A INFLUÊNCIA DA EXPERIMENTAÇÃO E LUDICIDADE NA APRENDIZAGEM DE BIOLOGIA

Frederico Marinho

doi:10.31692/2595-2498.v9i1.327

Authors

Dr. Frederico Marinho Secretaria de Educação de Pernambuco Author

DOI:

https://doi.org/10.31692/2595-2498.v9i1.327

Keywords:

Teaching, Practices, Gamification, Active Methodologies

Abstract

This study analyzed the influence of active methodologies such as experimentation and playfulness on the Biology learning process. The research is based on the premise that traditional teaching, centered on the theoretical and passive transmission of knowledge, proves insufficient for contextualizing content and developing students' critical thinking and autonomy. The central hypothesis postulates that the implementation of practical and playful activities correlates positively with improved student academic performance. The comparative quantitative research was conducted with 192 third-year high school students from a public school in Olinda, Pernambuco. The experimental design compared students' academic performance before and after the implementation of six practical interventions: strawberry and banana DNA extraction, blood typing, probiotic beverage production, and educational games such as the pea game and fermented food production. The initial statistical analysis verified the normality of the data obtained (Shapiro-Wilk test, p < 0.05). The data were analyzed using nonparametric tests, including the Wilcoxon test for paired samples, the Kruskal-Wallis test for comparison between groups, and Spearman's correlation, using R software for statistical analysis. The results demonstrated statistically significant differences (p < 0.05) between pre- and post-intervention assessments in all classes, confirming an overall increase in academic performance. The Kruskal-Wallis test revealed no significant differences in the observed improvement between the different classes (p = 0.099), indicating that the benefit of the intervention was homogeneous across all groups. Spearman's correlation analysis demonstrated positive associations, although students' previous performance trajectory influenced the magnitude of individual gains. The conclusion is that the integration of experimental and recreational activities into Biology teaching positively influenced the assimilation of theoretical content, promoted student engagement, and led to a consistent improvement in academic performance, thus supporting the initial research hypothesis. The systematic adoption of these active methodologies, accompanied by investments in laboratory infrastructure and teacher training, is recommended to enhance the quality of natural science teaching.

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Author Biography

Dr. Frederico Marinho, Secretaria de Educação de Pernambuco

Possui Mestrado pelo Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas da UFPE, graduação em Licenciatura Plena em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Doutor pelo programa Pós-graduação em Biologia de Fungos da UFPE. Tem experiência na área de Microbiologia, com ênfase em ecologia e taxonomia de Fungos Micorrízicos Arbusculares.

References

BARRETO, A. O. A gameficação como estratégia pedagógica docente em uma organização não governamental. João Pessoa, 2021, 74 p. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia da informação). Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba, 2021.

CAVALCANTE, I. C.; PEREIRA, A. F. N.; MORAIS, C. S. Aulas práticas no ensino de botânica para a formação inicial de professores de ciências da natureza. Revista Brasileira de Eduação em Ciencias e Educação Matemática, Cascavel, (PR), v. G, n.1, p. 25-35, jan.-abr. 2022. DOI: https://doi.org/10.33238/ReBECEM.2022.v.6.n.1.27657

CHEN, C-H.; YANG, Y-C. Revisiting the effects of project-based learning on students’ academic achievement: A meta-analysis investigating moderators. Educational Research Review, v. 26, p. 71-81, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.edurev.2018.11.001

CONFORTIN, R.; CAIMI, F. E. Constituição e mobilização de saberes docentes: Perscrutando práticas de professores de biologia no ensino médio. Revista Brasileira de Pesqueisa em Educação em Ciências, Belo Horizonte, (MG), v. 17, n. 1, p. 157-181, Abr. 2017. DOI: https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2017171157

DELIZÓICOV, D.; ANGOTTI, J. A.; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de ciências fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, 2018.

DINNO, A. Nonparametric pairwise multiple comparisons in independent groups using Dunn’s test. The Stata Journal, v. 15, n. 1, p. 292-300, 2015. DOI: https://doi.org/10.1177/1536867X1501500117

DRAGO, A. A.; GUIMARÃES, B. R. S.; GREFF, R.; FRANÇA, O. J. R. Experimentação no ensino de química: uma análise dos ENESQs da última década. Scientia Naturalis, Rio Branco, (AC), v. 3, n.2, p. 598-609, 2021. DOI: https://doi.org/10.29327/269504.3.2-17

FIELD, A.; MILES, J.; FIELD, Z. Discovering Statistics Using R. Londres: SAGE Publications, 2012.

FLETCHER, J. M.; LYON, G. R.; FUCHS, L. S.; BARNES, M. A. Learning disabilities: From identification to intervention. 2ª ed.. Guilford Press, 2018.

FREEMAN, S.; EDDY, S. L.; McDONOUGH, M.; WENDEROTH, M. P. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Psycologial and Cognitive Science, v. 111, n. 23, p. 8410-8415, 2014. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111

HAUKE, J.; KOSSOWSKI, T. Comparison of values of Pearson's and Spearman's correlation coefficients on the same sets of data. Quaestiones Geographicae, v. 30, n. 2, p. 87-93, 2011. DOI: https://doi.org/10.2478/v10117-011-0021-1

HOLLANDER, M.; WOLFE, D. A.; CHICKEN, E. Nonparametric statistical methods. 3rd ed. Hoboken: John Wiley & Sons, 2014.

HUBNER, L. Para que serve ensinar ciências. Revista Nova Escola, maio, 2014. Disponível em:<:http://acervo.novaescola.org.br/gestao-escolar/palavra-de-especialista-ensinar-ciencias737943.shtm>. Acessado em: 30 de agosto 2025.

IBGE. Produto Interno Bruto dos Municípios - 2021. Rio de Janeiro: IBGE, 2023. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/estatisticas/economicas/contas-nacionais/9088-produto-interno-bruto-dos-municipios.html. Acesso em: 09 set. 2024.

IBGE. Estimativas da População Residentes no Brasil e Unidades da Federação com data de referência em 1º de julho de 2023. Rio de Janeiro: IBGE, 2023. Disponível em: https://www.ibge.gov.br/estatisticas/sociais/populacao/9103-estimativas-de-populacao.html. Acesso em: 09 set. 2024.

INEP. Índice de Desenvolvimento da Educação Básica (IDEB) 2021 - Resultados e Metas. Brasília: INEP, 2022. Disponível em: https://www.gov.br/inep/pt-br/areas-de-atuacao/pesquisas-estatisticas-e-indicadores/ideb/resultados. Acesso em: 09 set. 2024.

KASSAMBARA, A. rstatix: Pipe-Friendly Framework for Basic Statistical Tests. R package version 4.5.1, 2025. Disponível em: https://CRAN.R-project.org/package=rstatix.

KRASILCHIK, M. Prática de Ensino de Biologia. 4. ed. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2019.

KRUSKAL, W. H.; WALLIS, W. A. Use of ranks in one-criterion variance analysis. Journal of the American Statistical Association, v. 47, n. 260, p. 583-621, 1952. DOI: https://doi.org/10.1080/01621459.1952.10483441

LAURIN, J. C.; JOUSSEMET, M. The role of prior achievement in the development of students’ academic engagement: A growth curve modeling approach. Learning and Instruction, v. 77, 2022.

MEDEIROS, L. R.; TAVARES, L. R. Percepções sobre o uso da gamificação no ensino de genética a partir da aplicação do jogo Escape Room. In: Educação no cenário da contemporaneidade: Limites e possibilidades, 2021, org. BEZERRA, A. P.; MORAIS, D. K. P. C.; SOUZA, F. V. e-Publicar, Rio de Janeiro, 2021.

MELO, A. C.; SAMPAIO, I. S.; OLIVEIRA, J. C. C.; OLIVEIRA, A. C. Jogos didáticos no ensino de química. Revista Eletrônica Ambiente, Canarinho (RR), v. 8, n. 2, Set. 2016.

MESQUITA, A. F. S.; SILVA, P. C. S. M.; GREGÓRIO, R. V. T.; BARROS, M. D. M. Aprendendo a organização da tabela periódica e o uso cotidiano dos elementos químicos. Pedagogia Foco, Iturama, (MG), v. 14, n. 12, p. 168-179, jul-dez. 2019. DOI: https://doi.org/10.29031/pedf.v14i12.422

MOON, S.; JACKSON, M. A.; DOHERTY, J. H.; WENDEROTH, M. P. Evidence-based teaching practices correlate with increased exam performance in biology. PLOS ONE, v; 16, n. 11, 2021. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0260789

NASCIMENTO, I. J. B. M. F.; SANTOS, A. T. S.; ALBURQUERQUE, A. T.; PEREIRA, E. M. C.; CAVALCANTE, D. F. M.; SOUSA NETO, J. V.; OLIVEIRA, L. M. L.; OLIVEIRA, J. S. A. A.; GONÇALVES, J. N. A.; ROCHA, F. R.; PEREIRA, S. M.; MARQUES, S. S. R. D. Gamificação na educação: Perspectivas para experiências de aprendizagens interativas. Lumen et virtus, v. 15, n. 41, p. 5188 – 5196, 2024. DOI: https://doi.org/10.56238/levv15n41-023

OLIVEIRA, L. S.; MARTINS, R. C. A.; ROCHA, E. A. C.; GOMES, A. O.; CARVALHO, E. L. S.; ALMEIDA, M. F. L.; ZANETTI, G. D.; PIRES, C. K. Experimentos no ensino de ciências utilizando materiais alternativos de baixo custo através do ERE na pandemia do Coronavírus. Brazilian Journal of health Review. v. 6, n. 2, p. 5228 – 5249, 2023. DOI: https://doi.org/10.34119/bjhrv6n2-061

OGLE, D. H.; DOLL, J. C.; WHEELER, P.; DINNO, A. FSA: Fisheries Stock Analysis. R package version 0.9.5, 2024. Disponível em: https://github.com/droglenc/FSA.

R CORE TEAM. R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing, 2025. Disponível em: https://www.R-project.org/

SANTOS, A. L. C.; SILVA, F. V. C.; SANTOS, L. G. T.; FEITOSA, A. A. F. A. A. Dificuldades apontadas por professores do programa de mestrado profissional em ensino de biologia para o uso de metodologias ativas em escolas de rede pública na Paraíba. Brazilian Journal of Development, Curitiba (PR). v. 6, n. 4, p. 21959-21973, abr. 2020. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv6n4-386

SCHEREIR, J.; RAY, W. S.; HARE, N. The analysis of ranked data derived from completely randomized factorial designs. Biometrics, v. 32, n. 2, p. 429-434, 1976. DOI: https://doi.org/10.2307/2529511

SILVA, J. M. A importância de práticas experimentais no ensino de ciências e biologia na educação básica. João Pessoa, 2025. 34 p. Trabalho de conclusão de curso (Licenciatura em Ciencias Biológicas). Centro de Ciências Exatas e da Natureza, UFPB, 2025.

SILVA. E. F.; FERREIRA., R. N.; SOUZA, E, J. Aulas práticas de ciências naturais: o uso do laboratório e a formação docente. Educação: Teoria e Prática, Rio Claro (SP). V. 31, n. 64, p. 1-22, 2021. DOI: https://doi.org/10.18675/1981-8106.v31.n.64.s15360

SIRIN, S. R. Socioeconomic Status and Academic Achievement: A Meta-Analytic Review of Research. Review of Educational Research, v. 75, n. 3, p. 417–45, 2005. DOI: https://doi.org/10.3102/00346543075003417

SHAPIRO, S. S.; WILK, M. B. An analysis of variance test for normality (complete samples). Biometrika, v. 52, n. 3-4, p. 591-611, 1965.

SOARES, R. M.; BAIOTTO, C. R. Aulas práticas de biologia: suas aplicações e o contraponto desta prática. DI@LOGUS, Cruz Alta, (RS), v. 4, n. 2, p. 53-68, 2015.

SPEARMAN, C. The proof and measurement of association between two things. The American Journal of Psychology, v. 15, n. 1, p. 72-101, 1904. DOI: https://doi.org/10.2307/1412159

SUBOTNIK, R. F.; OLSZEWSKI-KUBILIUS, P.; WORRELL, F. C. Rethinking giftedness and gifted education: A proposed direction forward based on psychological science. Psychological Science in the Public Interest, v. 12, n. 1, p. 3–54, 2011. DOI: https://doi.org/10.1177/1529100611418056

WILCOXON, F. Individual comparisons by ranking methods. Biometrics Bulletin, v. 1, n. 6, p. 80-83, 1945 DOI: https://doi.org/10.2307/3001968