIGUEIREDO; MELLO, 2013); relacionar a
atividade com conteúdos estudados anteriormente (AZEVEDO, 2013); possibilitar o
manuseio de dados e tomar consciência do que foi realizado (AZEVEDO, 2013);
além de possibilitar apropriação e compreensão de conceitos científicos (AZEVEDO,
2013).
Há pesquisas que evidenciam a aplicabilidade das atividades investigativas
em diferentes modalidades didáticas: aulas práticas em laboratório ou com material
de fácil acesso, como cd’s, mangueira, espelhos, entre outros (AZEVEDO et al.,
2008); atividades utilizando escrita de textos e desenhos (CAMPOS et al., 2012);
construção de maquetes e elementos da Ciência e Tecnologia (RODRIGUES;
PINHEIRO, 2012); e aulas práticas investigando o comportamento animal
(SILVEIRA et al., 2014).

35
A despeito das possibilidades já evidenciadas, pesquisas apontam que o
ensino de Ciências por investigação é utilizado raramente nas aulas de Ciências
(COLOMBO JUNIOR et al., 2012; MATOS; VALADARES, 2001; ROSA; PEREZ;
DRUM, 2007; TRIVELATO; TONIDANDEL, 2015; ZOMPERO; LABURÚ, 2011). Essa
baixa frequência de implementação das atividades investigativas pelos professores
pode se dar pelos desafios enfrentados por tais docentes ao aplicar essas
atividades. Rodríguez e León (1995) afirmam que, de fato, há muitos problemas e
obstáculos ao implementar o ensino de Ciências por investigação.
O fator tempo pode ser um desafio na implementação de atividades práticas
com uma abordagem investigativa que possua uma duração longa (CARVALHO,
2010). A autora afirma que algumas delas podem durar muito tempo e podem ser
um problema quando o professor tem poucas aulas semanais. Logo, o professor
deve fazer a seleção das atividades com muita clareza. Isso vai ao encontro das
ideias de Hodson (1994), que também afirma que quando envolve experimentação,
em alguns casos, é preciso investir muito tempo, energia e recursos. Contudo, essas
afirmações podem ser relativizadas, pois as AIs experimentais podem ser realizadas
utilizando materiais de baixo custo em uma sala de aula adaptada.
Além do mais, outro desafio é formular orientações aos professores para que
eles possam intermediar as atividades investigativas com o objetivo de gerar
argumentos válidos em seus alunos, no caso, argumentação baseada em
conhecimentos produzidos pela Ciência. Alake-Tuenter et al. (2012) e Munford e
Lima (2007) apontam que há ambiguidade relacionada a quais são as competências
necessárias para que os professores possam ensinar utilizando essa modalidade
didática.
Godoy, Segrra e Mauro (2014) afirmam que, mesmo tendo acontecido
consideráveis mudanças nos documentos oficiais que regem a educação a nível
nacional em seu País, ainda há desigualdade entre os resultados das pesquisas, os
documentos curriculares e o que de fato acontece na sala de aula. Por isso, as
autoras reforçam a importância de produzir ações para a formação docente que
possam trazer contribuições e diminuir os desafios que os professores enfrentam
nos Anos Iniciais de escolarização na Argentina.
Em suma, as pesquisas revelaram que é um desafio, na implementação de
atividades investigativas por professores dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental:

36
aproveitar e ouvir o discurso das crianças no momento da discussão geral do
problema em uma AI e implementar atividades investigativas que vão ao encontro
dos pressupostos construtivistas (MONTEIRO; SANTOS; TEIXEIRA, 2007); conciliar
teoria e prática em sala de aula, a insegurança quanto ao conteúdo específico, a
falta de espaço físico adequado, a falta de materiais disponíveis e o tempo de aula
em detrimento da quantidade de conteúdo programado (BENETTI; RAMOS, 2013);
Além disso, foram evidenciados como desafios: iniciar e elaborar sequências
didáticas envolvendo atividades investigativas (GOUW; FRANZOLIN; FEJES, 2013);
a formação inicial dos professores (GODOY; SEGRRA; MAURO, 2014; GOUW;
FRANZOLIN; FEJES, 2013, ROSA; PEREZ; DRUM, 2007; ZOMPERO;
FIGUEIREDO, 2013); favorecer o envolvimento dos estudantes em AIs (ZOMPERO;
FIGUEIREDO, 2013); escolher e/ou conduzir as atividades investigativas
(MONTEIRO; SANTOS; TEIXEIRA, 2007; ZOMPERO; FIGUEIREDO, 2013);
proporcionar uma visão coerente da natureza da Ciência e fomentar as interações
argumentativas (MONTEIRO; SANTOS; TEIXEIRA, 2007).
Anderson (1996), em um estudo de caso realizado na década de 90,
encontrou dificuldades na implementação do ensino por investigação e categorizou
tais elementos em três categorias de dimensões: técnica, política e cultural. A
dimensão técnica diz respeito ao conhecimento do professor e dos desafios que ele
enfrenta em seu cotidiano, com os alunos e seus colegas de trabalho, como por
exemplo, a capacidade limitada do professor para ensinar em determinado modelo,
dificuldades com avaliação, dificuldade para trabalhar em grupo, alunos que não
conseguem aprender ou apresentam dificuldade.
A dimensão política inclui desafios que estão além da sala de aula, da
responsabilidade do professor. São dimensões relacionadas à autoridade, ao poder
e à influência, como: os serviços limitados prestados à educação; a ausência de
uma estrutura física importante para o ensino/aprendizagem; a resistência dos pais;
conflitos não resolvidos entre professores; falta de recursos; questões de
negociação e resolução de conflitos, como as relações entre professor-professor ou
professor-equipe gestora, relação dos professores com os parentes; entre outros
(ANDERSON, 1996).
A dimensão cultural, segundo o autor, possivelmente é a mais importante.
Diz respeito às crenças, valores e normas da escola ou que o professor pode atribuir

37
a alguma coisa, como por exemplo, a supervalorização de um determinado método
em detrimento de outro ou a supervalorização do livro didático (ANDERSON, 1996).
Percebe-se que as atividades investigativas já foram exploradas por
pesquisadores em alguns aspectos. Todavia, diante da complexidade do fenômeno,
a presente pesquisa procura contribuir com a literatura, ampliando o corpus de
investigação, investigando as possibilidades e os desafios enfrentados pelos
professores dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental ao implementarem atividades
investigativas com seus alunos.

38
“O professor que desperta entusiasmo em seus
alunos conseguiu algo que nenhuma soma de
métodos sistematizados, por mais corretos que
sejam, pode obter”.
John Dewey

39
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
O objetivo da presente pesquisa é investigar as possibilidades apresentadas
e os desafios enfrentados na práxis de professores, dos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental, em suas tentativas de implementação de atividades investigativas no
ensino de Ciências.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Investigar as possibilidades e os desafios relatados pelos professores dos
Anos Iniciais do Ensino Fundamental registrados em um formulário de
concepções prévias;
 Realizar um trabalho colaborativo com professores dos Anos Iniciais do
Ensino Fundamental, participantes de um curso de formação continuada, a
fim de evidenciar possibilidades e desafios na implementação das atividades
investigativas;
 Investigar a prática pedagógica de três professoras atuantes nos Anos Iniciais
do Ensino Fundamental e acompanhar suas aulas de Ciências, a fim de alçar
possibilidades e desafios enfrentados por tais docentes ao implementarem
atividades investigativas com seus alunos.

40
"Professor não é o que ensina, mas o que
desperta no aluno a vontade de aprender".
Jean Piaget

41
3 METODOLOGIA
3.1 NATUREZA DA PESQUISA
Referente à natureza dessa investigação, é possível considerá-la como uma
pesquisa qualitativa. Em tais pesquisas, é comum ter o ambiente natural como fonte
de dados, em nosso caso, a escola, e o pesquisador como instrumento chave na
investigação (LUDKE; ANDRÉ, 1986). No que diz respeito aos dados, eles foram
coletados por meio de diversos instrumentos de coleta e são predominantemente
descritivos.
Teve-se aqui, uma preocupação maior com o processo em relação ao
produto. A atenção do pesquisador se voltou ao significado que as pessoas davam
às coisas e, no momento de análise dos dados, o processo foi indutivo e baseado
em referenciais teórico-metodológico (LUDKE; ANDRÉ, 1986). Quanto ao papel do
pesquisador referente aos dados, estamos de acordo com Michel (2009) quando ele
afirma que: "Na pesquisa qualitativa, o pesquisador participa, compreende e
interpreta” (MICHEL, 2009, p. 37).
Por fim, foi realizada uma pesquisa mista, utilizando-se também de dados
quantitativos, pois estes são recursos importantes na compreensão de dados
qualitativos. Por isso, consideramos a presente investigação como uma pesquisa
mista, onde há uma predominância de procedimentos de coleta e análise de dados
da pesquisa qualitativa.
3.2 SÍNTESE DA METODOLOGIA UTILIZADA
A fim de investigar as possibilidades e desafios das atividades investigativas,
foi realizada uma pesquisa empírica, subsidiada por uma diversidade de
procedimentos de coleta de dados provenientes de instrumentos de avaliação de um
projeto de formação continuada de professores. Foram eles: respostas alçadas em
um formulário de concepções prévias (vide anexo A); entrevista semiestruturada
(vide apêndice C); transcrições de videogravações do curso de formação continuada
(vide apêndice B); observação em campo das aulas de Ciências de três professoras
dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental e planejamentos semanais e anuais de
uma professora. A seguir, será apresentado um resumo da metodologia (quadro 1)
e, posteriormente, será realizada uma explicação mais detalhada de tais elementos.

42
Quadro 1 – Síntese da metodologia e dos instrumentos de coleta de dados.
INSTRUMENTOS
DE COLETA DE
DADOS
CONTEXTO PRINCIPAIS
METODOLOGIAS
N°. DE
PROFESSORES
PARTICIPANTES
TEMPO
DA
COLETA
DE
DADOS
Questionário online de
concepções prévias.
Seleção do
curso de
formação
continuada.
Análise quantitativa e
análise de conteúdo.
20 -
Videogravação
realizada durante o
curso de formação
continuada. Curso de
formação continuada.
Curso de
formação
continuada.
Pesquisa colaborativa e
7 4 meses
(abril-julho).
Entrevistas
semiestruturadas e
observações no campo
com registros.
Estudo de casos
múltiplos.
Estudo de caso,
pesquisa colaborativa e
3 6 meses
(abril-
outubro).
PERÍODO TOTAL
DE COLETA
6 meses
Fonte: dados da pesquisa
3.3 INSTRUMENTOS DE COLETA DE DADOS
3.3.1 Questionário de concepções prévias
Outro instrumento de coleta de dados utilizado foi o questionário de
avaliação das concepções prévias (vide anexo A) do curso de formação continuada
citado acima. O curso de formação (que será mais bem detalhado no tópico 3.3.2)
tinha como público alvo professores atuantes nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental, e visava a discutir com as cursistas aspectos teóricos e práticos das
atividades investigativas e do ensino de Ciências por investigação.
O questionário utilizado foi elaborado pela formadora da oficina de formação
continuada para fins de seleção e, como nele o professor evidenciava elementos
que indicam desafios na implementação, foi utilizado também na análise desta
pesquisa. O questionário pode ser encontrado na íntegra nos anexos (anexo A).
Nele o professor respondia diversas perguntas pessoais e relativas às atividades
investigativas.
Não analisamos todas as questões do formulário de concepções prévias,
pois, para essa pesquisa, é importante analisar apenas aquelas perguntas que
diziam respeito a desafios e possibilidades na implementação de AIs na práxis dos

43
professores dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Ao total, foram utilizadas as
respostas de 20 cursistas selecionados para o curso.
Foram utilizadas, para a análise dos dados, as seguintes questões do
formulário de concepções prévias: (3) Existe algum fator que impediu você de
realizar mais atividades investigativas?; (4) Cite 3 exemplos de atividades
investigativas que você já trabalhou com os estudantes; e (6) Em qual nível de
Ensino você atua como professor?
Na questão (3), foi realizada uma análise de conteúdo a fim de evidenciar os
desafios que os professores enfrentaram em suas tentativas de implementação de
atividades investigativas anteriormente ao curso de formação. Na questão (4) o
objetivo foi evidenciar o que os professores já conseguiam colocar em prática,
verificando as possibilidades de implementação. E na questão (6) procuramos
informações a respeito do nível de escolarização nos quais os docentes lecionavam.
3.3.2 Transcrição dos encontros do curso de formação continuada
Foram utilizados dados oriundos de instrumentos de avaliação de um curso
de formação continuada intitulado: Oficina Pedagógica – ensinando Ciências com
atividades investigativas. Este foi um curso de extensão universitária ministrado pela
docente coordenadora do GPEnCiBio (Grupo de Pesquisa em Ensino de Ciências e
Biologia), que recebeu apoio e financiamento da Pró-reitora de Extensão da
Universidade Federal do ABC (UFABC). Para o curso, 37 interessados se
inscreveram, 20 foram selecionados para participar do processo formativo e estes
últimos foram os sujeitos investigados na presente pesquisa.
As cursistas eram professoras atuantes nos Anos Iniciais do Ensino
Fundamental ou profissionais que trabalhavam com tal nível de ensino em um
município da região metropolitana de São Paulo. Tais encontros formativos tinham o
objetivo de propiciar aos professores subsídios para trabalhar com atividades
investigativas no ensino de Ciências, abordando aspectos teóricos e metodológicos
das atividades investigativas e discutindo as possibilidades e os desafios.
Foram utilizadas as transcrições do segundo ao quinto encontro do curso de
formação (vide apêndice B). No primeiro encontro, foi realizada uma discussão
sobre a natureza das atividades investigativas, sua importância e as diferenças entre
um experimento investigativo e um simplesmente demonstrativo. As cursistas
participaram de algumas atividades experimentais e analisaram as diferenças e os

44
aspectos que as caracterizam enquanto investigativas. Além de observarem os
níveis diferenciados de participação e autonomia dos alunos dentro de cada
proposta.
Ao final deste encontro, a formadora encorajou as cursistas a
implementarem atividades investigativas com seus alunos e, a partir do segundo
encontro, elas discutiam a respeito dos desafios e das possibilidades que haviam
enfrentado em sua prática. Esperava-se que, nestes momentos formativos, os
professores trouxessem os relatos da aplicação da atividade investigativa sobre o
desenvolvimento da Drosophila melanogaster2
, ou de outras atividades
investigativas realizadas.
Em suma, nos outros encontros do curso de formação, a formadora sempre
retomava a discussão de aspectos teóricos das atividades investigativas e, para
ampliar o repertório de ideias das cursistas, realizava algumas atividades
investigativas com elas. A formadora sempre dava espaço para as cursistas
contarem sobre os resultados de sua implementação de atividades investigativas
com os seus alunos dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental e estes relatos
serviram como dados para a presente pesquisa.
A fim de manter o sigilo dos sujeitos envolvidos neste trabalho, os
professores são mencionados na análise e discussão dos dados como professor 1
(P1), professor 2 (P2) e assim consecutivamente. Os alunos desses professores
serão identificados, por exemplo, como aluno 1 ou A1. A docente que ministrou o
curso de formação foi identificada como formadora e o mestrando que desenvolve a
presente pesquisa foi identificado como pesquisador. O quadro 2 demonstra os
objetivos do curso em cada encontro
2
A atividade da Drosophila melanogaster, ou mosca-das-frutas, foi proposta pela formadora
para que as cursistas realizassem em casa ou com seus alunos. Nela, seria investigado o
desenvolvimento da mosca em um recipiente com banana.

45
Quadro 2 - Objetivos do curso de formação.
Encontro Objetivos
1° encontro  Compreender o que são atividades investigativas no ensino de
Ciências.
 Refletir sobre a importância das atividades investigativas para a
formação dos alunos.
 Compreender que existem diferentes possibilidades de atividades
investigativas.
 Conhecer, vivenciar e experimentar as atividades investigativas
favorecendo a construção de um repertório de possibilidades.
2° encontro  Conhecer, vivenciar e experimentar as atividades investigativas
 Discutir sobre as possibilidades e desafios enfrentados na
implementação de atividades investigativas.
 Discutir a respeito das possibilidades de autonomia discente em
diversas atividades investigativas.
 Elaborar uma atividade investigativa em grupo.
 Discutir e relembrar os principais tópicos abordados na aula
anterior.
3° encontro  Conhecer, vivenciar e experimentar as atividades investigativas,
 Discutir sobre tentativa e erro em atividades investigativas.
4° encontro  Conhecer, vivenciar e experimentar as atividades investigativas,
 Realizar uma atividade metacognitiva sobre as discussões
realizadas anteriormente.
 Compreender como modificar atividades investigativas fechadas
para torná-las mais abertas.
5° encontro  Conhecer, vivenciar e experimentar as atividades investigativas
favorecendo a construção de um repertório de possibilidades
 Perceber o livro didático adotado pela escola como uma possível
fonte de atividades investigativas.
 Relembrar os principais tópicos abordados durante o curso:
o Relação entre atividades investigativas e a compreensão
dos alunos sobre questões da natureza da Ciência.
o Atividades investigativas em fontes bibliográficas.
o Desenvolvimento de conteúdos conceituais, procedimentais
e atitudinais.
Fonte: formadora.
As oficinas aconteceram em cinco encontros quinzenais, entre abril e julho
de 2015 e, em suma, 7 cursistas participaram do curso com uma maior frequência e

46
foram analisados os dados desses professores. É importante ressaltar que, apesar
dessa pesquisa utilizar os dados de avaliação do curso, o objetivo não era
necessariamente investigar os resultados dele na prática dos professores, apesar de
algumas inferências terem sido possíveis durante a análise dos dados. Nossa
preocupação era realmente a de verificar as possibilidades e desafios da
implementação das AIs sem restringir seus dados aos resultados do curso,
utilizando, inclusive, o questionário de concepções prévias das cursistas como fonte
de dados.
3.3.3 Estudo de caso com três professoras selecionadas do curso
Além dos dados oriundos do curso de formação e do questionário de
concepções prévias, foram utilizados os dados provenientes do acompanhamento
das práticas de três cursistas em suas escolas e de entrevistas realizadas com tais
docentes. Assim como os outros dados utilizados, esses também eram instrumentos
de avaliação do curso de extensão. Com o acompanhamento das três cursistas, foi
possível realizar um estudo de casos múltiplos. Os critérios para a seleção de tais
professores foi: estar atuando na rede pública, estar atuando nos Anos Iniciais do
Ensino Fundamental e participar do curso de formação supracitado.
O pesquisador condutor dessa pesquisa realizou visitas semanais nos
primeiros meses e quinzenais nos últimos meses – somente durante as aulas de
Ciências – de abril a outubro, nas escolas dessas três professoras dos Anos Iniciais
do Ensino Fundamental. Ao todo, as visitas foram efetivadas durante seis meses. As
transcrições das entrevistas realizadas com as professoras (apêndice C) e o perfil
das três docentes (apêndice A) encontram-se nos apêndices. Em tais
acompanhamentos, a intenção foi observar na prática as possibilidades e desafios
das professoras ao implementarem as atividades investigativas.
Durante as visitas nas escolas, o pesquisador não apenas observava a
prática, pois aconteceram alguns momentos em que as professoras faziam
perguntas ou solicitavam ajuda ao pesquisador. Era realizado o auxílio solicitado
pela docente e aquele pedido de ajuda indicava, para o pesquisador, um possível
desafio. Os dados coletados nas escolas foram registrados em um caderno de

47
campo3
. Além das visitas, foram solicitados alguns documentos de planejamento das
professoras para investigação, tais como planejamento anual, semanários e planos
de aula. A P7 disponibilizou tais documentos.
Conforme mencionado anteriormente, foram realizadas duas entrevistas
(semiestruturadas) com cada professora envolvida no estudo de casos múltiplos
(vide apêndice C). Em tais entrevistas, a intenção era evidenciar, a partir do relato
das professoras, elementos que indicassem as possibilidades e os desafios
enfrentados na implementação de atividades investigativas. As entrevistas estão
localizadas na íntegra nos apêndices (apêndice C). Na primeira entrevista, utilizou-
se as questões: (1) Como foram as atividades investigativas que você implementou
no ano anterior?; e (3) Quais possibilidades e desafios você enfrentou ao
implementar tais atividades investigativas?.
Na segunda entrevista, foram utilizadas todas as oito questões para a
análise dos dados (vide apêndice C). Havia questões que não eram utilizadas na
análise dos dados – como a questão 2 da primeira entrevista – pois estas não
traziam dados de desafios e possibilidades na implementação, principal objetivo
desta pesquisa realizada. Mesmo que a pergunta respondida pela docente trouxesse
outras informações, nosso objetivo era identificar nas respostas possibilidades e
desafios na implementação de AIs e também identificar o perfil das professoras.
Foi realizado uma entrevista antes de o pesquisador iniciar as visitas à
escola e outra após o término do acompanhamento. O objetivo era alçar elementos
de avaliação para o curso de formação e dados que não eram possíveis de ser
coletados na dinâmica da sala de aula.
3.4 REFERENCIAIS TEÓRICO-METODOLÓGICOS
A presente pesquisa é suportada por meio de dados oriundos de diversas
fontes e, por isso, optou-se por não utilizar apenas um referencial teórico-
metodológico para não ficarmos limitados por procedimentos metodológicos
engessados. Em determinados aspectos, a presente pesquisa possui características
3
O caderno do pesquisador original foi furtado (B.E.O. 1173088/2015) junto com alguns outros
objetos pessoais. Por isso, como alternativa foi realizada uma reconstrução dos registros a
partir da rememorização de todos os eventos relembrados pelo mestrando que desenvolveu
essa pesquisa. O fato de as observações terem sido recentes permitiu o resgate de grande
parte dos pontos principais observados, possibilitando que estes meses intensos de coleta de
dados não ficassem totalmente perdidos e seus dados pudessem ser cotejados com os
demais coletados durante a pesquisa.

48
de um estudo de casos múltiplos e, em outros, se caracteriza como uma pesquisa
colaborativa. Por isso, posteriormente será realizada uma discussão que evidenciará
em quais pontos a presente pesquisa se aproxima de uma pesquisa colaborativa e
de um estudo de casos múltiplos.
Para a análise dos dados qualitativos, foram utilizadas as contribuições
referentes à análise de conteúdo (BARDIN, 2011; OLIVEIRA et al., 2003) e
elementos da análise qualitativa de dados apresentados por Marshall e Rossman
(2002), por serem métodos de análise que permitem ao pesquisador reconhecer os
significados do material, expresso por meio da fala de sujeitos e/ou objetos de
estudo.
3.4.1 Estudos de casos múltiplos
Consideramos a presente pesquisa como um estudo de casos múltiplos,
pois ela possui características que a aproximam desse referencial teórico-
metodológico, já que foi realizada a investigação com três professoras atuantes nos
Anos Iniciais do Ensino Fundamental. Um estudo de caso possibilita uma
investigação que conserva propriedades holísticas e significativas de algo que
aconteceu em algum momento específico (YIN, 2005). Segundo Yin (2005) outra
característica importante do estudo de caso é a possibilidade de trabalho com
evidências oriundas de diversas fontes, tal como foi o caso da presente pesquisa, na
qual foram utilizados os documentos de planejamento dos professores envolvidos,
entrevistas semiestruturadas, observações na escola, transcrições das oficinas de
formação, formulários de concepções prévias, entre outros.
Em suma, o estudo de caso é um método empírico, onde é investigado
determinado fenômeno contemporâneo e que acontece em um determinado
contexto da vida real (YIN, 2005). Outra característica que o autor aponta é a
possibilidade de os estudos de casos envolverem evidências qualitativas e
quantitativas, como na presente pesquisa, na qual foram utilizados métodos de
estatística simples a fim de quantificar e evidenciar a frequência de categorias
provenientes de dados qualitativos.
Os estudos de casos têm sido alvo de algumas críticas há anos, por aqueles
que desconfiam de sua precisão, a objetividade e o rigor científico do método e dos
pesquisadores que o utilizam (YIN, 2005). O rigor é considerado, pelo autor, como
uma das maiores preocupações dessas pesquisas, por isso foi evitado qualquer tipo

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