Funções Executivas e Práticas de Ciências no Ensino Fundamental Ii

Livia Zanetti de Campos; Sheila Cristina Da Silva Victório

DOI: 10.22167/2675-6528-202603153

Artigo derivado de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), com conteúdo baseado no trabalho original do aluno e adaptado ao formato editorial da Revista E&S com apoio da ferramenta ResumeAI, solução de inteligência artificial desenvolvida pelo Instituto Pecege para síntese e organização textual.

Resumo

As funções executivas desempenham papel central na aprendizagem, especialmente durante a adolescência, período de consolidação e refinamento dessas habilidades. Considerando o potencial pedagógico e cognitivo das atividades práticas de Ciências, o estudo teve como objetivo investigar e identificar quais funções executivas foram mais trabalhadas em estudantes do Ensino Fundamental II de uma escola particular de São Paulo, durante a realização de atividades práticas de ciências entre 2023 e 2025, a fim de refletir sobre o papel da prática experimental na promoção da aprendizagem dessas funções. Analisaram-se 40 fichas de atividades com objetivos pedagógicos explícitos, categorizadas a partir de referencial teórico sobre controle inibitório, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva. Os resultados mostraram que todas as atividades mobilizaram pelo menos uma função executiva e indicaram a predominância da memória de trabalho como a função mais mobilizada. Concluiu-se que as fichas das atividades de laboratório analisadas contribuíram para o desenvolvimento das funções executivas dos estudantes em diferentes níveis, reforçando o potencial pedagógico das práticas experimentais no ensino de Ciências.

Palavras-chave: Aprendizagem ativa; Atividades experimentais; Desenvolvimento cognitivo; Ensino de Ciências; Habilidades cognitivas.

1. Introdução

O desenvolvimento do cérebro humano ocorre primordialmente durante os anos iniciais e continua na adolescência. Nesse período, as funções executivas de base, como controle inibitório, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva, aprimoram-se e auxiliam o desenvolvimento de funções executivas superiores, incluindo planejamento, resolução de problemas e raciocínio (Gamino et al., 2022). Essas funções são cruciais para o aprendizado, pois capacitam os alunos a organizar informações, desenvolver pensamento crítico, autogerenciar-se e solucionar problemas futuros.

A compreensão das funções executivas que se manifestam e podem ser trabalhadas no ambiente escolar é essencial para a construção de práticas pedagógicas mais conscientes e eficazes. O ensino focado no fortalecimento das funções executivas tem o potencial de aprimorar a compreensão dos processos cognitivos e de favorecer o desenvolvimento de estudantes com diversos perfis de aprendizagem (Gamino et al., 2022). Nesse contexto, as atividades práticas de ciências demonstram um elevado potencial para o desenvolvimento das funções executivas, uma vez que, ao longo dessas atividades, os estudantes observam, formulam hipóteses, planejam estratégias e analisam resultados, processos que mobilizam intensamente as funções executivas superiores (Zompero et al., 2017).

As Funções Executivas são compreendidas como diferentes processos de controle hierárquico, utilizados quando o instinto se mostra inviável, desaconselhável, insuficiente ou impossível (Diamond, 2013). Existem três categorias principais de Funções Executivas: controle inibitório, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva.

O controle inibitório refere-se ao autocontrole, à capacidade de não seguir o primeiro instinto e de pensar antes de agir. É a habilidade de resistir a uma ação desejada para realizar o que é considerado correto ou o que trará um resultado melhor a longo prazo (Morton, 2013).

A memória de trabalho é a capacidade da mente de reter informações, permitindo que estas sejam intencionalmente modificadas (Morton, 2013). Ela é complementar ao controle inibitório, pois, ao focar em um assunto e ignorar outros, ou ao revisitar uma informação sob nova perspectiva, exige pensamento criativo e resistência a formas únicas de pensar (Diamond, 2013). A memória de trabalho é fundamental para o raciocínio lógico, planejamento, organização, resolução de problemas e criatividade, que envolve a desconstrução e reorganização de ideias estabelecidas (Diamond, 2013).

A flexibilidade cognitiva representa a habilidade humana de lidar com o inesperado, utilizando a criatividade para adaptar o conhecimento existente a novas informações e mudanças (Morton, 2013). Para exercer o pensamento crítico e alterar perspectivas ou planos, é necessário inibir e controlar pensamentos e emoções (controle inibitório), compreender e modificar informações prévias (memória de trabalho) e mudar rapidamente de direção de forma intencional. Assim, a flexibilidade cognitiva é desenvolvida a partir das outras duas funções executivas (Diamond, 2013).

Para que o ensino das funções executivas se torne mais claro e intencional para os docentes, este trabalho se justifica pela necessidade de investigar a mobilização dessas habilidades em contextos práticos. As atividades práticas de Ciências, com seu potencial para engajar os estudantes em processos de observação, formulação de hipóteses e análise, oferecem um ambiente rico para o desenvolvimento dessas capacidades cognitivas.

Diante desse cenário, este estudo teve como objetivo investigar e identificar quais funções executivas são mais trabalhadas em estudantes durante a realização de atividades práticas de ciências no Ensino Fundamental II de uma escola particular da cidade de São Paulo entre os anos de 2023 e 2025, a fim de refletir sobre o papel da prática experimental como um meio de promover aprendizagens das funções executivas.

2. Material e Métodos

Para a realização deste estudo, utilizou-se o delineamento de pesquisa de estudo de caso com abordagem metodológica qualitativa. A investigação concentrou-se na análise documental, que permitiu a compreensão das demandas cognitivas, especificamente as funções executivas, possivelmente desenvolvidas durante as aulas práticas de ciências. Essa abordagem evitou a necessidade de observação direta em sala de aula ou interação com os participantes, aproveitando um material pedagógico já existente.

O objeto empírico da pesquisa consistiu em fichas de atividades de laboratório de Ciências, aplicadas a estudantes do Ensino Fundamental II. O estudo foi conduzido em uma escola particular localizada na zona oeste da cidade de São Paulo. Essa instituição foi selecionada por sua prática consolidada na estruturação e revisão por pares de roteiros de atividades práticas, garantindo fichas com objetivos pedagógicos claros e bem delimitados.

A coleta de dados abrangeu um período de três anos letivos, de 2023 a 2025. Foram levantadas fichas de atividades práticas aplicadas por docentes a todas as turmas do Ensino Fundamental II, do sexto ao nono ano. Inicialmente, foram providenciadas 50 fichas pela escola, que autorizou sua utilização para fins acadêmicos. Desse total, 10 fichas foram descartadas por não apresentarem a seção de objetivos da atividade de forma clara ou estruturada, resultando em uma amostra final de 40 fichas para análise.

As fichas de atividades práticas serviram como instrumento de coleta de dados. Esses documentos foram elaborados e aplicados pelos professores de ciências da instituição, que lecionavam para as quatro turmas de cada ano do Ensino Fundamental II. A seleção das fichas baseou-se na presença explícita de objetivos pedagógicos, considerados o foco principal para a identificação das demandas executivas. A organização das fichas foi realizada por ano de ensino, ano de aplicação e título da atividade.

A análise dos dados foi de natureza qualitativa e interpretativa, focando nos objetivos pedagógicos explícitos de cada atividade. Para orientar a categorização desses objetivos, elaborou-se um conjunto de indicadores. Esses indicadores foram construídos a partir das características das funções executivas — controle inibitório, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva — conforme descritas por Diamond (2013).

A construção dos indicadores envolveu uma etapa interpretativa, na qual as definições teóricas de Diamond (2013) foram transformadas em ações cognitivas passíveis de serem solicitadas em atividades experimentais de Ciências. Essa etapa permitiu estabelecer uma correspondência entre os objetivos pedagógicos das fichas e as funções executivas. Após a coleta, os objetivos explícitos foram categorizados e comparados com as funções executivas, a fim de identificar quais delas eram mais mobilizadas.

A categorização dos objetivos pedagógicos explícitos foi realizada considerando as três funções executivas principais. Para o controle inibitório, foram considerados indicadores como necessidade de foco, gerenciamento de tempo, autocontrole e organização. A memória de trabalho foi avaliada por meio de planejamento de procedimentos, definição de resultados, lembrança de instruções e raciocínio lógico. Já a flexibilidade cognitiva foi identificada por ajustes no planejamento, modificação de estratégias, reorganização de ações após erros e exploração de caminhos alternativos.

No contexto da resolução de problemas, o controle inibitório foi associado ao foco na tarefa, resistência a distrações e persistência. A memória de trabalho, nesse aspecto, incluiu análise de dados, criação de hipóteses e integração de informações. A flexibilidade cognitiva, por sua vez, foi relacionada à reformulação de estratégias e à exploração de alternativas quando os resultados não eram os esperados, bem como à avaliação crítica da prática e revisão de hipóteses.

Os cuidados éticos foram observados mediante a obtenção da permissão da escola particular para a utilização das fichas de atividades para fins acadêmicos. A instituição estudada concedeu a autorização necessária para o acesso e a análise dos documentos, garantindo a conformidade com os princípios de pesquisa e a privacidade dos dados institucionais.

3. Resultados e Discussão

A análise das atividades experimentais de Ciências, conduzida com base em 50 fichas inicialmente levantadas para os anos de 2023, 2024 e 2025, revelou um panorama significativo sobre a mobilização das funções executivas no Ensino Fundamental II. Desse total, 10 fichas foram excluídas por não apresentarem objetivos pedagógicos explícitos de forma clara ou estruturada, critério fundamental para a identificação das demandas cognitivas. Assim, o estudo se concentrou na análise detalhada de 40 fichas de atividades, categorizadas por ano de ensino, ano de aplicação, título da atividade e seus objetivos pedagógicos explícitos, os quais foram traduzidos para a análise, mantendo-se os títulos originais em inglês.

A categorização dos objetivos pedagógicos explícitos foi realizada a partir de um conjunto de indicadores elaborados com base nas características das funções executivas descritas por Diamond (2013). Esses indicadores permitiram identificar as possíveis relações entre os objetivos das atividades e as três principais funções executivas: controle inibitório, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva. Essa abordagem qualitativa e interpretativa possibilitou uma compreensão aprofundada das demandas cognitivas presentes nas atividades práticas de laboratório.

Os resultados da análise evidenciaram que a memória de trabalho se destaca como a função executiva mais trabalhada nas atividades práticas de Ciências do Ensino Fundamental II da instituição investigada. Essa função foi identificada como um ponto central em 38 das 40 atividades analisadas. As duas atividades restantes, embora não explicitassem diretamente a memória de trabalho, demandavam a flexibilidade cognitiva, uma função que, conforme Diamond (2013), pressupõe a mobilização prévia tanto da memória de trabalho quanto do controle inibitório. Isso sugere que, de forma implícita, a memória de trabalho esteve presente em todas as atividades.

A predominância da memória de trabalho nas atividades práticas é consistente com a sua definição, que envolve a capacidade de reter e manipular informações ativamente (Morton, 2013). Em um contexto experimental, os estudantes são frequentemente desafiados a lembrar instruções, dados observados e conceitos prévios para planejar procedimentos, formular hipóteses e interpretar resultados. Essa constante interação com informações e a necessidade de modificá-las intencionalmente reforçam o papel central da memória de trabalho no processo de aprendizagem em Ciências.

A flexibilidade cognitiva emergiu como a segunda função executiva mais recorrente, sendo identificada em 19 das atividades. Destas, 17 também mobilizavam simultaneamente a memória de trabalho, o que sublinha a interdependência entre essas funções executivas, conforme apontado por Diamond (2013). A flexibilidade cognitiva é essencial para que os estudantes possam adaptar seus conhecimentos a novas informações, mudar de perspectiva diante de resultados inesperados e reorganizar estratégias, habilidades cruciais em um ambiente de investigação científica.

Por sua vez, o controle inibitório apresentou a menor frequência explícita, sendo identificado em 11 atividades e nunca de forma isolada. Embora sua incidência explícita seja menor, é fundamental reconhecer que o controle inibitório é uma função executiva de base, indispensável para o desenvolvimento da memória de trabalho e da flexibilidade cognitiva (Diamond, 2013). A capacidade de resistir a impulsos, focar na tarefa e pensar antes de agir é um pré-requisito para o engajamento eficaz em qualquer atividade cognitiva complexa, incluindo as práticas experimentais.

A análise da frequência relativa da mobilização das funções executivas por ano de ensino, considerando a distribuição das atividades, revelou padrões interessantes. A memória de trabalho demonstrou uma presença notavelmente alta em todos os anos do Ensino Fundamental II. Ela foi mobilizada em 100% das atividades do sexto ano (n=11) e do oitavo ano (n=12), e em 88,9% das atividades do sétimo ano (n=9) e 87,5% das atividades do nono ano (n=8). Essa constância reforça a centralidade da memória de trabalho nas atividades experimentais propostas, independentemente do nível de escolaridade dentro do ciclo.

A flexibilidade cognitiva, por outro lado, exibiu maior variação entre os anos. Sua maior incidência foi observada no sexto ano, com 72,7% das atividades, seguida pelo oitavo ano (41,7%), nono ano (37,5%) e sétimo ano (33,3%). Essa flutuação sugere que a mobilização da flexibilidade cognitiva pode estar mais intrinsecamente ligada às características específicas e aos desafios propostos por cada atividade, em vez de seguir uma progressão linear e crescente ao longo da escolaridade. A natureza das tarefas, que exigem adaptação e criatividade, influencia diretamente a demanda por essa função.

O controle inibitório, como a função executiva menos frequente em termos explícitos, variou de 11,1% no sétimo ano a 54,5% no sexto ano, sem um padrão claro de crescimento ao longo das séries. Essa menor incidência nos objetivos pedagógicos explícitos não implica que a função não tenha sido trabalhada, mas sim que sua mobilização ocorre de maneira mais subjacente. Para que a memória de trabalho e a flexibilidade cognitiva sejam efetivamente exercidas, o controle inibitório precisa estar ativo, regulando o comportamento e o foco dos estudantes (Diamond, 2013).

A observação de uma maior incidência da memória de trabalho, seguida pela flexibilidade cognitiva e, por fim, pelo controle inibitório, pode ser associada às demandas cognitivas do Ensino Fundamental II. Esse padrão sugere uma progressão no desenvolvimento das funções executivas que se alinha às expectativas formativas desta etapa de ensino, conforme preconizado pela Base Nacional Comum Curricular (Brasil, 2018). Essa perspectiva também encontra ressonância na compreensão de Morton (2013), que descreve o desenvolvimento das funções executivas como um processo gradual ao longo da infância e da adolescência, onde habilidades mais básicas pavimentam o caminho para as mais complexas.

Os achados da pesquisa corroboram o trabalho de Zompero et al. (2017), que enfatizam o papel das atividades investigativas no ensino de Ciências como promotoras de funções executivas mais complexas. As práticas experimentais que envolvem a formulação de hipóteses, a análise de dados, a argumentação e a tomada de decisões são intrinsecamente ricas para o desenvolvimento dessas habilidades cognitivas. A necessidade de articular conhecimentos prévios com novas informações e a reflexão sobre os resultados para planejar novas metodologias mobilizam intensamente a memória de trabalho e a flexibilidade cognitiva.

Essa abordagem pedagógica, ao aproximar os estudantes de desafios que exigem o uso intencional de suas funções executivas, contribui para a formação de indivíduos mais preparados para lidar com a complexidade do mundo. As demandas cognitivas inerentes às atividades práticas de Ciências estão diretamente associadas ao desenvolvimento das funções executivas fundamentais para a aprendizagem, capacitando os estudantes a se tornarem mais autônomos e eficazes em diversos contextos, sejam eles materiais, intelectuais ou culturais.

Os resultados também dialogam com a perspectiva de Amaro (2025), que ressalta a importância da intencionalidade nas práticas pedagógicas voltadas ao desenvolvimento das funções executivas. Estratégias que envolvem a resolução de problemas, a autorregulação e a reflexão crítica, como as observadas nos objetivos explícitos das atividades analisadas, são fundamentais para o fortalecimento das habilidades cognitivas. Isso não apenas beneficia o desempenho acadêmico, mas também contribui para o desenvolvimento integral do estudante, formando cidadãos capazes de enfrentar demandas complexas em diferentes esferas da vida.

Em síntese, a análise das fichas de atividades práticas de Ciências no Ensino Fundamental II revelou que todas as funções executivas foram mobilizadas, com a memória de trabalho sendo a mais proeminente, seguida pela flexibilidade cognitiva e, em menor grau explícito, pelo controle inibitório. Essa distribuição reflete as demandas cognitivas da etapa de ensino e o potencial das práticas experimentais para desenvolver habilidades essenciais de planejamento, resolução de problemas e raciocínio, reforçando o valor pedagógico dessas atividades para a formação integral dos estudantes.

4. Conclusão

O estudo buscou investigar e identificar as funções executivas mais mobilizadas em estudantes do Ensino Fundamental II de uma escola particular de São Paulo, durante a realização de atividades práticas de ciências entre 2023 e 2025, com o intuito de refletir sobre o papel da prática experimental na promoção dessas aprendizagens. Verificou-se que as atividades analisadas mobilizaram consistentemente as três funções executivas de base: controle inibitório, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva. A memória de trabalho destacou-se como a função mais frequentemente exercida, presente na maioria das atividades e em todos os anos do ciclo, evidenciando sua centralidade para a retenção e manipulação de informações em contextos experimentais. A flexibilidade cognitiva também se mostrou relevante, especialmente em situações que demandavam adaptação e reorganização de estratégias, enquanto o controle inibitório, embora menos explícito nos objetivos pedagógicos, revelou-se como uma base fundamental para o engajamento e a regulação do comportamento dos estudantes. Essa constatação reforça o potencial pedagógico das práticas experimentais no ensino de Ciências, ao promoverem o desenvolvimento de habilidades cognitivas essenciais para a aprendizagem e a resolução de problemas.

A principal contribuição deste trabalho reside na explicitação do valor das atividades práticas de Ciências como um meio eficaz para o desenvolvimento intencional das funções executivas, capacitando os estudantes a se tornarem mais autônomos e aptos a lidar com a complexidade de diversos contextos. Contudo, é importante reconhecer que o delineamento metodológico, caracterizado como um estudo de caso em uma única instituição, limita a generalização dos resultados para outras realidades educacionais. Para estudos futuros, sugere-se a investigação de como a intencionalidade pedagógica pode ser aprimorada na concepção e aplicação de atividades experimentais, visando maximizar o desenvolvimento das funções executivas em diferentes perfis de aprendizagem. Tal abordagem pode oferecer insights valiosos para a elaboração de currículos e práticas que fortaleçam ainda mais essas habilidades cognitivas fundamentais.

Referências Bibliográficas

Amaro, L. 2025. O Desenvolvimento das Funções Executivas nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental: Há intencionalidade na docência? Trabalho de Conclusão do Curso de Licenciatura em Pedagogia da Faculdade de Educação, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil.

Brasil. 2018. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Disponível em: <https://basenacionalcomum.mec.gov.br/abase/#fundamental>. Acesso em:21, abril de 2026.

Diamond, A. 2013 Executive functions. Annual Review of Psychology, 64 (1): 135–168. Disponível em: <https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4084861/>. Acesso em: 12, outubro de 2025.

Gamino, J. F.; Frost, C.; Riddle, R.; Koslovsky, J.; Chapman, S.B. 2022. Higher-order executive function in middle school: training teachers to enhance cognition in young adolescents. Frontiers in Psychology, 13. Disponível em: <http://frontiersin.org/journals/psychology/articles/10.3389/fpsyg.2022.867264/full>. Acesso em: 12, outubro de 2025.

Morton, J.B. 2013. Enciclopédia sobre o desenvolvimento na primeira infância: funções executivas. Abilio. Disponível em: <https://www.enciclopedia-crianca.com/pdf/complet/funcoes-executivas>. Acesso em: 12, outubro de 2025.

Zompero, A. F.; Gonçalves, C. E. S.; Laburú, C.E. 2017. Atividades de investigação na disciplina de ciências e desenvolvimento de habilidades cognitivas relacionadas a funções executivas. Ciência & Educação, Bauru, 23(2): 419-436. Disponível em: <https://www.scielo.br/j/ciedu/a/NDvC9YL7bpKhhsHL3Fywtbc/?format=pdf&lang=pt>. Acesso em: 12, outubro de 2025.

Artigo oriundo de Trabalho de Conclusão de Curso de Neurociência e Aprendizagem na Educação

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