Meaningful Learning and Experimental Activities: a randomized experimental study

Authors

DOI:

https://doi.org/10.36661/2595-4520.2026v9n1.15073

Keywords:

Chemistry Teaching, Experimental Activities, Meaningful Learning

Abstract

Chemistry is essential for understanding society and fostering conscious citizenship. However, many students struggle to grasp its concepts, leading to disinterest and a disconnect between this science and everyday life. This quantitative-qualitative study investigated the potential of experimental activities, grounded in the Theory of Meaningful Learning (TML), in the teaching and learning process of acids and bases. The research involved six sessions including theoretical lessons, a practical experiment using alternative products, and assessment activities. The experimental design included stratified randomization to form Control and Experimental Groups with equivalent characteristics. To measure learning, two assessments based on Bloom’s Taxonomy of Educational Objectives were applied. The results indicate that the experimental activities promoted a better understanding of acids and bases, with the Experimental Group showing superior performance and fewer conceptual errors compared to the Control Group, highlighting their positive influence on the learning process.

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Author Biographies

  • Blanchard Silva Passos, Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará - FICE

    Master's degree in Science and Mathematics Teaching, Chemistry Teaching research line, from the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará (2022) and is currently studying for a PhD in Teaching, Chemistry Teaching research line, at the Northeast Teaching Network (RENOEN/IFCE). He has a degree in Chemistry from the Federal University of Ceará (2007) and a Specialization in Professional Education (2011). He is a permanent Chemistry teacher in the Ceará State Education Network (SEDUC-CE). He has experience in Science Teaching Methodologies and Science Teaching Research, with an emphasis on Chemistry Teaching.

  • Ana Karine Portela Vasconcelos, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE)

    Docente Permanente do Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática (PGECM) e do Doutorado Acadêmico em Ensino Rede Nordeste de Ensino (RENOEN) - Polo IFCE. Docente efetiva do Instituto Federal Ceará (IFCE), atualmente lotada no Campus Paracuru. Áreas de interesse: Aprendizagem Significativa no Ensino de Química: Superação de Obstáculos Epistemológicos; Experimentação Química; Ensino de Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTS/CTSA). Doutora e Mestre em Engenharia Civil (Saneamento Ambiental) pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Especialista em Gestão Ambiental pela Universidade de Fortaleza (UNIFOR). Graduada em Licenciatura Química pela UFC e Técnica em Química Industrial pela Escola Técnica Federal do Ceará (ETFCE).

References

ANDERSON, L. W.; KRATHWOHL, D. R. (Ed.). A taxonomy for learning, teaching, and assessing: a revision of Bloom's taxonomy of educational objectives. 2005.

AUSUBEL, David P. Aquisição e retenção de conhecimentos: uma perspectiva cognitiva. Lisboa, 2003.

BABBIE, E. Métodos de pesquisas de survey. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2001.

BORBA, G. F.; MARTINS, C. M.; LIMA, M. C. Atividades lúdicas e experimentais para o ensino de química. Ciclo Revista. 2016.

BRUM, W. P.; SILVA, S. C. R. Uso de um objeto de aprendizagem no ensino de matemática tomando-se como referência a teoria da aprendizagem significativa. Aprendizagem Significativa em Revista, v. 4, n. 2, p. 15-31, 2014.

CATELAN, S. S.; RINALDI, C. A atividade experimental no ensino de ciências naturais: contribuições e contrapontos. Revista Eletrônica Experiências em Ensino de Ciências, v. 13, n. 1, 2018.

CRESWELL, J. W. Projeto de pesquisa: métodos qualitativo, quantitativo e misto. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.

FERREIRA, J. C.; PATINO, C. M. Randomização: mais do que o lançamento de uma moeda. Jornal Brasileiro de Pneumologia, v. 42, p. 310-310, 2016.

JENOVEVA NETO, R.; SANTOS, N.; ASSIS, B. C. Análise das habilidades cognitivas fundamentados na taxonomia de Bloom: uma análise no curso de Ciências Contábeis. Anais Seminário de Ciências Sociais Aplicadas, v. 3, n. 3, 2012.

LEAL, M. C. Didática da Química: fundamentos e práticas para o Ensino Médio. 1. ed. Belo Horizonte: Dimensão, 2010. v. 1. 120 p.

MOREIRA, M. A. Aprendizagem significativa: a teoria e textos complementares. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2011a.

MOREIRA, M. A. Metodologias de pesquisa em ensino. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2011b.

NOVAK, J. D. Learning, creating, and using knowledge: concept maps as facilitative tools in schools and corporations. 2. ed. New York; London: Routledge, 2010.

OLIVEIRA, J. R. S. Contribuições e abordagens das atividades experimentais no ensino de ciências: reunindo elementos para a prática docente. Acta Scientiae, v. 12, n. 1, p. 139-153, 2010.

OLIVEIRA, L. I. G.; MENDES, C. G.; SOUSA, M. G.; MOREIRA, G. Cromatografia em papel como uma técnica de ensino e aprendizagem em aulas de Química do Ensino Básico por meio do uso de materiais alternativos. Revista Insignare Scientia, v. 6, n. 6, p. 22–41, 2023.

PASSOS, B. S.; VASCONCELOS, A. K P. Perspectivas Docentes sobre Atividades Experimentais no Ensino de Química: uma Análise Exploratória. Revista de Ensino de Ciências e Matemática, v. 15, n. 1, p. 1-24, 2024.

PASSOS, B. S.; VASCONCELOS, A. K P.; SILVEIRA, F. A. Ensino de Química e Aprendizagem Significativa: uma proposta de Sequência Didática utilizando materiais alternativos em atividades experimentais. Revista Insignare Scientia, v. 5, n. 1, p. 610-630, 2022.

ROCHA, J. S.; VASCONCELOS, T. C. Dificuldades de aprendizagem no ensino de Química: algumas reflexões. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO DE QUÍMICA (ENEQ), 18., 2016, Florianópolis. Anais [...]. Florianópolis: [s. n.], 2016.

RODRIGUES JUNIOR, J. F. A taxonomia de objetivos educacionais: um manual para o usuário. 2. ed. Brasília: Editora Universidade de Brasília, 2016.

SAMPIERI, R. H.; COLLADO, C. F.; LUCIO, P. B. Metodologia de pesquisa. 4. ed. Porto Alegre: Penso, 2013.

SARAIVA, F. A. et al. Atividade experimental como proposta de formação de aprendizagem significativa no tópico de estudo de soluções no Ensino Médio. Revista Thema, v. 14, n. 2, p. 194-208, 2017.

SILVA, C. C.; FERRI, K. C. F. Uma sequência didática para o ensino de eletroquímica em cursos técnicos integrados ao ensino médio do IFG. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 5, p. 27641-27655, 2020.

SILVA FILHO, O. L.; FERREIRA, M. Modelo teórico para levantamento e organização de subsunçores no âmbito da Aprendizagem Significativa. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 44, 2022.

SILVA, V. M.; GOMES, J. P.; DANTAS FILHO, F. F. Ensino e aprendizagem dos conceitos químicos de oxirredução através da temática limpeza e recuperação de bijuterias. Revista Insignare Scientia, v. 8, n. 1, p. e14521, 2025.

SILVEIRA, F. A. Experimentação no ensino de Química no tópico chuva ácida: estratégia de ensino na formação inicial docente usando o contexto da aprendizagem significativa. 2018. Dissertação (Mestrado) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Fortaleza, 2018.

SIMOMUKAY, E. A Taxonomia de Bloom nas aulas experimentais de Química: uma estratégia viável para a avaliação de objetivos no planejamento do ensino de química. Revista Faz Ciência, v. 17, n. 26, p. 117, 2016.

TORRES, V. L. T.; DAL FORNO, L. F.; MASSUDA, E. M. A Taxonomia de Bloom: um estudo sobre o conhecimento e o processo de aprendizagem. In: Congresso Internacional de Conhecimento e Inovação (CIKI), 2021. Anais [...]. Florianópolis: [s. n.], 2021.

Published

05-02-2026

How to Cite

PASSOS, Blanchard Silva; VASCONCELOS, Ana Karine Portela. Meaningful Learning and Experimental Activities: a randomized experimental study. Revista Insignare Scientia - RIS, Brasil, v. 9, n. 1, p. e15073, 2026. DOI: 10.36661/2595-4520.2026v9n1.15073. Disponível em: https://periodicos.uffs.edu.br/index.php/RIS/article/view/15073. Acesso em: 13 feb. 2026.

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