UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Geologia na Escola: Recursos Didáticos e Trabalho de Campo Interdisciplinar Dissertação de Mestrado Creuza de Araujo Rio de Janeiro Outubro / 2010 Creuza de Araujo Geologia na Escola: Recursos Didáticos e Trabalho de Campo Interdisciplinar Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como requisito necessário à obtenção do grau de Mestre em Ciências (Geologia). Área de Concentração: Geologia Regional e Econômica Orientadores: Drª. Cícera Neysi de Almeida Dr. Edson Farias Mello RIO DE JANEIRO Outubro de 2010 CREUZA, Araújo. Geologia na escola: recurso didático e trabalho de campo interdisciplinar/ Creuza de Araujo- Rio de Janeiro:UFRJ / IGEO.2010. xiv, 119 f. : il., apênd., anexos; 26 cm Dissertação (Mestrado em Geologia) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Geociências, Programa de Pósgraduação em Geologia, 2010. Orientador(es): Cícera Neysi de Almeida e Edson Farias Mello. 1. Geologia. 2. Geologia Econômica e Regional – Dissertação de Mestrado. I. Cícera, Neysi de Almeida. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Geociências, Programa de Pós-graduação em Geologia. III. Título. Creuza de Araujo Geologia na Escola: Recursos Didáticos e Trabalho de Campo Interdisciplinar. Dissertação de Mestrado submetida ao Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ, como requisito necessário à obtenção do grau de Mestre em Ciências (Geologia). Área de concentração: Geologia Regional e Econômica Orientadores: Dr.ª Cícera Neysi de Almeida Dr. Edson Farias Mello Aprovada em: Por: _____________________________________ Presidente: Prof. Dr. Ismar de Souza Carvalho, UFRJ _____________________________________ Profa. Dra. Maria Naíse de Oliveira Peixoto, UFRJ _____________________________________ Prof. Dr. José Mário Coelho, UFRJ UFRJ Rio de Janeiro 2010 Dedico este trabalho à minha família: minha mãe Clarice, meu esposo Alexis, meu filho Pablo e todos amigos que direta ou indiretamente me ajudaram a prosseguir nesta jornada da educação. Agradecimentos Aos funcionários das escolas públicas pela calorosa recepção, principalmente do CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho, professores Julio Cezar Bernardo dos Reis, Alcyléia Pereira de Almeida, Paulo Cezar Rangel de Lima, e diretoras Lilian Andrade Macedo, Vânia Maria Limeira Dutra e Elizabeth Ribeiro Mello pelas valorosas sugestões e apoio para realização deste trabalho. Aos professores do programa de Pós-Graduação do Departamento de Geologia da UFRJ, por contribuírem para o meu aprendizado. Ao Professor Leonardo Fonseca Borghi de Almeida e secretária Christina Barreto Pinto pela eficiência e colaboração nas questões administrativas. Aos alunos de pós-graduação em Geologia Eloísa da Silva Pereira, Fabiane Feder, Vera Rocha, Pedro Silva; da graduação de Geografia Renata Bernardo Andrade e Victor Pereira e da Geologia Eduardo Henrique Andrade Guimarães, Mariana Meirelles Lima da Silva, Fernando David de Souza, Deonel Madu Izaque, Bruno Machado Calil Elias; aos bolsistas do Projeto Jovens Talentos da FAPERJ Grazielly Rodrigues dos Santos e Ceciana Mesquita Xavier. Todos estiveram envolvidos na construção do projeto educacional de alguma maneira: atividades de campo, organização de materiais e exposição nas escolas. Aos meus orientadores Cícera Neysi de Almeida e Edson Farias Mello da UFRJ pelo respeito às minhas idéias, pelas orientações, por acreditar na Educação e que é possível melhorar a qualidade da educação pública. Ao Museu da Geodiversidade da UFRJ, pela colaboração com material para exposição nas escolas. À FAPERJ por custear o Curso de Atualização de Professores e à Secretaria Municipal de Educação do Estado do Rio de Janeiro pela divulgação do mesmo. À UFRJ e CAPES por me concederem recursos para a realização desta pesquisa. “Se eu tivesse que reduzir toda a Psicologia da Educação a um único princípio, eu formularia este: de todos os fatores que influenciam a aprendizagem, o mais importante constitui no que o aluno já sabe. Investigue-se isso e ensine-se ao aluno de uma forma consequente.” David Paul Ausubel Resumo ARAUJO, Creuza de. Geologia na Escola: Recursos Didáticos e Trabalho de Campo Interdisciplinar. Rio de Janeiro, Ano. 2010, 119 f. Dissertação (Mestrado em Geologia) – Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. Essa dissertação tem por objetivo analisar o ensino das Geociências no ensino Fundamental e Médio, principalmente nas disciplinas de Geografia e Ciências. Os recursos didáticos apresentados visam auxiliar às atividades desenvolvidas por professores e estudantes, fornecendo novos materiais, complementando o que se tem nos livros didáticos e mostrando alternativas de aulas práticas nas salas de aula e fora do ambiente escolar. Como proposta pedagógica na elaboração desses materiais foi adotada a teoria cognitivista da aprendizagem de David Paul Ausubel que concentra suas atenções no conhecimento prévio do aluno e na forma pela qual ele aprende com o objetivo de intervir, facilitar e potencializar a aprendizagem do mesmo. A seleção dos temas se deu mediante pesquisa em livros e orientações curriculares oficiais. Os recursos didáticos, ora apresentados, incluem uma proposta de trabalho de campo interdisciplinar para o Parque Estadual da Pedra Branca, situado na Cidade do Rio de Janeiro e uma série de oficinas relacionadas aos temas geológicos vislumbrados no conteúdo programáticos das disciplinas acima referidas. As oficinas foram apresentadas a professores da rede pública de ensino durante dois cursos de capacitação oferecidos pelo Departamento de Geologia/IGEO/UFRJ e avaliados através de questionários por eles respondidos. Estes professores consideraram que as oficinas podem ser facilmente reproduzidas em salas de aula e constituem técnicas estimulantes e eficazes de ensino/aprendizagem. A proposta de campo interdisciplinar contou com a colaboração de professores das áreas de Física e Biologia e demonstra que partindo do tema central Geologia pode-se apresentar aos estudantes diversos exemplos que interligam as ciências e aproximam os temas desenvolvidos do seu cotidiano. Ademais as “aulas passeio”, como designadas nas orientações curriculares permitem que os alunos aprendam através da interação com a natureza e com seus companheiros de classe, explorando os materiais que estão à sua volta e desenvolvendo de maneira prazerosa as atividades didáticas, o que estimula a vontade de aprender. Palavras-chave: educação, Geociências, recursos didáticos, curso de atualização de professores. Abstract ARAUJO, CREUZA de. Geology in School: Educational Resources and Interdisciplinary Field Work. Rio de Janeiro, 2010. 87f. Dissertação (Mestrado em Geologia) – Programa de Pós-graduação em Geologia, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2010. This thesis aims to analyze the teaching of geosciences in the Elementary and Secondary Education, particularly in the disciplines of Geography and Science. The resource materials presented are intended to assist the activities developed by teachers and students, providing new materials, complementing what has in textbooks and showing alternative practical lessons in the classroom and outside of school. As a pedagogical proposal in the preparation of these materials was adopted to cognitive learning theory of David Paul Ausubel concentrating their attention on the student's previous knowledge and how he learns to intervene in order to facilitate and enhance the learning of it. The selection of topics was made through research in books and curricula guidelines. Teaching resources, presently, includes a proposal for an interdisciplinary field work for the State Park of Pedra Branca, located in Rio de Janeiro and a series of workshops related to themes geological glimpsed in programmatic content of the disciplines mentioned above. The workshops were presented to teachers in public schools for two training courses offered by the Department of Geology / IGEO / UFRJ and assessed through questionnaires answered by them. These teachers felt that the workshops can be easily reproduced in classrooms and techniques are effective and stimulating teaching / learning. The proposed interdisciplinary field with the collaboration of teachers in the areas of physics and biology and demonstrates that starting from the central theme of geology can present students with several examples that integrate the sciences and brings together the themes developed in their daily lives. Besides the "walking lessons" as designated in the curriculum guidelines allow students to learn through interaction with nature and with his classmates, exploring the materials that are around them a rewarding way of developing the learning activities, which stimulates the willingness to learn. Keywords: education, geosciences, teaching resources, refresher course for teachers. Lista de abreviaturas e siglas CEDAE- Companhia Estadual de Água e Esgoto LDB – Lei de Diretrizes e Bases MEC – Ministério de Educação e Cultura PCN – Parâmetros Curriculares Nacionais PCNEF- Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Fundamental PCNEM - Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio PEPB – Parque Estadual da Pedra Branca PISA – Programa Internacional de Avaliação de Alunos PNLD – Programa Nacional do Livro Didático SEEDUC – Secretaria de Estado de Educação do Rio de Janeiro SME – Secretaria Municipal de Educação Lista de Figuras Figura 3.1 Escala de Mohs 22 Figura 5.1 Localização do CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho, 43 entre os Maciços da Pedra Branca e do Mendanha. Figura 5.2 Entrada do CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho, RJ. 44 Figura 5.3 Localização da Escola Municipal Rodrigo Otavio e os maciços da 45 Pedra Branca e da Tijuca. Figura 5.4. Entrada da Escola Municipal Rodrigo Otavio, RJ. 45 Figura 5.5 Painéis sobre a origem do planeta Terra e o ciclo das rochas, 46 exposição CIEP Brizolão 386. Figura 5.6 Instrumentos de geólogos, exposição CIEP Brizolão 386. 48 Figura 5.7 Amostras de minerais, exposição geológica no ensino médio, CIEP 48 Brizolão 386. Figura 5.8: Amostras de rochas ígneas plutônicas, exposição no CIEP Brizolão 48 386. Figura 5.9 Mesa sobre fósseis, coquina, tronco fossilizado e impressão de 48 peixe. Exposição CIEP Brizolão 386, junho de 2009. Figura 5.10 Pingentes de fragmentos de rochas com informações sobre a 48 mesma, e folders do Museu da Geodiversidade, exposição CIEP Brizolão 386. Figura 5.11: Gráfico da questão 1, exposição geológica no CIEP Brizolão 386. 49 Figura 5.12: Gráfico da questão 2, locais visitados. Exposição geológica no 49 CIEP Brizolão 386. Figura 5.13: Gráfico da questão 3, temas das exposições visitadas. Exposição 50 geológica no CIEP Brizolão 386. Figura 5.14: Gráfico da questão 4, freqüência de visita a locais de educação 50 não formal. Exposição geológica no CIEP Brizolão 386. Figura 5.15 Gráfico da questão 5, opinião dos alunos sobre o que mais gostou 51 na exposição geológica. CIEP Brizolão 386, 2009. Figura 5.16 Exposição de Geologia na EM Rodrigo Otávio, RJ. 52 Figura 5.17 Exemplo de etiqueta utilizada na exposição. 53 Figura 5.18 Tabuleiro didático para jogo sobre minerais. 58 Figura 5.19 Esquema do Big Bang e modelos construídos com grãos por alunos 62 do curso de atualização de professores. Figura 5.20. Representação do Sistema Solar, confeccionada por aluna do 63 curso de atualização, janeiro de 2010. Figura 5.21. Mapa da tectônica de placas, material feito por alunos do curso de 64 atualização de professores. Figura 5.22 Mapa de placas tectônicas realizado por professores do curso de 65 atualização para professores. Figura 5.23 Visita ao Museu da Biodiversidade, IGEO / UFRJ, curso de 66 atualização para professores, janeiro de 2010. Figura 5.24 Oficina de geomorfologia: utilização da ferramenta do Google 67 Earth para gravação de vídeo aéreo. Curso de atualização para professores. Figura 5.25. Painel do ciclo da água apresentado no curso de atualização para 68 professores. Figura 5.26. Painel sobre camadas atmosféricas e sugestão de fenômenos ou 69 características relacionadas a essas camadas. Figura 5.27 Quebra-cabeça didático sobre atmosfera construído por aluna do 70 curso de atualização de professores. Figura 5.28 Painel didático do ciclo das rochas apresentado no curso de 71 atualização para professores. Figura 5.29. Painel representativo da energia, fragmentação, transporte e 72 deposição de sedimentos do sistema. Figura 5.30. Oficina do curso de atualização para professores, laboratório de 74 rochas ígneas. Figura 5.31. Modelo de cartela para bingo com o tema rochas ígneas e 75 metamórficas. Figura 5.32. Mapa de localização do Parque Estadual da Pedra Branca, RJ. 77 Figura 5.33 Entrada do núcleo Pau da Fome no Parque Estadual da Pedra 78 Branca, RJ. Figura 5.34 Granito conhecido como Pico do Quilombo no Parque Estadual da 80 Pedra Branca, RJ. Figura 5.35 Dique de basalto no Parque Estadual da Pedra Branca, Trilha do 80 Recanto da Represa. Figura 5.36 Mapa do percurso do campo, trilha Recanto da Represa, RJ. 81 Figura 5.37 – Represa da CEDAE e coleta de água realizada por estudante do 86 CIEP Brizolão 386. Figura 5.38. Sedimentos na margem do rio no Recanto da Represa PEPB. 87 Figura 5.39. Esquema ilustrativo dos processos que estão na origem da 89 formação de blocos arredondados a partir de um maciço fraturado. Figura 5.40- Fragmentos de rocha com erosão esferoidal, Trilha Recanto da 90 Represa, PEPB. Figura 5.41. Fraturas em afloramento rochoso próximo à Represa da CEDAE, 90 PEPB. Figura 5.42. Pedra do Navio no PEPB, subsede Pau da Fome. 93 Figura 5.43. Análise de dados em aparelho de GPS com alunos no PEPB 95 Figura 5.44. Exposições em afloramentos na Trilha do Recanto da Represa 96 Figura 5.45. Dique de basalto na Trilha do Recanto da Represa. 98 Figura 5.46. Xenólito no Recanto da Represa. 99 Figura 5.47. Fotografia de árvore sobre rocha na Represa da CEDAE, as raízes da árvore envolvem a rocha. 100 Lista de Quadros Quadro 4.1 Conteúdos curriculares da disciplina de Ciências para o ensino 31 fundamental propostos pela SME que possuem interface com Geologia ano de 2009. Quadro 4.2 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia para o ensino 31 fundamental propostos pela SME que possuem interface com a Geologia ano de 2009. Quadro 4.3 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia para o ensino 33 fundamental contidos no PCN do MEC (1998) que possuem interface com a Geologia. Quadro 4.4 Conteúdos curriculares da disciplina de Ciências para o ensino 34 fundamental contidos no PCN do MEC (1998) que possuem interface com a Geologia. Quadro 4.5 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia propostos pela 35 SEEDUC para o ensino fundamental e médio no ano de 2010 com interface em Geologia. Quadro 4.6 Conteúdos curriculares da disciplina de Ciências propostos pela 36 SEEDUC para o ensino fundamental no ano de 2010 com interface em Geologia. Quadro 4.7 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia propostos pelo 37 PCN+ para o ensino médio que possuem interface com a Geologia. Quadro 5.1 Atividade didática de Geologia para o tema água. 55 Quadro 5.2 Atividade didática para o tema atmosfera. 56 Quadro 5.3 Painel didático com as camadas da atmosfera para atividade em Geociências. 57 Quadro 5.4 Construção de jogo de tabuleiro para o tema minerais. 58 Quadro 5.5 Construção de pôster para o tema minerais. 59 Quadro 5.6 Conteúdo programático do Curso de Geologia Geral para o Ensino 60 Básico distribuído segundo cronograma de realização. Quadro 5.7 Conteúdo programático do curso de Rochas e Mineral para o Ensino 61 Básico distribuído segundo cronograma de realização. Quadro 5.8 Comparação entre aprendizagem mecânica e significativa. 73 Quadro 5.9 Texto sobre unidades de conservação 83 Quadro 5.10 Exemplo de ficha para atividade interdisciplinar (Geologia/Biologia 84 ou Ciências) no PEPB Quadro 5.11 Sugestão de ficha para atividade interdisciplinar (Geologia/Biologia 85 ou Ciências) no PEPB Quadro 5.12 Exemplo de exercícios que integram Geologia e Matemática/ 88 Sedimentos Quadro 5.13 Exemplo de exercício que integra Geologia e Matemática 89 /Morfologia dos blocos erodidos Quadro 5.14 Exemplo de exercício que integra Geologia e Matemática. Quadro 5.15 Exemplo de atividade com termos de Geologia utilizados durante 91/92 94 trabalho de campo. Quadro 5.16 Classificação das rochas segundo aspectos observáveis a olho nu. 97 Lista de tabelas Tabela 1 Diâmetro dos grãos. 87 Sumário Agradecimentos iv Resumo vi Abstract vii Lista de figuras viii Lista de tabelas e quadros xix Lista de abreviaturas e siglas xx 1 - INTRODUÇÃO 01 1.1- JUSTIFICATIVA 02 1.2 – Objetivos gerais 04 1.2.1 – Objetivos específicos 04 1.3 - MÉTODOS E MATERIAIS 04 1.3.1 - Levantamento bibliográfico 04 1.3.2 - Etapas de campo 05 1.3.2.1 Escolas públicas 05 1.3.2.2 – Parque Estadual da Pedra Branca 06 1.3.3 – Produção de Recursos Didáticos de Geociências 06 2. TRABALHOS ANTERIORES SOBRE ENSINO EM GEOCIÊNCIAS 07 2.1 - A IMPORTÂNCIA DA GEOLOGIA NO ENSINO BÁSICO 08 2.2 - AS DIFICULDADES DO ENSINO-APRENDIZAGEM DE GEOLOGIA 09 PARA A EDUCAÇÃO BÁSICA 2.3 - A SUPERAÇÃO DOS DESAFIOS ATRAVÉS DA DIVULGAÇÃO DA 11 GEOLOGIA 3. BASE TEÓRICA 13 3.1 – CONCEPÇÕES PREDOMINANTES DA APRENDIZAGEM 13 3.1.1- Aprendizagem Tradicional 13 3.1.2- Aprendizagem Comportamental 14 3.1.3 - Aprendizagem Humanista 14 3.1.4 - Aprendizagem Sociocultural 15 3.1.5 - Aprendizagem Cognitivista / interacionista 15 3.1.6 - Aprendizagem Significativa de David Ausubel 20 4- ORIENTAÇÕES DE LIVROS E CURRÍCULOS PARA O ENSINO 26 BÁSICO DE GEOCIÊNCIAS 4.1 CONCEPÇÕES FILOSÓFICAS E PEDAGÓGICAS EM DOCUMENTOS 26 OFICIAIS 4.1.1 Corrente filosófica e pedagógica nos Parâmetros Curriculares Nacionais 26 4.1.2 Corrente filosófica e pedagógica na SME 28 4.1.3 Corrente filosófica e pedagógica na SEEDUC 29 4.2 CONTEÚDOS GEOLÓGICOS EM PROGRAMAS CURRICULARES E 30 LIVROS DE GEOGRAFIA E CIÊNCIAS 4.2.1 Conteúdos geológicos nos programas curriculares 4.3 ALGUMAS PONDERAÇÕES A RESPEITO 30 DOS CONTEÚDOS 37 GEOLÓGICOS DOS PROGRAMAS CURRICULARES 4.3.1Comunidade científica 37 4.3.2 Observações a respeito dos programas curriculares obtidas neste trabalho 38 4.3.3 Conteúdos geológicos nos livros didáticos de Geografia e Ciências 40 5. RESULTADOS 43 5.1 EXPOSIÇÃO GEOLÓGICA NAS ESCOLAS 43 5.1.1 Exposição Geológica no CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho 46 5.1.2 Exposição Geológica na Escola Municipal Rodrigo Otavio 52 5.2 PROPOSTA DE RECURSOS DIDÁTICOS PARA O ENSINO 54 FUNDAMENTAL E MÉDIO 5.2.1 Jogos, painel e pôster 55 5.3 OFICINAS ELABORADAS PARA OS CURSOS DE ATUALIZAÇÃO DE 59 PROFESSORES 5.3.1 Atividades do curso de Geologia Geral para o Ensino Básico 62 5.3.2 Atividades do curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico 70 5.4 ATIVIDADES EM GEOCIÊNCIAS NO PARQUE ESTADUAL PEDRA 75 BRANCA 5.4.1 Caracterização do Parque Estadual da Pedra Branca 76 5.4.2 Aspectos geológicos do Parque Estadual da Pedra Branca 78 5.4.3 Atividades Propostas para o Ensino Básico no PEPB 81 6. DIVULGAÇÃO DOS RECURSOS DIDÁTICOS E DA PROPOSTA INTERDISCIPLINAR NO PEPB 101 7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS 102 8 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 104 Anexo 1 – Tabela do tempo geológico 112 Apêndice A – Lista dos livros didáticos consultados 113 Apêndice B – Questionário de alunos da exposição de Geologia 115 Apêndice C – Galeria de fotos da exposição de Geologia no CIEP Brizolão 386 – 116 Guilherme da Silveira Filho Apêndice D – Galeria de fotos da exposição de Geologia na EM Rodrigo Otávio 117 Apêndice E - Questionário diário do curso de atualização para professores 118 1 1. INTRODUÇÃO A comunidade científica, que discute temas sobre ensino e aprendizagem, é praticamente unânime no que diz respeito à necessidade de integração dos saberes para uma aprendizagem mais significativa. Em relação às leis que tentam dar um direcionamento aos conteúdos desenvolvidos nas escolas, particularmente nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), a interdisciplinaridade tem sido proposta como forma de minimizar a fragmentação entre os diversos saberes e tentar maior aproximação e compreensão da complexa realidade do mundo atual. Inúmeros cientistas e educadores entre eles Célestin Freinet e Jean William Fritz Piaget apontam para a importância de elementos experimentais no desenvolvimento da aprendizagem, isto é, quanto mais perto da realidade e do objeto de estudo melhor será a compreensão do aluno. Isto não significa reduzir o ensino a aparência das coisas, o que seria muito simplista, nem tão pouco achar que o que está mais próximo fisicamente é o mais próximo cognitivamente. Os meios de comunicação, presentes na maioria dos lares, conseguem aproximar realidades distantes e provavelmente a maioria dos brasileiros conheçam mais a paisagem do Vale dos Monumentos, no Arizona (EUA), do que das Serras do Sul do Ceará. Devido aos avanços tecnológicos e primazia de determinadas culturas, um local ou objeto que está fisicamente distante do sujeito pode estar mais próximo à sua realidade e experiências do que um mais próximo fisicamente. Em relação à aprendizagem, a única forma de se descobrir o que o indivíduo aprendeu, ainda é através da exteriorização, isto é, através das palavras, da escrita, da representação de um determinado tema. O que o indivíduo traz consigo de conhecimento e suas representações só podem ser acessado através do diálogo. Para muitos educadores pode parecer perda de tempo saber o que o aluno pensa a respeito de determinado tema a ser ensinado, porém não é ignorando o que os alunos pensam que eles deixarão de pensar. Todos nós procuramos respostas para o que nos cerca, e se o educador tentar ensinar sem conhecer as representações de seus alunos, dificilmente poderá contribuir para uma educação mais significativa. Mas como fazer com que o objeto de estudo nas escolas esteja mais próximo da realidade dos alunos? Como contribuir para o incentivo à pesquisa e integração dos saberes escolares? Como apresentar de forma dinâmica e desafiadora temas das Geociências? 2 Existem vários desafios a serem superados pelos professores em sala de aula, entre os quais se destacam dois: o de tentar suscitar o espírito investigativo dos alunos, o que significa fazer das aulas um objeto de seu interesse, e de tentar abordar número adequado de temas para um período de dois ou três meses com carga horária semanal de três (rede municipal) ou dois ( rede estadual) tempos para as disciplinas aqui analisadas -Geografia e Ciências. Além disso, existe um programa oficial que, embora flexível, deve ser contemplado. Como dito anteriormente, muitos desses temas têm interface com às Geociências, o que possibilita o diálogo e participação da Geologia no ensino escolar. Uma dessas contribuições diz respeito à divulgação de conhecimentos geológicos específicos, já que trabalhos em escala local são geralmente desenvolvidos nos meios acadêmicos e os livros didáticos adotados nas escolas trabalham com exemplos e ilustrações geológicas mais globais que apesar de importantes, nem sempre trazem a contribuição específica que o professor deseja ou necessita. Em geral, as produções científicas que podem contribuir para o aprofundamento de temas e com contextualizações, que nem sempre são possíveis com informações gerais, se limitam ao espaço acadêmico. A maior aproximação entre academia e o meio escolar poderá contribuir também para estimular o espírito investigativo e compreensão de processos gerais a partir de contextos específicos mais próximos à vivência e saberes dos alunos. Sabe-se que a Geologia não é disciplina das escolas do Brasil e que seus conceitos não são populares, mas por fazer parte do cotidiano das pessoas torna-se valiosa na compreensão do meio em que vivem. As Geociências por sua robusta e vasta produção acadêmica podem em muito contribuir para melhorar qualitativamente o conhecimento de questões ambientais, fora e dentro do âmbito escolar. Foi diante dessas questões, e pela carência de recursos didáticos nessa área, que este trabalho propôs desenvolver recursos didáticos e atividades extraclasses como, por exemplo, trabalho de campo em parque natural e exposição de rochas e minerais para o ensino de Geociências . 1.1 JUSTIFICATIVA Atualmente temos nos deparado com um quadro onde o ensino na rede pública encontrase em precárias condições. No último relatório em 2006 do PISA - Programa Internacional de Avaliação de Alunos, que traz os dados obtidos pelos estudantes de cada estado em 3 Matemática, Leitura e Ciências - quando a área principal avaliada foi Ciências, o Brasil obteve a 52ª colocação entre os 57 países avaliados, o que indica graves deficiências nesta área. Assim, o ensino-aprendizagem das disciplinas relacionadas às Geociências encontra-se na mesma situação. À essa desestruturação educacional são atribuídos fatores de ordem política, pedagógica e social e tem-se estabelecido teorias, leis e projetos de ensinoaprendizado com o objetivo de tornar o ensino mais democrático e de melhor qualidade. Destacam-se entre estes os Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 1997, 1998, 1999, 2002) e a Lei de Diretrizes e Bases da Educação – LDB, os quais surgem para nortear as práticas de ensino. Os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Fundamental (Brasil, 1998) foram elaborados procurando, de um lado, respeitar diversidades regionais, culturais e políticas existentes no país e, de outro, considerar a necessidade de construir referências nacionais comuns ao processo educativo em todas as regiões brasileiras. Pretendendo-se criar condições, nas escolas, que permitam aos jovens ter acesso ao conjunto de conhecimentos socialmente elaborados e reconhecidos como necessários ao exercício da cidadania. Os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio (Brasil, 1999) se propõem a discutir a condução do aprendizado, nos diferentes contextos e condições de trabalho das escolas brasileiras, de maneira a responder às transformações sociais e culturais da sociedade contemporânea, levando em conta as leis e diretrizes que redirecionam a educação básica. Procurar assim estabelecer diálogo direto com professores e demais educadores que atuam na escola, reconhecendo seu papel central e insubstituível na condução e no aperfeiçoamento da educação básica. Todos esses parâmetros têm como objetivo alcançar a Lei de Diretrizes e Bases da Educação (Brasil, 1996) a qual determina no Art. 2º que a educação é dever da família e do Estado deve ser inspirada nos princípios de liberdade e nos ideais de solidariedade humana, tendo como finalidade o pleno desenvolvimento do educando, seu preparo para o exercício da cidadania e sua qualificação para o trabalho. Além da garantia de padrão de qualidade, valorização da experiência extraescolar e vinculação entre a educação escolar, o trabalho e as práticas sociais como consta no Art. 3º da mesma lei. Nesses documentos destacam-se diversas orientações, entre elas a necessidade de melhorar e integrar os saberes, de considerar e valorizar os saberes dos alunos no processo escolar de ensino-aprendizagem e de contextualizar o conteúdo a ser ensinado. A maioria dos brasileiros têm acesso à educação pública, o desafio agora é o de torná-la de qualidade. 4 Como as Geociências podem contribuir para que tenhamos um ensino melhor? Como aproximar a produção científica da Geologia aos conhecimentos escolares? Como os saberes das Geociências podem estar mais integrados para a construção de conhecimentos mais significativos para os alunos? Estas são algumas das questões que se pretendem abordar nesse trabalho. 1.2 OBJETIVOS GERAIS Este trabalho tem como objetivo propor práticas interdisciplinares de ensino que têm como base os conceitos geológicos, visando assim contribuir para a melhoria do ensino em Geociências no ciclo fundamental e médio nas escolas da rede pública do Rio de Janeiro. 1.2.1 Objetivos específicos Como objetivos específicos visam-se a análise crítica do ensino de Geociências no ensino básico, elaboração e avaliação de recursos didáticos a serem utilizados pelos professores e estudantes da rede pública dos ciclos fundamental e médio do Rio de Janeiro, os quais incluem: a) Exposições nas escolas; b) Elaboração de conteúdos programáticos para dois cursos de atualização para professores da rede pública vinculados ao ensino fundamental e médio; c) Oficinas para construção de atividades e materiais didáticos; d) Proposta interdisciplinar de atividade de campo no Parque Estadual da Pedra Branca, RJ. 1.3 MÉTODOS E MATERIAIS 1.3.1 – Levantamento bibliográfico 5 Um dos primeiros procedimentos adotados foi o levantamento de informações gerais que compreendeu a pesquisa bibliográfica e a seleção de temas e materiais didáticos do ensino fundamental e médio com conteúdos pertinentes às Geociências, contidos nas disciplinas de Geografia e Ciências. Os materiais consultados abrangem: a) livros de Geografia e Ciências que fazem parte do Plano Nacional do Livro Didático (PNLD) do Ministério da Educação e Cultura (MEC) utilizados na rede pública de ensino. Esses materiais foram selecionados para este trabalho por orientar as práticas educacionais e conteúdos dos professores na maioria das escolas públicas da rede de ensino constituindo, muitas das vezes, o único material de apoio disponível para alunos e professores. A relação de livros consultados consta no apêndice A; b) documentos do Ministério da Educação e Cultura (MEC) e da Secretaria Municipal de Educação (SME), da Secretaria de Estado de Educação do Rio de Janeiro (SEEDUC) e do Ministério da Educação. Estes últimos incluem os Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio e Fundamental (Brasil, 1997, 1998, 1999, 2002) e as Propostas Curriculares das disciplinas de Ciências e Geografia da SME e da SEEDUC (2009/2010). Além destes, também foram consultados livros e artigos que versam sobre os conceitos e processo geológicos, como também sobre a geologia do Parque Estadual da Pedra Branca, local em que foi realizado trabalho de campo com os alunos. 1.3.2 – Etapas de campo 1.3.2.1– Escolas públicas Foram realizadas visitas na Escola Municipal Rodrigo Otavio do ensino fundamental e no Ciep Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho do ensino médio por representarem amostras significativas do ensino básico. As visitas se concentraram no levantamento de informações sobre os conhecimentos de Geociências dos alunos através de aplicação de questionários (Anexo B), a fim de avaliar o acesso dos mesmos a meios não formais de educação e a pertinência das exposições de Geociências que foram posteriormente realizadas nas escolas. A sequência didática das exposições levou em consideração a apresentação geral dos produtos, processos e fenômenos da Terra; informações e conceitos preliminares necessários a 6 compreensão e aprofundamento de seus aspectos mais complexos, além de associação e ilustração do que estava sendo ensinado. 1.3.2.2 – Parque Estadual da Pedra Branca A elaboração da proposta interdisciplinar no PEPB constou das seguintes etapas: a) Visitas e documentações fotográficas no Parque Estadual da Pedra Branca (PEPB) como preparação para trabalho de campo. Foram visitadas as trilhas dos núcleos Piraquara, Campo Grande e Pau da Fome, sendo este último escolhido por apresentar a melhor infraestrutura e porque o grupo já desenvolvia pesquisa nesta área. b) Reunião e discussão sobre o trabalho de campo e atividades integradas que foram elaboradas com os professores de Física, Matemática e Biologia. c) Visita ao Parque com estudantes do ensino médio matriculados na escola a fim de testar as ideias iniciais da proposta. 1.3.3 Produção de Recursos Didáticos de Geociências Durante esta etapa foram selecionadas e criadas atividades em Geociências, elaborados questionários para professores dos cursos de atualização e para estudantes de escolas públicas. Nas propostas de recursos didáticos procurou-se utilizar materiais de fácil acesso levando em consideração as dificuldades existentes em se obter materiais mais sofisticados, de maneira que estivessem ao alcance do professorado, independente da localidade ou infraestrutura da instituição de ensino na qual trabalhe. Assim foram elaborados os seguintes materiais: jogos, mapas, quebra-cabeça e painéis. A presença de sala com computadores em muitas escolas da rede pública e a necessidade de se trabalhar habilidades nesta área levou também a elaboração de uma oficina versando sobre o tema Geomorfologia utilizando o software Google Earth. Nesse trabalho procurou-se adaptar os conhecimentos científicos ao escolar e divulgar propostas contemporâneas que contribuam na discussão e melhoria da aprendizagem em Geociências no ensino básico. 7 2. TRABALHOS ANTERIORES SOBRE ENSINO EM GEOCIÊNCIAS Na literatura atual Ciências da Terra e Geociências são utilizadas como sinônimos. Para Carneiro (2004) o objetivo central da Geologia é entender como funciona o planeta e determinar as causas dos fenômenos, as Ciências da Terra nascem para contemplar algumas limitações dessa abordagem favorecendo concepção integradora de Geologia. Em relação ao termo Geologia existem várias definições. Segundo o glossário da Universidade de Brasília (www.vsites.unb.br/ig/glossario), Geologia é o estudo da Terra e, associadamente, de outros corpos extraterrestres, através de métodos ou técnicas diretos e indiretos nas mais diversas escalas, buscando determinar: as características físicas e químicas, retratadas nas várias fases sólidas (especialmente rochas e minerais), líquida e gasosa; a organização e estruturas internas e superficiais; os registros de vida e, por estudos comparados, a evolução histórica dos processos envolvidos na formação da Terra ou da região em estudo. Geologia abarca, assim, a pesquisa dos diversos sistemas terrestres, representados por oceanos, atmosfera, biosfera, terra sólida e suas geosferas internas, e da interação entre estes sistemas. Guimarães (2004) entende que a Geologia, ao lado de sua forma de raciocínio e métodos próprios de investigação, integra os conhecimentos da Química, da Física, da Biologia, da Matemática e mesmo das Ciências Humanas para o conhecimento e representação do geoambiente, fornecendo as bases para a contextualização sócio-cultural. Para Toledo (2002) a Geologia constitui a ciência cujo objeto de estudo é a Terra: sua origem, seus materiais, suas transformações e sua história, cujas transformações produzem materiais ou fenômenos naturais com influência direta ou indireta em nossas vidas. Para essa autora é preciso saber aproveitar adequadamente os recursos da Natureza, bem como prever e conviver com os fenômenos catastróficos que são sinais da dinâmica do planeta. Toledo (2002) também sintetiza os objetivos da Geologia como sendo: estudar as características do interior e da superfície da Terra, em várias escalas; compreender os processos físicos, químicos e físico-químicos que levaram o planeta a ser tal como o observamos; definir a maneira adequada (não destrutiva) de utilizar os materiais e fenômenos geológicos como fonte de matéria prima e energia para melhoria da qualidade de vida da sociedade; resolver problemas ambientais causados anteriormente e estabelecer critérios para evitar danos futuros ao meio ambiente, nas várias atividades humanas; e valorizar a relação entre o ser humano e a Natureza. 8 Segundo Santana e Barbosa (1993) as primeiras discussões sobre ensino da Geologia no Brasil, nos primeiro e segundo graus, datam do final da década de 1960. Nesta época teriam sido produzidos os primeiros materiais didáticos destinados a estes níveis de escolaridade. No entanto, depois de mais de quatro décadas, observa-se que ainda existe dificuldade de compreensão dos conceitos relacionados ao meio físico por parte de alunos e professores do ensino fundamental. No Brasil, segundo Compiani (2005), provavelmente o primeiro trabalho em Geociências para o ensino básico foi de Pedemonte (1992), que enumera uma série de problemas cognitivos e epistemológicos para o ensino/aprendizagem de Geologia na escola elementar. Segundo este autor o estudo de Pedemonte aponta as limitações e alerta para poucos pontos possíveis de serem trabalhados neste período educacional. Na mesma década Imbernon et al. (1994) também destacaram um aumento do conteúdo em Geociências nos programas ministrados no ensino básico (antigos primeiro e segundo grau) nas escolas brasileiras, passando de menos de 20% do conteúdo oferecido na década de 1950 para 40% na década de 1980. 2.1 A IMPORTÂNCIA DA GEOLOGIA NO ENSINO BÁSICO Para Carneiro, Toledo e Almeida (2004) a educação básica é privilegiada para se formar uma cidadania responsável e consequente, graças à introdução de preocupações ambientais, ao lado de outros conceitos. Esses autores apresentam dez razões pelas quais a inserção da cultura geológica beneficiará o ensino brasileiro, obedecendo às diretrizes educacionais atuais: (1) o currículo de Ciências do ensino fundamental é fragmentário e superficial. (2) A formação humanista, inerente ao exercício das Ciências da Terra, deve incutir atitudes solidárias e humanistas nas novas gerações, e desenvolver pensamento crítico e capacidade de observação/indagação. A Geologia permite reflexões sobre o uso racional das aplicações tecnológicas e avanços da Ciência e fornece (3) visão de conjunto do funcionamento do Sistema Terra, necessária para o entendimento da complexa dinâmica do planeta. Traz ainda, em seu corpo teórico, uma (4) perspectiva temporal das mudanças que afetaram nosso planeta e os seres vivos que o povoaram. Como a única ciência que vivenciou uma revolução científica no século XX, a Geologia oferece (5) formação sobre causas dos riscos geológicos e suas consequências para a 9 humanidade, e proporciona exemplos recentes sobre (6) a participação da Geologia em descobertas modernas da Ciência. Introduz ainda a discussão atualística da (7) questão dos recursos disponíveis versus sustentabilidade do planeta, além de constituir (8) preparação e orientação para estudos posteriores ou para a reflexão crítica da atividade humana no planeta. O conhecimento da base metodológica da Geologia favorece (9) formação sobre variados procedimentos científicos. A sociedade informática, cujo papel dominante se faz sentir em todos os setores da atividade humana, constitui a décima razão: (10) as Geociências ajudam a formar uma perspectiva planetária. O desenvolvimento de cultura geológica estende-se além do mero domínio dos avanços de Ciência & Tecnologia, por ser via de mão-dupla: permite trazer o mundo real para a sala-de-aula e, sobretudo, permite levar a sala-de-aula para o mundo real. A busca de um ensino mais prático e eficaz, apoiado em realidade vivencial, permitirá que as pessoas contem com essa bagagem ao longo de toda a vida. Para Compiani (2005) o ensino de Geologia demonstra-se como fundamental, já que permite levar os alunos a serem conscientes da história e do desenvolvimento do planeta, permitindo também pensar os interesses e o papel dos seres humanos, organizados socialmente, nas transformações do ambiente. Para este autor a importância do ensino de Geociências perpassa todos os níveis de educação, pois permite aos estudantes desenvolver habilidades cognitivas essenciais e de visão espacial, na medida em que envolve as dimensões locais, regionais e planetárias do espaço e sua representação bi e tri dimensional. Compiani (2005) salienta ainda que o conhecimento geológico é tão ou mais importante para o ensino elementar do que para o secundário, e que praticamente não existem estudos que se propõem a desenvolver uma nova abordagem didática da Geologia na escola elementar. Contudo, apesar da importância da Geologia na educação, seus conhecimentos são pouco difundidos, ainda encontram-se restritos ao meio acadêmico como centros de pesquisas, universidades e museus, estando suas descobertas, distante da população em geral. 2.2 AS DIFICULDADES DO ENSINO-APRENDIZAGEM DE GEOLOGIA PARA A EDUCAÇÃO BÁSICA Para Carneiro et al. (2004), o ensino e a divulgação da Geologia junto à sociedade apresenta obstáculos, isto é, três dificuldades extras quando comparados a outras ciências: a escala de tempo da maior parte dos processos geológicos envolve valores de muitos milhões 10 de anos, o que, aparentemente, torna o discurso dos geólogos praticamente irrelevante face à necessidade de resolução, em tempo útil, de problemas concretos atuais; a escala espacial da análise geológica varia do submicroscópico ao planetário, percorrendo um intervalo demasiado vasto para a compreensão do leigo (os geólogos falam em choques de placas, em abertura de oceanos e em mares que já não existem, enquanto o leigo reporta-se a referências geográficas atuais e frequentemente em escalas locais a regionais); é pouco difundida a noção de que a nossa sociedade contemporânea, altamente tecnológica e industrializada, se assenta, em grande parte, no aproveitamento de materiais geológicos (rochas e minerais). Compiani (2005) em seus trabalhos educacionais para o ensino de Geologia no ensino fundamental encontrou também um outro obstáculo para o ensino de conhecimentos geológicos, a comunidade científica. Para Compiani (2005) a proposta de ensinar Geologia no ensino fundamental (6º ao 9º anos) choca-se com a opinião da maioria dos geólogos e de muitos educadores que acreditam ser a natureza sintética e complexa do conhecimento geológico impeditiva para ensinamentos a esta faixa de idade, até mesmo os traços rudimentares de Geologia. Da parte dos geólogos, expõe o autor, observa-se que esta predominante ideia deriva de concepções de ciências e por conseqüência de um modo de olhar o ensino/aprendizagem deste nível com a “cabeça” da universidade, ou seja, com os parâmetros hierarquizados e sistematizados da Geologia. Mansur (2009) apresenta algumas considerações sobre a impopularidade do saber geológico, que se explicaria por dois motivos: a maioria das pessoas tem mais interesse pelos seres vivos do que pelos “elementos inertes” do meio natural, e o componente geológico requer maior abstração para seu entendimento, em especial quanto ao tempo envolvido (bilhões e milhões de anos). Mondéjar (2007) relata que a falta de conhecimento geológico permanece ainda hoje na Espanha e credita o problema a uma falha no sistema educacional deste país e ao desinteresse dos geólogos, que têm sua atuação mais centrada na prospecção de recursos minerais, energéticos e hídricos ou em obras públicas, o que só recentemente vem mudando pela maior integração com os temas ambientais. Uceda (1996) constata que, mesmo na Espanha, onde o inventário de sítios geológicos iniciou-se em 1978, o Patrimônio Geológico tem recebido menor atenção do que outros tipos de patrimônio, elencando os mesmos motivos: desinteresse dos geólogos e falha no sistema educacional. Segundo Imbernon et al. (1994), em sua pesquisa no Brasil na década de 1980, não há uma adequada compreensão dos estudantes com relação ao Planeta Terra, seu funcionamento 11 e seus materiais. Os resultados obtidos em suas pesquisas, com professores e alunos, mostraram que os professores da área de Ciências e Geografia não dominavam o conteúdo que aborda os tópicos de Geociências, gerando um círculo vicioso, onde o aluno recebe um ensinamento deficiente, fragmentado e desinteressante, construído por professores que não tiveram oportunidade de acesso ou mesmo formação adequada nos temas geológicos. Guimarães (2004) salienta deficiências na formação dos professores, no que se refere ao conhecimento ambiental que favorecem a utilização de informações desvinculadas do cotidiano dos alunos, por vezes tendenciosas, incompletas ou incorretas, obtidas não só nos livros, mas agora também por meios eletrônicos, o que resulta numa situação crítica em que os professores encarregados do ensino do tema “Terra”, não dominem o conhecimento da Geologia. Independentemente de fragilidades relativas à graduação dos professores e incorreções conceituais encontradas em livros, a educação é um processo contínuo e que se aprimora através de construções coletivas de pesquisa. A divulgação da Geologia e de propostas educacionais no campo das Ciências da Terra tem aumentado no Brasil, como pode ser observado através de trabalhos realizados em congressos e temas geológicos abordados nos meios de comunicação. 2.3 A SUPERAÇÃO DOS DESAFIOS ATRAVÉS DA DIVULGAÇÃO DA GEOLOGIA A educação, enquanto forma de ensino-aprendizagem, é adquirida ao longo da vida dos cidadãos de três diferentes formas: educação escolar formal desenvolvida nas escolas; educação informal, transmitida pelos pais, no convívio com amigos, em filmes, teatros, leituras e outros, ou seja, aquela que decorre de processos naturais e espontâneos; e educação não-formal, que ocorre quando existe a intenção de determinados sujeitos em criar ou buscar determinados objetivos fora do espaço escolar. Assim, a educação não formal pode ser definida como a que proporciona a aprendizagem de conteúdos da escolarização formal em espaços como museus, centros de ciências, ou qualquer outro, em que as atividades sejam desenvolvidas de forma bem direcionada, com um objetivo educacional definido. Em relação à divulgação dos conhecimentos geológicos por meios não formais, observa-se o esforço de parte da comunidade científica geológica através de diversas propostas como “Praça da Ciência” (Canesin, Bohn, Simões e Santos, 2008), “kits didáticos” 12 (Hauch, Yamamoto, Filgueira e Andrade, 2008), palestra em feiras (Chaves e Silva, 2008), móbiles da evolução de animais (Cunha, 2008), visitas guiadas (Bergamaschi, Linhares, Marciano e Monteiro, 2008), Geodiversidade Itinerante (Silva et al, 2009), jogo dos ciclos das rochas (Carneiro e Lopes, 2007, entre outros. Para Compiani (2005) essas formas de divulgação da Geologia buscam superar o modelo tradicional e conservador das práticas pedagógicas para o Ensino de Ciências da Natureza, o que indica que nos últimos anos as diversas pesquisas relacionadas ao ensino nesta área, e também ao ensino de Geociências, obtiveram avanços significativos no desenvolvimento de práticas educativas. 13 3. BASE TEÓRICA Para compreensão da linha teórica adotada neste trabalho, algumas considerações deverão ser esclarecidas: o que é aprendizagem, quais são as teorias de aprendizagem que atuam como formadoras de concepções e ações dentro na educação e quais as bases da teoria da aprendizagem significativa. Faz-se também necessário uma revisão bibliográfica sobre a temática da Geologia no ensino básico. 3.1 CONCEPÇÕES PREDOMINANTES DA APRENDIZAGEM Seguiremos a linha teórica do cognitivista David Paul Ausubel. Porém, antes de apresentarmos sua teoria, nos reportaremos às abordagens de aprendizagem existentes e especificamente a dois teóricos, Jean Willian Fritz Piaget e Carl Ransom Rogers, que serviram como base para sua teoria cognitivista. Em linhas gerais podemos definir cinco abordagens de ensino predominantes: a tradicional, a comportamentalista, a humanista, a cognitivista e a sócio-cultural. Contudo, em realidade, não podemos encontrar na educação ações didáticas puras, influenciadas apenas por uma dessas correntes. As divisões apresentadas a seguir são didáticas, tiveram uma construção histórica e encontram-se difusas nas práticas educacionais utilizadas pelos educadores. 3.1.1 Aprendizagem Tradicional Na teoria de ensino tradicional a educação é entendida como instrução, transmissão de conhecimentos, restrita ao ambiente escolar. Os alunos são instruídos e ensinados pelo professor, o qual deve intervir para que haja evolução dos conhecimentos dos alunos. A educação baseia-se em uma relação vertical onde o professor, na maioria das vezes, é o único interventor. Essa posição é defendida, por exemplo, por Émile Dürkheim. Como as origens dos processos psíquicos do ensino-aprendizagem são desconsideradas nesta teoria, o professor vê-se condicionado a fornecer informações e conteúdos e se baliza nos comportamentos estereotipados a fim de definir se o aluno está ou não aprendendo. Ignoram-se as diferenças 14 individuais e os métodos utilizados são os mesmos para todos alunos. Nesta abordagem de ensino, a ênfase está no acúmulo e fixação de conceitos e informações, e não no pensamento crítico. Além disso, seu domínio está, principalmente, numa prática educativa e na sua transmissão através dos anos. 3.1.2 Aprendizagem Comportamental A abordagem comportamentalista sobre o ensino-aprendizado tem como grandes expoentes John Broadus Watson, Conwy Lloyd Morgan, Burrhus Frederic Skinner e Edward L. Thorndike. Para os comportamentalistas, Watson (1930), Morgan (1891,1900), Skinner(1932,1955), Thorndike (1911, 1931) e Pavlov (1927,1928), a aprendizagem seria como um treinamento, uma constituição de hábitos onde o indivíduo apresentaria mudança relativamente permanente em seu comportamento ou forma de pensar resultante de uma prática reforçada. Sabe-se que os comportamentalistas desenvolveram seus experimentos em laboratórios com animais e transportaram esses conhecimentos para a esfera humana. Embora para muitos esse tipo de transposição de conhecimento seja inadmissível devemos considerar que o ser humano também faz parte do mundo animal. Não podemos negar a importância, por exemplo, dos reflexos nem dos conhecimentos sensoriais adquiridos há milhares de anos, que possibilitaram a nossa sobrevivência na Terra. O problema é que não somos só reflexos, possuímos a cultura que nos traz infinitas possibilidades de estar no mundo. 3.1.3 Aprendizagem Humanista Em relação à abordagem humanista, temos como principais teóricos Carl Rogers, Erick Fromm e Alexander Sutherland Neill. Para Rogers (1972) o ensino deve estar centrado na pessoa, o que implica em técnicas de dirigir sem dirigir, ou seja, dirigir a pessoa à sua própria experiência para que, dessa forma, ela possa estruturar-se e agir. O professor não deveria intervir diretamente e deixar que o próprio aluno construísse seus valores, objetivos, facilitando a comunicação do educando consigo mesmo para que ele pudesse estruturar seu comportamento e emoções. Rogers (1972) construiu sua teoria através de suas experiências e acreditava ser impossível ensinar a outra pessoa como ensinar; o ensino pouco modifica o comportamento das pessoas, apenas o que a pessoa estuda por si mesma, se apropriando, pode modificar seu 15 comportamento; as autodescobertas não podem ser diretamente transmitidas por outra pessoa e as conseqüências do ensino são nulas ou nocivas. Para Rogers o principal objetivo da aprendizagem é modificar comportamentos, para ele a motivação para aprendizagem está em si mesma, aprender é uma gratificação. Rogers compreende que as pessoas aprendem de duas maneiras: abandonando suas convicções e tentando elucidar suas incertezas. 3.1.4 Aprendizagem Sociocultural Em relação à teoria sociocultural, uma das obras mais divulgadas desse tipo de abordagem no Brasil é a de Paulo Freire. Freire (1975) sempre esteve preocupado com a cultura popular. Em sua obra A pedagogia do oprimido, ele expõe que a educação deva ser construída com ele (oprimido) e não para ele “(...) ninguém educa ninguém, ninguém se educa; os homens se educam entre si, mediatizados pelo mundo.” As estruturas do pensar do oprimido encontram-se condicionadas pela contradição vivida na situação concreta, tais sejam: a) Aderência do oprimido ao opressor. Somente quando o oprimido se descobre hospedeiro do opressor poderá contribuir para uma pedagogia libertadora. b) Atitude fatalista. O oprimido introjeta o opressor e não tem consciência de si. Este fatalismo seria muito mais o fruto de uma situação historicamente construída do que da forma de ser do povo. c) Atitude de autodesvalia. Em alguns momentos o oprimido teria tendência a imitar e seguir o opressor. d) O medo da liberdade ou submissão do oprimido. A dominação da consciência do opressor em relação a do oprimido, devido a sua falta de confiança em si mesmo e à crença mágica no opressor. A situação de ensino-aprendizagem se daria com o objetivo de superar a relação opressor-oprimido através do autoconhecimento, práxis libertária, solidariedade com o oprimido e transformação da realidade, da situação concreta onde se daria a opressão. A educação assumiria um significado amplo e problematizador que ajudaria a superar a relação opressor-oprimido. 3.1.5 Aprendizagem Cognitivista / interacionista 16 A teoria cognitivista/interacionista defende que o ensino deve ser diferenciado porque depende do processo de desenvolvimento em que o aluno se encontra e da sua maneira de se relacionar com o meio. Entre alguns dos cognitivistas mais conhecidos no Brasil temos o suíço Jean Piaget (1896-1980), o russo Lev Vygotsky (1896-1934), o francês Henry Wallon (1879-1962), a argentina Emilia Beatriz María Ferreiro Schavi (nasceu em 1936), que foi aluna de Piaget, e o psicólogo Howard Gardner (nasceu em 1943) – teoria das inteligências múltiplas (lógico-matemática, lingüística, espacial, musical, intrapessoal, interpessoal, corporal-cinestésica). O interacionismo considera o indivíduo como ativo no papel da aprendizagem, é a pessoa que constrói seu próprio conhecimento, sob a influência do meio. A inteligência é determinada pela ação mútua entre o indivíduo e o meio. Entende-se que o homem não nasce inteligente, mas também não é uma ‘tábua rasa’, não é passivo sob a influência do meio. O homem responde aos estímulos externos, agindo sobre eles de forma a construir e organizar o seu próprio conhecimento com elaborações cada vez mais complexas. O ponto fundamental do ensino, neste sentido, consiste em processos e não em produtos de aprendizagem. Desta forma, o ensino dos fatos deve ser substituído pelo ensino de relações, cuja abordagem está baseada em proposição de problemas. Tanto Jean Piaget quanto Lev Semenovitch Vygotsky não propõem um método de ensino, mas, ao contrário, elaboram uma teoria do conhecimento e desenvolvem muitas investigações cujos resultados são utilizados por psicólogos e pedagogos. Vejamos alguns de seus conceitos, que consideramos importantes para o entendimento e análise das atividades do professor dentro da sala de aula, a começar por Jean Piaget. Geneticista e epistemólogo Jean Piaget sempre esteve preocupado com a origem e o desenvolvimento humano, o que acarretou também em pesquisa sobre a gênese do conhecimento. Para Piaget o indivíduo que aprende é autor do seu conhecimento e ninguém poderá aprender por ele, também, segundo ele, a aprendizagem depende da construção biológica do indivíduo, isto é, depende do nível de desenvolvimento biológico em que o sujeito se encontra. A atividade do indivíduo, os exercícios que lhe são apresentados, as situaçõesproblema, enfim, todos os fatores são considerados de extrema importância para quem está aprendendo, contribuindo decisivamente para o desenvolvimento de suas estruturas mentais. Desta forma, esse pesquisador distinguiu dois processos importantes: o de desenvolvimento e o da aprendizagem. Segundo Piaget (1973), desenvolvimento compreende a totalidade das estruturas de conhecimento, enquanto, aprendizagem refere-se a um processo geralmente 17 provocado e limitado a um problema ou estrutura única, desenvolvimento explica a aprendizagem, e não o inverso, desenvolvimento é soma de experiências. Atividades não teriam condições de estabelecer estruturas mentais sem que houvesse condições prévias de desenvolvimento do indivíduo. Piaget (1967) dá grande ênfase às atividades que o sujeito realiza, mas, segundo ele, é a partir dos mecanismos epistêmicos de como pensa que ele pode (re) organizar as ideias que lhes são apresentadas. As pesquisas de Piaget representaram um avanço qualitativo na área dos processos mentais, porque até o início do século XX a maioria dos pesquisadores acreditava que as crianças pensavam e raciocinavam da mesma maneira que os adultos. A crença da maior parte das sociedades era a de que qualquer diferença entre os processos cognitivos de crianças e adultos era, sobretudo, de grau: os adultos eram superiores mentalmente, do mesmo modo que eram fisicamente maiores, mas os processos cognitivos básicos eram os mesmos ao longo da vida. Piaget (1967), a partir da observação cuidadosa de seus próprios filhos e de muitas outras crianças, concluiu que em muitas questões cruciais as crianças não pensam como os adultos, por ainda lhes faltarem certas habilidades. A maneira de pensar é diferente, não somente em grau, como em classe. Piaget (1967) estabeleceu estágios ou períodos relativos à estrutura de pensamento que o indivíduo se encontra. Esses estágios se apresentariam de maneira constante e sucessiva, podendo variar as idades médias de pessoa para pessoa, conforme o grau de inteligência e o meio social da mesma. O que caracteriza cada estágio é a atividade potencial e não um conteúdo fixo. Tal atividade pode ser retardada ou acelerada, de acordo com o meio que a pessoa vive. Logo, entre os pressupostos básicos de sua teoria está o interacionismo, a ideia de construtivismo sequencial e os fatores que interferem no desenvolvimento. Os fatores que influenciam estes estágios são: a maturação, a experiência, a transmissão social e a equilibração. A maturação diz respeito à estrutura genética (maturação dos órgãos) do indivíduo, sem ela o indivíduo não passa para outro estágio do pensamento. A experiência (funcionamento dos esquemas e órgãos que implica na formação de hábitos) corresponde ao contato e à exposição no meio físico. O terceiro fator, a transmissão social, é cultural; e o último, a equilibração, é o mecanismo de reequilíbrio que o indivíduo utiliza frente a uma situação que o desestruture. A criança é concebida como um ser dinâmico, que a todo o momento interage com a realidade, operando ativamente com objetos e pessoas. Essa interação com o ambiente faz com que construa estruturas mentais e adquira maneiras de fazê-las funcionar. O eixo central, portanto, é a interação organismo-meio e essa interação acontece através de dois processos 18 simultâneos: a organização interna e a adaptação ao meio, funções exercidas pelo organismo ao longo da vida, progredindo em estruturas cada vez mais complexas. A adaptação, definida por Piaget como o próprio desenvolvimento da inteligência, ocorre através da assimilação e acomodação. Os esquemas de assimilação vão se modificando, configurando os estágios de desenvolvimento. Para construir seu conhecimento, as operações mentais das crianças combinam-se às informações externas, do meio. O conhecimento não é concebido de forma imediata, pela criança, nem transmitido de forma mecânica pelo meio exterior ou pelos adultos, mas, como resultado de uma interação, na qual o sujeito é sempre um elemento ativo, que procura ativamente compreender o mundo que o cerca buscando resolver as interrogações que esse mundo provoca. Entende-se como sujeito ativo aquele que aprende basicamente através de suas próprias ações sobre os objetos do mundo, e que constrói suas próprias categorias de pensamento ao mesmo tempo em que organiza seu mundo. Não é um sujeito que espera que alguém que possui um conhecimento o transmita. Falando de outra maneira, sujeito ativo, não é alguém que faz muitas coisas, nem alguém que tem uma atividade observável. O sujeito ativo, portanto, é aquele que compara, exclui, ordena, categoriza, classifica, reformula, comprova e formula hipóteses, em uma ação interiorizada (pensamento) ou em ação efetiva (segundo seu grau de desenvolvimento). Uma pessoa que realiza uma tarefa mecanicamente, seguindo o que lhe foi proposto por outra, sem refletir, não é habitualmente um sujeito intelectualmente ativo. Com base nesses pressupostos, a educação deve possibilitar à pessoa um desenvolvimento amplo e dinâmico desde o período sensório-motor até o operatório abstrato, levando em consideração as possibilidades cognitivas e desenvolvimento que podem ser alcançadas. A escola deve partir dos esquemas de assimilação dos sujeitos, propondo atividades desafiadoras que provoquem desequilíbrios e reequilibrações sucessivas, promovendo a descoberta e a construção do conhecimento. Outro aspecto importante na obra de Jean Piaget considerada de suma importância é a questão da autonomia e do seu desenvolvimento. Para Piaget (1977) a autonomia não está relacionada com isolamento (capacidade de aprender sozinho e desrespeito ao ritmo próprio escola comportamentalista), na verdade entende Piaget que a gênese do pensamento autônomo e lógico-operatório é paralela ao surgimento da capacidade de estabelecer relações cooperativas. Quando os agrupamentos operatórios surgem com as articulações das intuições, a criança torna-se cada vez mais apta a agir cooperativamente. Para Piaget (1977), a constituição do princípio de autonomia se desenvolve juntamente com o processo de desenvolvimento da autoconsciência. No início, a inteligência está calcada 19 em atividades motoras, centradas no próprio indivíduo, numa relação egocêntrica de si para si mesmo. É a consciência centrada no eu. Nessa fase a criança não é capaz de seguir regras coletivas e nem mesmo interessa-se por outras crianças. É o estado de anomia. A consciência dorme, diz Piaget, ou é o indivíduo da não consciência. Na segunda etapa do desenvolvimento e da complexificação das ações, o indivíduo reconhece a existência do outro e passa a reconhecer a necessidade de regras, de hierarquia, de autoridade. O controle está centrado no outro. O indivíduo desloca o eixo de suas relações de si para o outro, numa relação unilateral, no sentido então da heteronomia. A criança já demonstra interesse em participar de um jogo em que as regras normatizam as condutas, mas concebendo-as como algo imutável e sagrado, a verdade e a decisão estão centradas no outro, no adulto. A consciência é tomada emprestada do outro. Toda consciência da obrigação ou do caráter necessário de uma regra supõe um sentimento de respeito à autoridade do outro. Na autonomia, as leis e as regras são opções que o sujeito faz na sua convivência social pela autodeterminação. Para Piaget (1977), não é possível uma autonomia intelectual sem uma autonomia moral, pois ambas se sustentam no respeito mútuo, o qual, por sua vez, se sustenta no respeito a si próprio e reconhecimento do outro como ele mesmo. No entender de Piaget (1977) ser autônomo significa estar apto a cooperativamente construir o sistema de regras morais e operatórias necessárias à manutenção de relações permeadas pelo respeito mútuo. Para Piaget (1977) os principais objetivos da educação são: formação de homens "criativos, inventivos e descobridores", de pessoas críticas e ativas, e na busca constante da construção da autonomia. Ele não aponta respostas sobre o que e como ensinar, mas permite compreender como a criança e o adolescente aprendem, fornecendo um referencial para a identificação das possibilidades e limitações do processo de ensino-aprendizagem. Desta maneira, oferece ao professor uma atitude de respeito às condições intelectuais do aluno e um modo de interpretar suas condutas verbais e não verbais para poder trabalhar melhor com elas. Lev Semenovitch Vygotsky, cognitivista e contemporâneo de Jean Piaget, escreveu sua obra no início do Século XX a qual atualmente vem sendo muito revisitada e repensada no mundo. Para Vygotsky (1984) existem vários tipos de desenvolvimento que estariam atrelados às leis da maturação biológica, mental e às experiências vivenciadas pelo sujeito. Para ele, consciência e pensamento devem ser entendidos como um todo, sendo o desenvolvimento mental constituído de dois processos: elementares e superiores. As funções psicológicas superiores referem-se a processos voluntários, ações conscientes, mecanismos intencionais e dependem de processos de aprendizagem. Tais funções superiores (percepção, 20 memória e pensamento) restritas ao sujeito, se desenvolveriam nas relações sociais, assim o processo superior seria interpessoal. Logo uma ideia central para a compreensão das concepções de Vygotsky, sobre o desenvolvimento humano como processo sócio-histórico, é a ideia de mediação. Enquanto sujeito do conhecimento, o indivíduo não tem acesso direto aos objetos, mas acesso mediado, através de recortes do real, operados pelos sistemas simbólicos de que dispõe. Portanto, Vygotsky enfatiza a construção do conhecimento como uma interação mediada por várias relações, ou seja, o conhecimento não está sendo visto como uma ação do sujeito sobre a realidade, assim como no construtivismo e sim, pela mediação feita por outros sujeitos.Tanto cognitivismo quanto construtivismo definem teóricos que privilegiaram o estudo dos processos mentais para a compreensão de conhecimentos em contraposição às explicações behaviorista do ensino e aprendizagem. O termo cognitivismo é aplicado na Psicologia e o termo construtivismo na Pedagogia. Na área educacional construtivismo é uma concepção que defende que o conhecimento nunca está acabado e se estabelece a partir da interação da pessoa com o meio – objetos e pensamentos. Essa concepção rejeita a apresentação do conhecimento pronto, aulas expositivas onde o aluno deve adquirir conhecimento passivamente, pois acredita que o aluno aprende melhor quando participa do processo de construção do conhecimento. A informação também é importante para o construtivismo, mas o mais importante é o processo da sua construção. Ao professor cabe a função de criar situações que suscitem perguntas por parte do aluno ao invés de passar informações que não foram solicitadas. No construtivismo a aprendizagem deve ser gradativa, por processos e os erros têm um papel importante para a aprendizagem. Os erros devem ser analisados porque neles há uma forma de pensar que deve ser entendida pelo professor para intervir de maneira a ajudar o aluno a encontrar melhores e mais complexas respostas. São defendidas formas de avaliação diversificadas e material didático significativo para o aluno. A expressão construtivismo foi primeiramente utilizada por Emília Ferreiro aluna de Jean Piaget. Embora Piaget não tenha criado o construtivismo, seus estudos acerca dos processos mentais e das formas de aprendizagem constituem as bases desta concepção. 3.1.6 Aprendizagem Significativa de David Ausubel David Ausubel diferentemente de outros cognitivistas e construtivistas, ampliou as possibilidades de ação do professor em sala de aula ao afirmar que conteúdos memorizados e informações também são importantes para a aprendizagem. Segundo Ausubel (1978), a 21 aprendizagem dependerá da vontade do aprendiz que aprende e escolhe a forma pela qual irá desenvolver esse processo. Antes da abordagem cognitivista prevalecia a abordagem behaviorista que, como visto anteriormente, enfatiza a influência do meio e os comportamentos observáveis. As formulações de David Paul Ausubel, psicólogo da aprendizagem, são uma das primeiras (década de 1960) a se distanciarem dos comportamentalistas. É uma proposta que tenta entender a aprendizagem por meio do que o aluno compreende e não por respostas observáveis. Suas propostas foram criadas dentro do meio escolar e para atividade escolar, e nelas podemos observar a influência das teorias do psicólogo estadunidense Carl Rogers e do biólogo suíço Jean Piaget. Vimos anteriormente que Piaget considera que o desenvolvimento de um indivíduo seja determinado por seu amadurecimento biológico (maturação), construção de hábitos, aprendizagem social e equilibração (busca de reequilíbrio por parte do organismo depois de sofrer um desequilíbrio). A teoria piagetiana considera que a educação deve levar em conta o desenvolvimento da criança, em seus vários estágios, propondo atividades desafiadoras que possam favorecer o desequilíbrio e re-equilíbrio cognitivo por parte do sujeito. Para Rogers (1984) aprendizagem significativa é aquela que provoca modificações no comportamento, nas escolhas, atitudes e/ ou na personalidade do sujeito e, portanto, não se limita ao aspecto cognitivo do sujeito, mas se estende a todas parcelas de sua existência. Aliás, essa é uma discussão vigente até hoje no meio escolar. Muitos educadores acreditam que a escola deva cumprir o papel de formadora de hábitos e valores enquanto outros acham que essa é uma tarefa que deveria ser destinada ao núcleo familiar. Há também quem considere que é papel de ambos. Para Ausubel (1980) o que existe de mais importante é o que o aluno traz consigo de conhecimento, porque somente através dos conhecimentos prévios pode-se ensinar de forma consequente. Na teoria ausubeliana, a aprendizagem significativa, integra e organiza o material a ser aprendido (conceitos, idéias e preposições) numa estrutura cognitiva. Segundo David Ausubel (1978), a estrutura cognitiva pode ser entendida como conteúdo total de ideias de certo indivíduo e a organização desse conteúdo, ou, o conteúdo e a organização de suas ideias em uma área particular de conhecimento. Desta forma, novos materiais podem ser aprendidos e retidos na medida em que conceitos fundamentais e inclusivos estejam esclarecidos na estrutura cognitiva do indivíduo. Quando um novo material é introduzido na estrutura cognitiva do indivíduo, ele sofre modificação pela associação ao material aí existente, chamado de subsunçor. Ao mesmo tempo esse material que modifica e serve de ancoradouro é modificado pelo novo material. 22 Ausubel (1978) acredita que a aprendizagem possui várias facetas: comportamental, emocional e cognitiva. A maioria das pessoas vai à escola e aprende a aprender. Entre as várias formas de aprendizagem está a mecânica, que embora possa ajudar de várias formas a nossa vida, pode ser em algumas ocasiões substituída por um meio mais eficaz e fácil de aprendizagem: a aprendizagem significativa. Assim segundo Ausubel (1978), aprendizagem significativa é aquela que faz algum sentido para quem aprende. Isso ocorre quando o que ele está aprendendo “ancora-se” em conhecimentos pré-existentes de sua estrutura cognitiva. Por exemplo, para memorizar o número 3218 eu posso associá-lo ao ano e dia de aniversário de meu pai. Neste processo a nova informação estabelece uma relação com uma estrutura de conhecimento já existente que Ausubel chama de “subsunçor”, tradução para a palavra inglesa “subsumer”. Quando o novo material de aprendizagem não consegue se ligar a nenhum material já existente ocorre o que Ausubel chama de aprendizagem mecânica, “rote learning”. Assim, a pessoa decora fórmulas, leis para provas e avaliações e logo depois esquece se a mesma não for indefinidamente relembrada. No entanto, segundo a teoria ausubeliana, a aprendizagem mecânica não é dicotômica à aprendizagem significativa, ela se faz necessário em aprendizagem de informações novas e sem lógicas onde possam ser ancoradas. Neste caso, músicas e frases se prestam muito bem a essa tarefa. Vejamos um exemplo (Figura 3.1) para a escala de dureza de Mohs que quantifica a dureza dos minerais segundo sua resistência ao risco. Frase mnemônica: Tinha gesso na calçada florida Ana e Fabio quase toparam com diamante. 1-Talco 2-Gipsita 3-Calcita 4-Fluorita 5- Apatita 6-Feldspato 7-Quartzo 8-Topázio 9-Coríndon 10-Diamante Figura 3.1: Escala de Mohs A memorização por muito tempo foi tratada como vilã do ensino, devido a sua utilização excessiva pela educação tradicional, porém não há aprendizagem sem memória. A 23 aprendizagem significativa depende, frente a um material novo, de informações básicas e operacionais para ocorrer. Segundo Ausubel (1978), para que haja aprendizagem significativa são necessárias duas condições básicas: i) O aluno precisa estar disposto a aprender; o indivíduo é parte fundamental no processo de aprendizagem. Se ele só souber memorizar ou escolher memorizar o material ensinado a aprendizagem será mecânica; se não quiser, não ocorrerá aprendizagem e ii) O material a ser aprendido deverá ser potencialmente significativo, isto é, deverá ser lógica e psicologicamente significativo. O significado lógico depende da natureza do material e o psicológico da experiência que cada pessoa possui. Cada aprendiz faz uma filtragem dos materiais que têm ou não significado para si. Na teoria asubeliana a essência do processo de aprendizagem significativa é que ideias simbolicamente expressas sejam relacionadas de maneira substantiva (não literal) e não arbitrária ao que o aprendiz já sabe, ou seja, a algum aspecto de sua estrutura cognitiva especificamente relevante para a aprendizagem dessas ideias. Este aspecto especificamente relevante pode ser, por exemplo, uma imagem, um símbolo, um conceito, uma proposição, já significativo. A aprendizagem significativa é mais vantajosa em relação à mecânica porque é lembrada por mais tempo; quando esquecida é mais facilmente relembrada, porque está associada a outros materiais e porque aumenta e facilita a capacidade de aprender outros conteúdos, já que funciona como base, ancoradouro, subsunçor, do novo material a ser aprendido. A aprendizagem significativa deve ser entendida como uma forma de estrutura cognitiva eficiente e mais duradoura que a mecânica, mas não pode ser confundida com a forma e conteúdos ensinados. Isto significa dizer que a aprendizagem pode ser significativa e o conceito aprendido errado, acarretando grande resistência por parte do aprendiz em compreender uma nova informação que seja contraditória a essa. Muitos problemas de aprendizagem estão relacionados a representações que os alunos possuem de um dado fenômeno, conteúdo ou tema. Por exemplo, um aluno pode explicar a variação de temperatura ocorrida durante o verão ou inverno pela proximidade ou distanciamento do sol em relação a Terra, por ter sido esta a explicação lhe dada ou pela conclusão que ele chegou depois de observar a posição aparente do sol nos meses de janeiro e julho. Quando ele tiver outra informação para explicar essa variação este aluno terá que reunir a informação preexistente à nova o que o levará a aglutiná-las ou refutar uma delas. Para que haja mudança significativa 24 de conhecimento por parte do sujeito é necessário que haja confronto de ideias, isto é, apresentar proposições que levem o indivíduo a repensar e reconstruir suas representações. A complexidade das atividades é essencial. Por isso a teoria ausubeliana propõe que o professor conheça os limites e possibilidades – cognitivas e emocionais - dos seus alunos para que possa estabelecer grau de dificuldade adequado às tarefas sugeridas aos mesmos. Tarefas muito simples ou difíceis demais podem ser desestimulantes para os alunos. A proposta é de participação ativa do aluno, que não deve ser confundida com atividade física. O aluno deve ser capaz de reelaborar através das suas experiências e conhecimentos o que aprendeu. Desta forma a negociação de significados através de diálogo entre professor e alunos deve ser estimulada. Na teoria cognitivista a aprendizagem é um processo gradativo, contínuo e individual. Os erros devem ser considerados e analisados como parte integrante do processo de aprendizagem. O professor deve discutir com o aluno quais os processos mentais utilizados por ele para chegar àquela resposta ou conclusão e intervir para melhorar sua aprendizagem e não para punir ou classificar. Os conhecimentos são provisórios, o que pode ser adequado e suficiente em uma dada etapa da vida ou faixa etária pode não sêlo mais em outra. Segundo a teoria ausubeliana, a estrutura cognitiva do indivíduo apresenta uma organização conceitual e hierárquica, onde a complexidade desta organização obedece mais às relações estabelecidas do que o número de conceitos existentes. Isto significa que o indivíduo pode ter conceitos isolados em sua estrutura cognitiva que não fazem correlação com nenhum outro. Por exemplo, o aluno pode saber conceituar rocha sedimentar, magmática e metamórfica, erosão, sedimentação, transporte e litificação, mas não conseguir explicar o ciclo das rochas. Para Ausubel (1978) a motivação é inerente ao processo de aprendizagem, isto é, a motivação do indivíduo para aprender é o próprio aprendizado. Quando se aprende algo, há uma satisfação inicial que estimula que o ato pedagógico continue se desenvolvendo. A motivação para ele é crescente no momento em que o aluno conhece os objetivos do ensino, que devem ser claros e relacionados com o imediato. Existem dois processos diferenciados por Ausubel (1978) que ocorrem durante a aprendizagem significativa: diferenciação progressiva e reconciliação integrativa. A diferenciação progressiva ocorre quando um novo conceito aprendido se integra ao já existente, subsunçor, que acaba também adquirindo um novo significado, se modificando. A esse processo Ausubel (1978) denominou diferenciação progressiva. 25 Reconciliação integrativa é um processo de relação de ideias, proposições e conceitos já estabelecidos na estrutura cognitiva. Os subsunçores que possuem certo grau de clareza, estabilidade e diferenciação são percebidos como relacionados, adquirem novo significado e são reorganizados na estrutura cognitiva do indivíduo. Diferenciação progressiva e reconciliação integrativa, as quais fazem parte do processo de aprendizagem significativa, é a relação entre a parte e o todo de um determinado conhecimento. É um processo onde similaridades e diferenças de um mesmo tema são expressas. Em relação à verificação do aprendizado, a teoria ausubeliana sugere a resolução de problemas utilizando-se de recursos diferentes daqueles utilizados anteriormente no material instrucional. Devido a essa visão mais ampla no que se refere às técnicas de aprendizagem, utilizando diversos métodos pedagógicos já comprovados como eficientes é que se resolveu adotar a Teoria Ausubeliana neste trabalho. 26 4- ORIENTAÇÕES DE LIVROS E CURRÍCULOS PARA O ENSINO BÁSICO DE GEOCIÊNCIAS Nos próximos tópicos serão apresentadas orientações filosóficas, pedagógicas e conteúdos geológicos encontrados em documentos oficiais e livros utilizados no ensino básico no estado do Rio de Janeiro. 4.1 CONCEPÇÕES FILOSÓFICAS E PEDAGÓGICAS EM DOCUMENTOS OFICIAIS Este subtópico apresentará bases filosóficas e pedagógicas que norteiam os PCNs e os programas curriculares da Secretaria Municipal de Educação (SME) e Secretaria Estadual de Educação (SEEDUC) do estado do Rio de Janeiro para as disciplinas de Geografia e Ciências com temas correlatos à área de Geociências. 4.1.1 Corrente filosófica e pedagógica nos Parâmetros Curriculares Nacionais Entre as orientações pedagógicas e filosóficas encontradas nos PCNs pode-se perceber influências do construtivismo, com destaque para trabalhos interdisciplinares e conteúdos contextualizados. Em relação aos PCNS um dos pensadores contemporâneos que tem grande contribuição neste documento é o sociólogo francês Edgar Morin. Seu texto “Os Sete Saberes Necessários à Educação do Futuro” está entre as obras que serviram de base para elaboração desses documentos. Nesta obra o autor aponta sete problemas relacionados à educação moderna que devem ser levados em consideração pelos educadores ao elaborar um projeto educacional, fornecendo uma visão das linhas norteadoras deste documento. Esse texto não aponta uma metodologia, mas uma filosofia para educação. Morin (2000) considera que a educação possui pontos frágeis. O primeiro refere-se ao conhecimento, pois, ensina-se saberes, mas nunca se ensina o que são. O autor destaca que o processo de criação do conhecimento que é influenciado pelo momento histórico, a história de vida do indivíduo ou grupo de pesquisa pouco são levados em consideração. Desta forma, ele 27 sugere uma desnaturalização dos métodos científicos muitas vezes considerados intocáveis ou imutáveis. Outro problema apresentado por Morin (2000) seria as diferenças culturais, sociais e de origem. Cada sujeito julga que suas ideias são as mais evidentes e esse pensamento leva a ideias normativas. Aquelas que não estão dentro desta norma são julgadas como um desvio patológico e são taxadas como ridículas. Isso não ocorre somente no domínio das grandes religiões ou das ideologias políticas, mas também das Ciências. Retomando os outros erros da educação apontados por Morin (2000) o autor diz considerar necessário ter uma visão capaz de situar o conjunto. É necessário dizer que não é a quantidade de informações que pode dar sozinha um conhecimento pertinente, mas sim a capacidade de colocar o conhecimento no contexto. Essa realidade social é multidimensional. Por isso, é necessário contextualizar todos os dados. Outra questão apontada por Morin (2000) é da identidade humana, a qual ele considera que não pode ser completamente ignorada pelos programas de instrução. Podemos perceber alguns aspectos do homem biológico em Biologia; alguns aspectos psicológicos em Psicologia, mas a realidade humana é indecifrável. Somos todos filhos do cosmos, mas nos transformamos em estranhos através de nosso conhecimento e de nossa cultura. Portanto, é preciso ensinar a unidade do ser. Prosseguindo, Morin (2000) apresenta o quarto aspecto, a compreensão humana. Nunca se ensina sobre compreender uns aos outros, como compreender nossos vizinhos, nossos, parentes, nossos pais. Além de conteúdos conceituais, a escola dever focar também os atitudinais e procedimentais. Os conteúdos atitudinais referem-se à formação de valores, a atitudes e convecções; os procedimentais ao como fazer, isto é, ao desenvolvimento de habilidades e capacidades para realizar uma tarefa proposta, e os conceituais que são as definições. Os conteúdos atitudinais são essenciais quando se trabalha em grupo. Muitas vezes pior do que a falta de conhecimento conceitual é a atitudinal. Resta então atentar para a formação integral dos alunos, em suas dimensões intelectual, afetiva, social e moral, intervindo e ensinando quando necessário. O quinto ponto para Morin (2000) é a incerteza. Apesar de, nas escolas, ensinar-se somente as certezas. Essa incerteza é uma incitação à coragem. É necessário tomar consciência de que as futuras decisões devem ser tomadas contando com o risco do erro e estabelecer estratégias que possam ser corrigidas no processo da ação, a partir dos imprevistos e das informações que se tem. 28 O sexto aspecto a se preocupar é com a condição planetária, sobretudo na era da globalização no século XX – que começou, na verdade no século XVI com a colonização da América e a interligação de toda a humanidade. Fenômeno que vivenciamos hoje, em que tudo está conectado. Este ponto é importante porque existe, neste momento, um destino comum para todos os seres humanos. Ao mesmo tempo em que o individualismo e a competição são estimulados em nossa sociedade, a globalização faz com que estejamos cada vez mais conectados uns com os outros, nunca estivemos tão próximos e tão distantes uns dos outros,o que é uma das contradições da nossa sociedade atual. E por fim, o último aspecto que chamou de ‘antropo-ético’ (Morin, 2000). Tendo em vista que os problemas da moral e da ética diferem a depender da cultura e da natureza humana caberia ao ser humano desenvolver, ao mesmo tempo, a ética e a autonomia pessoal (as nossas responsabilidades pessoais), além de desenvolver a participação social (as responsabilidades sociais), ou seja, a participação no gênero humano, pois compartilhamos um destino comum. 4.1.2 Corrente filosófica e pedagógica na SME Descrevemos, a seguir, as bases pedagógicas e filosóficas presentes nas orientações para as disciplinas de Geografia e Ciências. No caderno de orientações curriculares da SME/2009 para a disciplina de Geografia pode-se perceber que as orientações pedagógicas principais dizem respeito a: • Construção do aluno como cidadão crítico capaz de criar, refletir e perceber as várias possibilidades de explicar um evento. • Construção do aluno como transformador da realidade que o cerca, não basta conhecer, mas conhecer e transpor os conhecimentos adquiridos para sua vida. • Construção conjunta do saber, a integração entre saberes é desejada: ação educacional multidisciplinar. • Estar aberto ao novo. • Respeito à diversidade, questão ética. • Contribuir para que o aluno tenha autonomia para compreender o espaço onde vive de forma crítica e contextualizada. 29 Em relação ao caderno da SME de 2009 para Ciências podemos perceber influências do cognitivismo com alusão a Lev Vygotsky e Henri Paul Hyacinthe Wallon e da pedagogia da educação de Paulo Freire. Como métodos de ensino são indicados oficinas, “caixa de Ciências” e “diário de bordo”, aulas-passeio, visitas a museus, debates e entrevistas investigativas. Além disso, encontramos neste documento preocupações relacionadas à integração com as Ciências Humanas, a fragilidade da neutralidade científica, a superação das dualidades natureza versus cultura, vivo versus inanimado, a valorização da ética e da cidadania. São considerados como âncoras deste documento (Souza Lima, 2009): • a construção sócio-interacionista do conhecimento, valorizando sua base emocional e lúdica (Lev Vygotsky e Henri Paul Hyacinthe Wallon); • as múltiplas linguagens e identidades (Multieducação); • os Temas Transversais Nacionais; • os processos de ensino aprendizagem como movimento “do-discente” (Paulo Freire). Os temas transversais nacionais contidos nos PCNs incluem ética, pluralidade cultural, trabalho, meio ambiente, saúde, educação sexual, trabalho e consumo, que foram escolhidos pelos elaboradores do documento como questões importantes e urgentes do mundo contemporâneo. Segundo as orientações do Ministério da Educação e Cultura (MEC), esses temas devem perpassar as diversas áreas do saber História, Matemática, Português, Geografia, entre outras, junto com os conteúdos tradicionais dessas áreas, isto é, os temas tradicionais devem estar contextualizados aos transversais. Seus objetivos para o ensino fundamental se estendem a construção da cidadania, do pensamento crítico, do conhecimento das características do Brasil em diversos âmbitos (social, cultural e natural) para maior valorização de seus patrimônios, do saber do corpo humano e maior valorização do mesmo por parte do aluno, bem como o desenvolvimento das diversas linguagens e habilidades relativas à utilização de recursos tecnológicos, formulação e resolução de problemas. 4.1.3 – Corrente filosófica e pedagógica na SEEDUC A SEEDUC não apresenta orientação pedagógica ou filosófica explícita em sua proposta curricular. Porém, nesse documento, é possível observar no currículo de Ciências as seguintes concepções: ensino como processo contínuo; correlação entre os conceitos científicos e a realidade do aluno; importância da contextualização da cultura e do meio físico 30 e natureza como um sistema dinâmico. No currículo de Geografia observa-se enfoque na construção de conceitos geográficos; na discussão de temas geopolíticos atuais, apontando hipóteses e métodos de investigação para alcançar respostas para questões inquietantes do diaa-dia dos alunos; e na inter-relação de fenômenos globais com os locais. 4.2 CONTEÚDOS GEOLÓGICOS EM PROGRAMAS CURRICULARES E LIVROS E GEOGRAFIA E CIÊNCIAS As Leis de Diretrizes e Bases da Educação (LDB) promulgadas na década de 1990 surgiram depois de várias discussões ocorridas no âmbito educacional sobre os currículos que eram, naquele momento, propostos pelos Estados brasileiros, agora definidos como Parâmetros Curriculares Nacionais- PCNs. Muito divulgados os PCNs receberam e recebem várias críticas como a falta de participação da comunidade educacional; sua importação de um modelo espanhol; a implantação do currículo por motivo mercadológico, que o Banco Mundial teria proposto para educação brasileira; adoção, alguns definem como imposição, ao modelo construtivista e atribuição quantitativa e qualitativa do fracasso escolar a outras correntes pedagógicas (tradicional, behavioristas, renovada ou libertadora). Contudo esse documento não pode ser ignorado porque orienta programas e práticas em todo Brasil. A adoção ou não desses parâmetros deve ser analisada e decidida pelos professores ao comparálo com seu programa e sua adequação à realidade cultural de seus alunos. Sabe-se que a Geologia não faz parte das disciplinas no Ensino Básico, entretanto vários temas e conteúdos apresentados nas disciplinas de Geografia e Ciências são correlatos a esta ciência. Para elaboração de materiais e dos cursos de formação continuada adequados, foi realizada pesquisa na qual se buscou identificar conteúdos geológicos em livros e orientações curriculares oficiais das disciplinas de Geografia e Ciências. Os documentos oficiais analisados foram os PCNs do Ensino Fundamental e Médio, orientações curriculares da SME e da SEEDUC. Quanto aos livros didáticos pesquisados foram escolhidos dezenove livros de Geografia e treze de Ciências indicados pelo PNLD às escolas públicas brasileiras, listados no apêndice A. 4.2.1 Conteúdos geológicos nos programas curriculares Nos quadros que se seguem (4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 e 4.7) são destacados conteúdos geológicos encontrados nos parâmetros curriculares sugeridos pelo Ministério da Educação e 31 Cultura e Secretaria de Educação estadual e Municipal do Rio de Janeiro, MEC, SEEDUC e SME respectivamente. Quadro 4.1 Conteúdos curriculares da disciplina de Ciências para o ensino fundamental propostos pela SME que possuem interface com Geologia ano de 2009. SME- 2009 Ciência/Ano Conteúdo – Ensino Fundamental 6º Sistema solar, formação do planeta Terra, ecossistemas, tipos e propriedades e usos da água, ar, camadas da atmosfera, chuva ácida, aquecimento da Terra, efeito estufa, camada de ozônio, camadas da Terra, estudos paleontológicos e arqueológicos, diversidade de rochas e solos, manejo de solo e reflorestamento, erosão, queimadas, poluição do solo e saúde planetária. 7º Eras da Terra, surgimento da vida na Terra, estudo dos fósseis. 8º X 9º Ar, água, petróleo, gás. Fonte: SME, Rio de Janeiro 2009. O PCN para a disciplina de Ciências (Brasil, 1998b) indica como objetivos do ensino fundamental que os alunos sejam capazes de: compreender a cidadania como participação Quadro 4. 2 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia para o ensino fundamental propostos pela SME que possuem interface com a Geologia ano de 2009. SME- 2009 Geografia/Ano 6º Conteúdo – Ensino Fundamental O sistema solar, o planeta Terra, estrutura da Terra, interior da Terra e suas camadas, história e evolução do planeta Terra, principais tipos de rochas e solos, degradação do solo, cartografia, coordenadas geográficas, tipos de paisagens, relevo da Terra. 7º Compreensão cartográfica e ambiental, áreas de reserva e de produção de ferro, manganês, petróleo, carvão, bauxita, etc. 8º Atividades econômicas e recursos naturais 9º Relação sociedade natureza, exploração dos oceanos, domínios naturais do Brasil, relação sociedade e natureza no Brasil. Fonte: SME, Rio de Janeiro 2009. 32 social e política, posicionar-se de maneira crítica, responsável e construtiva; conhecer características fundamentais do Brasil nas dimensões sociais, materiais e culturais; conhecer e valorizar a pluralidade do patrimônio sociocultural brasileiro; perceber-se integrante, dependente e agente transformador do ambiente, identificando seus elementos e as interações entre eles; desenvolver o conhecimento ajustado de si mesmo e o sentimento de confiança em suas capacidades afetiva, física, cognitiva, ética, estética, de inter-relação pessoal e de inserção social, para agir com perseverança na busca de conhecimento e no exercício da cidadania; conhecer o próprio corpo e dele cuidar, valorizando e adotando hábitos saudáveis; utilizar as diferentes linguagens: verbal, musical, matemática,gráfica, plástica e corporal; saber utilizar diferentes fontes de informação e recursos tecnológicos para adquirir e construir conhecimentos; e questionar a realidade formulando-se problemas e tratando de resolvê-los, utilizando para isso o pensamento lógico, a criatividade, a intuição, a capacidade de análise crítica, selecionando procedimentos e verificando sua adequação. O programa curricular de Geografia da SME considera o conhecimento como uma construção do sujeito frente ao mundo, ou seja, não bastando que o professor “doe”, “deposite” o conhecimento. O saber deve ser uma ação transformadora do sujeito sobre a realidade. Não basta “conhecer mais”, “saber mais”. É preciso que esse conhecimento seja uma práxis, isto é, uma combinação de ação-reflexão no cotidiano da pessoa; e também um pensar relacional e multidisciplinar. Conhecimento é um emaranhado de múltiplas e complexas relações, e estas devem ser cada vez menos apegadas a rígidas fronteiras acadêmicas. Em relação ao tema transversal Meio Ambiente, o PCN de 1998 estabelece que a compreensão das questões ambientais pressupõe um trabalho interdisciplinar. A análise de problemas ambientais envolve questões políticas, históricas, econômicas, ecológicas, geográficas, enfim, envolve processos variados, portanto, não seria possível compreendê-los e explicá-los pelo olhar de uma única ciência. Este mesmo documento considera que o estudo mais detalhado das grandes questões do Meio Ambiente (poluição, desmatamento, limites para uso dos recursos naturais, sustentabilidade, desperdício), permite o trabalho com a espacialização dos fenômenos geográficos por meio da cartografia. Além disso, possibilita também, o trabalho com as estatísticas, base de dados, leitura e interpretação de gráficos que são importantes nos estudos comparativos, nas simulações e na ideia inicial sobre planejamento que os alunos podem ter. Ainda como conteúdo procedimental, trabalhar com a formulação de hipóteses, produção de 33 gráficos e mapas, coleta, organização e interpretação de dados estatísticos e prática da argumentação. Quadro 4.3 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia para o ensino fundamental contidos no PCN do MEC (1998) que possuem interface com a Geologia. PCN- EF MEC/1998 Conteúdo – Ensino Fundamental Geografia/ciclos* A natureza, questões socioambientais e cartografia. 3º O lugar como a experiência vivida dos homens com o território e paisagens. Planeta Terra: a nave em que viajamos. Formas de relevo, litosfera, movimentos tectônicos, erosão, desertificação, água, atmosfera, ambiente de florestas, cerrados, semi-áridos, pontos cardeais, coordenadas geográficas. Questões ambientais. 4º As revoluções técnico-científicas, o consumo de energia e outros recursos naturais e seus impactos no ambiente. Recursos naturais esgotabilidade e reversibilidade: usar e recuperar. Conservação e degradação dos solos (erosão, perda de fertilidade, desertificação, salinização, irrigação). Ambiente urbano: água para todos. Ocupação de áreas de risco: alagadiços, encostas etc. Impacto de impermeabilização do solo nas cidades e os efeitos na drenagem. As fontes de matérias-primas que constroem a cidade: as argilas, cimento, madeira, rochas, areia, entre outros. Garimpo: prática perversa de economia periférica: trabalhadores excluídos e degradação ambiental. Mineração: apropriação dos recursos ambientais e degradação da natureza. * O 3º ciclo corresponde a 6º e 7º anos (antigas 5ª e 6ª séries) e 4º ciclo corresponde ao 8º e 9º anos (antigas 7ª e 8ª séries). Fonte: MEC / Brasil,1998. O PCN de Ciências para o ensino fundamental (Brasil, 1998b) reconhece a necessidade de integração dos conteúdos conceituais, particularmente de quinta a oitava séries (6º ao 9º ano, atualmente), onde persiste uma tendência que os aborda de modo estanque nas disciplinas científicas, tais como se consagraram há mais de um século, e de forma caricatural. Apresenta-se separadamente Geologia, dentro de água, ar e solo; Zoologia e Botânica, como sendo classificação dos seres vivos; Anatomia e Fisiologia humana, como sendo todo o corpo humano; Física, como fórmulas, e Química, como o modelo atômico-molecular e a tabela periódica. As interações entre os fenômenos, e destes com diferentes aspectos da cultura, no momento atual ou no passado, estudadas recentemente com maior ênfase nas Ciências Naturais, estão ausentes. Por exemplo, as noções de ambiente ou de corpo humano como sistemas, ideias importantes a trabalhar com alunos, são dificultadas por essa abordagem. Para este documento (Brasil, 1998b), a compreensão do que é Ciência, por meio de perspectiva enciclopédica, livresca e fragmentada não reflete sua natureza dinâmica, 34 articulada, histórica e não neutra, conforme abordagem contemporânea. Está ausente a perspectiva da Ciência como aventura do saber humano, fundada em procedimentos, necessidades e diferentes interesses e valores. Quadro 4.4 Conteúdos curriculares da disciplina de Ciências para o ensino fundamental contidos no PCN do MEC (1998) que possuem interface com a Geologia. PCN- EF MEC/1998 Conteúdo – Ensino fundamental Ciências/ciclos 3º 4º Corpos celestes e seu papel na orientação espaço-temporal hoje e no passado da humanidade; a diversidade de vida no planeta Terra em diferentes espaços; Sol, Lua e estrelas ao longo das estações; cometas, planetas, satélites do sistema Solar e outros corpos celestes para elaborar uma concepção de Universo; constituição da Terra e das condições existentes para a presença de vida; diferentes ambientes em ecossistemas; interrelações e interações com o solo, o clima, a disponibilidade de luz e de água e com as sociedades humanas; diferentes explicações sobre a vida na Terra; a formação dos fósseis e comparação entre espécies extintas e atuais; diferentes materiais segundo sua finalidade, a origem da matéria-prima e os processos de produção. Constelações, estrelas e planetas recorrentes no céu do hemisfério Sul; os corpos celestes e as diferentes distâncias da Terra; força gravitacional da Terra que causa as marés e que é responsável pela manutenção de um astro em órbita de outro; as estações do ano, nas diferentes regiões terrestres; modelo geocêntrico e heliocêntrico; estrutural da Terra e relações espaciais e temporais em sua dinâmica e composição; história geológica do planeta; a evolução dos seres vivos, considerando mudanças na composição e na fisionomia da biosfera, atmosfera e litosfera; fenômenos de transformação de estados físicos da água; o ciclo da água em diferentes ambientes; agentes poluidores do ar, recuperação e degradação de ambientes por ocupação urbana desordenada, industrialização, desmatamento, inundação para construção de barragem ou mineração. Fonte: MEC / Brasil,1998. No Programa Curricular de Geografia da SEEDUC considera que as grandes tarefas e os desafios do ensino da Geografia são: levar o aluno a compreender o espaço geográfico e a sua transformação ao longo do tempo, auxiliando na sua integração à sociedade, convidandoo a participar ativamente da construção e da reconstrução do espaço, seja ele em escala local ou em escala global; e contribuir para a formação do cidadão ativo e crítico e para o desenvolvimento de formas e estratégias de pensamento desse mesmo sujeito crítico. Espera-se que ao aprender a ler, a escrever e a pensar, estudando Geografia, os educandos se apropriem do conhecimento científico para formular as suas próprias hipóteses e aplicar os métodos de investigação, encontrando respostas às questões que os inquietam. 35 Quadro 4.5 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia propostos pela SEEDUC para o ensino fundamental e médio no ano de 2010 com interface em Geologia. SEEDUC – 2010 Geografia/ano 6º 7º 8º 9º Conteúdo – Ensino Fundamental As paisagens terrestres. Atmosfera litosfera e relevo: tempo e clima; problemas ambientais; formas de relevo; as rochas; formação do solo; forças modificadoras do relevo; recursos renováveis e não renováveis; desenvolvimento sustentável; fontes de energia; poluição do ar, da água e do solo, e suas consequências para o meio ambiente e para a qualidade de vida; como o solo, o relevo, e o clima interferem na agricultura. Localização geográfica do Brasil; geoeconomia brasileira, elementos da natureza e problemas ambientais; questões e problemas ambientais. Localização das Américas; paisagem natural da América Anglo-saxônica: importância da água, vegetação e equilíbrio climático; América Latina: unidades geológicas e do relevo, principais bacias hidrográficas e seu aproveitamento econômico; fatores climáticos e a relação com a vegetação; agressões ao meio ambiente. Paisagem natural do continente Asiático e os impactos ambientais apresentados. Paisagem natural do continente africano, destacando o processo de desertificação decorrente dos impactos ambientais sofridos. SEEDUC - 2010 Geografia/ano 1º Conteúdo – Ensino Médio Diferentes representações cartográficas; diferentes formas do relevo e suas implicações na ocupação do espaço pelo homem; diversidade e complexidade dos biomas terrestres, relacionando-os à ocupação humana e à apropriação dos recursos; disponibilidade das águas como fonte de recursos múltiplos e valiosos; caráter esgotável das águas e da necessidade de sua preservação em benefício de toda a humanidade; recursos e impactos ambientais. 2º 3º X Diferentes elementos da paisagem natural (causa e efeito; semelhanças e diferenças; evolução); estratégias que visem a minimizar a ação do homem como causador de impactos ambientais; problemas ambientais. Fonte: SEEDUC , 2010. Os conteúdos do último programa curricular da SEEDUC de 2009 para Ciências e Geografia foram mantidos, conforme informa o documento de 2010, havendo apenas resignificação da antiga Reorientação Curricular, tendo em vista a necessidade de compatibilizá-la, quando pertinente, a referências oficiais que também norteiam o programa (tais como Parâmetros Curriculares Nacionais, a Matriz de Referência do ENEM, a Matriz de Referência do SAERJ e Matrizes de Referência da Prova Brasil e SAEB). Pretende-se assim, 36 não substituir a proposta que até agora norteou a estruturação curricular nas escolas, mas facilitar a sua operacionalização no cotidiano escolar. Segundo consta no documento houve participação de professores e especialistas da área de educação na reformulação deste PCN que tem como objetivo adequá-lo às orientações oficiais, quando necessário. Quadro 4.6 Conteúdos curriculares da disciplina de Ciências propostos pela SEEDUC para o ensino fundamental no ano de 2010 com interface em Geologia. SEEDUC Conteúdo – Ensino Fundamental Ciências/ano 2010 6º O Universo, o Sistema Solar e os Corpos que os constituem; características da Terra que possibilitaram o desenvolvimento da vida; água, ar, solo: grandes reservatórios de materiais; 7º Teoria evolutiva, processos evolutivos; história geológica da Terra; vida na terra: os seres vivos e o ambiente; origem da vida e biodiversidade, ecologia. 8º X 9° Ciclos biogeoquímicos e a vida na Terra; matéria e energia: transformações através dos fenômenos químicos, físicos e biológicos; compreender a química e a poluição, assim como os combustíveis fósseis e as transformações químicas para a produção de energia; Sol como fonte primária de energia. Fonte: SEEDUC, 2010. O PCN+ Ensino Médio da área de Ciências Humanas e suas Tecnologias (Brasil, 2002) corresponde à orientação complementar aos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio, levando em consideração a escola em sua totalidade. Esse documento busca contribuir para a implementação das reformas educacionais, definidas pela nova Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional tendo como objetivos centrais, facilitar a organização do trabalho da escola, em termos da área de conhecimento. Segundo o PCN, a interdisciplinaridade supõe um eixo integrador, que pode ser o objeto de conhecimento, um projeto de investigação, um plano de intervenção. Nesse sentido, ela deve partir da necessidade sentida pelas escolas, professores e alunos de explicar, compreender, intervir, mudar, prever, algo que desafia uma disciplina isolada e atrai a atenção de mais de um olhar (BRASIL, 2002). 37 Quadro 4.7 Conteúdos curriculares da disciplina de Geografia propostos pelo PCN+ para o ensino médio que possuem interface com a Geologia. PCN+ /MEC 2002 Eixos temáticos – Ensino Médio Geografia/ano Sem determinação A fisionomia do relevo terrestre: tempo geológico e tempo histórico; dinâmica da litosfera; dinâmica da superfície hídrica; o ser humano e a utilização dos recursos naturais; os problemas ambientais e sua origem; grandes catástrofes ambientais e suas causas. Informações e recursos: representação dos fatos relativos à dinâmica terrestre. Fonte: PCN+ /MEC, 2002 Segundo esse mesmo documento a escola deve se constituir em espaço para desenvolvimento de conteúdos procedimentais, conceituais e atitudinais. Os conteúdos procedimentais estão relacionados às formas de fazer uma determinada atividade proposta. Os conceituais são relativos às definições, e os atitudinais estão relacionados à maneira de se relacionar com o mundo e as pessoas. Nos livros analisados, os conteúdos mais frequentes são os conceituais, procedimentais e atitudinais, respectivamente, o que pôde ser observado através dos exercícios contidos nos mesmos. 4.3 ALGUMAS PONDERAÇÕES A RESPEITO DOS CONTEÚDOS GEOLÓGICOS DOS PROGRAMAS CURRICULARES 4.3.1 Comunidade científica Toledo (2002) assinala existir no ensino médio brasileiro grande fragmentação do conhecimento da Terra, uma vez que os conceitos de Geociências dispersam-se em outras disciplinas. De fato, os PCNEM (Parâmetros Curriculares Nacionais de Ensino Médio) consideram Biologia, Física, Química, Geografia, História e Filosofia como “campos do conhecimento que contribuem para o estudo da dinâmica ambiental, possibilitando ao aluno relacionar conceitos aprendidos nessas disciplinas, numa conceituação mais ampla de ecossistema”. 38 Para Toledo (2002) tal dispersão é uma clara subordinação às abordagens específicas dessas ciências, sob a ótica que lhes é particular. Em lugar de uma visão integrada, há nítida e improdutiva dissociação, pois segundo a autora perde-se de vista a noção de interdependência entre os processos; não se apresenta o ciclo natural global; desconsidera-se o tempo geológico como fator inerente à sucessão dos processos naturais; priva-se os estudantes da oportunidade de utilizar o “laboratório Terra”, para compreender e contextualizar os processos físicos e químicos, e ainda a origem e evolução da vida, delineada ao longo do tempo por meio da evolução dos ecossistemas. Para Carneiro (2004), os conteúdos devem ser contextualizados e fornecer uma visão integrada. O autor cita como exemplo o tema metalurgia, que descontextualizado e fragmentado, corre o risco de apresentar uma visão utilitária da Natureza (os recursos estariam aí para servir à sociedade industrial) e não uma visão histórica e dinâmica. O autor considera ser importante dizer que os recursos são limitados, circunstanciais na dinâmica natural, concentrados por uma sucessão de processos ao longo de milhões ou bilhões de anos. Sua retirada, modificação e decorrente produção de resíduos causa desequilíbrios no curso da História Natural, mais extensivos do que a humanidade pode controlar. Carneiro (2004) acrescenta também que a sobrevivência do ser humano, individual e grupal, demanda cada vez mais conhecimento químico para utilização competente e responsável dos materiais, reconhecendo-se as implicações sociais, políticas, econômicas e ambientais desse uso. Enquanto Química ou Física geralmente tratam de materiais isolados do meio natural, Geologia é a ciência que pode integrar as transformações químicas mencionadas e possibilita avaliá-las, junto a outros campos do conhecimento. Para esse autor esse é mais um exemplo da importância da interdisciplinaridade. 4.3.2 – Observações a respeito dos programas curriculares obtidas neste trabalho Neste trabalho observou-se que a maioria dos conteúdos geológicos do programa de Geografia está concentrada nas séries iniciais do ensino fundamental e médio, 6º ano (antiga 5ª série) e 1º ano respectivamente. Em outros anos esses conteúdos estão mesclados a aspectos sociais, econômicos políticos, históricos e culturais. Comparando os programas curriculares de Geografia do ensino fundamental, parece haver discrepâncias entre o proposto pela SEEDUC e pela SME. Neles encontramos tanto a sequência lógica dedutiva, do geral para o particular, quanto a indutiva, do particular para o 39 geral. Em relação ao programa por anos ou ciclos observa-se que os conteúdos, nos livros e em documentos oficiais, obedecem a sequência conceitual de fenômenos, estruturas e processos da Terra (6º ano) e temas cartográficos. Alguns educadores discordam da inclusão de temas cartográficos nesta fase, porque o aluno, em geral menor de 12 anos, não possui o desenvolvimento mental necessário às abstrações que são exigidas pela cartografia, por se encontrar no estágio operatório-concreto (Piaget, 1967) no qual ainda se necessita do concreto para chegar à abstração. No 7º ano os conteúdos geológicos são pontuais e menos frequentes quando comparados ao 6º ano, apresentam-se em meio ao tema central do programa da SME/2009 continentes Asiático e Americano e o tema Brasil da SEEDUC/ 2010. No 8º ano os conceitos geológicos também aparecem junto aos temas centrais, a saber, continente Americano SEEDUC/2009 e o programa da SME/2009. Neste ano o enfoque principal da Geografia recai sobre aspectos socioeconômicos e o conteúdo geológico encontrado está no tema atividades econômicas e recursos naturais. No 9º ano o enfoque socioeconômico ainda prevalece, e os conteúdos geológicos permeiam o tema central que pode ser Brasil no programa da SME /2009 ou continente Africano e Asiático da SEEDUC /2010. Neste momento também são inseridas questões que exigem debates e uma postura mais crítica dos alunos, como as questões de impactos e problemas ambientais, tendo em vista que o aluno já se encontra em condições de desenvolvêlas, pois, está no estágio operatório-formal (Piaget, 1967). Os programas de Ciências da SME e SEEDUC também sugerem métodos dedutivos junto a indutivos. O programa curricular de Ciências do 6º ano da SEEDUC/2010 possui vários conteúdos geológicos que aparecem no 6º ano de Geografia, como as estações do ano, nas diferentes regiões terrestres; modelo geocêntrico e heliocêntrico; estrutura da Terra, suas relações espaciais e temporais em sua dinâmica e composição; história geológica do planeta; a evolução dos seres vivos e o ciclo da água em diferentes ambientes. Encontra-se também correlação dos conteúdos geológicos de Geografia e Ciências no 8º e 9º anos, como agentes poluidores do ar, recuperação e degradação de ambientes por ocupação urbana desordenada, industrialização, desmatamento, inundação para construção de barragem e mineração. Essa correlação é favorável ao trabalho interdisciplinar, que poderia ajudar no aprofundamento de compreensão desses conceitos, caso haja interesse por parte dos professores dessas disciplinas em desenvolver um projeto conjunto. No 7º ano os programas de Geografia e Ciências da SME favorecem o desenvolvimento de aula ou projeto conjunto com os temas fósseis, recursos minerais e o ambiente onde estes são formados. Nos 40 programas curriculares do 8º ano de Ciências da SME e da SEEDUC não há conteúdo geológico e apenas um tema em Geografia (atividades econômicas e recursos naturais). O conteúdo do 9º ano, que abrange os temas oceanos no Brasil e produção de petróleo e gás, permite discutir esses temas de forma disciplinar, abordando-se a formação geológica deste recurso e sua presença nas plataformas continentais brasileiras. Percebe-se que o tema Sistema Solar do 6º ano do ensino fundamental que durante anos fez parte somente da grade curricular da disciplina de Geografia passou a fazer parte também dos programas de Ciências do 6º ano. 4.3.3 Conteúdos geológicos nos livros didáticos de Geografia e Ciências Todos os livros de Ciências e Geografia analisados nesta pesquisa alternam métodos indutivos e dedutivos ao abordarem um conteúdo, sendo os dedutivos mais empregados no início dos capítulos. Nos livros de Geografia a maioria dos conteúdos geológicos do 6º ano do ensino fundamental e 1º ano do ensino médio parece apresentar pouca associação com aspectos históricos, sociais e culturais, políticos ou econômicos. Foram encontradas orientações pedagógicas, conteúdos inexistentes nos livros antes das propostas reformistas do ensino de 1996, onde se observa influência do construtivismo. Alguns livros fazem menção direta a essa linha pedagógica e em outros houve dedução pelos termos empregados (situação-problema, participação ativa e processos educativos, entre outros). Todos os livros analisados de Ciências seguem, em maior ou menor grau, as orientações estabelecidas pelos PCNs do MEC. Dos treze livros de Ciências analisados apenas dois, apresentam orientação pedagógica suscinta e todos abordam questões éticas e de cidadania. Nos dezesseis volumes seguem a sequência temática: Universo e Terra no 6º ano, Surgimento da Vida no 7º ano, Corpo Humano no 8º ano e Matéria e Energia no 9º ano. Desta forma os conteúdos geológicos predominam no 6º e 9º anos e são inexistentes no 8º ano. Dos livros de Geografia analisados apenas dois, Projeto Araribá (o mais utilizado no Rio de Janeiro) e Geografia Paratodos não abordam a questão da interdisciplinaridade. Em linhas gerais, nos volumes de 6º e 9º anos predominam os recortes geológicos temáticos e nos 7ª e 8ª anos os recortes espaciais. Nos livros do 6º ano, abordam-se noções básicas de Geografia Física e cartografia onde os temas das Geociências estão maciçamente presentes. Nos volumes do 7º ano, estuda-se o Brasil, sendo poucos os temas geológicos, a abordagem 41 geográfica deste ano está centrada em aspectos econômicos, sociais, históricos, políticos, culturais e administrativos, considerando-se, inicialmente, o território nacional. Nos volumes dos 8º e 9º anos, os assuntos são apresentados com base em temas gerais socioeconômicos, como desenvolvimento e subdesenvolvimento, globalização, pobreza, degradação ambiental, geopolítica, etc, sendo poucos os conteúdos geológicos. Nos volumes do 8º ano, predominam as abordagens que contemplam os espaços subdesenvolvidos ou o território americano, os poucos conteúdos geológicos apresentam-se contextualizados a esses temas. Nos livros do 9º ano, predominam as abordagens que contemplam os espaços desenvolvidos, sendo comum tomar como ponto de partida temas gerais como globalização, geopolítica, questão ambiental e redes. Para Bastos e França (2008) os livros didáticos (de 6º ao 9º ano) abordam insuficientemente os temas relacionados à Geologia, com escassas ilustrações e explicações superficiais destes conteúdos. Este problema é ora constatado quando se analisa o livro de Ciências da coleção Ciências Natureza & Cotidiano (2008) do 6º ano. Essa insuficiência é prejudicial porque a Geologia trabalha com grandes escalas e processos internos da Terra, dependendo de ilustrações que ajudem a abstração para ser compreendida, principalmente pelos alunos do 6º ano. As imagens do livro didático são importantes nas aulas, uma vez que a maioria das escolas públicas não dispõe de retroprojetor, projetor de slides, multimídia e as cópias de xérox são racionadas. Para Campos (1997), o programa de Ciências do ensino fundamental brasileiro é fragmentário e também muito superficial. Dividido segundo os tópicos ar, água e solo, não permite que o professor “descreva aos seus alunos o mundo em que vivemos sua origem, evolução e destino”. Esse autor considera que os alunos deveriam ser estimulados a compreender processos e mecanismos de evolução do planeta, externos ou internos, e avaliar, em paralelo, os avanços modernos de pesquisa sobre a interação entre tais esferas, para conscientizar-se sobre problemas como os dos recursos naturais não-renováveis e dos atuais níveis de consumo de combustíveis fósseis. Scortegagna e Negrão (2008) sugerem que os temas geológicos sejam abordados mediante consideração de sua dinâmica e relações com a sociedade. Este autor aponta interrelação entre os seguinte conteúdos: a) impacto socioambiental da extração de minerais metálicos, revelando riscos ambientais, como a poluição do solo e dos mananciais hídricos, além dos impactos sociais que a atividade mineira ocasiona quando do esgotamento da jazida, b) impacto socioambiental nas áreas de mananciais e aquíferos, destacando-se em especial o aqüífero Guarani, situado em parte das regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil, além de 42 Argentina, Uruguai e Paraguai. Distinguem-se os riscos de sua contaminação por aplicação de agrotóxicos e outras atividades humanas, além das questões geopolíticas envolvidas na extração e uso desse recurso mineral, c) impacto socioambiental da extração de recursos para construção civil, destacando-se areia, argila e brita. Para Scortegagna e Negrão (2008) na Geografia Escolar, torna-se relevante a localização desses recursos minerais, sua utilização pela sociedade e as conseqüências dessa atividade econômica, e d) impacto socioambiental decorrente do uso do solo, em especial alguns exemplos utilizados na Geografia Escolar, como a terra roxa, o massapé, o salmourão, os solos do cerrado e da Amazônia. Uso, ocupação e manejo do solo estão embebidos de ações históricas, naturais, sociais e econômicas que, se por um lado conduziram o Brasil a uma posição de destaque na produção agropecuária, ao mesmo tempo o transformaram em um país com graves problemas ambientais, relacionados à devastação de áreas florestadas, voçorocamento, esterilização do solo, assoreamento de correntes fluviais, extinção de mananciais, que se refletem diretamente não só no campo como nas áreas urbanas. Scortegagna e Negrão (2008) sugerem que juntocom o desenvolvimento de cada tema sejam desenvolvidas atividades relacionadas à região onde o aluno vive, aproximando-o de sua realidade local e regional. 43 5 – RESULTADOS 5.1 EXPOSIÇÃO GEOLÓGICA NAS ESCOLAS Para este trabalho foram escolhidas duas escolas piloto do ensino fundamental, EM Rodrigo Otávio, e outra do ensino médio, CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho. Essas escolas foram escolhidas por representarem dois segmentos expressivos do ensino básico, ao qual esta pesquisa se refere, e por serem da rede pública. O CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho está localizado em Bangu na Zona Oeste do Rio de Janeiro entre os maciços da Pedra Branca e do Mendanha (Figura 5.1). Figura 5.1. Localização do CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho, entre os Maciços da Pedra Branca e do Mendanha. O CIEP 386 (figura 5.2) possui aproximadamente 2.113 alunos distribuídos nos turno da manhã, tarde e noite. Por estar em terreno muito extenso parte desta área, localizada ente as ruas Araquém e Roque Barbosa, foi repassada a alguns empregados da Fábrica Bangu, como pagamento de dívidas trabalhistas. No começo as ruas do entorno do colégio eram numeradas, mas atualmente, por determinação de lei da Câmara dos Vereadores, possuem nomes de frutas e pássaros. O nome 44 do sub-bairro onde o colégio está localizado, Conjunto João Saldanha, é uma homenagem ao jornalista e comentarista esportivo. O CIEP possui duas quadras cobertas, uma biblioteca, um laboratório de Física e Química e outro de Biologia, uma sala de informática e um auditório. Porém não há espaço reservado a Geociências, que poderia estar integrado à Biologia ou outra disciplina. Figura 5.2. Entrada do CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho, RJ. Fotografia: Alexisman Thiengo Zegarra, 2010. A Escola Municipal Rodrigo Otávio localiza-se na Ilha do Governador (Figura 5.3) funcionando nos turnos da manhã e tarde, para o ensino fundamental e à noite com o Programa de Educação de Jovens e Adultos – PEJA. Os alunos do ensino fundamental do 6º ao 9º anos, antigas 5ª a 8ª séries, dos turnos da manhã e tarde perfazem total de 559 alunos. A escola segue projeto arquitetônico padrão e moderno (Figura 5.4) que oferece harmonia visual, conforto para alunos e funcionários. Entre os espaços existentes estão salas amplas, arejadas e bem iluminadas auditório para mais de 100 pessoas, sala de informática e biblioteca. No que tange às Geociências não há sala temática onde possam ser desenvolvidas aulas nesta área. 45 Figura 5.3: Localização da Escola Municipal Rodrigo Otavio e os maciços da Pedra Branca e da Tijuca. Figura 5.4. Entrada da Escola Municipal Rodrigo Otavio, RJ. Fotografia: Alekssandro Araújo, 2010. A necessidade de trabalhos mais dinâmicos e diversificados dentro das escolas que motivem a aprendizagem é essencial, porém algumas dificuldades encontradas, tais como acesso a materiais, falta de recursos financeiros e pouco tempo para planejamento e integração por parte do corpo docente, impossibilita a realização de trabalhos educativos conjuntos e menos tradicionais. A exposição de rochas e minerais constituiu uma 46 possibilidade de abordar assuntos relacionados às Geociências dentro de um contexto menos tradicional. A educação não formal tem um papel importante na complementação da educação formal, proporcionando momentos de aprendizagem para estudantes e o público em geral. 5.1.1 Exposição Geológica no CIEP Brizolão 386 Guilherme da Silveira Filho A primeira exposição de Geologia foi realizada no CIEP Brizolão - 386 Guilherme da Silveira Filho, localizado em Bangu Zona Oeste do Rio de Janeiro, em junho de 2009, (Apêndice C). A equipe organizadora da exposição contou com a participação de graduados das áreas de Biologia, Geografia e Geologia. Para montar a exposição foram levadas em consideração sequência didática que possibilitasse a compreensão dos conteúdos geológicos assim dispostos: painéis sobre ciclo das rochas e origem do planeta Terra; ferramentas utilizadas pelos geólogos; estereoscópico; amostras de minerais; amostras de rochas ígneas, metamórficas, sedimentares e fósseis. Tomou-se como referencial conceitual principal Press (2006) em seu livro Para Entender a Terra. Desta forma a sequência expositiva se inicia com a exibição de dois painéis (Figura 5.5) versando sobre as origens do planeta e a formação das rochas. Figura 5.5. Painéis sobre a origem do planeta Terra (à esquerda) e o ciclo das rochas (à direita), exposição CIEP Brizolão 386. 47 Os painéis sobre o ciclo das rochas e origem do planeta Terra foram elaborados pela Profª Cícera Neysi de Almeida e podem ser utilizados para o entendimento que a Terra é um lugar único, a casa de milhões de organismo, incluindo nós mesmos. De acordo com Press (2006) nenhum outro local que já tenhamos descoberto tem o mesmo delicado equilíbrio de condições para atender a vida. Segue-se com a exibição de instrumentos utilizados pelos geólogos, a qual teve por finalidade demonstrar as atividades deste profissional e alguns meios de como este obtém as informações necessárias à realização de seu trabalho. O Geólogo é um profissional que estuda a Terra, sua constituição física e sua história. Por meio de pesquisa, e entendendo as transformações e efeitos pelos quais o planeta passa, o Geólogo tem na Terra, um imenso laboratório. Seu trabalho pode ser direcionado à obtenção de riquezas minerais, à avaliação do meio ambiente, à prevenção de inundações, terremotos e erosão, pode ter como objetivo a prospecção de petróleo e gás ou a perfuração de poços de água subterrânea. O Geólogo também atua em obras de engenharia, como rodovias, ferrovias, túneis, metrôs e barragens. Diferentemente de várias outras profissões, em que a atividade é realizada em escritórios ou outros recintos fechados, o Geólogo divide seu tempo entre a pesquisa de campo ao ar livre e o trabalho de laboratório e escritório. No campo, coleta amostras, desenha formações e obtêm dados mais imediatos com equipamentos como bússolas, GPS, martelo, lupa (Figura 5.6), que serão analisados no laboratório, para a conclusão de seus estudos. Para compreensão conceitual de rochas é necessário abordar primeiramente o tema minerais (Figura 5.7), haja vista, as rochas constituírem um aglomerado de minerais. Assim se optou por apresentar na sequência expositiva primeiramente os indivíduos minerais explorando suas características distintivas e o seu uso na obtenção de recursos que são imprescindíveis ao bem estar do homem moderno. Finaliza-se a fase expositiva com a apresentação dos diversos tipos de rochas (Figura 5.8) e exemplares de fósseis (Figura 5.9). Nestes últimos chama-se a atenção para os processos de fossilização e do elemento rocha para o entendimento da vida e sua evolução, devido aos fósseis constituírem os únicos vestígios da vida em diversas fases da história da Terra estarem nelas inseridos. Para os participantes da exposição foram ofertados folders, de divulgação do Museu da Geodiversidade, e pingentes com fragmentos de rochas e folheto com informação a 48 respeito do que é Geologia e sobre a rocha do pingente: idade, procedência e curiosidade (Figura 5.10). Figura 5.6 Instrumentos de geólogos, exposição Figura 5.7: Amostras de minerais, exposição geológica no ensino médio, CIEP Brizolão 386. CIEP Brizolão 386. Figura 5.8 Amostras de rochas ígneas plutônicas, exposição no CIEP Brizolão 386. Figura 5.9 Mesa sobre fósseis, coquina, tronco fossilizado e impressão de peixe. Exposição. CIEP Brizolão 386, junho de 2009. Figura 5.10 Pingentes de fragmentos de rochas com informações sobre a mesma, e folders do Museu da Geodiversidade, exposição CIEP Brizolão 386. 49 A exposição geológica no CIEP Brizolão 386 foi realizada em 2009, no turno da manhã, e atendeu a aproximadamente 120 alunos matriculados em duas turmas. Para avaliar a pertinência da exposição para o ensino aplicou-se um questionário semi-aberto (Apêndice B) a sessenta e quatro alunos buscando conhecer com que frequência estes visitam lugares não formais de educação, quais foram estes lugares e que tema eles abordavam. Além disso, foi questionado o que eles acharam de mais interessante na exposição geológica levada pelo grupo da UFRJ à escola. A primeira questão levantada foi se os alunos já haviam visitado uma exposição, independente do tema e as respostas obtidas estão apresentadas em porcentagem na figura 5.11. 3% 41% 56% Figura 5.11 Gráfico da questão 1, exposição geológica no CIEP Brizolão 386. Das sessenta e quatro pessoas que responderam (Figura 5.12) ter visitado espaço não formal de educação a maioria (42%) havia visitado museu e amostra significante esteve em uma exposição na escola, o que aponta seu importante papel na formação cultural-educativa dos alunos desta amostragem. 13% 42% 22% 3% 6% 8% 3% 3% Figura 5.12 Gráfico da questão 2 , locais visitados. Exposição geológica no CIEP Brizolão 386. 50 Os temas mais abordados durante as exposições (figura 5.13) que a amostra de alunos visitou foram: cultura brasileira (14%), artes e animais, ambos com 11%. Temas geológicos, fósseis, dinossauro e universos perfazem parcela significativa dos temas abordados totalizando 14%. O que sugere que estes assuntos não são novos a este grupo. 6% 5% 3% 6% 11% 8% 3% 6% 8% 6% 14% 8% 5% 11% Figura 5.13 Gráfico da questão 3, temas das exposições visitadas. Exposição geológica no CIEP Brizolão 386. Em relação ao tempo decorrido desde sua última visita a uma exposição (Figura 5.14) a maioria respondeu um ano e amostra significativa não se lembra (42%), indicando que visita a esses espaços é pouco freqüente. 55% 42% 3% Figura 5.14 Gráfico da questão 4, frequência de visita a locais de educação não formal. Exposição geológica no CIEP Brizolão 386. 51 Quanto à exposição apresentada (Figura 5.15) grande parte dos que responderam ao questionário disseram ter achado mais interessante as rochas (52%) e os fósseis (16%). Amostra significativa (14%) também respondeu que o aspecto mais interessante da exposição foram “as descobertas” e “explicações” o que corrobora a teoria de Ausubel que compreende que a motivação para o saber está nele mesmo. 9% 8% 16% 52% 5% 1% 1% 3% 5% Figura 5.15 Gráfico da questão 5, opinião dos alunos sobre o que mais gostou na exposição geológica. CIEP Brizolão 386, 2009. Os dados dos questionários sugerem que os alunos não possuem o hábito de frequentar espaços de educação não formais e quando frequentaram temas geológicos estão entre os mais visitados, o que indica bom número de exposições nesta área. Além disso, a atividade de exposição mostrou excelentes resultados para a comunidade escolar, evidenciados pelo interesse dos funcionários da escola e alunos. Pode-se também avaliar a exposição pelo processo de divulgação da Geologia, em que os alunos podem se identificar com a profissão do geólogo e buscar futuramente tal curso. Por outro lado esta atividade também pode estimular os expositores, graduados em Geologia, Geografia e Biologia, a pensar as possibilidades de exercerem a atividade educativa como profissão. 52 5.1.2 – Exposição Geológica na Escola Municipal Rodrigo Otavio A segunda exposição geológica foi realizada para o turno da manhã na Escola Municipal Rodrigo Otávio, em Moneró - Ilha do Governador / RJ, em setembro de 2009, apêndice D. Posteriormente a mesma exposição retornou a escola para atender a solicitação de alunos do 6º ano da tarde, em outubro do mesmo ano. Para esta exposição (Figura 5.16) também foram utilizadas amostras de minerais, rochas e fósseis, painéis da origem do planeta Terra e processos de movimentação das placas tectônicas. Além disso, também foram utilizados modelos geométricos para representar falhas geológicas. A equipe organizadora desta exposição contou com a participação de graduados das áreas de Biologia, Geografia e Geologia. Figura 5.16 Exposição de Geologia na EM Rodrigo Otávio, RJ. Um dos problemas encontrados na primeira exposição foi a falta de informação dos materiais expostos. A exposição foi pensada como aula, mas esse método diretivo concentrou as informações nos organizadores da exposição, o que restringiu muito a autonomia dos alunos. Na segunda exposição foram acrescentadas etiquetas descritivas (Figura 5.17) que 53 tornaram a aprendizagem mais autônoma, os alunos puderam fazer mais perguntas a partir de suas dúvidas e questões. Segundo a teoria ausubeliana, para facilitar a aprendizagem, as informações geológicas contidas nas etiquetas devem estabelecer correlações com exemplos próximos a realidade do aluno, mostrar a origem da palavra, destacar palavras-chaves e trazer curiosidades como forma de facilitar a aprendizagem. Além disso, objetos ou ilustrações correlacionados ao tema também servem como subsunçores, por exemplo, apresentar a rocha metamórfica esteatito, popularmente chamada de pedra-sabão, com objeto feitos dela (jogo de xadrez, panela, porta-jóia, etc) ou com imagens das obras de Aleijadinho, para que haja correlação entre eles. Também neste exemplo, seguindo as orientações de contextualização e interdisciplinaridade contidas nos PCN’s e aprofundando o conteúdo geológico em questão, sugere-se que se estabeleça correlação entre a constituição geológica e a utilização desta rocha pelos habitantes desta região, contexto histórico, social e geológico. Rochas sedimentares Sedimentos = Material originado por intemperismo e erosão de rochas e solos que é transportado por agentes geológicos (rio, vento, gelo, correntes...) e que se acumula em locais baixos, desde os sopés de encostas e planícies de inundação até grandes bacias geológicas ou Bacias Sedimentares. Os sedimentos tendem a formar depósitos em camadas sedimentares que se transformam em rochas por processos de litificação; litosfera (do grego lithos = pedra) é a camada sólida mais externa do planeta Terra ; Diagênese é causada por compactação e cristalização de materiais que cimentam os grãos dos sedimentos. Os fósseis, que são vestígios de seres vivos antigos, podem ser preservados nestas rochas e são uma das chaves para a compreensão da origem e evolução da vida. Recursos fósseis - gás natural, carvão mineral e petróleo - podem ser encontrados em Bacias Sedimentares. Figura 5.17: Exemplo de etiqueta utilizada na exposição. As atividades possibilitam aos participantes oportunidades para aproximar conhecimentos das Ciências da Terra, seus métodos, técnicas, aplicabilidade e áreas de atuação. Também despertam os jovens para a pesquisa científica produzida nas universidades, através da clarificação desta linguagem. Fundamentada nos princípios da educação nãoformal e sequencial, as exposições se mostraram uma forma bastante eficaz de demonstrar e propiciar a contextualização dos conteúdos geológicos, evidenciando o conhecimento produzido pela ciência de forma menos convencional. 54 5.2 PROPOSTAS DE RECURSOS DIDÁTICOS PARA O ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO Os PCNs (Brasil, 1998) prevêem a utilização dos jogos como estratégias didáticas no processo de ensino-aprendizagem, especificamente no ensino de matemática e biologia. No entanto, Carneiro (1997) acredita que o uso desse recurso possa e deva ser expandido para outros campos do conhecimento, em especial no ensino de Geociências. O jogo transforma-se em procedimento metodológico (Carneiro, 1997), quando sua finalidade é justamente ensinar conteúdos específicos. Assim, jogo didático é aquele que é um meio para se atingir um fim, no caso, a aprendizagem. Por essa razão, pode-se afirmar que o “jogo didático” é aquele feito e adaptado ao educando, de modo a oferecer condições que aumentem o seu interesse, permitindo-lhe, através das várias formas de representação, fazer associações, julgamentos, bem como estabelecer conceitos em uma determinada disciplina (Carneiro, 1990). De acordo com Carneiro (2007) a proposta de uso de jogos como elementos lúdicos no ensino-aprendizagem das ciências geológicas é relativamente limitada e até certo ponto original, dada a dificuldade de encontrar na literatura específica da área de conhecimento das Ciências da Terra relatos de experiências dessa natureza, voltadas para o contexto educacional. Grando (1995) propõe classificação muito útil das finalidades que o jogo pode assumir no ambiente educacional: i) Jogos de azar: ou jogos de sorte, no qual o jogador conta apenas com a “sorte”, ou seja, depende de certas probabilidades para vencer. Não há um meio de o jogador modificar ou intervir no resultado ou na resolução do jogo. Exemplo: dados, roleta, cara-ou-coroa etc; ii) Jogos quebra-cabeça: geralmente, são jogos individuais, cuja solução é desconhecida pelo jogador. Exemplos: quebra-cabeças, enigmas, palavras cruzadas etc. iii) Jogos de estratégia ou de construção de conceitos: são aqueles que independem da sorte, mas das decisões tomadas pelo jogador para vencer o jogo, ou seja, as estratégias adotadas por ele no decorrer de uma partida. Exemplo: damas, xadrez etc; iv) Jogos de fixação de conceitos: como o nome sugere, seu objetivo é “fixar conceitos”. São os mais utilizados nas escolas, seja em substituição a listas de exercícios ou aplicação de conceitos previamente adquiridos. São jogos usados depois que um conceito é fornecido ao aluno. v) Jogos computacionais: são aqueles que utilizam o computador na execução e aplicação; atualmente despertam maior 55 interesse em crianças e adolescentes; e vi) Jogos pedagógicos: são aqueles voltados a favorecer o processo de ensino-aprendizagem e possuem valor pedagógico agregado; incluem todas as categorias supracitadas. Dessa forma podem ser identificados jogos pedagógicos de estratégia, jogos pedagógicos do tipo quebra-cabeça, jogos computacionais pedagógicos etc. Sendo assim, o jogo é um instrumento importante na educação porque desenvolve conteúdos atitudinais. O aluno aprende a perceber e respeitar regras e a se relacionar de forma correta com os outros, aprimora autonomia e participação do sujeito (Piaget, 1977). Segundo a proposta cognitivista, deve-se estimular o espírito de cooperação e participação nestas atividades evitando a competição comparativa entre os grupos. O importante é o processo e não apenas as respostas corretas. 5.2.1 Jogos, painel e pôster O jogo do ciclo hidrológico e água subterrânea, “azulzinha” (Quadro 5.1), foi Quadro 5.1 Atividade didática de Geologia para o tema água, “azulzinha” Ciclo hidrológico e água subterrânea Tema Ano / série 6º ano / ensino fundamental Objetivo Fixar conceitos e desenvolver atitudes valorativas de trabalho em grupo. Recurso didático Material Procedimento “Azulzinha” Envelopes tipo carta; papel; caneta; pedrinhas, suficiente para os participantes jogarem e para ficarem sobre os envelopes fixados no chão; trinta (30) perguntas e respostas que deverão ficar com o professor. Colocar uma pergunta dentro de cada envelope; Colocar números, de 1 a 10, em cada envelope; Dividir a turma em grupos de 4 a 5 pessoas, cada grupo deverá eleger um nome para si correspondente ao tema água; Afixar os envelopes nas casas. Cada grupo deverá escolher um número e responder a pergunta, o grupo que errar passa a vez para o grupo seguinte. Quando não houver mais envelopes com perguntas acrescentar outras. idealizado com base em observações na área de estudo que apontaram a atividade física como envolvente e de grande interesse por parte dos alunos das escolas. Esse jogo foi pensado para auxiliar o processo de aprendizado de conteúdos conceituais de forma lúdica por isso deverá ser desenvolvido depois da aula expositiva. Essa 56 atividade é jogada de maneira similar ao jogo de amarelinha conhecido em nossa sociedade. A diferença é que se formam grupos que deverão escolher um nome para si de acordo com o tema ciclo da água. Essa parte do processo é importante por estimular o debate e criatividade dos alunos. Posteriormente, um aluno escolhido pelo grupo, deverá acertar uma das casas com uma pedrinha e responder a pergunta contida no envelope. Se errar a casa passa a vez para outro grupo. A atividade do tema atmosfera (Quadro 5.2) tem como objetivo identificar processos e características da atmosfera através de elaboração de painel. Tema Quadro 5.2 Atividade didática para o tema atmosfera. Atmosfera Ano / segmento 1º ano do ensino médio Objetivo Identificar características das camadas atmosféricas e obter noções de fenômenos a ela relacionados como aurora boreal e camada de ozônio Recurso didático Painel das camadas atmosféricas Texto sobre as camadas da atmosfera, papel cartão, tesoura, régua, lápis, papel celofane de três tons de azul, cola, fita adesiva transparente, papel pedra ou eva na cor marrom, para fazer o relevo do planeta, figuras e/ou palavras com no máximo 5cm para ilustrar as diversas camadas da atmosfera. Sugestão de Figuras: nuvens, relâmpagos, avião, balões atmosféricos Palavras: 40°c a – 60° c, camada de ozônio, –5°C a –70°C, –10°C até – palavras e figuras 100°C, oxigênio atômico, 1.000°C, gás hélio e hidrogênio, etc. para o painel. Material necessário do Estabelecer e marcar com o lápis quantos centímetros cada camada terá; Com o papel pedra ou Eva marrom fazer uma espécie de relevo com no material didático máximo 3cm de altura e colá-lo no papel cartão; Fazer um retângulo para cada camada deixando um espaço de no mínimo 1cm de um para o outro. Cortar e colar o celofane em cada camada. Recortar o papel pedra ou EVA como se fosse um relevo e colar na base do primeiro retângulo; Recorte as figuras e/ ou palavras ilustrativas encaixar em suas devidas camadas. Elaboração Objetiva-se que os alunos possam identificar fenômenos e características atmosféricas adequadamente através de correlação de figuras ilustrativas ou palavras. Pode-se pedir aos mesmos que montem o painel em sala de aula com auxílio de texto por meio de seleção de palavras que identifique os aspectos da atmosfera, como o apresentado no quadro 5.3. Neste 57 painel as palavras em fundo cinza devem ser fixas e as de fundo branco devem constituir fichas que serão alocadas de acordo com a respectiva camada. Quadro 5.3 Painel didático com as camadas da atmosfera para atividade em Geociências. Camadas Temperatura Troposfera x 40ºc a -60ºc Estratosfera 3x -5ºc a 70ºc Fenômenos e objetos Chuvas, nuvens, relâmpagos. Aviões de passageiros Relâmpagos, poluição Aviões supersônicos Balões atmosféricos Camada de ozônio (03) Mesosfera 10x -10ºc a -100ºc Poucos gases Baixa absorção de energia Termosfera 140x Até 1000ºc Oxigênio atômico Elevada absorção de energia Pode atingir 1000º c Exosfera 100x Maior parte dos gases que a compõem são o hélio e o hidrogênio Aurora boreal Telescópios espaciais Satélites de transmissão Como a maioria das escolas da região metropolitana do Rio de Janeiro possui salas de informática, e esse recurso é muito bem aceito pelos alunos, propõe-se desenvolver suas habilidades frente a esta ferramenta com construção de jogo didático (Quadro 5.4). Essa atividade também possibilita maior elaboração de conceitos desenvolvidos ao exigir pesquisa por parte do aluno que irá construir o jogo. Cada grupo terá uma folha com perguntas e respostas. Toda vez que o grupo jogar o dado e este cair em casa com seta como as apresentadas na Figura 5.18 ( três, onze, quinze, etc) terá que responder a uma pergunta. Se acertar prossegue, errando passa a vez para o próximo 58 Tema Quadro 5.4 Construção de jogo de tabuleiro para o tema minerais. Minerais Ano / segmento 1º ano do ensino médio Objetivo Desenvolver habilidades conceituais do tema minerais e habilidades e competências em ferramentas computacionais. Recurso didático Jogo de tabuleiro sobre minerais utilizando as ferramentas power point ou Windows. Computador, impressora, folha de papel, imagens e informações sobre minerais, dado, um objeto (tampinhas de refrigerante, grãos, sementes,etc) para representar cada jogador. Questões objetivas, verdadeiro ou falso, sobre minerais. O número de questões deve ser a mesma das casas com indicativos (setas) de questões. Elaboração do jogo No computador abra o programa power point e configure o tamanho da com programa página, utilizamos a medida 30 cm x 20cm (comprimento e largura). Na barra de ferramentas no menu “inserir” acrescente uma tabela de 5 Power point colunas e 8 linhas. Selecione a tabela. Na barra de ferramentas clique em “inserir”, “símbolos” e acrescente setas em alguns números. Essas setas podem fazer com que o grupo avance ou retroceda no jogo quando este cair em uma casa com uma pergunta e acertá-la avança, caso contrário retrocede. Cada grupo deverá ter 10 perguntas e respostas. Numere os quadrado, casas. Material necessário grupo jogar o dado. As setas indicam a direção que o objeto (tampinha de refrigerante, por exemplo) deve ser deslocado. Figura 5.18. Tabuleiro didático para jogo sobre minerais. 59 Dando continuidade a atividades que utilizam o computador como ferramenta educativa, sugere-se a seguir, construção de pôster para o tema minerais (Quadro 5.5). Quadro 5.5 Construção de pôster para o tema minerais. Minerais 6º ao 9º ano do ensino fundamental e ensino médio . Identificar através de pesquisa na internet os minerais utilizados no cotidiano e desenvolver cartaz através de recurso computacional. Pôster sobre minerais confeccionados com ferramenta power point. Recurso didático Material necessário Computador, programa power point, acesso à internet. Sugestão de tópicos Tema do pôster Nome dos participantes do grupo, turma, disciplina, professor. para o pôster. I- Introdução: informações a respeito do tema: o quê, como, quando, quantos, onde, porquê, etc. II- Informações visuais: tabelas, gráficos, ilustrações, mapas, etc, e suas fontes. III- Considerações Finais: informações e considerações a respeito do tema que o grupo acha relevante. IV- Sites consultados Tema Ano / segmento Objetivo Elaboração do O pôster deverá ter 80 cm de largura por 100 cm (um metro) de altura. O tamanho da fonte pode ser 22 para o texto, 28 para os material didático subtemas e 50 para o tema. Fonte: elaborado pela autora, 2010. Além do desenvolvimento de habilidades com a ferramenta computacional espera-se, com este processo, alcançar junto aos alunos, compreensão do conceito de minerais e da quantidade extraordinária desses elementos em nosso cotidiano. Com essas atividades objetiva-se alcançar aprendizagem significativa em Geociências através de material didático lúdico e atraente, por este motivo foram utilizados recursos variados para este fim. 5.3 OFICINAS ELABORADAS PARA OS CURSOS DE ATUALIZAÇÃO DE PROFESSORES A organização dos cursos de atualização para os professores da rede pública de ensino teve como objetivo aproximar os conhecimentos acadêmicos dos escolares contribuindo desta maneira para melhoria na qualidade de ensino em Geociências. A Universidade, como espaço 60 de produção científica privilegiada, pode contribuir com esse objetivo divulgando conhecimentos científicos através de cursos, palestras, encontros e eventos. Neste sentido foram organizados dois cursos com carga horária semanal de 30 horas cada, a saber: Geologia Geral para o Ensino Básico e Rochas e Minerais para o Ensino Básico. A elaboração desses cursos, realizados depois das exposições nas escolas, quadros 5.6 e 5.7, levou em consideração pesquisa realizada em livros e programas oficiais para disciplinas de Geografia e Ciências dos ensinos fundamental e médio a fim de estabelecer os conteúdos para os mesmos. Quadro 5.6 Conteúdo programático do Curso de Geologia Geral para o Ensino Básico distribuído segundo cronograma de realização. Curso de Geologia Geral para o Ensino Básico (11/01/10 a 15/01/10) Tema Atividades práticas 1º dia Estrutura da Terra e Tempo Geológico Oficinas: Representação da teoria do Big Bang com grãos e construção do Sistema Solar. 2º dia Tectônica de placas Oficina: construção de quebra-cabeça da tectônica de placas com lata de alumínio. Visita ao Museu da Geodiversidade e Vídeo “Cinturão de Fogo” da BBC coleção: A Terra: como se formou nosso planeta. 50 minutos. Produtor: Richard Reisz, Produtor da série: David Sington. 3º dia Terremotos e vulcanismo 4º dia Geomorfologia Oficina: utilização da ferramenta do Google Earth para gravar vídeo aéreo. 5º dia Água e atmosfera Oficinas: construção de painéis do ciclo da água, das camadas da atmosfera e quebra-cabeça circular da atmosfera. Fonte: Curso de Atualização de Professores UFRJ, 2010. 61 Quadro 5.7. Conteúdo programático do curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico distribuído segundo cronograma de realização. Curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico 18/01/10 a 22/01/10: Tema 1º dia Processo geológico e ciclo das rochas 2º dia Minerais 3º dia Rochas ígneas 4º dia Rochas sedimentares 5º dia Rochas metamórficas Atividades práticas Oficina: painel do ciclo das rochas e representação de erosão, transporte e deposição com grãos. Laboratório. Classificação, e identificação de amostras de minerais com auxílio de livro. Laboratório. Descrição e identificação de características de algumas amostras de rochas ígneas. Laboratório. Descrição e identificação de algumas amostras de rochas sedimentares. Laboratório. Descrição e identificação de algumas amostras de rochas sedimentares e bingo de rochas ígneas e metamórficas Fonte: Curso de Atualização de Professores UFRJ, 2010. Os cursos foram organizados com aulas pela manhã e oficinas à tarde. Objetivou-se integrar teoria à prática, aperfeiçoar conhecimentos geológicos através das aulas expositivas e apresentar atividades que pudessem servir de suporte didáticos para os professores. Apresentação desses recursos aos docentes também possibilitou discussão a respeito de possibilidades de conduzir as aulas e sugestões para aperfeiçoamento dos mesmos. Para orientar as aulas foi solicitado aos alunos o preenchimento de um questionário no início das aulas no qual constava perguntas gerais relativas ao tema a ser abordado na aula do dia ( ver questões no apêndice E). Pôde-se observar, através desses questionários respondidos pelos alunos para os dois cursos, que a maior dificuldade conceitual desses se concentrou nas questões do curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico. As Atividades apresentadas a seguir foram selecionadas e idealizadas por fazerem parte dos PCNs e livros didáticos de Geografia e Ciências, de forma que pudessem ser reproduzidas pelos professores dessas disciplinas em suas salas de aula. 62 5.3.1 Atividades do curso de Geologia Geral para o Ensino Básico As oficinas tiveram como objetivo avaliar a aplicabilidade das atividades desenvolvidas para alunos do ensino básico e contribuir com recursos didáticos em Geociências que pudessem ser atraentes e dinâmicos, por isso os participantes construíram os recursos didáticos durante as oficinas que foram idealizadas de acordo com os temas das aulas. I) Tema Estrutura da Terra e Tempo Geológico Na primeira oficina representou-se a Teoria do Big Bang através de atividade artística educativa (Figura 5.19). O organizador prévio para atividade (Big Bang) pode ser uma imagem do universo através da qual se constrói relação dialógica que indique os conhecimentos prévios do público (Ausubel, 1978). Neste diálogo podem-se apresentar questões gerais relacionadas ao tema da aula. Com essa atividade os interlocutores poderão resignificar seus conhecimentos. A situação-problema desta atividade encontra-se na representação do conceito através dos materiais apresentados. Figura 5.19. a) Esquema do Big Bang, b) e c) modelos construídos com grãos por alunos no curso de atualização de professores, janeiro 2010. 63 A atividade de construção do sistema solar traz como proposta o desenvolvimento de aula interdisciplinar das áreas das Ciências da Terra: Geografia ou Ciências e Matemática. Pretendeu-se desenvolver habilidades comparativas utilizando para isso os diâmetros entre os planetas do Sistema Solar (Figura 5.20). Figura 5.20. Representação do Sistema Solar, confeccionada por aluna do curso de atualização, janeiro de 2010. Outra sugestão, apresentada por aluna do curso, é comparar as distâncias entre os planetas com distâncias reais. Adota-se como referencial um ponto conhecido pela maioria do grupo, por exemplo a escola, e estabelecer distâncias correlatas. Este tema muitas vezes também é apresentado com uma frase mnemônica como, por exemplo: Minha Vó Tem Muitas Jóias Só Usa No Pescoço (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão, esse último agora classificado como planeta anão) recurso aceito na teoria ausubeliana por constituir conteúdos subsunçores para aprendizagem. II) Tema Placas Tectônicas O recurso desenvolvido foi um quebra-cabeça construído com lata de leite, imãs e mapa das placas tectônicas, Figura 5.21. Essa atividade sobre placas tectônicas foi criada porque esse é um tema importante em Geociências e de difícil compreensão para os alunos. O 64 organizador prévio escolhido pode ser a imagem de um vulcão ou um filme sobre terremoto, porque, em geral, são assuntos conhecidos e que causam fascinação. A origem dos vulcões e terremotos, muitas vezes possui explicações do senso comum que associam esses fenômenos à seca da terra ou formigas. O objetivo é que no processo de construção desta atividade os alunos compreendam que a Terra é formada por placas que se movimentam e que esses movimentos ocasionam tais fenômenos. Figura 5.21. Mapa da tectônica de placas confeccionado com lata de alumínio, material feito por alunos do curso de atualização de professores. Outra atividade proposta para esse tema foi a construção do mapa de placas tectônicas. Ocorreu dificuldade de realizar a atividade proposta porque a projeção plana, indicada como tarefa, fazia com que as bordas do mapa se apresentassem geometricamente inadequadas, sobrando ou faltando partes a serem encaixadas. Depois de várias tentativas dos participantes do curso para solucionar o problema, uma das alunas sugeriu o a projeção cônica mais adequada para este mapa (Figura 5.22). 65 Figura 5.22 Mapa das placas tectônicas realizado por professores do curso de atualização para professores, janeiro de 2010. Como proposto pelo cognitivismo e nos PCNs deve-se atentar para processo de aprendizagem. Neste caso, mais importante do que fazer o correto, que era indicado pela atividade, foi participar do processo produtivo, pois diante da situação-problema achou-se uma resposta melhor do que a proposta inicial. Provavelmente, em aula tradicional diretiva, essa resposta mais adequada não teria surgido. III) Tema Terremotos e Vulcanismo Em vários países do mundo, a interação entre escolas e público em geral com museus e espaços científicos vem sendo feita com bastante êxito, como por exemplo o Natural History Museum na Inglaterra e do BRGM na França. Esses museus promovem o acesso ao conhecimento científico na área das Ciências da Terra contribuindo e estimulando o conhecimento científico nesta área. 66 Aqui no Rio de Janeiro espaços que abordem temas geocientíficos são poucos como da Casa da Ciência, o Planetário da Gávea, Museu das Ciências da Terra e da Geodiversidade na UFRJ. Diante dessa realidade e aproveitando o tema Terremotos e Vulcanismo, abordado no curso de atualização de professores, foi realizada visita ao Museu da Geodiversidade (Figura 5.23), no qual os alunos puderam ver antigos instrumentos utilizados por geólogos, amostras de minerais, rochas, fósseis e reconstituição de alguns ambientes geológicos do Brasil. Para este mesmo tema também se projetou o vídeo “Cinturão de Fogo”, de 50 minutos e foram tecidos comentários sobre o mesmo. Figura 5.23 Visita ao Museu da Biodiversidade, IGEO / UFRJ, curso de atualização para professores, janeiro de 2010. Essas atividades são importantes porque possibilitam maior liberdade para aprender. O aluno diante dos materiais expostos questiona, associa e pergunta muito mais do que em sala de aula. Sua curiosidade frente a novos materiais e mediação do professor pode fazer com que ele adquira e aprofunde conhecimentos. Além disso, esse tipo de atividade representa suporte 67 didático para os alunos-professores por constituir recursos a mais no seu processo de ensinoaprendizagem. IV) Tema Geomorfologia Com o tema Geomorfologia buscou-se explorar a utilização da ferramenta do Google Earth para gravação de vídeo aéreo. Atividade essa realizada em sala com computadores (Figura 5.24) onde em dupla os alunos puderam explorar as possibilidades dessa ferramenta. A maioria das escolas públicas da Cidade do Rio de Janeiro já possui sala de computadores, porém muitos professores não sabem como utilizar essa ferramenta ou possuem turmas muito grandes para realizar atividades nessas salas, que geralmente não comportam toda turma. Uma das possibilidades, quando se tem monitor para sala de informática, é trabalhar dividindo a turma em dois grupos de atividades, enquanto uma atividade é realizada por uma turma em sala de aula o outro grupo estará trabalhando no laboratório de informática. Figura 5.24 Oficina de geomorfologia: utilização da ferramenta do Google Earth para gravação de vídeo aéreo. Curso de atualização para professores, janeiro de 2010. 68 Segundo o PCNEF (1997) é indiscutível a necessidade crescente do uso de computadores pelos alunos como instrumento de aprendizagem escolar, para que possam estar atualizados em relação às novas tecnologias da informação e se instrumentalizarem para as demandas sociais presentes e futuras. Desta forma, é indispensável que o professor tenha conhecimentos desta ferramenta e possa trabalhar habilidades e competências nesta área com os alunos. V) Tema Água e Atmosfera No último dia de oficina do curso de Geologia Geral para o Ensino Básico, cujos temas oferecidos foram Água e Atmosfera apresentou-se painéis do ciclo da água (Figura 5.25), das camadas da atmosfera e um quebra-cabeça da atmosfera. Figura 5.25. Painel do ciclo da água apresentado no curso de atualização para professores, janeiro de 2010. Os números representam: 1-sublimação, 2- água subterrânea, 3- gelo e neve, 4 – lago, 5-chuva, 6-infiltração, 7-nuvens, 8- evapotranspiração, 9- percolação, 10-misturada ao solo, 11-condensação, 12-fluxo de água subterrânea; 13-água subterrânea e 14- condensação. Atividades com organização de organograma foram inspiradas na teoria ausubeliana 69 de organização dos materiais mentais e tiveram continuidade e difusão com os mapas conceituais de Novak e Gowin (1999). Os mapas mentais podem ser entendidos como ferramentas gráficas visando organizar e representar o conhecimento. São estruturados a partir de conceitos fundamentais e suas relações. Geralmente, os conceitos são destacados em caixas de texto. A relação entre dois conceitos é representada por uma linha ou seta, contendo uma "palavra de ligação" ou "frase de ligação". Sendo assim, mapas conceituais têm por objetivo reduzir, de forma analítica, a estrutura cognitiva subjacente a um dado conhecimento, aos seus elementos básicos. Em Geologia pode-se observar mapas conceituais para explicar vários temas como ciclo das rochas, ciclo das água e esquemas diferenciativos para classificar tipos de rochas. A atividade das camadas atmosféricas, (Figura 5.26), foi desenvolvida com o objetivo de apresentar os diferentes fenômenos, gases e variações da atmosfera. Através de um painel os alunos devem relacionar as temperaturas, fenômenos e objetos encontrados nas diferentes camadas atmosféricas. Essa atividade possibilita apresentação e discussão de diferentes conteúdos tais como aurora boreal, efeito estufa, camada de ozônio, satélites artificiais entre outros que passarão a fazer parte dos conteúdos prévios dos alunos. Figura 5.26. Painel sobre camadas atmosféricas, à esquerda, e a direita sugestão de fenômenos ou características relacionadas a essas camadas. A atividade de quebra-cabeça (Figura 5.27) circular possibilitou trabalhar com identificação, associação e organização de conceitos sobre atmosfera. Ela foi idealizada para alunos do 6º ano do ensino fundamental, mas também pode ser desenvolvida no ensino médio 70 através de orientação para sua construção. Sugere-se trabalho em grupo com auxílio de texto (sem título) onde será identificado tema central, palavras-chaves, aproximadamente 5 a 7, e suas definições. Na confecção do quebra-cabeça pode-se utilizar modelo que exemplifique o que deverá ser construído. No centro do círculo está o tema do texto, no mais externo as palavras-chaves (fenômenos ou características) e entre esses as definições para esses termos. Figura 5.27 Quebra-cabeça didático sobre atmosfera construído por aluna do curso de atualização de professores, janeiro de 2010. 5.3.2 Atividades do curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico Neste curso foram apresentados três materiais didáticos: painéis do ciclo das rochas e de processos erosivos e bingo de rochas ígneas e metamórficas. O restante das oficinas do curso foi desenvolvido em laboratórios com amostras de minerais e rochas. A seguir são apresentadas as atividades de acordo com o tema proposto na aula. I) Processos Geológicos e Ciclo das Rochas O painel do ciclo das rochas (Figura 5.28) pretendeu estruturar os conteúdos conceituais adquiridos em aula expositiva. A organização apresentada neste painel também 71 Figura 5.28 Painel didático do ciclo das rochas. 1-rocha ígnea, 2- esfriamento e solidificação, 3magma, 4-rocha metamórfica, 5- fusão, 6- aumento de temperatura e pressão, 7metamorfismo, 8- rocha sedimentar, 9-litificação, 10- intemperismo, erosão, transporte e sedimentação, 11- sedimentos, 12 e 13 – intemperismo, fusão, transporte e sedimentação. pode ser construída com ferramenta conhecida como mapa conceitual. Segundo Joseph Novak (1990) os mapas mentais constituem bons instrumentos educativos e podem ser desenvolvidos com alunos em sala de aula seguindo as seguintes etapas: a) ter, antes, uma boa pergunta inicial, cuja resposta estará expressa no mapa conceitual construído; b) escolher um conjunto de conceitos (palavras-chave) dispondo-os aleatoriamente no espaço onde o mapa será elaborado; c) escolher um par de conceitos para estabelecimento da(s) relação(ões) entre eles; d) decidir qual a melhor e escrever uma frase de ligação para esse par de conceitos escolhido; e) a repetição das etapas c) e d) tantas vezes quanto isso se fizer necessário (em geral até que todos os conceitos escolhidos tenham, ao menos, uma ligação com outro conceito). No caso do painel dos ciclos das rochas desenvolvido neste trabalho as palavras-chave e as correlações já estão estabelecidas e o desafio é encontrar a melhor forma de organizá-los. 72 Também para o tema Processos Geológicos e Ciclo das Rochas se desenvolveu atividade (Figura 5.29) com o objetivo de analisar energia do sistema, transporte, tamanho e deposição dos sedimentos. Figura 5.29. Painel representativo da energia, fragmentação, transporte e deposição de sedimentos do sistemafluvial. Organização dos “sedimentos”, com utilização de sementes, realizada por aluna do curso de atualização de professores, janeiro 2010. Como objeto subsunçor para esta atividade sugere-se ilustrações de praias ou rios. Questionamentos a respeito da origem dos sedimentos, formas e correlação entre esses, a determinação do ambiente em que são formados também constitui formas de auxiliar na aquisição de aprendizagem deste tema. Através da atividade descrita anteriormente será apresentado quadro comparativo com as duas formas de aprendizagem, mecânica e significativa (Quadro 5.8). Ausubel (1980) acredita que o aluno aprende tanto pela aprendizagem mecânica quanto pela significativa, estando a diferença na retenção dos conteúdos. Os conteúdos significativos são relembrados mais facilmente do que os aprendidos de maneira mecânica, mas não significa que sejam corretos. As atividades pretendem fazer com que os alunos exteriorizem suas ideias a respeito de um determinado conteúdo que servirão para que professor os avalie e interfira 73 Quadro 5.8. Comparação entre aprendizagem mecânica e significativa. Aprendizagem Significativa Aprendizagem Mecânica Objetivo: O aluno deverá ser capaz de Objetivo: O aluno deverá ser capaz de identificar o conceito de erosão. compreender o que é erosão. 1. Discutir com o grupo o conceito de erosão. 1. Explicar o que é erosão e como ocorre o O que cada um entende por erosão. processo de transporte e deposição dos sedimentos. 2. Apresentar algumas fotos de praia ou rio. 2. Comentar com o grupo que será construído 3. Distribuir ao grupo material para montar o um painel com sedimentos onde serão utilizados painel. materiais que representarão os sedimentos os quais deverão ser dispostos conforme o que eles 4. Apresentar um desenho de uma praia ou rio entenderam da aula. e pedir para o grupo construir modelo semelhante ao apresentado. 2. Distribuir ao grupo os materiais necessários para organizar o painel. 5. Apresentar ao grupo o conceito de erosão, transporte e deposição de sedimentos. 3. Apresentar ao grupo as sementes que representam os sedimentos. 4. Auxiliar nas dificuldades de cada um dos integrantes do grupo. Fonte: elaborado com base na teoria de Ausubel (1980). adequadamente quando necessário. Para o aluno é o momento de organizar seus conhecimentos, aprimorar suas formas de conhecer, tirar dúvidas e criar possibilidades diante do desafio proposto. As atividades podem e devem ser alteradas de acordo com a realidade do aluno, objetivo do professor e contexto ao qual o tema se insere. II) Minerais, Rochas ígneas, Sedimentares e Metamórficas Nas oficinas do curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico optou-se por trabalhar nos laboratórios com amostras desses materiais, por apresentar maior potencial de aprendizagem e por ser um dos poucos momentos que os alunos têm para entrar em contato com os mesmos, já que a maioria das escolas públicas não os possui. 74 Estas oficinas, realizadas em laboratórios, tiveram como objetivo desenvolver habilidades e competências de identificação e diferenciação de alguns minerais e rochas através de amostras de mão desses materiais (figura 5.30). Figura 5.30. Oficina do curso de atualização para professores, laboratório de rochas ígneas, janeiro de 2010. Também foi apresentado durante o curso de Rochas e Minerais para o Ensino Básico, bingo sobre rochas magmáticas e metamórficas, o qual se joga da forma popularmente conhecida e divulgada. Este bingo foi pensado para o ensino fundamental e tem como objetivo fixar conceitos trabalhados em aula. Para isso foram selecionados os aspectos mais relevantes e interessantes deste tema que serviram para compor a cartela. Na figura 5.31 exemplo de cartela do jogo, somente as palavras com fundo branco serão marcadas. As cartelas também podem conter figuras ao invés de palavras. Como outra forma de jogar este bingo sugere-se que seja impresso cartela do tamanho de papel ofício para trabalho em grupo, de duas a três pessoas, e à medida que as palavras são sorteadas, “cantadas”, serão escritas no quadro de acordo com sua classificação. 75 Rochas ígneas granito ígnea extrusiva Ígnea intrusiva Vulcões basalto Lava de vulcão granito Pedra-pomes gabro Vulcão extinto de Nova Iguaçu Vulcanismo em Poços de Caldas - MG Figura 5.31. Modelo de cartela para bingo com o tema rochas ígneas e metamórficas. A variação de atividades constitui uma das maneiras de estimular a aprendizagem. A formação continuada é uma das formas de se aperfeiçoar desenvolvendo maneiras de ensinar e aprender. Atividades práticas como visitas guiadas e a museus, debate de filme e aulas em laboratório podem proporcionar meios de aprendizagem mais eficientes quando associadas a aulas expositivas. Quando o aluno busca conhecer o material com o qual tem contato ou é solicitado a apresentar uma resposta para uma situação-problema ele se torna mais autônomo e crítico diante da realidade, a aprendizagem é significativa. 5.4 ATIVIDADES EM GEOCIÊNCIAS NO PARQUE ESTADUAL PEDRA BRANCA A maioria dos trabalhos realizados na escola é disciplinar, compartimentado, onde cada disciplina tenta dar conta do conteúdo programático isoladamente. Em alguns poucos momentos, como em semanas e projetos com temas gerais, se tem a oportunidade de trabalhar em conjunto com outras áreas, em geral áreas afins. O trabalho interdisciplinar é mais adequado para o trabalho de campo porque em geral os alunos fazem questionamentos diversos diante da realidade. A interdisciplinaridade é um processo que pode complementar e contribuir para o aprofundamento e compreensão dos conteúdos programáticos propostos aos alunos evitando que os mesmos se multiplicarem de forma desconectada e desgastante. Contudo como a 76 prática disciplinar é a mais utilizada tende também a ser mais reproduzida. A única forma de quebrar esse ciclo é tentando modificá-lo através de ações que promovam programas curriculares e trabalhos integrados entre as várias disciplinas como reuniões de áreas afins, sessões de filmes com debates, passeios a museus e parques, enfim, ações que aproximem as pessoas e que possam suscitar trabalhos conjuntos, construção de identidade profissional e espírito de grupo. O trabalho compartilhado exige mais capacitação e aprofundamento dos conhecimentos específicos por parte dos envolvidos. O professor que se dispõe a realizar um trabalho interdisciplinar ensina e aprende com os outros professores e alunos, além de ter a oportunidade de repensar seu trabalho, sua forma de avaliar, ensinar e interagir. Para Morin (2000) a interdisciplinaridade pode criar novos conhecimentos e favorecer a integração de conceitos e fenômenos relacionados. Segundo Compiani (2005), o trabalho de campo é importante porque estimula a “alfabetização na natureza” tendo em vista o desenvolvimento de conhecimentos como: intuição e desenvolvimento da linguagem visual, apreciação de formas e estética, raciocínio e representação espacial, raciocínios de causalidade e a narrativa envolvida nos discursos históricos da Geologia/Geociências. Esse autor também é favorável a trabalho interdisciplinar porque este pode favorecer a construção de uma visão mais integrada e abrangente das questões socioambientais ao propiciar: a inter-relação entre ambiente, Geologia e sociedade e a inter-relação de campos de conhecimentos específicos. É uma oportunidade de somar experiências educacionais divulgando as geociências. 5.4.1 Caracterização do Parque Estadual da Pedra Branca O parque está localizado no município do Rio de Janeiro (Figura 5.32) e faz limite com diversos bairros da Zona Oeste e da Baixada de Jacarepaguá. Sua área está inserida no bioma denominado Mata Atlântica de onde surgem diversas nascentes que abastecem bairros do entorno. A região na qual se encontra este parque compreende todas as encostas do Maciço da Pedra Branca acima da cota de 100 m. São 124 km² onde está situado o ponto culminante do município do Rio de Janeiro, ou seja, o Pico da Pedra Branca, com 1.024 m. O PEPB possui quatro entradas principais: Pau da Fome, em Jacarepaguá (Figura 5.33); Camorim, na Barra de Guaratiba; Campo Grande, no bairro com o mesmo nome; e Piraquara, em Realengo. 77 Figura 5.32. Mapa de localização do Parque Estadual da Pedra Branca, RJ. 78 Figura 5.33 Entrada do núcleo Pau da Fome no Parque Estadual da Pedra Branca, RJ. Fotografia: Alexisman Thiengo Zegarra, 2009. Entre as trilhas encontradas no núcleo Pau da Fome pode-se citar: Trilha da Represa, Trilha do Quilombo e Trilha Rio Grande. Este mesmo núcleo também apresenta um Centro de Visitante e um bromeliário. 5.4.2 Aspectos geológicos do Parque Estadual da Pedra Branca A síntese geológica do Parque Estadual da Pedra Branca (PEPB), a seguir descrita, baseia-se no trabalho de Mello et al. (2009) devido aos estudos desenvolvidos pelo grupo nesta área. O Maciço da Pedra Branca encontra-se inserido no Domínio Costeiro da Faixa Ribeira (Almeida et al., 1977; Machado et al., 1996) cuja evolução está relacionada à colisão da margem leste da Placa São Francisco com o Terreno Oriental da Faixa Ribeira durante a Orogênese Brasiliana (Heilbron e Machado, 2003) que culminou com a formação do Supercontinente Gondwana. 79 As rochas que compreendem o Maciço da Pedra Branca são representadas por alguns dos corpos plutônicos associadas aos estágios evolutivos do Arco Magmático Rio Negro (Tupinambá et al., 1998), a saber: gnaisses pré e sin-colisionais, granitos pós-colisionais (onde insere-se o Granito Pedra Branca), tonalitos e gabros pós a tardi-colisionais, todos estes correlatos a vários plutões agrupados ao longo da costa do Rio de Janeiro (Valladares, 2000; Heilbron e Machado, 2003). A história evolutiva do Arco Magmático Rio Negro está relacionada à formação do supercontinente de Gondwana remontando há aproximadamente 790 Ma quando os paleocontinentes São Francisco e Oriental iniciam o seu processo de colisão. Esta etapa é marcada por magmatismo que culmina com a cristalização de rochas tonalíticas com idades variando entre 792 +12 Ma e 633 + 5 Ma (Heilbron e Machado, 2003; Tupinambá et al., 2000). O arco propriamente dito foi gerado no período de 642-620 Ma, possivelmente estendendo-se até 590 Ma, sendo constituído por dois grandes grupos de rochas: a) dioritos, tonalitos e granodioritos, de composição calcioalcalina, isotrópicos a gnáissico-migmatíticos; b) granodioritos e granitos porfiríticos, calcioalcalinos de alto-K, com foliação magmática e tectônica (Valladares, 2000; Heilbron e Machado, 2003). Estas rochas, os granitoides precolisionais, representam os percussores das rochas metamórficas atualmente encontradas no Maciço da Pedra Branca. A colisão dos paleocontinentes São Francisco e Oceano e concomitante fechamento da bacia oceânica se deu no intervalo entre 590-550 Ma, tendo sido marcada por metamorfismo e magmatismo intenso gerando os denominados granitoides sin-colisionais que têm como principal representante o Gnaisse Facoidal ou Batólito de Niterói. No PEPB, representantes dessa fase ocorrem como ortognaisses porfiroblásticos de composição granodiorítica. O processo de convergência estende-se até o início do Cambriano onde ocorre desenvolvimento de falhas transcorrentes e geração dos granitoides pós-colisionais, onde insere-se o Granito da Pedra Branca, cujas datações apresentadas são discordantes indicando idades que variam desde 560 Ma (Porto Jr.2004) a 524-523 Ma (Heilbron & Machado, 2003). No PEPB este litotipo aflora nas partes mais elevadas das trilhas da Pedra Branca, Camorim e Quilombo (Figura 5.34) e em cotas mais baixas sob a forma de apófises e diques intrudidos nas rochas mais antigas. As últimas rochas relacionadas ao Arco Magmático Rio Negro remontam ao período de 510-484 Ma, sendo representadas por granitos, gabros e pegmatitos sob a forma de diques, intrudidos em migmatitos e gnaisses. 80 Figura 5.34: Granito conhecido como Pico do Quilombo no Parque Estadual da Pedra Branca, RJ. Fotografia: Edson Farias Mello, 2008. No PEPB, boas exposições deste tipo de granito (Granito Favela) são encontradas na Trilha do Rio Grande (Núcleo Pau da Fome) e no Núcleo Camorim. Os gabros podem ser observados sob a forma de lages ou como blocos soltos, alinhados em cotas intermediárias na Trilha da Pedra Branca (Núcleo Pau da Fome). Os pegmatitos têm ampla distribuição no PEPB. No PEPB registra-se também a presença de basaltos, provavelmente associados ao evento de abertura do Oceano Atlântico Sul. Ocorrem sob a forma de diques intrudidos nos gnaisses-migamtitos aflorando nas trilhas do Recanto da Represa (fig.5.35) e Rio Grande (Núcleo Pau da Fome). Figura 5.35 Dique de basalto no Parque Estadual da Pedra Branca, Trilha do Recanto da Represa. 5.4.3 Atividades Propostas para o Ensino Básico no PEPB 81 O levantamento dos locais e seleção dos temas de Geociências que poderiam ser abordados no Parque Estadual da Pedra Branca (PEPB) foram realizados mediante análise do mapeamento geológico das trilhas feitos pelos professores Edson Farias Mello e Cícera Neysi de Almeida, como também dos dados referentes à qualidade destas descritos em Mello et al. (2009). Posteriormente foi realizada outra ida ao campo juntamente com alunos e professores das disciplinas de Geografia, Física e Biologia do ensino médio do CIEP Brizolão 386, que serviu de subsídio para discussões posteriores e aprimoramento da proposta interdisciplinar. Selecionou-se para as atividades alguns afloramentos localizados na trilha do Recanto da Represa (Figura 5.36) devido ao seu bom estado de conservação e por possuir pouca inclinação o que permite que seja percorrida com facilidade. Figura 5.36 Mapa do percurso do campo, trilha Recanto da Represa. 82 Em relação aos afloramentos desta trilha podem-se encontrar tipos representativos de rochas, metamórficas e ígneas principalmente, e estruturas geológicas (como dique e xenólito) preservadas o que possibilita o desenvolvimento de habilidades e competências relativas às Geociências. O mapa apresentado (Figura 5.36) indica os pontos propostos para atividades dentro do parque, as coordenadas estão entre parênteses: bloco com erosão esferoidal próximo a Pedra do Navio (659697 ; 7463145); Pedra do Navio ( 659674 ; 7463151); Dique de basalto ( 659580 ; 7463191); xenólito (659575 ; 74631655) e Represa da CEDAE (659562 ; 7463092). Durante o trabalho de campo realizado no PEPB com os alunos do ensino médio verificou-se a possibilidade de desenvolver outros temas ainda não vislumbrados, observandose as indagações e reflexões por eles apresentadas. O trabalho de campo realizado propôs uma investigação da realidade baseada na confrontação de hipóteses, apresentação de informações, trabalho de grupo e atitudes solidárias e éticas. Desta maneira esta atividade pretendeu contribuir para a construção de cidadãos crítico frente à realidade com condições de transformá-la com os conhecimentos adquiridos. A proposta educativa organizada depois do trabalho de campo com alunos, que será apresentada a seguir, sugere primeiramente que seja abordada a importância do PEPB para que os alunos desenvolvam conteúdos atitudinais de preservação. Com a atividade que integra Biologia ou Ciências a temas geológicos pretende-se desenvolver compreensão e familiarizar o tempo geológico, forma de associação entre os seres vivos e qualidade da água. Desta maneira trabalha-se tema complexo através de atividade investigativa associando conteúdos que são, em geral, de maior interesse dos alunos (seres vivos) com de menor interesse (seres inertes). As atividades de Matemática e Geologia trazem atividades simples que pretendem ser envolventes para os alunos. Nestas procurou-se trabalhar desenvolvendo habilidades de compreensão espacial associando figuras geométricas a estruturas geológicas. Além dessas atividades são apresentados temas interdisciplinares que integram conteúdos geológicos às disciplinas de Física, Sociologia e Educação Artística. Por fim é apresentada atividade de Português e Geologia como forma de fixar conceitos desenvolvidos durante o trabalho de campo. 83 I) Integrando a Geologia ao ensino de Sociologia Tendo em vista em vista a importância do PEPB como áreas de conservação ambiental para o espaço urbano propõem enfoque desta questão com os alunos integrando temas geológicos, biológicos e sociais deste espaço. Utilizando o diálogo como forma de desenvolvimento de aprendizagem significativa espera-se sensibilizar os alunos para importância deste espaço e seus usos, a saber: lazer, pesquisa, local de captação de água para abastecimento da população e preservação de diversidade biológica e geológica. Sugere-se leitura do texto sobre unidades de conservação (Quadro 5.9) e discussão com grupo sobre o mesmo que levem os alunos a descobrir porque essas unidades são importantes para a população que vive em seu entorno e também para outras mais distantes desta área. Quadro 5.9. Texto sobre unidades de conservação Unidades de Conservação O Brasil possui uma das biotas mais notáveis do planeta, mas ela tem sido degradada de forma dramática. Um indicativo disso é a acelerada perda da vegetação nativa dos biomas e a lista de 633 espécies com populações extremamente reduzidas registradas na última revisão da fauna brasileira ameaçada de extinção. Uma das formas mais reconhecidas e utilizadas para garantir a proteção dessas espécies e de ecossistemas são as chamadas unidades de conservação – parques nacionais, reservas biológicas e extrativistas, entre outras. Trata-se de espaços territoriais com características naturais relevantes, legalmente instituídos pelo poder público, com objetivo de conservar a biodiversidade e outros atributos naturais neles contidos, com o mínimo de impacto humano. O estabelecimento de parques e reservas no Brasil pode ser considerado um fenômeno ainda recente, sendo que a maioria foi criada nos últimos 30 anos. No entanto, espera-se que as oportunidades para a expansão do sistema se esgotem nas próximas duas décadas, tornando imperativa a criação de um maior número possível de unidades de conservação em todos os biomas brasileiros, valendo-se de critérios biológicos. Considerando somente as unidades de conservação de proteção integral, as de maior relevância para a preservação da biodiversidade, menos de 3% da superfície do território brasileiro encontra-se dedicado oficialmente a esse objetivo. Essa pequena fração territorial não está distribuída segundo critérios de representatividade ao longo dos diferentes ecossistemas, fato que pode reduzir a efetividade do sistema de proteção da biodiversidade brasileira. A baixa representatividade pode ser parcialmente atribuída ao histórico de uso e ocupação territorial e, por conseqüência, às pressões antrópicas internas e externas diferenciadas ao longo da rede de unidades de conservação em cada bioma. A Mata Atlântica, por exemplo, possui menos de 2% do seu território protegido em unidades de conservação, ou seja, 98% do espaço apresenta outras formas de uso da terra – agricultura, cidades, estradas, hidrelétricas, remanescentes florestais etc. Mesmo dentro de um mesmo bioma, o sistema mostra distorções. Enquanto centros de endemismo da Mata Atlântica localizados mais ao Sul do país estão cobertos por um número considerável de unidades de conservação, os do Nordeste encontram-se sub-representados. Fonte: Revista Diversa nº 14, disponível em www.ufmg.br, acessado em julho de 2010. 84 Embora o texto sugerido nesta atividade seja apropriado para o ensino médio o desenvolvimento da atividade pode ser aplicado ao ensino fundamental. Esta atividade pode ser realizada após a entrada ao PEPB, em frente ao Centro de Visitantes, um local aprazível e com espaço para que todos possam ficar sentados podendo ler o texto com atenção. II) Integrando a Geologia ao ensino de Biologia Serão apresentadas duas atividades para alunos do ensino fundamental. O objetivo é integrar temas geológicos e biológicos tendo como tema norteador a evolução dos seres vivos. Pretende-se através desta atividade desenvolver noção de tempo geológico tão complexo e difícil de ser abordado com os alunos deste segmento. Com auxílio de uma tabela do tempo geológico, Anexo 1, e exemplos de plantas encontradas dentro do parque desenvolve-se com os alunos habilidades de observação e compreensão dos dados registrados em ficha (Quadro 5.10), que indica alguns tipos de plantas e suas estruturas. Espera-se desta maneira que os alunos consigam obter noções da Quadro 5.10. Exemplo de ficha para atividade interdisciplinar (Geologia/Biologia ou Ciências) no PEPB Características sementes Flor frutos Tronco Período geológico da planta em que surgiu Tipo de planta Musgo (briófitas) 0 0 0 0 Ordoviciano Samambaia x 0 0 0 Carbonífero x x x x Cretáceo x x x x Cenozóico (Pteridófila) Palmeira (Angiosperma) Jaqueira (Angiosperma) Legenda da ficha: x- presente 0 – ausente 85 evolução dos seres vivos e do tempo geológico. Procedimento: os alunos deverão preencher ficha (Quadro 5.10) utilizando um X para características presentes e 0 para características ausentes nas plantas presentes na ficha. Posteriormente estes deverão identificar, com auxílio de tabela do tempo geológico e do professor em que período estas plantas surgiram. Outra variação para esta atividade é a utilização de ficha que traga como referência animais encontrados no PEPB (Quadro 5.11). Essa atividade também poderá ser realizada tendo como referência os painéis com fotos de seres vivos (cotia, formiga, jabuti, lacraia, minhoca, etc) que se encontram dentro do Centro de Visitantes do PEPB. Quadro 5.11. Sugestão de ficha para atividade interdisciplinar (Geologia/Biologia ou Ciências) no PEPB Ser vivo Circulação ( nº de cavidades do coração) Tipo de Período geológico respiração em que surgiu Cotia 4 P Cenozóico Grilo X T Devoniano Gafanhoto X T Devoniano Jabuti 3 P Carbonífero Cobra 3 P Cretáceo Minhoca X C Cambriano Peixe 2 B Siluriano Legenda da ficha: Respiração: C – cutânea Circulação: X - não possui B- branquial T - traqueal P- pulmonar A presença de líquens, musgos e vegetais maiores incrustados nas rochas promovem a discussão sobre associações entre os seres vivos. 86 Ademais, a presença de estações de captação de água da CEDAE constitui um agente para esclarecer a origem e a qualidade da água que consumimos. Coleta de água na represa da CEDAE como também nas suas adutoras pode ser realizada no PEPB e levada a escola para análise microscópica e provável identificação de parasitas (Figura 5.37). Figura 5.37 – Represa da CEDAE e coleta de água realizada por estudante do CIEP Brizolão 386. III) Integrando Geologia ao ensino de Matemática Serão apresentadas atividades para alunos do ensino fundamental e médio. A primeira atividade foi idealizada para alunos do ensino fundamental e tem como objetivo desenvolver habilidades de identificação, correlação e compreensão utilizando como materiais sedimentos encontrados nas margens dos riachos do parque (Figura 5.38). Para realizar a atividade os alunos deverão recolher sedimentos, medir seus diâmetros e com o auxílio da Tabela 1 identificar qual a rocha sedimentar que possui sedimentos com o tamanho de diâmetro dos recolhidos. 87 Figura 5.38. Sedimentos na margem do rio no Recanto da Represa PEPB. Foto: Alexisman Thiengo Zegarra, 2010. Tabela 1. Diâmetro dos grãos. SEDIMENTO Cascalho Muito grosso (matacões) Grosso Médio (seixos) Fino (grânulos) DIÂMETRO mais de 256 mm de 64 mm a 256 mm de 4 mm a 64 mm de 2 mm a 4 mm Areia Muito grossa Grossa Média Fina Muito fina de 1 mm a 2 mm de 0,5 mm a 1 mm de 0,25 mm a 0,5 mm de 0,125 mm a 0,25mm de 0,062 (ou 0,05) mm a 0,125 mm Silte de 0,005 mm a 0,062 (ou 0,05) mm ROCHA SEDIMENTAR Conglomerado (fragmentos arredondados) ou brecha (fragmentos angulosos) Arenitos Siltitos Argila menos de 0,005 mm Fonte: CPRM / Serviço Geológico do Brasil. Argilitos A segunda atividade (Quadro 5.12) é destinada aos alunos do ensino médio. Pretendese com esta atividade que os alunos compreendam ordem de grandeza dos números decimais, a utilização de linguagem científica (potência de dez) e identifiquem o tipo de sedimentos. 88 Quadro 5.12. Exemplo de exercícios que integram Geologia e Matemática/ Sedimentos. Em uma pesquisa de campo foram recolhidas amostras de sedimentos rochosos e os diâmetros dos mesmos foram medidos obtendo os seguintes resultados: Amostra A – 0,08 mm Amostra B – 5,8 mm Amostra C – 0,006 mm Amostra D – 0,003 mm Escreva os valores encontrados em linguagem científica e consultando a Tabela 1 (Diâmetro dos grãos), identifique os sedimentos rochosos. Resposta esperada: Amostra Linguagem científica Sedimento Amostra A – 0,08 mm 8.10-² mm Areia muito fina Amostra B – 5,8 mm 58.10-¹ mm Cascalho médio Amostra C – 0,006 mm 6.10-³ mm silte Amostra D – 0,003 mm 3.10-³ mm Argila Exercício elaborado pelo Professor Julio Cezar Bernardo dos Reis, 2010. Outra atividade (Quadro 5.13) tem como objetivo desenvolver compreensão dos processos de intemperismo e conhecimento de cálculo do volume da esfera. Esta atividade foi idealizada para alunos do ensino médio e são necessários para sua realização os seguintes materiais: folha, lápis e borracha. Pretende-se que os alunos observem os blocos rochosos presentes no PEPB e possam associar sua forma geométrica ao processo de intemperismo (Figura 5.39). 89 Quadro 5.13. Exemplo de exercício que integra Geologia e Matemática /Morfologia dos blocos erodidos Um bloco de rocha sofreu erosão esferoidal e ficou com a forma cujo diâmetro do maior círculo é igual a 0,50 m. Calcule o volume do bloco de rocha. Dado π = 3,14 Volume da esfera = 4/3 π R³ Resposta esperada: V = diâmetro/2 = 0,50/2 = 0,25 m V= 4/3 . 3,14 (0,25)³ V = 0,065 m³ Exercício elaborado pelo Professor Julio Cezar Bernardo dos Reis, 2010. Propõem discussão sobre os diferentes tipos de intemperismo e a fragmentação da rocha acompanhada por um aumento significativo da superfície exposta à ação dos agentes intempéricos. Figura 5.39. Esquema ilustrativo dos processos que estão na origem da formação de blocos arredondados a partir de um maciço fraturado. As arestas e os vértices dos blocos rochosos são mais expostos ao ataques do intemperismo químico que as faces, o que resulta na formação de formas arredondadas. Fonte: Projeto Escola Secundária Virgílio Ferreira / Ministério da Ciência e Tecnologia, Portugal. Esta atividade pode ser desenvolvida no início da trilha do Recanto da Represa onde as rochas do PEPB mostram esse tipo de feição (Figura 5.40). 90 a b Figura 5.40- a) e b) Fragmentos de rocha com erosão esferoidal, a) próximo a entrada da represa da CEDAE e b) indicado pela seta vermelha próximo a Pedra do Navio, Trilha Recanto da Represa, PEPB. Fotografia: Edson Farias Mello, 2008. Outra atividade se destina a alunos do ensino fundamental e foi criada com base em observações de fraturas do afloramento próximo à represa de captação da CEDAE (Figura 5.41). Nela correlacionam-se formas geométricas às faturas da rocha sendo necessário para sua realização os seguintes materiais barbante, lápis, folha e borracha. Sugere-se que as formas geométricas sejam delineadas com barbante e que os alunos tentem identificá-las e calculem seus perímetros. Figura 5.41. Fraturas em afloramento rochoso próximo à Represa da CEDAE, PEPB. Em vários afloramentos do PEPB observam-se fraturas e/ou falhas que formam figuras geométricas. Falha é uma superfície de fratura de rochas em que ocorre ou ocorreu deslocamento relativo entre os dois blocos de um lado e de outro desta superfície que tende a ser plana, mas pode ser curvilínea. Falhamento é o processo geológico em que se produz uma falha e é causado por tensões nas rochas e camadas geológicas de forma desde muito localizada até de extensões continentais. Assim fratura é uma ruptura no rocha sem deslocamento, enquanto que a falha deixa estrias na rocha e a desloca. 91 Esta atividade também pode ser desenvolvida para o ensino médio (Quadro 5.14) solicitando aos alunos que calcule a área das mesmas figuras. Quadro 5.14 Exemplo de exercício que integra Geologia e Matemática. Cálculo do perímetro e da área de formas geométricas identificadas nas fraturas do afloramento, PEPB. Formulação do exercício para o ensino fundamental: Num trabalho de campo algumas fraturas da rocha foram contornadas com barbante, formando as figuras geométricas abaixo. Identifique as figuras e calcule o perímetro das mesmas. a) 9,8 cm Resposta: paralelogramo Perímetro: 9,8 cm + 9,8 cm + 5,1 cm + 5,1 cm 5,1 cm Perímetro = 29,8cm 5,1 cm 9,8 cm b) 5,3 cm 4,1 cm Resposta: triângulo Perímetro: 4,1 cm + 5,3 cm + 3,2 cm Perímetro = 12,6 cm 3,2 cm c) 2,5 cm 2,5 cm 4,3 cm 4,3 cm Resposta: pentágono Perímetro: 4,3 cm + 4,3 cm + 4,3 cm + 2,5 cm + 2,5 cm = 17,9 cm 4,3 cm Exercício elaborado pelo Professor Julio Cezar Bernardo dos Reis, 2010. 92 Quadro 5.14 (continuação). Exemplo de exercício que integra Geologia e Matemática. Cálculo do perímetro e da área de formas geométricas identificadas nas fraturas do afloramento, PEPB. Formulação do exercício para o ensino médio: Num trabalho de campo algumas fraturas da rocha foram contornadas com barbante, formando as figuras geométricas abaixo. Identifique as figuras e calcule a área das mesmas. a) Resposta: paralelogramo b=8; h=3 cm A=base . altura = 8 cm x 3 cm = 24 cm² 3 cm 8 cm b) 5 cm Resposta: triângulo b=3; h=4 A= base . altura (h) / 2 A= 3 . 4 / 2= 6 cm² 4 cm 3 cm 5 cm 5 cm c) 6 cm 4 cm 6 cm 6 cm Resposta: pentágono. Decompondo a figura temos: A (total) = A fig.a + A fig.b Fig.a A fig.a = A (triângulo) = b.h/2= 6 cm .4 cm/2 4 cm A fig.a = 12 cm² A fig.b= A (quadrado) = l² = 6 cm . 6 cm 6 cm A fig.b= 36 cm² Fig.b A (total) = 12 cm² + 36 cm² 6 cm 6 cm A (total) = 48 cm² 6 cm Exercício elaborado pelo Professor Julio Cezar Bernardo dos Reis, 2010. 93 IV) Integrando a Geologia ao ensino de Física e Educação Artística A sexta atividade utiliza conhecimentos de Geologia, Educação Artística e Física. Foi idealizada para alunos do ensino médio e são necessários para sua realização: lápis, folha e borracha. Através da observação do afloramento de gnaisse conhecido localmente como Pedra do Navio (Figura 5.42) solicita-se aos alunos que sugiram causas que expliquem seu equilíbrio, processo que ocasionou seu deslocamento e a desenhe. Pretende-se com essa atividade que os alunos compreendam a dimensão e equilíbrio da rocha. Figura 5.42. Pedra do Navio no PEPB, subsede Pau da Fome. Fotografia: Alexisman Thiengo Zegarra, 2010. Na posição de equilíbrio, as forças que agem em um corpo são o peso, aplicado no centro de gravidade, e a força de suspensão. Nessas condições, o ponto de suspensão e o centro de gravidade devem pertencer à mesma reta vertical. Deslocando-se ligeiramente o corpo da posição de equilíbrio, girando-o em torno de seu eixo e abandonando-o em seguida, ele tende a retornar à posição original. Nesse caso o equilíbrio é denominado de estável. No equilíbrio estável o centro de gravidade está abaixo do ponto de suspensão. 94 Se o centro de gravidade estiver acima do centro de suspensão, o equilíbrio é instável. Nesta situação desloca-se ligeiramente o corpo da posição de equilíbrio, girando-o em torno de seu eixo e abandonando-o em seguida, ele se afasta ainda mais da posição de equilíbrio. Quando o centro de gravidade coincide com o ponto de suspensão, o equilíbrio é indiferente, pois, afastando-se o corpo da posição de equilíbrio, girando-o em torno de seu eixo, ele permanece em equilíbrio na nova posição. V) Integrando a Geologia ao ensino de Português Esta atividade (Quadro 5.15) foi criada para ser desenvolvida com alunos do ensino médio. Ela tem como objetivo fixar a origem das palavras geológicas utilizadas durante o trabalho de campo. Pretende-se com essa atividade atingir compreensão de termos geológicos a partir de associação com outros que sejam mais familiares aos alunos (Ausubel, 1982). Sugere-se que seja elaborada lista com termos considerados mais relevantes e que esta atividade seja desenvolvida pelo aluno com auxílio de um dicionário, como atividade de casa. Quadro 5.15. Exemplo de atividade com termos de Geologia utilizados durante trabalho de campo. Formulação da atividade: Com auxílio do dicionário descubra a origem das palavras abaixo e procure outra que tenha significado similar. Palavras: metamorfismo, ígnea, litificação e xenólito. Palavras origem Palavra de mesma derivação significado metamorfismo Grega e latina metamorfose ígnea latim ignição Ignis significa fogo litificação grego litosfera lithos quer dizer pedra, rocha xenólito grega xenofobia xenos significa diferente e lithos rocha. Meta significa mudança e morphe forma. Mudança de forma VI) Integrando a Geologia ao ensino de Geografia e de Ciências Neste tópico serão apresentados os seguintes temas: orientação espacial, coordenadas geográficas, estruturas geológicas, tipos de rochas, noções geológicas de tempo relativo das rochas, agentes do intemperismo e formação de solo. 95 Salienta-se inicialmente, que simultaneamente ao desenvolvimento das atividades vinculadas às disciplinas de Geografia e de Ciências, cujos conteúdos programáticos apresentam uma maior proximidade com os temas relacionados às Geociências, quaisquer das atividades anteriormente sugeridas podem ser desenvolvidas estimulando assim a prática interdisciplinar. Os pontos aqui apresentados fazem parte do roteiro pedagógico em Geociências elaborado pelos membros das equipes dos projetos “O Parque Estadual da Pedra Branca: Ordenamento do Território com Vistas ao Geoturismo e Ecoturismo” (Processo FAPERJ nº. E-26/ 170.447/2005) e “Popularização do Conhecimento Geológico em Escolas da Rede Pública de Ensino” (Processo no E-110.125/2008). Os conteúdos de localização cartográfica e orientação espacial que fazem parte da grade curricular da disciplina de Geografia no 6º ano do ensino fundamental e 1º ano do ensino médio foram abordados durante o percurso (Figura 5.43). Esta atividade pode ser desenvolvida através da localização dos diferentes tipos de rocha representados no mapa geológico do PEPB com o auxílio de um GPS. Explora-se também a percepção de orientação espacial, unindo conceitos teóricos e atividades práticas que representam formas eficientes de aprendizagem Ausubel (1982). Figura 5.43. Análise de dados em aparelho de GPS no PEPB. Foto: Alexisman Thiengo Zegarra, 2010. A) Estruturas geológicas e distinção de Rochas Durante o desenvolvimento desta atividade pode-se mais uma vez inserir os conhecimentos de Matemática através da medição de grandezas, como por exemplo, a 96 distância entre o PEPB e a escola ou o bairro que o aluno reside. Esta prática, por sua vez, possibilitará a proximidade do elemento parque, os conceitos científicos aí trabalhados e o cotidiano do estudante, demonstrando que Ciência não é restrita a grandes laboratórios e pode ser feita em diversos lugares, até mesmo muito próximo de todos. Através de mapa geológico brasileiro fez-se a identificação de terrenos cristalinos no qual se insere o estado do Rio de Janeiro e conseguintemente o PEPB. Esta atividade que pode ser desenvolvida no ensino fundamental ou médio permite também trabalhar com o conceito de escala discutido no conteúdo programático Cartografia, haja vista que a Geologia do Rio de Janeiro que consta no Mapa Geológico Brasileiro, apresentado nos livros didáticos não faz uma distinção clara entre as rochas ígneas e metamórficas. Identificação e diferenciação de rochas sedimentares, metamórficas (Figura 5.44) e ígneas, com enfoque para duas últimas, podem ser exploradas nos afloramentos da trilha do Recanto da Represa. A B DD C Figura 5.44 Exposições em afloramentos na Trilha do Recanto da Represa . A- Neste afloramento observam-se rochas metamórficas (gnaisse e migmatito) e rocha ígnea vulcânica (basalto). B – Exposição de rocha ígnea plutônica,. C – Excelente exposição de rochas metamórficas (gnaisse e migmatito). D – Detalhe da alternância de bandas claras e escuras em migmatito. Em grego migma significa mistura, logo migmatito é uma rocha mista onde se observa uma porção formada por rocha metamórfica e uma outra representada por material granítico derivado da fusão parcial da rocha metamórfica. Fotografias: Edson Farias Mello, 2008. 97 Estimula-se aqui o desenvolvimento das habilidades de observação e comparação, levando a distinção entre diferentes materiais, ou seja, diferentes tipos de rochas. A fim de facilitar a compreensão dos conceitos geológicos recomenda-se a técnica de correlação com outros conceitos já conhecidos pelos estudantes. Por exemplo, na compreensão do termo metamorfismo pode-se estabelecer correlação com o termo metamorfose da Biologia, geralmente mais difundido que aquele. Desta forma a mudança de forma da lagarta para borboleta servirá como subsunçor para rocha metamórfica, pretendendo-se com isso alcançar aprendizagem significativa (Ausubel, 1982). Além disso, pode-se trabalhar com a diferenciação entre lava e magma, comumente apresentada no ensino básico em temas como vulcanismo. Após esta etapa de trabalho pode-se ainda aprofundar a temática distinção de rochas solicitando aos estudantes para trabalhar com os critérios distintivos dos três grandes grupos de rochas apresentados no quadro 5.16. Quadro 5.16 – Classificação das rochas segundo aspectos observáveis a olho nu. Magmáticas 1.Aspecto compacto maciço Sedimentares Metamórfica ou 1. Geralmente friáveis e riscáveis com 1. Aspecto o canivete, aspecto maciço ou em maciço camadas foliado ou 2.Grãos imbricados, sem 2. Grãos não-imbricados, apresentado 2. Grãos imbricados deixar poros (exceto em poros ou cimentos. Fragmentado firmemente justapostos algumas rochas vítreas, (alguns casos maciços) vulcânicas como pedrapomes). ou 3. Constituintes com formas irregulares ou geométricas devido à cristalização. Nunca mecanicamente arredondados 3. Constituintes com formas 3. Constituintes com formas arredondadas ou ovaladas. Por vezes geométricas ou irregulares. angulosos (pedaços quebrados). Raramente arredondados. Raramente com formas geométricas. 4. Distribuição espalhada e 4. Distribuição espalhada e 4. Distribuição dos homogênea, ausência de homogênea dos grãos. Comum componentes em bandas. camadas e estratos camadas, estratificação e fósseis Por vezes dobradas. 5. Ausência de orientação 5. Grãos não-orientados ou foliação dos grãos Fonte: Carneiro et al., 2003. 5. Frequentemente há orientações dos componentes, com foliação da rocha 98 B) Noções de Tempo Geológico Devido à longa história geológica do Maciço da Pedra Branca abrangendo fases de formação de rochas no Neoproterozóico (790-540 Ma), no Cambriano (510-484 Ma) e no Cretáceo (80-75 Ma) diversas atividades relacionadas ao conceito de tempo geológico podem ser exploradas. Pode-se inicialmente introduzir o conceito de Idade Relativa e trabalhar no posicionamento dos tipos litológicos expostos através das suas relações entrecortantes que segue a regra que os elementos cortados são mais antigos. A presença de xenólito, diques, além das foliações metamórficas presente nas rochas do afloramento Trilha do Recanto da Represa (Figura 5.45) constitui um ambiente ideal para desenvolvimento deste tema. Figura 5.45. Dique de basalto na Trilha do Recanto da Represa. O basalto corta o migmatito. Então, o basalto é mais novo que o migmatito. As fraturas vermelhas e as amarelas cortam apenas o migmatito. Então elas quebraram a rocha antes da formação do basalto. O basalto é paralelo às fraturas vermelhas. Portanto, ele entrou no espaço aberto por essas faturas. Por fim, as fraturas rosas que cortam migmatito e basalto são as feições mais jovens desse local. Foto: Edson Farias Mello, 2008. A presença de xenólitos de gnaisses em rochas plutônicas (Figura 5.46), que ocorre como dique cortando o gnaisse-migmatito, estabelece o seu posicionamento. Esse fragmento de rocha (xenólito) indica que o magma ao ascender pela crosta terrestre arrancou fragmento das 99 rochas sólidas que estavam em seu entorno. Por isso pode-se afirmar que o tonalito (rocha que envolve o xenólito) é mais antiga. Figura 5.46. Xenólito no Recanto da Represa. A etimologia da palavra xenólito é grega, xenos significa diferente e lithos rocha. A rocha mais clara, circulada, é um migmatito e a sua volta observase um tonalito. Fotografia: Alexisman Thiengo Zegarra, 2010. Após o posicionamento relativo pode-se apresentar aos estudantes as idades absolutas divulgadas na literatura e tentar relacionar a formação dessas rochas com grandes eventos da história geológica do Estado e do continente, a saber: formação do supercontinente de Gondwana, ruptura do supercontinente Pangea e formação do Oceano Atlântico. C) Processos Exógenos e Formação de Solo Ao longo das trilhas do parque pode-se desenvolver temas relacionados aos processos exógenos (intemperismo, transporte e erosão). Em regiões de clima tropical, com elevado índice pluviométrico, ocorre constante desagregamento das rochas, por isso, no PEPB, observam-se rochas arredondadas com aspecto de “casca de cebola” (Figura 4.27), decorrente do intemperismo químico que atua de fora para dentro, denominado de alteração esferoidal. Esse processo pode ser compreendido como o fraturamento e desprendimento de lascas curvas de um matacão geralmente esférico, onde a parte interna do bloco ainda permanece como rocha sã, mas pode-se verificar que na crosta há significativa alteração (Press, 2006). Um bom exemplo de erosão esferoidal dentro do PEPB pode ser observado em rocha ao lado da rocha popularmente conhecida como Pedra do Navio. Em vários locais verifica-se a presença de blocos rochosos parcialmente alterados 100 exibindo esfoliação do tipo esferoidal, sendo as melhores exposições no início da trilha do recanto da Represa (fotos 5.40). A atuação dos microorganismos durante os processos intempéricos, devido à vegetação exuberante do parque, são frequentemente observados. Na trilha selecionada, um afloramento próximo á represa da CEDAE constitui um belo exemplo deste processo (Figura 5.47). Figura 5.47. Fotografia de árvore sobre rocha na Represa da CEDAE, as raízes da árvore envolvem a rocha. Com a ação das chuvas e variação da temperatura ocorre a desagregação de minerais que servirão de nutrientes para árvore. No que se refere à formação de solos pode-se propor correlações entre os fatores condicionantes do intemperismo e formação de solo (clima, rocha mãe, relevo, microrganismos e tempo) e os diferentes tipos de solo observados em uma determinada região. De acordo com Press (2006) a espessura do perfil do solo depende do tempo de formação do mesmo e da composição da rocha matriz. A transição de um horizonte para outro é geralmente gradativa. Em climas úmidos e quentes, o intemperismo é rápido e intenso e os solos tornam-se espessos. Ainda que a área da cidade do Rio de Janeiro seja submetida a condições de clima úmido e quente, especificamente na área do PEPB, os solos são pouco espessos atingindo rapidamente a rocha-mãe. Recomendando-se então comparações entre o solo desenvolvido neste lugar e em outras regiões da cidade (bairro da escola, caminho casa-escola) estimulando o estudante a procurar respostas para essas diferenças. 101 6. DIVULGAÇÃO DOS RECURSOS DIDÁTICOS E DA PROPOSTA INTERDISCIPLINAR NO PEPB Todos os materiais ora apresentados, discutidos e avaliados serão disponibilizados aos professores da rede pública de ensino durante as futuras edições dos cursos de atualização dos professores, como também serão hospedadas num diretório denominado “Educação para o Ensino Básico” na homepage do Departamento de Geologia da UFRJ. A existência desse diretório será comunicada ao público interessado à Secretaria Municipal de Ensino da Cidade do Rio de Janeiro através do portal da MultiRio, empresa de multimídia vinculada à Secretaria Municipal de Educação. 102 7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS: A área de Ciências no Brasil tem ocupado as últimas colocações no relatório do PISA, que é um programa internacional de avaliação comparada e que serve como uma ferramenta de medida que avalia o nível educacional de jovens com 15 anos do ensino regular (8º ano em diante) por meio de provas de leitura, matemática e Ciências. As duas últimas avaliações apresentadas pelo PISA mostraram dados relacionados ao baixo rendimento dos estudantes brasileiros. O Brasil está entre os últimos cinco colocados, num total de 57 nações, no exame de 2006. Este relatório é realizado de três em três anos e nos anos de 2003 e 2006 o Brasil sempre esteve nas últimas colocações dentre os países analisados, os resultados de 2009 serão divulgado em dezembro de 2010. Essa colocação do Brasil no Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (PISA) não condiz com a observação da boa aceitação e interesse dos alunos durante visitas a museus, trabalho de campo e exposições desenvolvidos neste trabalho, o que sugere que há interesse dos alunos, mas a aquisição de conhecimentos é insuficiente. Sabe-se que a escola não é o único espaço responsável pela transmissão dos saberes considerados importantes pela sociedade, mas é espaço privilegiado. Esse trabalho pretendeu auxiliar o entendimento dos mecanismos para melhorar o ensino de Geociências nas escolas. A importância da formação continuada constitui maneira de adquirir conhecimentos e instrumentalizar o corpo docente para ensino mais dinâmico e científico. O projeto de atualização de professores tentou contribuir para que os conhecimentos produzidos na universidade estejam mais próximos das escolas públicas e mostrou viabilidade ao produzir materiais didáticos e cursos para atualização de professores, desenvolvendo temas baseados em pesquisas dos programas e conteúdos para os ensinos fundamental e médio do Estado do Rio de Janeiro. Em relação aos problemas encontrados para a realização deste curso pode-se destacar: baixa frequência no curso, o que pode estar relacionado à falta de incentivo à formação continuada, baixa remuneração dos profissionais da educação e/ou período que foi oferecido o curso (janeiro). Entre os resultados obtidos pelo curso de atualização de professores pode-se destacar: o contato com a SME e SEEDUC; a avaliação de atividades e material didático para o campo das Ciências da Terra; e sobretudo a troca de experiências, informações e debates sobre questões científicas e sociais entre os participantes. 103 Para que possam alcançar objetivos de aprendizagem satisfatórios, atividades e recursos desenvolvidos devem levar em consideração os conhecimentos prévios e faixa etária dos alunos fazendo com que eles alcancem conhecimentos mais complexos com auxílio de situações/questões desafiadoras. Locais de ensino como salas de aula com recursos didáticos visuais e jogos, bem como espaços não formais de aprendizagem como museus, parques e exposições também incentivam os alunos na construção de conhecimento e autonomia cognitiva. Embora haja críticas em relação à forma mecânica de aquisição de conhecimento, as formas de aquisição dependem do aprendiz e conhecimentos adquiridos mecanicamente podem servir de base para outros mais complexos como demonstrado pela teoria ausubeliana, por isso atividades menos complexas também devem ser propostas. Os Parâmetros Curriculares modificaram em muito a educação do país, com propostas de contextualização, interdisciplinaridade e cognitivista. Porém os programas oficiais devem ser desmitificados, analisados e repensados frente às orientações que o professor considera como eficientes em suas experiências em sala de aula e diante da realidade dos alunos para os quais leciona. Os conhecimentos acadêmicos podem contribuir para compreensão de realidades, fenômenos e estruturas mais específicas, que nem sempre estão presentes em livros didáticos e que podem passar despercebidas pela comunidade escolar. A aproximação entre comunidade científica e escolar possibilita troca e revisão entre essas áreas de saber o que pode contribuir para construção de saber mais adequado às realidades educacionais específicas de cada comunidade. Os conhecimentos de Geociências começam a ser mais amplamente divulgados nos meios de comunicação graças à ajuda de recursos tecnológicos. Com ajuda dessa divulgação, discussão em sala de aula, construção e divulgação de recursos didáticos, bem como maior integração entre as disciplinas, os fenômenos e a estrutura da Terra podem adquirir compreensão mais científica para os alunos nas escolas. 104 8 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AB’SABER, Aziz Nacib. Domínios de Natureza do Brasil. São Paulo: Ateliê Editorial, 2003.160p. ADAS, Melhem. Geografia– Temas .Vol.01.São Paulo: Moderna, 2008.165p. ALBUQUERQUE, Maria Adailza Martins de (et al). Geografia, Sociedade e cotidiano: espaço mundial II, 8ª série. São Paulo: Escala Educacional, 2006.256p. 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Dimensão, 2008.296p. 112 ANEXO 1 Tabela do tempo geológico Eon Era Período Cenozóico Quaternário Milhões de anos 1,6 Eventos ciclos geodinâmicos Glaciações periódicas Terciário FANEROZÓICO Mesozóico Paleozóico Cretáceo 64,4 Jurássico 140 Triássico 205 Permiano 250 Carbonífero 290 Devoniano 355 Siluriano 410 PROTEROZÓICO Ordoviciano Cambriano Neoproterozóico Mesoproterozóico 430 510 540 (570) 1000 1600 Clima ameno, mares interiores Granito Pedra Branca Ciclo Brasiliano Aparecimento dos hominídeos Domínio dos mamíferos e das herbáceas Diversificação das gimnospérmicas (ex. pinheirodo –paraná). Surgem as primeiras plantas com flores e frutos (angiospérmicas). Aparecimento das aves sem dentes Aparecimento dos mamíferos Domínio de répteis e coníferas a aparecimento dos insetos modernos. Aparecimento dos répteis e pteridófilas Aparecimento dos vertebrados terrestres. Aparecimento de gimnospermas e das primeiras florestas. Aparecimento das plantas terrestres. Domínio dos aracnídeos marinhos aparecimento dos primeiros insetos. e Aparecimento dos peixes, briófitas e fungos Diversificação da vida marinha. Aparecimento da maioria dos filos de invertebrados e de algas marinhas. Os fósseis encontrados em rochas proterozóicas evidenciaram a existência de algas primitivas, fungos e protozoários paleoproterozóico 2500 ARQUEANO América do norte e Europa, bem como Austrália e Antártica, permanecem unidas. Vulcanismo Paraná Vulcanismo no RJ África e América começam a separarse Pangea separa-se em Laurásia e Gondwana Clima árido alternando com glaciações Clima quente e úmido alternando com aridez periódica, formamse depósitos de carvão e petróleo Evolução dos seres vivos 4500 Não existem fósseis reconhecidos. As evidências de vida são indiretas e determinadas por traços de grafite ou carbono puro, provavelmente restos de corpos de organismos vivos. Fonte: www.funape.org.br, adaptação 113 APÊNDICE A – LISTA COM LIVROS DIDÁTICOS CONSULTADOS Em relação à disciplina de Ciências foram consultados 13 livros. Segue lista com respectivos autores, ano de publicação, ano curricular analisado e título do livro. Barros (2008) Bortolozzo (2008) Braga (2008) Canto (2008) cotidiano Costa (2008) Fonseca (2008a ) Gewandsznajder (2008) Gowdar Hermanson (2008) ensino fundamental Jordão (2008) Kantor (2008) Projeto Araribá (2008) Xavier (2008) 7ºANO 6ºANO 6º ANO 9º ANO Ciências – o meio ambiente Série Link da Ciência Ciências - Construindo consciências Ciências Naturais- Aprendendo com o 9ºANO 7º ANO 8º ANO 6º ANO 9ºANO Ciência e interação Ciências Naturais Ciências – O planeta Terra Ciências- novo pensar Investigando a natureza – Ciências para o 7º ANO 6º ANO 6ºANO 8ºANO Ciências BJ Ciências natureza & cotidiano Obra coletiva / Ciências Ciência e vida. Em relação à disciplina de Geografia do ensino médio foram consultados 3 livros. Segue lista com respectivos autores, ano de publicação, séries curriculares analisadas e título do livro. Almeida (2006) VOLUME ÚNICO ( 1ª, 2ª e 3ª séries) Geografia Boligian (2004) vivência VOLUME ÚNICO ( 1ª, 2ª e 3ª séries) Geografia: espaço e Moreira (2005) e globalização VOLUME ÚNICO ( 1ª, 2ª e 3ª séries) Geográfico Mundial Em relação à disciplina de Geografia do ensino fundamental foram consultados 19 livros. Segue lista com respectivos autores, ano de publicação, ano curricular analisado e título do livro. Adas (2008) Belucci (2008) Bigotto (2008) Branco(2008) 6º ANO 9º ANO 8º ANO 8ª ANO Geografia– Temas. Construindoconsciências-Geografia. Geografia sociedade e cotidiano. Geografia homem & espaço Carvalho (2008) Castellar (2008) 8º ANO 9º ANO Geografias do Mundo Geografia – Séries Delboni (2008) 9º ANO Geografia paratodos. Fonseca (2008b) 7º ANO Geovida – olhar geográfico Gama (2008) 7º ANO Geografia (Elos) 114 Garcia (2008) Guimarães (2008) 6º ANO 8º ANO Geografia – espaço geográfico Construindo a Geografia Magnoli (2008) Moreira (2008) 8º ANO 9º ANO Géia- fundamentos da Geografia. Trilhas da Geografia Nogueira (2008) 7º ANO A Geografia da gente Piffer (2005) 6º ANO Geocontexto: ensino fundamental.. Projeto Araribá (2008) Rockenbach (2008) 6º ANO 7º ANO Obra Coletiva / Geografia Série Link do Espaço Sampaio (2008) 9º ANO Geografia do Século XXI Vesentini (2008) 6º ANO Geografia crítica 115 APÊNDICE B QUESTIONÁRIO DE VISITA ÀS ESCOLAS Escola: ___________________________________________________________ Aluno( ) Série____________ Funcionário( ) Idade ______________________ Você já foi a uma exposição? Sim ( ) Não ( ) Há quanto tempo? 1 semana ( ) Mais de um ano ( ) 1 mês ( ) De que era a exposição? __________________________________________________ O que você achou interessante nessa exposição; _______________________________ Sugestões: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 116 APÊNDICE C Galeria de fotos da exposição de rochas e minerais para alunos do ensino médio no CIEP Brizolão 386 - Guilherme da Silveira Filho, julho de 2009. 117 APÊNDICE D Galeria de fotos da exposição para alunos do ensino fundamental na Escola Municipal Rodrigo Otávio, outubro de 2009. 118 APÊNDICE E QUESTIONÁRIO DIÁRIO DO CURSO DE ATUALIZAÇÃO PARA PROFESSORES CURSO GEOLOGIA GERAL Tema: Estrutura da Terra e Tempo Geológico – 1º Questionário 1. Dos dois temas citados acima qual deles você considera de ensino-aprendizagem mais fácil? Por quê? 2. Em relação ao tema Tempo Geológico quais os pontos que você destacaria em tua aula? Tema: Tectônica de placas – 2º questionário 1.Quais foram as evidências que levarão à elaboração da Teoria da Deriva Continental? 2. Como pode ser explicada a movimentação das placas que compõem a Terra? 3. A energia que move as placas existirá para sempre? Por quê? Tema: Terremotos e Vulcanismo – 3º questionário. 1. Por que ocorrem terremotos e vulcões na Terra? 2. No Brasil ocorrem terremotos? ______________________________________________ Por quê?__________________________________________________________________ 3. Cite regiões que possuem vulcões inativos no Brasil? Tema: Geomorfologia – 4º questionário. 1. Cite e explique um conceito fundamental para a compreensão do relevo na Terra: 2. Quais os fatores que contribuem para a formação da paisagem terrestre: 3. Como a compreensão desse tema pode ajudar no cotidiano dos teus alunos? Tema: Água e Atmosfera – 5º questionário 1. A água é um elemento renovável? Por quê? 2. Qual a importância da atmosfera para a vida na Terra? 3. Desde sua origem a composição da atmosfera terrestre sempre foi a mesma? Por quê? CURSO DE ROCHAS E MINERAIS Tema: Processo Geológico e Ciclo das Rochas – 1º questionário 1. O que são rochas? 2. Quais são as rochas que você conhece? Você saberia classificá-las? 3. Como ocorre o ciclo das rochas? Tema: Minerais – 2º questionário. 1. O que são minerais? 119 2. Os minerais são recursos renováveis? Por quê? 3. Em nosso dia-a-dia onde podem ser encontrados os minerais? Tema: Rochas Ígneas – 3º questionário. 1. O que são rochas ígneas? Dê exemplo de uma. 2.Como as rochas ígneas podem ser classificadas? 3. Como podemos identificar uma rocha magmática, isto é, quais são suas características? Tema: Rochas Sedimentares – 4º questionário. 1. O que são rochas sedimentares? Dê exemplo de uma. 2.Como as rochas sedimentares são formadas? 3. Como podemos identificar uma rocha sedimentar, isto é, quais são suas características? Tema: Rochas Metamórficas – 5º questionário 1. O que são rochas metamórficas? Dê exemplo de uma. 2.Como as rochas metamórficas são formadas? 3. Como podemos identificar uma rocha metamórfica, isto é, quais são suas características?