The use of models in investigative teaching to encourage active participation among elementary school students
DOI
https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2026.v23.i1.1102Info
Authors
- Cleudinaldo Guimarães Siles (BR) Escola Municipal Lions Clube Ocian, Praia Grande-SP, Brasil. Programa de Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (campus São Paulo)
- Andre Perticarrari (BR) Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (Departamento de Ciências e Matemática, campus São Paulo). Programa de Mestrado Profissional em Ensino de Ciências e Matemática https://orcid.org/0000-0002-8200-5854
Abstract
Various teaching approaches discuss how to make students the protagonists of the teaching-learning process, including Investigative Teaching Sequences and the use of Model-Based Learning. A lot of information is available quickly. The challenge is to engage students in applying their knowledge to solve problems, making them active participants in the process. We wanted to see whether the combined use of the two has a different effect on students' active engagement and indicators of scientific literacy. To test this, we applied an investigative teaching sequence in two classes. One class did not use modeling. There were no differences in terms of scientific literacy indicators in either class, but there was greater active engagement in the class that used models. We conclude that the combined use of the Model-Based Approach and the Investigative Teaching Sequence results in greater active engagement among students, with more discursive interactions related to literacy and scientific argumentation.
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Copyright (c) 2025 Cleudinaldo Guimarães Siles, Andre Perticarrari
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References
Amador, L. A., Trindade, R. J., Gomes, P. W. P., Ramos, E. Z. y Souza, R. F. (2018). Estratégia didática: utilizando a modelagem para facilitar o ensino e aprendizagem da temática terra e universo. ACTIO, 3(3), 26-42. https://doi.org/10.3895/actio.v3n3.7565
Bacich, L. y Moran, J. (2018). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Editora Penso.
Braver, T. S. (2012). The variable nature of cognitive control: A dual mechanisms framework. Trends in Cognitive Sciences, 16, 106-113. https://doi.org/10.1016/j.tics.2011.12.010
Brasil (2018). Base Nacional Comum Curricular. Ministério da Educação. https://basenacionalcomum.mec.gov.br/
Brito, L. O. y Fireman, E. C. (2016). Ensino de ciências por investigação: Uma estratégia pedagógica para promoção da alfabetização científica nos primeiros anos do ensino fundamental. Revista Ensaio, 18(1), 123-146. https://doi.org/10.1590/1983-21172016180107
Buckley, B. C. (2012). Model-Based Learning. In: Seel, N.M. (eds) Encyclopedia of the Sciences of Learning. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-1428-6_589
Carvalho, A. M. P. (2013). O ensino de ciências e a proposição de sequências de ensino investigativas. En A. M. P. Carvalho (Org.), Ensino de ciências por investigação: Condições para implementação em sala de aula (Cap. 5, pp. 1-2). Cengage Learning.
Chassot, A. (2018). Alfabetização científica: Questões e desafios para a educação (8ª ed.). Unijuí.
Consenza, R. M. y Guerra, L. B. (2011). Neurociência e educação: Como o cérebro aprende. Artmed.
Dehaene, S. (2022). É assim que aprendemos. Editora Contexto.
Ferreira, P. F. M. (2006). Modelagens e suas contribuições para o ensino de ciências: Uma análise no equilíbrio químico [Tese de doutorado, Universidade Federal de Minas Gerais]. https://hdl.handle.net/1843/FAEC-85UP2D
Figueiredo, A. O. (2021). Terrário como modelo científico investigativo no ensino de Ecologia [Dissertação de mestrado profissional, Instituto Federal de São Paulo]. https://spo.ifsp.edu.br/images/phocadownload/DOCUMENTOS_MENU_LATERAL_FIXO/POS_GRADUAÇÃO/MESTRADO/Ensino_de_Ciências_e_Matemática/Dissertacoes/2021/Aline_Oliveira_Figueiredo_2021_Dissertacao.pdf
Flick, U. (2009). Introdução à pesquisa qualitativa (3ª ed). Editora Artmed.
Gödek, Y. (2004). The importance of modelling in science education and in teacher education. Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 26, 54-61.
Gomes, T. H. S. S. y Lage, D. A. (2022). Modelos didáticos como facilitadores do processo de ensino-aprendizagem do sistema cardiovascular dos vertebrados. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 21(3), 442-465. http://reec.uvigo.es/volumenes/volumen21/REEC_21_3_2_ex1795_529.pdf
Harison, A. G. y Treagust, D. F. (2000). Typology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011-1026. https://doi.org/10.1080/095006900416884
Justi, R. (2015). Relações entre argumentação e modelagem no contexto da ciência e do ensino de ciências. Revista Ensaio, 17(especial), 31-48. https://doi.org/10.1590/1983-2117201517s03
Krasilchik, M. (2011). Prática de ensino de biologia. Editora da Universidade de São Paulo.
Mandai, C. (2014). Abordagem teórica na ecologia: Uma visão do mundo através de modelos. Revista da Biologia, 12(1), 1-5. https://doi.org/10.7594/revbio.12.01.01
Manee, K. y Nuangchalerm, P. (2023). Development of grade 10 students’ modelling skills on circulatory system through model-based learning. Journal of Advanced Science and Mathematics Education, 3(2), 113-120. https://doi.org/10.58524/jasme.v3i2.321
Moraga-Toledo, S. y Espinet-Blanch, M. (2024). Análisis semántico y cognitivo de secuencias didácticas para la modelización. Enseñanza de las Ciencias, 42(2), 5-24. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.5915
Mozzer, N. B. y Justi, R. (2018). Modelagem analógica no ensino de ciências. Investigações em Ensino de Ciências, 23(1), 155-182. https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2018v23n1p155
Namdar, B. y Shen, J. (2015). Modeling-oriented assessment in K-12 science education: A synthesis of research from 1980 to 2013 and new directions. International Journal of Science Education, 37(7), 993-1023. https://doi.org/10.1080/09500693.2015.101218
Newman, D. L., Stefkovich, M., Clasen, C., Franzen, M. A. y Wright, L. K. (2018). Physical models can provide superior learning opportunities beyond the benefits of active engagements. Biochemistry and Molecular Biology Education, 46(5), 435-444. https://doi.org/10.1002/bmb.21159
Perticarrari, A. y Figueiredo, A. O. (2022). El aprendizaje basado en modelos mantiene a los alumnos activos y con atención sostenida. Revista Eureka Sobre Enseñanza Y Divulgación de las Ciencias, 19(3), 3102. https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2022.v19.i3.3102
Potter, T. C. S., Bryce, N. V. y Hartley, C. A. (2017). Cognitive components underpinning the development of model-based learning. Developmental Cognitive Neuroscience, 25, 272-280. https://doi.org/10.1016/j.dcn.2016.10.005
Prestes, M. E. B. (2013). Uso de modelos na ciência e no ensino de ciências. Boletim de História e Filosofia da Biologia, 7(1), 4-10. http://www.abfhib.org/Boletim/Boletim-HFB-07-n1-Mar-2013.pdf
Sampieri, R. H., Collado, C. F. y Lucio, M. D. P. B. (2019). Metodologia de pesquisa (E-book). Grupo A.
Santana, U. S. y Sedano, L. (2021). Práticas epistêmicas no ensino de ciências por investigação: Contribuições necessárias para a alfabetização científica. Investigações em Ensino de Ciências, 26(2), 378-403. https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2021v26n2p378
Sasseron, L. H. (2013). Interações discursivas em sala de aula: O papel do professor. In A. M. P. Carvalho (Org.), Ensino de ciências por investigação: Condições para implementação em sala de aula (Cap. 3, pp. 41-61). Cengage Learning.
Sasseron, L. H. (2015). Alfabetização científica, ensino por investigação e argumentação: Relações entre ciências da natureza e escola. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, 17(especial). https://doi.org/10.1590/1983-2117201517s04
Sasseron, L. H. y Carvalho, A. M. P. (2008). Almejando a alfabetização científica no ensino fundamental: A proposição e a procura dos indicadores no processo. Investigações em Ensino de Ciências, 13(3), 333-352. https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/445
Sasseron, L. H. y Carvalho, A. M. P. (2011). Alfabetização científica: Uma revisão bibliográfica. Investigações em Ensino de Ciências, 16(1), 59-77. https://ienci.if.ufrgs.br/index.php/ienci/article/view/246
Sasseron, L. H. y Souza, V. F. M. (2017). Alfabetização científica na prática: Inovando a forma de ensinar física. Editora Livraria da Física.
Scarpa, D. L. y Campos, N. F. (2018). Potencialidades do ensino de biologia por investigação. Estudos Avançados, 32(94), 25-41. https://doi.org/10.1590/s0103-40142018.3294.0003
Seel, N. M. (2017). Model-based learning: A synthesis of theory and research. Educational Technology Research and Development, 65(4), 931-966. https://doi.org/10.1007/s11423-016-9507-9
Treagust, D. F., Chittleborough, G. y Mamiala, T. L. (2002). Students’ understanding of the role of scientific models in learning science. International Journal of Science Education, 24(4), 357-368. https://doi.org/10.1080/09500690110066485
Wilson, K. J., Long, T. M., Momsen, J. L. y Bray Speth, E. (2020). Modeling in the classroom: Making relationships and systems visible. CBE—Life Sciences Education, 19(1), 1-5. https://doi.org/10.1187/cbe.19-11-0255