Como trabalhar a investigação científica na escola?

A investigação científica envolve criatividade, curiosidade, disciplina, colaboração, pensamento crítico e muitas outras habilidades. Ela também faz parte do dia a dia dos cientistas e da história da humanidade. Por isso, sua presença na escola é tão importante. 

A própria Base Nacional Comum Curricular (BNCC) aborda a necessidade de estimular a investigação na escola. Então, para ajudá-lo a cumprir essa missão, explicaremos neste artigo o que é investigação científica e como trabalhá-la na prática. Vamos lá?

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O que é investigação científica?

A investigação científica é um tipo de indagação sobre o mundo que utiliza métodos científicos para compreender um assunto ou resolver um problema. São exemplos de métodos científicos:

• a observação;
• a experimentação;
• a comparação;
• a formulação de perguntas;
• a elaboração de hipóteses;
• a coleta de dados;
• a pesquisa bibliográfica.

Os passos de uma investigação científica, de acordo com o filósofo John Dewey, são as seguintes:

1. Situação indeterminada de dúvida;

2. Constituição de um problema a ser investigado;

3. Determinação da solução ou possibilidade de solução (hipótese) para o problema;

4. Raciocínio, ou seja, desenvolvimento das implicações da hipótese;

5. Verificação da hipótese, por meio da observação e experimentação. 

Assim, percebemos que a investigação científica busca compreender a realidade e resolver problemas do cotidiano, utilizando certas metodologias para testar a veracidade das afirmações.

“A investigação é entendida como uma atividade básica da ciência, procurando questionar e analisar a realidade. É a pesquisa que alimenta a atividade de ensino e a atualiza perante a realidade do mundo.”

José Vilelas

O que a BNCC fala sobre isso?

Um dos objetivos da Educação Básica, segundo a Base Nacional Comum Curricular (BNCC), é estimular a investigação científica. Leia abaixo a segunda competência geral da BNCC:

“Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências, incluindo a investigação, a reflexão, a análise crítica, a imaginação e a criatividade, para investigar causas, elaborar e testar hipóteses, formular e resolver problemas e criar soluções (inclusive tecnológicas) com base nos conhecimentos das diferentes áreas.”

Esse direcionamento é reforçado nas competências específicas de Matemática, Ciências da Natureza e Ciências Humanas. 

No Ensino Médio, é esperado que os alunos aprendam a “identificar problemas, formular questões, identificar informações ou variáveis relevantes, propor e testar hipóteses, elaborar argumentos e explicações, escolher e utilizar instrumentos de medida, planejar e realizar atividades experimentais e pesquisas de campo”.

Como incentivar a investigação científica na escola?

Para dar lugar à investigação científica na escola, é preciso diminuir o foco em aulas expositivas, que demonstram conceitos científicos, e aumentar a quantidade de atividades experimentais, que levam os alunos a descobrir como e por que um conceito científico é verdadeiro. 

De acordo com o doutor em educação Helder de Figueiredo, essa estratégia evita a percepção equivocada de que o conhecimento científico é imutável e fundamentado em verdades absolutas. Ela também é essencial para formar sujeitos críticos e autônomos intelectualmente.

Assim, o autor aponta três objetivos do ensino de Ciências na escola:

1. Aprender Ciências: entender os conhecimentos científicos já consolidados;
2. Aprender a fazer Ciências: desenvolver habilidades associadas à produção de conhecimento confiável e à avaliação de proposições;
3. Aprender sobre Ciências: compreender os métodos de investigação científica e as dinâmicas sociais que caracterizam as Ciências.

Apesar de a maioria das escolas se concentrar apenas no primeiro objetivo, é necessário avançar nos outros dois requisitos, que estão ligados à investigação científica. 

Veja a seguir algumas práticas recomendadas:

Atividades de pesquisa

Aumente a regularidade das atividades de pesquisa na sua escola. 

Peça para os alunos pesquisarem sobre um assunto em artigos, livros, blogs e sites na Internet (pesquisa bibliográfica), elaborarem questionários, observarem um fenômeno natural, explorarem uma vegetação ou entrevistarem seus familiares.

Essas atividades podem ser realizadas em casa ou em sala de aula, dentro dos componentes de História, Geografia, Língua Portuguesa ou Biologia.

Além de exercitar as habilidades de observação, pesquisa e comunicação dos estudantes, essas atividades vão enriquecer o conteúdo curricular, a partir das experiências dos estudantes e suas descobertas.

Aprendizagem baseada em problemas

Uma metodologia de ensino muito similar ao método científico é a aprendizagem baseada em problemas (ABP). Não existe ciência sem problematização. A própria dúvida é um problema, isto é, a falta de compreensão sobre um fato. 

Por isso, aplicar essa metodologia ativa de aprendizagem promete concretizar os princípios de investigação científica de uma forma prática e intuitiva. 

Na aprendizagem baseada em problemas, o professor divide a turma em pequenos grupos e define uma situação-problema. Depois, ele fornece um relatório com informações relevantes para os estudantes seguirem com a pesquisa e a descoberta de uma solução.

Saiba mais sobre a aprendizagem baseada em problemas.

Experiências em laboratório

Outra boa prática é conduzir experimentos científicos em laboratórios de Química, Física e Biologia. Ali, os alunos têm a oportunidade de colocar a mão na massa:  reunir amostras, selecionar variáveis, observar fenômenos, coletar dados, testar hipóteses…

Eles são convidados a participarem de forma ativa da aula, muitas vezes em colaboração com os colegas. Trata-se, por isso, de uma experiência altamente engajadora.

Projetos de STEAM

Os projetos de STEAM (Ciências, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática) também são uma ótima opção para fomentar a investigação científica. O método STEAM interliga os conhecimentos das cinco áreas com atividades práticas e interativas.

É comum, em projetos de STEAM, que os alunos desenvolvam protótipos e criem robôs para resolver problemas. A criatividade e a expressão artística também estão presentes, mas o principal objetivo é utilizar a tecnologia para enfrentar desafios.

A LEGO® Education e o Inventura são dois exemplos de projeto STEAM que podem impulsionar sua rede de ensino. Conheça as soluções abaixo.

LEGO®  Education: robótica e ludicidade

A LEGO® Education é uma linha especial da marca de brinquedos LEGO, famosa por suas peças de construção que cativaram crianças e adultos do mundo todo. O Educacional é o distribuidor oficial da companhia aqui no Brasil.

Para fortalecer a aprendizagem STEAM, os kits da LEGO® Education são formados por blocos de construção, peças eletrônicas programáveis, material de apoio para o professor e planos de aula alinhados à BNCC.

Cada atividade é introduzida por uma história lúdica, que desafia os estudantes a encontrarem a solução para um problema. A solução é destinada a todas as séries da Educação Infantil, Ensino Fundamental e Ensino Médio, promovendo:

• aprendizagem significativa;
• colaboração e trabalho em equipe;
• entendimento de códigos e lógica de programação;
• pensamento crítico e analítico;
• criatividade e inovação;
• preparação para o mercado de trabalho.

E no que tange à preparação do professor, não se preocupe! O Educacional realiza uma formação especial para os professores, chamada Embaixadores da Inovação, que entrega um certificado internacional da LEGO® Education para os concluintes!

Quer levar essa solução para sua escola? Entre em contato com um dos consultores do Educacional agora mesmo!

Inventura: programação, resolução de problemas e criação artística

O Inventura é um roteiro completo de experiências educacionais que une programação, cultura maker, pensamento computacional e aprendizagem baseada em problemas. 

Nas atividades do projeto, os estudantes utilizam equipamentos eletrônicos e materiais criativos, como papelão, papel alumínio, elásticos, cola e tesoura, para fazer suas invenções de modo artístico.

A solução é destinada a estudantes do 4º ao 9º ano do Ensino Fundamental e inclui:

• placa de programação micro:bit;
• sensores;
• atuadores;
• livro didático para os alunos;
• material de apoio pedagógico para os professores;
• plataforma digital para registro de atividades e acompanhamento dos estudantes.

Ficou interessado no Inventura? Entre em contato com um dos nossos consultores e obtenha mais informações. 

Torne o ensino de Ciências da sua escola mais completo com um roteiro de investigação científica!