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Como desenvolver o pensamento científico nas escolas

Saiba o que é (e o que não é) o pensamento científico e como trabalhá-lo em sala de acordo com a BNCC.

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Tempo de leitura: 7 min
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Promover o pensamento científico em escolas de todo país, de forma mais homogênea, é um dos grandes desafios da educação brasileira, segundo a UNESCO. 

O órgão das Nações Unidas aponta como principais problemas:

  • O déficit de professores de matemática, física, química e biologia no país; 
  • A desigualdade na infraestrutura escolar oferecida em diferentes regiões do país na rede pública e privada. 

Não existem soluções simples para estas questões, mas alguns passos já foram dados para lidar com elas. Um deles é a inclusão do pensamento científico, crítico e criativo entre as competências que devem ser desenvolvidas por crianças e adolescentes na Educação Básica, conforme a Base Nacional Comum Curricular (BNCC).

Como educador, você pode contribuir com a educação científica das suas turmas, dentro das suas possibilidades e do contexto socioeconômico em que a comunidade escolar em que você atua está inserida. 

Aqui você vai encontrar informações que vão te ajudar a trabalhar as habilidades do pensamento científico com os seus estudantes. Confira:  

  1. O que é o pensamento científico 
    1.1 O que NÃO é pensamento científico 
    1.2 E o que é ciência, afinal? 
  2. O letramento científico e o Pisa 
  3. A importância do pensamento científico nas escolas 
  4. O pensamento científico na BNCC 
  5. Como ensinar o pensamento científico nas escolas

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O que é o pensamento científico

O pensamento científico é uma forma de conhecimento dividida em dois tipos: 

  1. Conhecimento específico sobre o mundo natural: abrange o conhecimento substantivo de áreas como a física, a biologia e a química;
  2. Domínio de medidas para gerar, avaliar e integrar o conhecimento sobre o mundo natural: engloba habilidades cognitivas complexas, como a busca por hipóteses e a revisão delas, além do planejamento e interpretação de experiências. 

Esta é a definição dos pesquisadores David E. Penner e David Klahr, da Carnegie Mellon University. É importante lembrar que filósofos, epistemólogos e educadores têm diferentes conceitos para o termo, que também é chamado de “raciocínio científico” e “descoberta científica” na academia.

Se você quiser conhecer outras correntes que discutem o pensamento científico, recomendamos a leitura da tese de doutorado de Marcos Pires Leodoro, defendida em 2005 na Universidade de São Paulo (USP).

O que NÃO é pensamento científico

Entender o que é pensamento científico envolve saber o que ele não é: 

  • NÃO É senso comum, pois esse tipo de conhecimento não é questionado nem problematizado;
  • NÃO É bom senso, pois esse tipo de conhecimento abrange fatores como convivência e intuição;
  • NÃO É ideologia no sentido corriqueiro do termo, ou seja, não é algo que justifique uma posição política;
  • NÃO É algo imutável, pois o pensamento científico pressupõe a revisão frequente de teorias e paradigmas.

E o que é ciência, afinal?

Vamos dar um passo para trás para entender como funciona o pensamento científico. 

Você saberia definir, de forma objetiva, o que é ciência? 

Uma definição sucinta é a do pedagogo Ezequiel Ander-Egg:

“A ciência é o conjunto de conhecimentos racionais, certos ou prováveis, obtidos metodicamente, sistematizados e verificáveis, que fazem referência a objetos da mesma natureza.”

A partir desse conceito, podemos listar como funções da ciência: 

  • Aumentar e aperfeiçoar o conhecimento;
  • Descobrir novos fatos ou fenômenos;
  • Revelar e explicar falsos milagres, mistérios e superstições;
  • Melhorar a condição de vida das pessoas;
  • Dar à humanidade um certo tipo de controle sobre a natureza. 

O letramento científico e o Pisa

O pensamento científico é uma das habilidades avaliadas pelo Pisa da OCDE. Créditos: reprodução.

A cada 3 anos, a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) realiza o Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (Pisa, na sigla em inglês). A primeira edição aconteceu nos anos 2000 e, atualmente, mais de 80 países participam do estudo comparativo, incluindo o Brasil. 

Um dos domínios avaliados pelo Pisa é o letramento científico, que vai além de conceitos e teorias da ciência. Ele abrange o conhecimento das principais concepções e ideias do pensamento científico, de como este saber foi obtido e quais evidências e explicações teóricas o embasam. 

A OCDE define o letramento científico como:

“A capacidade de se envolver com as questões relacionadas com a ciência e com a ideia da ciência, como um cidadão reflexivo.”

Quem é letrado cientificamente consegue mobilizar 3 competências: 

  1. Explicar fenômenos naturais e tecnológicos cientificamente;
  2. Planejar, descrever e avaliar investigações científicas;
  3. Interpretar dados e evidências com base no pensamento científico.

No Pisa de 2018, a média dos estudantes brasileiros em ciências foi de 404 pontos, enquanto a média dos jovens dos países da OCDE foi de 489 – não existe uma pontuação máxima, apesar do número referência ser 500. O país esteve entre a 64ª e 67ª posição no ranking de Ciências entre os países selecionados. 

A maioria dos brasileiros que participaram do Pisa em 2018 (31,4%) alcançou o nível 1a de proficiência em ciências, com um escore mínimo de 335. Estudantes que estão neste nível conseguem: 

  • Usar conhecimento de conteúdo e procedimental básico ou cotidiano para reconhecer ou identificar explicações de fenômenos científicos simples. 
  • Com apoio, conseguem realizar investigações científicas estruturadas com no máximo duas variáveis. 
  • Conseguem identificar relações causais ou correlações simples e interpretar dados em gráficos e em imagens que exijam baixo nível de demanda cognitiva. 

Apenas 0,8% dos jovens brasileiros alcançaram o nível 5, com um escore mínimo de 633 pontos. O país não teve estudantes que chegaram ao nível máximo, o 6. 

Em 2018, realizaram a prova 10.691 alunos brasileiros, todos com 15 anos de idade. 

A importância do pensamento científico nas escolas

Outros fatores acompanham o desempenho médio dos estudantes brasileiros no Pisa 2018 para reforçar a importância de se trabalhar o pensamento científico em sala de aula. 

Um deles é a acelerada digitalização e a multiplicidade de canais de informação desencadeadas pela popularização da internet no país, a partir dos anos 2000. Elas marcam a era da pós-verdade, caracterizada pelo apelo à emoção e às crenças, em detrimento de fatos objetivos, para mobilizar a opinião pública. 

O impacto direto deste fenômeno na vida de crianças, adolescentes e adultos é a quantidade de fake news que circulam no WhatsApp e nas redes sociais. Uma pesquisa de 2020 do dfndr lab, laboratório especializado em segurança digital da Psafe, mostrou que 75% dos brasileiros já receberam notícias falsas no celular. Os principais canais de desinformação são o WhatsApp e o Facebook.

O pensamento científico é uma forma de combater a desinformação. Nas escolas, ele é um grande aliado da educação midiática, entendida como uma forma de letramento que possibilita crianças e adolescentes a participarem de forma ativa do mundo conectado em que vivemos.

Outro fator está relacionado ao mundo do trabalho. Mais do que aprender uma profissão, os jovens precisam desenvolver habilidades que os ajudem a se inserir e se manter relevantes em um mercado de trabalho que se transforma cada vez mais rápido.  

O Instituto McKinsey fez uma pesquisa com 18 mil profissionais de 15 países diferentes para levantar 56 competências que são essenciais para um indivíduo se adaptar a diferentes contextos de trabalho. Há competências relacionadas ao pensamento científico na lista, como:

  • Resolução de problemas; 
  • Raciocínio lógico; 
  • Identificação de vieses;
  • Saber como buscar e encontrar informações relevantes;
  • Sintetizar mensagens;
  • Transmitir conhecimento em diferentes contextos. 

Depois de refletir sobre a importância de trabalhar o pensamento científico com os seus estudantes, você deve estar se perguntando: por onde eu começo? 

O primeiro passo é consultar a BNCC. 

O pensamento científico na BNCC 

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A BNCC aborda o pensamento científico na segunda competência geral da Educação Básica:

"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."

A BNCC define uma competência como a mobilização de conhecimentos, habilidades, atitudes e valores para resolver problemas complexos do dia a dia, além de possibilitar o exercício pleno da cidadania.   

Ao longo do Ensino Fundamental, a Base lista as seguintes habilidades que os estudantes precisam desenvolver para praticarem o pensamento científico: 

  1. Explorar ideias: capacidade de testar, combinar, alterar e criar ideias que ajudem a atingir objetivos e resolver problemas;
  2. Criar conexões: correlacionar ideias específicas e amplas, prévias e novas, a partir de diferentes caminhos;
  3. Criar processos de investigação: conseguir elaborar um plano para pesquisar um tema ou resolver um problema;
  4. Criar soluções: questionar e modificar ideias pré-existentes para propor soluções inovadoras;
  5. Colocar novas ideias em prática: avaliar e testar opções para executar um plano de investigação, aprendendo com erros e acertos;
  6. Formular perguntas: elaborar questões que ajudem na investigação de um problema ou desafio;
  7. Interpretar dados: saber interpretar informações de maneira precisa e crítica, sempre considerando o contexto em que foram produzidas. A interpretação deve ser feita com base em critérios científicos, estéticos e éticos;
  8. Utilizar o raciocínio lógico: recorrer à lógica, conhecimentos e exemplos concretos para fundamentar o plano de investigação;
  9. Formular hipóteses: considerar variáveis e conseguir sustentar o raciocínio com observação, pesquisa, modelo e teorias;
  10. Avaliar e explicar evidências: analisar como evidências sustentam argumentos, além de identificar informações falsas, falhas de raciocínio e diferentes opiniões;
  11. Saber sintetizar: comparar, agrupar e resumir informações de diferentes fontes para formular uma explicação ou um argumento coeso e bem embasado. 

Já no Ensino Médio, o pensamento científico é mencionado explicitamente na Área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias da BNCC. Ele é desenvolvido por meio de aprendizagens específicas para que seja aplicado em diferentes contextos. 

Essas aprendizagens específicas envolvem conhecimentos conceituais das disciplinas de Física, Química e Biologia, que já começaram a ser trabalhados no Fundamental. O foco está nas temáticas “Matéria e Energia”, “Vida e Evolução” e “Terra e Universo”, que permitem ao adolescente colocar em prática as habilidades listadas acima. Elas são mobilizadas na elaboração, interpretação e aplicação de modelos para fenômenos naturais e sistemas tecnológicos. 

As temáticas da Área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias estimulam o desenvolvimento do pensamento científico por meio de situações-problema de diferentes contextos socioculturais. 

Como ensinar o pensamento científico nas escolas

Agora que você já sabe o que a BNCC diz sobre o tema, é hora de se planejar para trabalhar o pensamento científico com as suas turmas. 

Investir em formação continuada e se manter atualizado continua sendo a melhor forma de se aprimorar como educador. Cursos, congressos, palestras e grupos de estudo são ótimos ambientes para refletir sobre suas práticas pedagógicas e trocar experiências com outros profissionais da educação.  

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Paralelamente aos seus estudos, você pode incluir atividades que estimulem o desenvolvimento das habilidades relacionadas ao pensamento científico no seu plano de aula. É possível seguir o modelo do planejamento reverso antes de pensar nas atividades.

Pense: qual habilidade relacionada ao pensamento científico eu gostaria que a turma desenvolvesse? Exploração de ideias? Formulação de hipóteses? Interpretação de dados? 

Sua escolha vai ajudar a definir uma atividade. Confira algumas ideias para se inspirar: 

  • Ofereça meios de experimentação, que permitam que a criança tenha contato direto com as coisas. Uma horta e uma cozinha são muito úteis para abordar conteúdos de biologia, química e física; 
  • Se a escola em que você trabalha não tem uma horta ou uma cozinha que possa ser utilizada pelos estudantes, leve-os para o jardim ou ao pátio e peça que prestem atenção às plantas e aos animais que circulam naquele espaço. Você pode instigá-los com perguntas como “por que os pássaros voam?” ou “por que o céu é azul e a grama, verde?”. Deixe que respondam e explorem diferentes ideias. 
  • Aposte nas leituras divertidas, em livros infantojuvenis com histórias que possam ser relacionadas ao conteúdo da aula;
  • Sugira à equipe pedagógica a integração do laboratório com a sala de aula, se a instituição de ensino em que você trabalha tiver estrutura. O laboratório de ciências não deve ser visto pelos discentes como um lugar proibido ou separado das atividades realizadas em sala.

As atividades listadas acima podem ser realizadas com turmas da Educação Infantil e dos primeiros anos do Ensino Fundamental. 

Nos últimos anos do Ensino Fundamental e do Médio, você pode propor uma situação-problema relacionada ao conteúdo da aula e estimular a turma a pensar em soluções viáveis. Para isso, você deve apresentar aos estudantes métodos que os ajudem a construir um conhecimento bem estruturado, de forma autônoma, sem ignorar os saberes prévios de cada um deles. 

Trabalhar com conhecimentos prévios é uma estratégia para engajar crianças e adolescentes nas aulas, além de estimular a formulação de hipóteses e contribuir com uma aprendizagem significativa.

Combine a proposição do problema com uma metodologia ativa, que vai te ajudar a organizar a dinâmica da aula.

Alguns exemplos de metodologia ativa são: 

Lembramos que você não precisa ser um professor de Química, Física ou Biologia para promover a educação científica. Desenvolver a capacidade de investigação de crianças e adolescentes é necessário em todas as áreas do conhecimento, pois é ela que ajudará na formação de cidadãos críticos, criativos e conscientes. 


Esperamos que este artigo sobre pensamento científico ajude no seu trabalho em sala de aula. Se você ainda está em busca de inspiração, conheça 7 exemplos de inovação na educação brasileira.

Sobre o autor

Olívia Baldissera

Jornalista e historiadora. É analista de conteúdo da Pós Educação Unisinos

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