ensino de ciências no 1ºciclo do ensino básico ana maria freire [email protected] universidade de...
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Ensino de Ciências no 1ºCiclo do Ensino Básico
Ana Maria [email protected]
Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasCentro de Investigação em Educação
*Profesorado Europeo de Ciencias: Conocimiento Científico, Destrezas Linguisticas y Medios Digitales (PEC)
COMENIUS 2.1 Action Financed by Projecto Socrates 226641-CP-1-2005-1-ES-Comenius-C21
Relevância da Educação em Ciências
Académica Carreiras com base em C/T
Social Democracia
Economia Desenvolvimento Ciência e Tecnologia
Cultural Marco da Humanidade
(Cachapuz, 2007)
Finalidades de Ensino de Ciências Alunos
Contribuir para o desenvolvimento cognitivo, social, afectivo, estético e moral
Encorajar a flexibilidade e aprendizagem ao longo da vida Ciência
Divulgar a Ciência nas suas diferentes vertentes (substantiva, sintáctica, histórica, social e ética)
Fomentar a curiosidade pelo mundo natural promovendo o interesse pela inquirição em contextos relevantes e significativos
Discutir como a contribuição de diferentes pessoas, em difentes culturas, ao longo do tempo, têm influenciado o desenvolvimento da Ciência e da Tecnologia
Sociedade Contribuir para a formação de cidadãos informados e competentes
num mundo global Promover a preparação para a vida numa sociedade democrática Preparar os alunos de modo a sentirem-se confortáveis na sociedade
actual Contribuir para a produtividade económica Consciencializar os alunos sobre o papel da ciência para a segurança
nacional
Currículo Nacional do Ensino BásicoOrientações Curriculares para o Ensino das Ciências
Ênfase em aprendizagem contextualizada e promoção da perspectiva CTSA
Foco construtivista, valorizando abordagens de ensino centradas nos alunos como resolução de problemas, actividades laboratoriais de natureza investigativa e trabalho de projecto
Valorização da avaliação como aprendizagem
Desenvolvimento de Competências Gerais e Específicas
Desenvolvimento de Competências
Definição de competência Processo de activação de recursos (conhecimentos,
capacidades e estratégias) numa variedade de contextos e em situações problemáticas
( Perrenoud, 2003)
Domínio de Competências Específicas no Ensino das Ciências
Conhecimento (substantivo, processual e epistemológico)
Raciocínio Comunicação Atitudes
Ensinar para o Desenvolvimento de Competências
Conhecimento Substantivo
Usar conhecimento científico em direfentes situações Processual
Pesquisar, planear, realizar experiências, avaliar os resultados obtidos, elaborar e interpretar gráficos e tabelas
Epistemológico Analisar o impacte da sociedade no desenvolvimento da Ciência e discutir como
diferentes cientistas podem usar modos de trabalho diversificado Raciocínio
Seleccionar informação, categorizar a informação recolhida, formular e resolver problemas, estabelecer comparações, interpretar dados e textos, realizar inferências, planear investigações, prever e avaliar resultados
Comunicação Utilizar diferentes modos de representar informação, produzir textos escritos
e/ou orais, apresentar resultados de pesquisa, argumentar com o propósito de defender uma ideia, analisar e sintetizar textos, processar a informação recolhida, argumentar com base em evidências científicas, emitir opiniões fundamentadas, usar as TIC
Atitudes Partilhar ideias, respeitar as ideias dos outros, responsabilizar-se pelo trabalho a
desenvolver, reflectir criticamente sobre o trabalho efectuado, mostrar flexibilidade para aceitar o erro e incerteza, trabalhar cooperativamente
Orientações Curriculares para as Ciências Físicas e Naturais
Terra no Espaço Terra em Transformação Sustentabilidade na Terra Viver melhor na Terra
Terra no Espaço
Conhecimento da Terra no espaço, relativamente a outros corpos celestes
Compreensão das razões da existência de dia e noite e das estações do ano
Utilização de alguns processos de orientação como forma de se localizar e deslocar na Terra
Análise de evidências na explicação científica da forma da Terra e das fases da Lua
Reconhecimento da importância da Ciência e da Tecnologia na observação dos fenómenos
Terra em Transformação
Observação da multiplicidade de formas, características e transformações que ocorrem nos seres vivos e nos materiais
Identificação de relações entre as características físicas e químicas do meio e as características e comportamentos dos seres vivos
Realização de registos e de medições simples, utilizando instrumentos e unidades adequadas
Reconhecimento da existência de semelhanças e diferenças entre seres vivo, entre rochas e entre solos e da necessidade da sua classificação
Explicação de alguns fenómenos com base nas propriedades dos materiais
Sustentabilidade na Terra
Reconhecimento da utilização dos recursos nas diversas actividades humanas
Reconhecimento do papel desempenhado pela indústria na obtenção e transformação dos recursos
Conhecimento da existência de objectos tecnológicos, relacionando-os com a sua utilização, em casa e em actividades económicas
Realização de actividades experimentais simples, para identificação de algumas propriedades dos materiais, relacionando-os com as suas aplicações
Reconhecimento que os desequilibrios podem levar ao esgotamento dos recursos, à extinção das espécies e à destruição do ambiente
Viver melhor na Terra
Conhecimento das modificações que se vão operando com o crescimento envelhecimento, relacionando-os com os principais estádios da vida humana
Identificação dos processos vitais comuns a seres vivos dependentes do funcionamento de sistemas orgânicos
Reconhecimento de que a sobrevivência e o bem estar humano dependem de hábitos individuais de alimentação equilibrada, de higiene e de actividade física e de regras de segurrança e prevenção
Realização de actividades experimentais simples sobre electricidade e magnetismo
Discussão sobre a importância de procurar soluções individuais e colectivas visando a qualidade de vida
Literacia Científica
Literacia em Ciência significa desenvolver nos alunos a competência de ler, compreender e avaliar aquilo que se escreve sobre ciência, em diferentes contextos. Implica ensinar os alunos a escrever cuidadosamente, criticamente e eficientemente
Literacia científica significa “conhecimento e compreensão de conceitos científicos bem como de processos necessários para a tomada de decisões a nível pessoal, para a participação em assuntos cívicos e culturais e ainda para a produtividade a nível económico”
Literacia científica implica identificar questões científicas e tecnológicas subjacentes a decisões locais e nacionais e assumir posições cientificamente e tecnologicamente informadas
Promoção da Literacia Científica
Questionar, pesquisar e responder a questões do quotidiano que a própria curiosidade desperta
Descrever, explicar e prever fenómenos naturais correntes
Interpretar textos de divulgação científica e envolver-se socialmente na discussão da validade das conclusões neles apresentadas e das metodologias utilizadas
Identificar questões de natureza científica subjacentes a decisões de âmbito nacional e local
Assumir e exprimir posições fundamentadas em conhecimentos científicos-tecnológicos
Avaliar a qualidade da informação científica com base nas fontes e nos métodos usados para a produzir
Argumentar com base em evidências científicas (Martins, 2003)
Níveis de Literacia Científica
Nominal Os alunos reconhecem os termos que se referem a fenómenos
naturais, mas não conseguem formular explicações científicas válidas de fenómenos e podem expressar concepções erróneas
Funcional Os alunos são capazes de definir termos correctamente mas esta
capacidade tem por base a memorização de informação mas pouca compreensão.
Estrutural Os alunos compreendem esquemas conceptuais, constroem
explicações adequadas e podem discutir e explicar conceitos por palavras suas
Multidimensional Os alunos podem aplicar o conhecimento que adquiriram e as
competências que desenvolveram para resolver problemas da vida real que exijam o uso de informação de outras disciplinas e compreende as interacções entre Ciência e Sociedade.
(BSCS, 1995)
Importância da Linguagem no Ensino das Ciências
Falar – Os alunos devem ser ensinados a usar uma linguagem precisa e pensada quando comunicam
Ouvir – Os alunos devem ser ensinados a ouvir os outros e a responder de um modo construtivo
Ler – Os alunos devem ser ensinados a ler com compreensão, a pesquisar, a usar informação, a argumentar, a sumariar, a sintetizar aquilo que leram e a inventariar aquilo que aprenderam com a leitura
Escrever – Os alunos devem ser ensinados a escrever com correcção usando as regras gramaticiais e de pontuação. Devem também ser ensinados a organizar o seu pensamento de uma forma lógica e coerente.
Experiências de Aprendizagem
Resolução de Problemas Recolha e organização do material,
classificando-o por categorias ou temas Concepção e Desenvolvimento de Projectos Planificação e desenvolvimento de
pesquisas diversas. Actividades investigativas Observação do meio envolvente Comunicação de resultados de pesquisas e
de projectos Realização de debates, onde os alunos
tenham de fornecer argumentos e tomar decisões
Estratégias de Ensino nas Aulas de Ciências
Leitura Constitui actividade neglegenciada nas aulas de ciências (Porquê?) Os cientistas ocupam muito do seu tempo a fazer leituras. A ciência escolar pode ser aprendida mais efecientemente a partir
de leituras do que observando e ouvindo o professor. Escrita
Acontece muitas vezes nas aulas de Ciências (Como?) Investigação educacional mostra que a qualidade da escrita nas
aulas de Ciências é fraca pois exige dos alunos que copiem do quadro ou escrevam aquilo que o professor dita sem envolvimento cognitivo
Comunicação Constitui um desafio e uma oportunidade (Porquê?) Aprender Ciência significa aprender a falar a linguagem da Ciência. As ideias científicas são comunicadas através de palavras, quadros,
tabelas, diagramas, simbolos, figuras e expressões matemáticas.
Leitura
Há dois aspectos que justificam a inclusão da leitura nas aulas de ciências. Primeiro, a leitura de textos científicos constitui uma actividade científica. Segundo, os alunos são confrontados, no dia-a-dia, com informação acerca de Ciência que os obriga a ler e a desenvolver uma atitude de questionamento. Todavia, a leitura pode mantê-los confusos ou contribuir para a manutenção de concepções alternativas.
A competência para ler de um modo cuidadoso, crítico e com um cepticismo saudável, constitui um elemento fundamental da literacia científica. É um pré-requisito para a cidadania e desempenha um papel fundamental nas nossas sociedades democráticas
Ensinar os alunos a ler activamente, criticamente e eficientemente constitui também uma finalidade do ensino das ciências (Como?)
Escrita
Promover a literacia científica dos alunos exige que nas aulas de ciências sejam valorizadas actividades envolvendo a escrita
Actividades envolvendo o uso de papel e lápis ocorrem muitas vezes nas aulas de ciências como copiar para o caderno aquilo que foi escrito no quadro. Por exemplo: Escrever apontamentos Resolver exercícios Construir tabelas e diagramas Resumir textos Elaborar relatórios
COMUNICAÇÃO
Aprender ciência significa aprender a sua linguagem
Os professores esquecem que, para promover a compreensão de uma nova ideia, é necessário deixar os alunos falar sobre ela, usar palavras apropriadas e pensar acerca do seu significado
Debate e Discussão constituem estratégias para promover a comunicação
Aprender a raciocinar em ciência requer a competência de começar a construir argumentos que liguem evidências e dados empíricos a ideias e teorias
Investigações Científicas Escolares (Inquiry)
Actividade multifacetada que envolve: Realização de observações Colocação de questões Consulta de livros e outras fontes de informação
tendo em vista o confronto com os conhecimentos já adquiridos
Planeamento de investigações Revisão dos conhecimentos já aprendidos à luz das
evidências experimentais Recolha, análise e interpretação de informação Propostas de previsões, explicações e respostas Comunicação de resultados Identificação de pressupostos, uso de pensamento
crítico e consideração de explicações alternativas (NRC, 2000)
Investigações Científicas na Sala de Aula
Os alunos estão envolvidos com questões cientificamente orientadas
Os alunos relatam as evidências nas respostas às questões
Os alunos formulam explicações a partir das evidências
Os alunos relacionam as explicações com conhecimentos científicos
Os alunos comunicam e justificam as suas explicações
Tipo de Questões
Como é que a quantidade de água afecta a altura da relva
O que acontece se misturarmos fermento inglês ao vinagre?
Qual é de entre os materiais disponíveis o menos inflamável e o mais resistente aos ácidos?
Como é que a quantidade de nitratos dissolvidos nos rios afecta as espécies vivas?
Como podemos separar a areia do sal nas salinas?
Controlo de variáveis
Exploração
Controlo de variáveis
Correlação de duas variáveis independentes
Usando e avaliando técnicas
Internet nas Aulas de Ciências
Fornece igual acesso à informação Encoraja os alunos a serem activos Aumenta a motivação dos alunos para aprender Ajuda a praticar um ensino centrado nos alunos Ajuda a promover as investigações nas aulas de
ciências Ajuda a colocar questões, examinar diversas
fontes de informação, planear investigações, rever o que já se conhece sobre os assuntos
Uma aventura no mundo da Física: condutores e isoladores
Lê com atenção o seguinte texto
O João foi com os amigos assistir a uma prova de Downhill, onde participavam o Rui e o Tiago. A meio da prova o Afonso sofreu uma queda e magoou uma perna… Era necessário urgentemente gelo para ajudar a controlar a lesão. Para resolver este problema o João pegou na sua bicicleta e foi buscar gelo ao café mais próximo. O dono tinha um grande recipiente de vidro que deu ao João para levar o gelo. Mas agora era necessário fazer chegar o gelo em boas condições ao local onde estava o Rui.Deu volta à sua mochila e encontrou algum material que tinha preparado para a sua aula de Educação Visual e Tecnológica procurando algo útil. Encontrou jornais, uns sacos de plástico, uns pedaços de tecido de algodão, de lã, papel de alumínio. Olhou à sua volta para o grande campo de sobreiros em que decorria a prova… Pensou em utilizar folhas de árvores, restos de cortiça que estavam espalhados no chão…
Tarefas
2.Imagina que estás com o João e que ele te pede ajuda para resolver o problema... Começa por traduzir por palavras tuas o problema que enfrenta o João.
3. Sublinha no texto as palavras que podem ser pistas para ajudar a solucionar o problema do João.
4. Pesquisa nos seguintes sites http://www.energyinfonz.co.nz/home/KidsZone/Energybasics/HE.html http://iss.sfo.jaxa.jp/kids/en/space/401.html http://en.wikipedia.org/wiki/Heat#Overview informação tendo por base as palavras que sublinhaste e que te possa ajudar
resolver o problema. Regista-a.5. Planeia uma experiência que te possa ajudar a solucionar o problema. Podes utilizar
esquemas para ilustrares as tuas ideias. (Escreve todos os passos que precisas de seguir…)
6. Faz uma lista com o material que vais necessitar. Podes contar com o material que o João tem disponível na mochila e outro que penses ser possível encontrar no local.
7. Pede opinião ao teu professor acerca do teu plano. Comentário do professor8. Testa o teu plano. O que observas? Regista as tuas observações. Escreve ou
desenha o que vai acontecendo… Não te esqueças de cumprir as regras de segurança!9. Conseguiste arranjar uma solução para o problema do João? Explica, num pequeno
texto, porque consideras a tua solução adequada, inclui no texto as ideias e conceitos de Física mais importantes utilizados no vosso trabalho.
10. Dá um título, conciso e claro, que represente o trabalho que realizaste.11. O que pensas que ainda poderia ser feito para melhorar os resultados do teu
trabalho? Explica.
Mudanças de Ênfase Preconizadas
Menor Ênfase
Interpretação rígida do programa e seguimento do livro de texto
Professor como transmissor de conhecimentos científicos através da exposição oral e da demonstração experimental
Valorização exclusiva de factos, leis, teorias e princípios científicos
Maior Ênfase
Flexibilidade curricular e adaptação do currículo ao contexto de ensino
Professor como guia e facilitador da aprendizagem ao apoiar actividades de investigação
Compreensão da Ciência atendendo às suas diversas dimensões (substantiva, sintáctica, social, epistemológica, histórica, ética)
Mudanças de Ênfase Preconizadas
Menor Ênfase
Utilização de questões fechadas que requerem respostas únicas reproduzindo conhecimento factual memorizado
Aprendizagem individualista
Aprendizagem passiva que requer o ouvir do professor e a escrita de apontamentos
Maior Ênfase
Utilização de questões abertas que promovam o pensamento crítico, relacionando evidências e explicações, com uso de estratégias cognitivas diversas
Aprendizagem colaborativa
Aprendizagem activa que envolve os alunos em processos investigativos
Mudanças de Ênfase Preconizadas
Menor Ênfase
Ensino orientado para um hipotético aluno médio que tipifica um grupo de alunos
Ensino baseado na resolução de exercícios com base na aplicação de expressões matemáticas
Ensino centrado no professor com predomínio da transmissão de conhecimentos
Maior Ênfase
Ensino orientado para os alunos atendendo aos seus gostos, interesses, necessidades e experiências
Ensino centrado nos alunos com utilização de processos investigativos
Ensino baseado na resolução de problemas e no desenvolvimento de projectos
Mudanças de Ênfase Preconizadas
Menor Ênfase
Avaliação daquilo que é facilmente medido
Utilização de testes como fonte única de recolha de dados
Avaliação da aprendizagem
Na avaliação de componentes específicas e compartimentadas do conhecimento dos alunos
Maior Ênfase
Avaliação de competências de conhecimentos, raciocínio, comunicação e atitudes
Utilização de fontes múltiplas de recolha de dados
Avaliação como aprendizagem
Na avaliação de competências dos alunos desenvolvidas em experiências educativas diferenciadas
Implicações para a Formação de Professores
Apela para modelos de formação que projectem o professor como profissional reflexivo
Valoriza o professor como investigador das suas práticas, ao introduzir mudanças que adequem o ensino aos alunos, de modo a torná-los mais activos e mais conscientes do seu papel no processo de aprendizagem