Hands-on science education in elementary schools: challenges and gaps in Brazil

João Batista da Silva; Luís Carlos Assis da Costa; José Nilson dos Santos; Raquel Oliveira da Silva Batista; Givaldo Henrique dos Santos; Aline de Oliveira Rebouças; Patrícia Félix Duarte; Carlos Kley Araujo Costa; José Gleison Gomes Capistrano; Solonildo Almeida da Silva; Sandro César Silveira Jucá

doi:10.31637/epsir-2026-1919

Autores/as

João Batista da Silva State University of Ceará https://orcid.org/0000-0003-3556-9881
Luís Carlos Assis da Costa Universidade Federal do Ceará https://orcid.org/0009-0002-3000-9770
José Nilson dos Santos Fametro University Center https://orcid.org/0009-0000-1822-3788
Raquel Oliveira da Silva Batista Fametro University Center https://orcid.org/0009-0005-8825-2329
Givaldo Henrique dos Santos Universidade Federal do Ceará https://orcid.org/0009-0001-0425-8952
Aline de Oliveira Rebouças Universidade de Fortaleza https://orcid.org/0000-0002-7392-6133
Patrícia Félix Duarte Universidade Estadual do Ceará https://orcid.org/0000-0002-3612-4000
Carlos Kley Araujo Costa Universidade Estadual do Ceará https://orcid.org/0009-0004-8699-9747
José Gleison Gomes Capistrano Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará https://orcid.org/0000-0001-5631-9430
Solonildo Almeida da Silva Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará https://orcid.org/0000-0001-5932-1106
Sandro César Silveira Jucá Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará https://orcid.org/0000-0002-8085-7543

DOI:

https://doi.org/10.31637/epsir-2026-1919

Palabras clave:

science education, science teaching, hands-on activities, experimental activities, scientific practices, experimentation, elementary education, natural sciences

Resumen

Introduction: The purpose of this article was to map research on hands-on activities in science education in the elementary school in Brazil. Methodology: To this end, a Systematic Literature Review (SLR) was conducted from high-quality databases, including Web of Science, Scopus, Dialnet, and CAPES Periodicals Portal, from 2013 to 2023. Results: The results revealed that the 2nd and 5th grades of elementary school were the most investigated, possibly because these school grades are subject to large-scale diagnostic assessments in Brazil. We highlight the lack of studies involving students with disabilities. Furthermore, we observed a concentration of research in the South and Southeast regions of Brazil, with less representation in the North, Northeast and Central-West regions. Discussions: We believe that part of the difficulty in implementing hands-on activities in elementary schools is related to the lack of physical structure and adequate teacher training. Conclusions: Finally, although the focus of this study is on the Brazilian educational context, the challenges and gaps identified resonate with global educational issues, particularly in developing countries.

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Biografía del autor/a

João Batista da Silva, State University of Ceará

PhD in Education from the State University of Ceará (UECE). Specialist in Physics Education from Candido Mendes University (UCAM). Bachelor's degree in Physics from the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará (IFCE).

Luís Carlos Assis da Costa, Universidade Federal do Ceará

Master's student in Science and Mathematics Teaching at the Federal University of Ceará (UFC). Specialist in Environmental Management from Vale do Acaraú University (UVA). Bachelor's degree in Biology from UVA.

José Nilson dos Santos , Fametro University Center

Graduate degree in Pharmacy from the Maurício de Nassau University Center.

Raquel Oliveira da Silva Batista , Fametro University Center

Graduated in Human Resources from Universidade Paulista (UNIP). Student of Pedagogy at the Fametro University Center (UNIFAMETRO).

Givaldo Henrique dos Santos , Universidade Federal do Ceará

Master's student in Public Policy Evaluation at the Federal University of Ceará (UFC). Specialist in Mathematics Teaching Methodology from Faculdade da Aldeia de Carapicuíba. Bachelor's degree in Mathematics from the State University of Vale do Acaraú (UVA).

Aline de Oliveira Rebouças, Universidade de Fortaleza

PhD candidate in Psychology at the University of Fortaleza (UNIFOR). Specialist in Neuropsychopedagogy from Candido Mendes University (UCAM). Bachelor's degree in Pedagogy from the State University of Ceará (UECE).

Patrícia Félix Duarte, Universidade Estadual do Ceará

PhD student in Public Policy at the State University of Ceará (UECE). Master's in Education from the State University of Ceará (UECE). Bachelor's degree in Pedagogy from the Federal University of Ceará (UFC).

Carlos Kley Araujo Costa, Universidade Estadual do Ceará

Bachelor's degree in Science and Mathematics from the State University of Ceará (UECE). Elementary school math teacher.

José Gleison Gomes Capistrano, Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará

PhD candidate in Science Education at the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará (IFCE).

Solonildo Almeida da Silva, Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará

PhD in Education from the Federal University of Ceará (UFC). Master in Sociology from the State University of Ceará (UECE). Graduated in Pedagogy from the UECE. Graduated in Systems and Digital Media from the UFC. Graduated in Geography Degree from the UECE.

Sandro César Silveira Jucá, Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará

PhD in Electrical Engineering from the Federal University of Ceará (UFC). Specialist in Industrial Automation and Degree in Physics from the State University of Ceará (UECE). Graduated in Mechatronics Technology from the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará (IFCE).

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