1- Introdução A presente revisão do CBC não pretende alterar sua concepção ou estrutura. A essência de nossa matriz curricular continua sendo os Conteúdos Básicos Comuns, elaborados no início dos anos 2000. A versão ora construída, Currículo Básico Comum, conta com o esforço coletivo de inúmeros colegas professores, analistas da SEE/MG e SRE, especialistas e acadêmicos que participaram de perto de sua construção. Como professores que somos, sabemos que o tempo traz mudanças e uma proposta curricular, documento vivo, deve se adequar, renovar-se, mesmo que guardando o essencial de sua proposta e objetivo. O presente instrumento que, à partir dessa reformulação, passa se denominar Currículo Básico Comum, é fruto das ideias que temos ouvido em inúmeras visitas às escolas e das capacitações que temos realizado e que nos permitiram o contato com colegas por esse imenso e diverso Estado. Optamos por não suprir nenhuma habilidade do CBC original. Incluímos o Eixo Temático Ciências e Tecnologia, seus Tópicos e Habilidades, pleiteado nas avaliações externas e para atender às principais demandas dos professores em exercício. Os conteúdos complementares foram colocados como obrigatórios por julgá-los importantes à qualidade de ensino do aluno na escola e na perspectiva de enfrentar o mundo atual como cidadão participativo, reflexivo e autônomo. Foram incluídos os campos Orientações Pedagógicas, Conteúdo, Ciclos e Gradação: tais complementos procuram não alterar a proposta original, apenas ser um instrumento que facilite o trabalho do professor, contribuindo para a aplicação da proposta curricular e, consequentemente, aperfeiçoando o processo de ensino e aprendizagem. O campo Orientações Pedagógicas traz sugestões para o professor trabalhar as habilidades referentes a cada tópico. Dentre as principais fontes em que nos baseamos para construir essas orientações, citamos o CRV – Orientações Pedagógicas (disponível em http://crv.educacao.mg.gov.br), as capacitações realizadas aos professores pela SEE/MG, Portal do Professor -MEC portal do professor.mec.gov.br. As sugestões ali contidas partiram da experiência de sala de aula de nossos analistas, professores e de outras fontes. Essas sugestões não pretendem, de forma alguma, esgotar as diversas possiblidades para se ensinar as habilidades propostas. São apenas indicativos de possibilidades. O professor deve enriquecer o trabalho com as habilidades a partir de sua experiência, sensibilidade e de acordo com a realidade de cada escola e região. Ressalta-se que, nessas orientações pedagógicas, além de nossa grande preocupação com o ensino de Ciências e das habilidades a ele relacionadas, tivemos o cuidado de incentivar a capacidade leitora e escritora de nossos alunos. Portanto, há a indicação frequente do uso do próprio livro didático e de textos de diversos gêneros textuais e outros recursos que permitam o crescimento de nossos alunos como bons leitores e escritores. 7 O campo Conteúdo tem como objetivo relacionar as habilidades dos CBC com os conteúdos de Ciências, em sua forma tradicional, uma vez que, só se desenvolvem habilidades por meio do trabalho com os conteúdos a elas relacionados. Assim, como nas Orientações Pedagógicas, não tivemos a preocupação de listar todos os conteúdos implícitos nas habilidades, mas indicar possibilidades, facilitando o trabalho do professor. Destacamos que, por diversas vezes, sugerimos o trabalho interdisciplinar. Acreditamos que o trabalho conjunto seja uma metodologia significativa para potencializar o processo de ensino e aprendizagem. Muitos de nossos conteúdos e habilidades guardam interfaces com os demais componentes curriculares e a construção do trabalho conjunto deve ser uma preocupação permanente de todo o corpo docente da escola. Na reflexão sobre o ensino de Ciências, em qualquer etapa da escolarização, é necessário, como ponto de partida, olharmos de perto o aluno do ano escolar em questão. Quais são seus interesses, o que já sabe acerca dos fenômenos relacionados aos conteúdos que serão estudados, que tipo de dificuldades apresenta nessa etapa de sua formação, quais são suas expectativas nesse ano escolar. E, a partir daí, construir com ele os saberes novos, possibilitar-lhe desenvolver as habilidades básicas,necessárias ao seu processo de aprendizagem. O professor poderá trabalhar com o livro didático, com textos e atividades diversas, usando a criatividade de acordo com o assunto proposto. Ele deverá discutir e propor atividades de Ciências que poderão ser desenvolvidas em sala de aula, para que os alunos sejam capazes de ler e compreender os gêneros textuais específicos na disciplina de Ciências, familiarizando-se com a linguagem científica, estabelecendo relação entre o que se conhece e o que se lê e produzindo textos. Finalmente, ao incluirmos a Gradação Introduzir, Aprofundar e Consolidar — I, A, C - para o desenvolvimento das habilidades, ao longo dos anos de escolaridade, distribuída para cada habilidade/conteúdo, em seu respectivo ano/ciclo de escolaridade, reafirmamos o que já tem sido prática cotidiana dos nossos colegas professores de anos iniciais. Ao iniciar uma habilidade/conteúdo, introduzir uma habilidade através de novo conhecimento, o professor deve mobilizar conhecimentos prévios, contextualizando, despertando a atenção e o apreço do aluno para a temática. Em momento seguinte de aprendizagem, faz-se necessário aprofundar essa habilidade, num trabalho sistematizado, relacionando essas aprendizagens ao contexto e a outros temas próximos. Finalmente, consolidar aquela aprendizagem, tornando-a um saber significativo para o aluno com o qual ele possa se mobilizar para desenvolver outras habilidades ao longo de seu processo educacional. Essas definições, já comuns nos anos iniciais do Ensino Fundamental, a partir das orientações contidas nos Cadernos de Alfabetização da SEE-MG/CEALE e confirmadas na proposta pedagógica do PACTO — Pacto Nacional pela Alfabetização na Idade Certa, que são referências, portanto, para o trabalho de alfabetizadores, nós as adaptamos para o ensino nos anos finais do Ensino Fundamental. Nesse aspecto, guardadas as particularidades do ensino de Ciências nos Anos Finais do Ensino Fundamental, o importante é que o professor, ao longo do processo de ensino e aprendizagem, possibilite a seus alunos desenvolver as habilidades, avalie como se deu o processo e faça as retomadas e as intervenções pedagógicas necessárias para que todos possam avançar numa trajetória de aprendizagem. 8 Este documento apresenta a proposta de currículo de Ciências para o Ensino Fundamental - de 6º ao 9º ano do Ensino Fundamental. Aspectos como o sentido, as razões da inclusão das Ciências da Natureza no currículo escolar, diretrizes e critérios de seleção dos conteúdos são aqui considerados em conformidade com a edição dos CBC de 2008 e em conformidade com as Diretrizes Curriculares Nacionais - Res. CNE nº7 de 14/12/2010 - e Resolução SEE/MG nº 2197/2012. As sugestões de conteúdos fundamentam-se a partir da sua relevância científica, tecnológica, social e educacional. Além disso, na orientação de desenvolvimento desses conteúdos são considerados os níveis desejáveis de entendimento, situações de aprendizagem, conhecimentos prévios, competências (relativas a conceitos, procedimentos, atitudes e valores) e avaliação da aprendizagem. Esse instrumento se assenta nas bases de um currículo flexível, capaz de se ajustar à realidade de cada escola, de cada região do Estado e às preferências e estilos de ensino dos professores. Entretanto, ela aponta para alguns conteúdos e competências que, por sua relevância, são considerados essenciais. Sendo seu ensino obrigatório nas Escolas da Rede Estadual de Ensino de Minas Gerais, o Currículo Básico Comum compõe a matriz de competências básicas para o ensino, sugere os conteúdos essenciais e os complementares, que devem ser examinados pela equipe de profissionais de cada escola para compor seu projeto de ensino para a disciplina. O CBC de Ciências estabelece aqueles conteúdos e competências que devem ser desenvolvidos prioritariamente. 2- O Sentido de ensinar Ciências Nas últimas décadas, como resultado da universalização do acesso à escola básica e de mudanças na sociedade e no mundo do trabalho, a escola tem sido chamada a modificar seus conteúdos, objetivos e metodologias de ensino. Antes, projetada para educar uma elite e preparar para estudos posteriores, a escola está sendo chamada agora para promover a socialização dos estudantes no contexto cultural de que fazem parte. Passada a etapa de expansão do sistema público de ensino, a questão que se coloca já não é mais a democratização do acesso à educação, mas a da qualificação de suas práticas, da efetividade enquanto instrumento de desenvolvimento moral e intelectual dos estudantes. Para isso, é preciso repensar os conteúdos escolares e sua relação com a sociedade e com a vida concreta dos estudantes. Os saberes escolares (nas ciências e em outras áreas de conhecimento) devem estar comprometidos com o sentido coletivo da vida e do trabalho produzidos com criticidade, inventividade e responsabilidade ambiental e social. A valorização da Ciência em nossa sociedade e seu papel destacado no desenvolvimento tecnológico não nos isenta da tarefa de justificar sua presença no currículo escolar. Mesmo porque, ao justificá-la, estaremos definindo que Ciência cabe ensinar e como fazê-lo. Assim, se queremos ensinar ciências, faz-se necessário perguntar: o que os estudantes do Ensino Fundamental necessitam saber sobre Ciência e Tecnologia? Dada a importância de ciência e tecnologia em nossa sociedade, espera-se que o ensino de ciências possa promover uma compreensão acerca do que é a ciência e como o conhecimento científico interfere em nossas relações com o mundo natural, com o mundo construído e com as outras pessoas. Sendo a ciência uma produção cultural, ela representa um patrimônio cultural da humanidade e, nesse sentido, o acesso à ciência é uma questão de direito. Além 9 disso, o ensino de ciências deve estar comprometido com a promoção de uma crescente autonomia dos estudantes, visando seu desenvolvimento pessoal e provendo-os de ferramentas para o pensar e agir de modo informado e responsável num mundo cada vez mais permeado pela ciência e tecnologia. Para isso, o ensino de ciências deve abordar princípios científicos mais gerais e, também, aplicações tecnológicas. Os conceitos e teorias científicas não têm valor em si mesmo como sistemas abstratos de pensamento, mas enquanto instrumentos que nos auxiliam a compreender o mundo em que vivemos de modo a orientar nossas ações em nível individual e social. O projeto curricular de ciências deve, pois, ser capaz de estabelecer pontes entre fenômenos e processos naturais ou tecnológicos, de um lado, e conceitos, modelos e teorias científicas, de outro. Por exemplo, para entender a formação dos solos e sua recuperação em áreas degradadas é importante compreender os modelos de decomposição de matéria orgânica e de ação de micro organismos. Outros tópicos do currículo envolvem questões de ordem filosófica: Qual é nosso lugar no universo? Do que é formada a matéria? O que é vida?,que parecem estar mais distantes das vivências dos estudantes. A interação dos estudantes com um mundo concebido e transformado pela ciência e pela tecnologia apresenta diversos desafios para o ensino. Esses desafios podem ser traduzidos em quatro questões básicas e envolvem características do conhecimento científico e tecnológico:1. Como são as coisas e do que são feitas? 2. Como as coisas funcionam? 3. Como sabemos o que sabemos? 4. Como comunicamos o que sabemos? Como são as coisas e do que são feitas? Essa primeira questão envolve a capacidade de ampliar nossa visão, a princípio restrita a um mundo percebido, em direção a um mundo concebido e construído. Deixamos de lado as limitações de nossa percepção espacial e temporal para nos aventurarmos no mundo imaginado sobre o qual elaboramos hipóteses e conjecturas. A Ciência expande o que concebemos como sendo real e povoa nosso mundo com novas entidades, tais como: vírus, células, átomos, elétrons, etc. A ideia central é a de que não podemos tocar nem ver tudo o que é real e que as coisas não são sempre o que aparentam ser. Os modelos científicos nos permitem deduzir consequências e fazer previsões acerca de um determinado fenômeno ou processo. Confrontando as previsões e os resultados de experimentos ou observações, os modelos científicos vão se tornando mais sofisticados e robustos, capazes de mediar nossa ação sobre parcelas cada vez maiores de fenômenos do mundo real. Muitas possibilidades de diálogo em sala de aula se abrem quando passamos a tratar os conteúdos das ciências como modelos e não como verdades prontas a serem repetidas. Por exemplo, ao longo da história a ciência desenvolveu diversos modelos para explicar por que ficamos doentes: ação bacteriana, virótica, verminoses, tumores, etc. Além desses, a humanidade desenvolveu outros modelos para explicar as doenças, não necessariamente comprometidos com modos científicos de pensar: castigos divinos, fluidos negativos, mau-olhado, entre outros. Na ação concreta de prevenção e tratamento de doenças, as pessoas lançam mão de cada um ou de alguns desses modelos. Aprender ciências envolve aprender a distinguir os modelos científicos de outras formas de 10 conhecimento, além de ser capaz de examinar os modelos científicos disponíveis e sua adequação ao contexto da situação problema. Por exemplo: o tratamento de infecções bacterianas pode envolver procedimentos distintos daqueles que lançamos mão em caso de viroses ou verminoses. Como as coisas funcionam? A humanidade, historicamente, busca investigar a causa das coisas, isto é, conectar eventos, prever acontecimentos, explicar por que as coisas ocorrem de certo modo e não de outro. Entretanto, o ensino de Ciências tem tido uma tradição excessivamente descritiva que converte modelos explicativos em fatos a serem memorizados. A Proposta Curricular que ora apresentamos busca resgatar o papel dos modelos causais na compreensão da ciência, o que implica recuperar o papel dos fenômenos como convite às explicações que estão por vir. Por exemplo, não se trata apenas de dizer que os dias e noites resultam da rotação da Terra em torno do próprio eixo, mas compreender as implicações desse modelo e seu alcance. A construção de explicações causais envolve a criação de entidades com determinados atributos: a reflexão da luz passa a ser evocada como mecanismo para a formação de imagens em espelhos, o rearranjo de átomos como mecanismo explicativo das reações químicas, etc. Por outro lado, o desenvolvimento da causalidade no estudante envolve a superação de perspectivas antropocêntrica, antropomórfica e finalista que estão na base de muitos modelos intuitivos utilizados por crianças e jovens para explicarem o mundo em que vivemos. A visão antropocêntrica assenta-se na crença de que as coisas acontecem para satisfazer às nossas necessidades, como: “as plantas produzem oxigênio para que possamos respirar” ou que “a Terra gira para que tenhamos dias e noites”. A visão antropomórfica e finalista explica os processos naturais como se estes fossem movidos por uma intencionalidade ou ainda pela vontade humana. Essa visão está muito fortemente arraigada na explicação de processos biológicos: é comum, ouvir dizer que os animais do Ártico possuem pelos e camadas de gordura para se protegerem do frio. A ideia de adaptação biológica ficaria corretamente enunciada na relação oposta: os animais polares são protegidos do frio porque possuem camadas de pelos e gordura. Os mecanismos da evolução envolvem causalidade mais complexa: os animais que habitam ambientes polares são aqueles que desenvolveram, ao longo do tempo, adaptações que permitem sua sobrevivência naqueles habitat. O currículo de ciências deve propiciar o enriquecimento progressivo dos modelos causais utilizados pelos estudantes. Como sabemos o que sabemos? Ao nos determos nessa questão, temos como objetivo promover a compreensão do empreendimento científico enquanto parte da história humana. Como a Ciência foi e continua sendo possível? Como ocorre e em que se diferencia de outras formas de conhecimento? A ciência desenvolve, também, formas de investigação que são continuamente renovadas em função de seus propósitos e de sua evolução conceitual. Assim, não há uma resposta simples e singular à pergunta “como sabemos o que sabemos”. Não há um “método científico” universal e infalível, mas metodologias que são a todo tempo criadas no curso de uma dada investigação e submetidas às críticas da comunidade científica. A Ciência não é meramente “técnica” nem tampouco “neutra” e solitária. Pelo contrário, é um empreendimento social e coletivo como qualquer outra atividade humana. Para isso, é preciso resgatar, nas aulas de ciências, a importância 11 das perguntas que deram origem aos modelos científicos. Por exemplo, em lugar de apenas dizer aos estudantes que a fotossíntese envolve a síntese de matéria orgânica a partir de outros materiais - o gás carbônico retirado do ar, a água e os sais minerais que a planta obtém do solo - e do suprimento de energia solar, podemos iniciar com a pergunta “de onde provém a matéria vegetal” e recuperar a história das ideias da ciência acerca do problema. Um ensino de Ciências comprometido com a autonomia e com o desenvolvimento intelectual dos estudantes deve propor atividades que lhes permitam construir evidências para sustentar a adequação e validade de modelos científicos. Assim, é importante não apenas ensinar que a Terra é esférica e que se move em torno do Sol e de si mesma, mas ainda examinar quais foram as evidências que permitiram à humanidade a construção desse modelo, muito antes que fosse possível fotografar ou observar a Terra a partir do espaço. Como comunicamos o que sabemos? Outro aspecto importante nos currículos de ciências, por vezes esquecido, é o da comunicação. Aprender Ciências envolve, em larga medida, aprender a se comunicar com as linguagens da ciência. Por isso, é importante que a sala de aula seja um espaço em que os estudantes possam se expressar, confrontar explicações e examinar pontos de vista. Em contraste com o conhecimento de senso comum, quase sempre implícito e pessoal, o conhecimento científico é um conhecimento consensual e coletivo, que emerge do trabalho de comunidades científicas que se organizam em torno de determinados objetos de investigação. Nesse sentido, a comunicação de ideias e argumentos adquirem uma importância fundamental na compreensão da ciência e na aprendizagem em Ciências. Aprender a se comunicar com as linguagens da ciência envolve uma apropriação de formas específicas de falar sobre o mundo: a ciência se comunica por meio de gráficos, tabelas, diagramas, esquemas, equações e definições, cuja leitura não é trivial. É importante, portanto, criar atividades que permitam, aos estudantes, ir se familiarizando e se apropriando dessas linguagens no contexto de tarefas relevantes. É preciso destacar que as linguagens da ciência são artefatos para falar sobre o mundo e não uma gramática de uma língua morta, que se justifica por si mesma. A leitura de artigos de jornal e revistas de divulgação científica pode auxiliar na concretização dessa meta curricular. Do mesmo modo, relatórios de trabalhos de campo ou de trabalhos práticos, com análise de dados e conclusões, são atividades que apontam para o aprender a se comunicar com as linguagens das ciências. 3- Diretrizes para o ensino de Ciências Esta proposta para a área de Ciências não pretende homogeneizar as práticas docentes, mas sugerir caminhos que possibilitem a promoção da autonomia de cada professor no desenvolvimento de seu trabalho. As diretrizes para o ensino dessa área têm como ponto de partida a concepção de que a ciência, além de ser um modo de pensar, de chegar a conclusões coerentes a partir de proposições, de questionar preconceitos e hipóteses e de propor ideias novas a partir do que já existe, é também uma construção humana que envolve relações com os contextos cultural, ambiental, socioeconômico, histórico e político. 12 Por isso, tais diretrizes têm como meta explicitar escolhas, repensar posturas e sugerir estratégias de ação que promovam a ampliação da noção de conteúdo, que deve englobar três componentes interdependentes - os conceitos, os procedimentos e os valores e atitudes. A aprendizagem de conceitos constitui elemento fundamental da aprendizagem das ciências. Os conceitos são os nossos instrumentos de assimilação. Através deles interpretamos e interagimos com as realidades que nos cercam. Por outro lado, essa ação sobre as realidades a serem interpretadas e transformadas nos leva a rever constantemente nossos conceitos, ou seja, a acomodá-los às novas circunstâncias que se nos apresentam. Assim, os conceitos vão se modificando, tanto em extensão quanto em compreensão. O aprendizado de conceitos científicos é um processo lento e difícil, pois as concepções prévias dos estudantes diferem usualmente dos aspectos centrais das formulações científicas. O ensino de modelos e conceitos científicos envolve, portanto, um planejamento que permita, ao estudante, ir progredindo de aspectos mais externos aos fenômenos até mecanismos mais abstratos. Por exemplo: para aprender o conceito de reação química, iniciamos com o reconhecimento, pelos estudantes, de evidências de transformações nos materiais, o que envolve o reconhecimento de similaridades entre fenômenos que têm aspectos perceptíveis bem diferenciados (como o enferrujamento de um prego, a combustão de uma vela, o amadurecimento de uma fruta ou a reação de neutralização do vinagre com bicarbonato de sódio). Entretanto, ao aprender o conceito científico de reação química, os estudantes se deparam com obstáculos. Por isso, ensinar ciências envolve discutir e examinar erros: muitas vezes os estudantes pensam que a matéria simplesmente se converte em outra, sem conservação de massa; ou que, em reações de combustão, a matéria do combustível tenha se transmutado em energia. Ao contrário disso, o conceito científico de reação química envolve ir além do percebido, lançando mão de modelo atômico-molecular: os átomos que compõem a matéria se reorganizam nas reações químicas, originando novos materiais, com conservação de massa. A conservação de massa é observada desde que tenhamos um sistema fechado, o que quase sempre não ocorre. Há ainda que se diferenciar o conceito de sua definição. Memorizar uma definição correta não garante a compreensão das relações envolvidas. A aprendizagem de conceitos é algo muito mais complexo do que o simples estabelecimento de definições consagradas nos textos didáticos. A definição de um conceito é uma síntese, a formalização de certas relações que já estão, de certo modo, compreendidas por parte de quem a formula. Um dos mais graves problemas do ensino de ciências é o excesso de definições e termos a serem memorizados, sem que traduzam uma compreensão mais significativa dos objetos em estudo. A aprendizagem de procedimentos é inerente à aprendizagem de conceitos. Quando pedimos aos alunos para comparar, analisar, justificar, sintetizar ou outras operações do gênero, estamos solicitando o uso de procedimentos e de conceitos relativos a um determinado campo de conhecimentos. Em alguns casos essas operações são solicitadas apenas nas avaliações, mas não são desenvolvidas no cotidiano das situações de aprendizagem em sala de aula. É preciso dizer, nesses casos, que a aprendizagem de procedimentos implica aprender a fazer, o que impõe a máxima: para aprender a fazer é preciso 13 efetivamente fazer. Para aprender a argumentar, é preciso dar espaço para que os alunos possam desenvolver e sustentar ideais,confrontá-las com outras e examinar sua procedência. Sendo ciências e tecnologia empreendimentos coletivos, destacam-se aqueles procedimentos que permitem a busca, a comunicação e o debate de fatos e ideias .Os conteúdos procedimentais devem ser desenvolvido ao longo de todo o processo de escolarização, com uma progressão em relação às abstrações envolvidas. A aprendizagem de valores e atitudes é, hoje, uma necessidade formativa inquestionável, se pretendemos um ensino de Ciências que discuta questões atuais, que reflita sobre os impactos da ciência e da tecnologia na sociedade contemporânea, sobre as questões ambientais ou sobre ações e políticas destinadas a promover saúde pessoal e coletiva. Esses valores concretizam-se em atitudes de respeito ao outro, de envolvimento e compromisso com o trabalho, de curiosidade e abertura a novas aprendizagens, de disponibilidade para rever os próprios pontos de vista, etc Entendemos que esses três tipos de conteúdo - conceituais, procedimentais e atitudinais - são complementares e não excludentes. De fato, se queremos formar e não apenas informar, é essencial que o estudo dos conceitos venha sempre acompanhado da realização de procedimentos e da reflexão acerca de valores e atitudes. Para tanto, é necessário criar um ambiente investigativo e dinâmico em que a construção desses conteúdos represente um ponto de chegada de um processo coletivo de pesquisa, de debate e investigação. As orientações listadas a seguir explicitam posturas e estratégias pedagógicas que podem auxiliar na criação desse ambiente: • Reconhecer a importância do conhecimento prévio dos estudantes como elemento fundamental a ser considerado no processo de ensino e aprendizagem; • Transformar os contextos de vivência, os problemas da contemporaneidade e da prática social dos sujeitos do processo escolar em objetos de estudo, investigação e intervenção; • Promover maior comunicação entre os saberes das várias disciplinas que compõem a área das ciências naturais ao tratar dos temas ligados à vivência dos estudantes; • Escolher e privilegiar certos conceitos centrais e ideias-chave que estruturam o saber das ciências naturais e promover, de modo progressivo e recursivo, oportunidades para que os estudantes possam compreendê-los e se apropriar deles; • Explorar os conceitos e discutir os procedimentos e atitudes sempre a partir de contextos escolhidos estrategicamente por apresentarem um potencial para o desenvolvimento das competências e habilidades que se deseja formar nos estudantes; 14 • Promover reflexões sobre a natureza das ciências e suas relações com a tecnologia e a sociedade contemporânea;• Desenvolver estratégias diversificadas de ensino sempre considerando os aspectos éticos, sociais, econômicos, históricos, políticos e culturais das construções humanas 4- Critérios para a seleção dos conteúdos do currículo Organização de conteúdos a partir de temas de estudo Os estudantes, com frequência, apresentam dificuldades em estabelecer relações entre os conteúdos da ciência escolar e as situações da vida cotidiana. Além disso, têm dificuldades em fazer inferências e tirar conclusões a partir das contribuições desses conteúdos para se relacionar no mundo e com o mundo. Desse modo, ao fazermos escolhas de tópicos de conteúdos, é importante temas próximos ao cotidiano dos estudantes e que favoreçam a compreensão de conceitos básicos de ciências. A decisão sobre o que ensinar e como ensinar Ciências, no Ensino Fundamental, a partir de eixos temáticos que constituem as diferentes áreas - Física, Química, Biologia, Astronomia -, possibilita um planejamento de ensino desde uma perspectiva a um só tempo disciplinar e interdisciplinar. Uma das formas de enfrentar esta questão é a organização dos conteúdos em torno de temas, vinculados à vivência dos estudantes ou ao universo cultural da humanidade. Os contextos para o desenvolvimento destes temas podem mobilizar a atenção do aprendiz, causando-lhes certa estranheza e exigindo deles novas formulações e explicações. Podemos mudar o foco descritivo do ensino da zoologia e da botânica inserindo tópicos desses conteúdos em situações próximas do estudante. Os modos de vida dos seres vivos, suas características gerais e suas relações com outros seres vivos e com o ambiente podem 20 ser apresentados de forma integrada. O tema Diversidade da vida, inserida no eixo temático Diversidade se enriquece ao ser contextualizado em um jardim, horta ou lagoa, por exemplo. Dessa forma estaremos focando nossa atenção nos diferentes modos de adaptação das espécies e não na descrição. É importante considerar também conteúdos que não são necessariamente próximos da vivência dos estudantes, mas que fazem parte dos interesses da humanidade. Esse é o caso dos conteúdos sobre os ambientes distantes, como as savanas, desertos, ambientes gelados e outros. Integração dos saberes disciplinares Outra preocupação é superar a fragmentação com que vêm sendo tratados os conteúdos das ciências nas quatro últimas séries do Ensino Fundamental. Nessa perspectiva, é importante estabelecer diálogos e conexões entre as abordagens de conteúdos químicos, físicos e biológicos. Conceber o ensino de ciências voltado para a aquisição de uma cultura científica básica implica definir objetivos gerais e comuns aos diferentes campos disciplinares. Assim, é natural que, no Ensino Fundamental, prevaleça a organização por área de conhecimentos e não por disciplinas. Essa organização, 15 formalmente já existente, choca-se, no entanto, com a extensão e a fragmentação em que se justapõem conteúdos, em prejuízo das relações entre eles. É comum separar, por série, o estudo dos ambientes, dos seres vivos, do corpo humano e de tópicos de Física e Química. Essa separação dificulta o estabelecimento de relações e, portanto, a construção de modelos explicativos. Por exemplo: ao separar, no ambiente, fatores abióticos - água, ar e solo dos fatores bióticos, o currículo tradicional acaba por apresentar o estudo de ambientes sem vida e o estudo da vida dissociada dos ambientes. A abordagem temática pode ser feita a partir do tratamento de alguns temas que, por sua natureza, requerem diálogo entre saberes de Biologia, Química e Física e mesmo com outras disciplinas escolares, como a História, a Geografia e a Matemática. É o caso, por exemplo, dos temas Conservação dos alimentos e Energia nos ambientes. A interdisciplinaridade deve decorrer do compromisso maior de cada disciplina ou área de conhecimento com a realidade, com o mundo fora da escola. O estudo das ciências (ou de qualquer outra disciplina escolar) não deve se justificar por si mesmo. Estudamos Ciências para compreender coisas, processos, eventos do mundo natural e tecnológico em que estamos inseridos. Alguns desses objetos do mundo real nos remetem a estudos que transcendem a lógica das disciplinas (mas não prescinde delas). Outros objetos ou fenômenos do mundo real remetem a saberes disciplinares, nem por isso menos legítimos e importantes. Caráter disciplinar O tratamento integrado das ciências naturais não é um critério exclusivo e seletivo para o desenvolvimento do currículo. É inegável que os conteúdos científicos apresentam um caráter disciplinar. É a ele, inclusive, que nos remetemos para identificar os conteúdos básicos da aprendizagem em ciências. A escolha de temas a partir de conteúdos disciplinares resguarda a especificidade das diversas ciências. Por exemplo: a tentativa de abordar o conteúdo da eletricidade integrado com Química e Biologia poderia gerar um tratamento demasiadamente complexo para o ensino fundamental ou mesmo um falso contexto. Contudo, o tratamento disciplinar da eletricidade não exclui, por exemplo, sua inserção em questões da vida cotidiana e que envolvem segurança pessoal ou o entendimento da distribuição e usos da energia elétrica em nossas residências. A recursividade dos conteúdos A recursividade é um instrumento de promoção da aprendizagem e do desenvolvimento progressivo do estudante em seus processos de socialização. A abordagem de certos conteúdos feita de modo recursivo permite o tratamento de conceitos e habilidades em diferentes níveis de complexidade e em diferentes contextos, ao longo do processo de escolarização. A recursividade deve envolver o Currículo Básico Comum nos conteúdos (CBC) que estão relacionados e distribuídos ao longo deste período de escolarização. Entretanto, mesmo quando examinamos os conteúdos básicos da proposta, podemos identificar a presença de alguns conceitos perpassando 16 vários temas de estudo. É o caso, por exemplo, do conceito de energia, que perpassa os temas Energia nos ambientes, Decomposição dos materiais, A dinâmica do corpo e Processos de transferências de energia. Outro exemplo é o conceito de adaptação que aparece nos temas A diversidade da vida, Evolução dos seres vivos e Mecanismos de Herança. Os materiais e suas transformações são abordados nos temas: Diversidade dos materiais, Conservação e manejo do solo, Decomposição de materiais, Qualidade e tratamento da água, Energia nos ambientes, A dinâmica do corpo e Mundo muito pequeno. 5- Organização dos conteúdos do currículo Eixos, tópicos e temas. A Proposta Curricular de Ciências Naturais se desenvolve em torno de quatro eixos curriculares: Ambiente e Vida; Corpo Humano e Saúde; e Construindo Modelos e Ciência e Tecnologia. Os eixos definem diretrizes gerais que permitem aglutinar aspectos do currículo. Eles não são estanques e se superpõem nos temas e tópicos que dele fazem parte. Por exemplo: a presença do homem nos ambientes e dos ambientes na saúde humana é um aspecto importante do currículo (o tópico “doenças de veiculação hídrica”, por exemplo, é uma interseção entre os dois eixos). Do mesmo modo, o eixo Construindo Modelos está presente nas temáticas dos demais eixos. Isso porque a ciência desenvolve modelos para tratar de aspectos de inter-relações entre organismos e para compreender as mudanças nos ambientes, assim como também para entender a causa das doenças e descrever procedimentos para preservar a saúde. Apesar dessas interseções, procuramos relacionar temas e tópicos com os eixos que se destacam com maior relevância no seu ensino. Assim, fazem parte do eixo Ambiente e Vida os temas: 1. Diversidade de vida; 2. Diversidade de materiais; 3. Formação e manejo dos solos; 4. Decomposição de materiais; 5. Qualidade e tratamento da água; 6. Energia e Ambiente; 7. Evolução dos seres vivos. Fazem parte do eixo Corpo Humano e Saúde os temas: 1. A dinâmica do corpo; 2. Sexualidade; e 3. Interações do corpo com estímulos do ambiente. O eixo Construindo Modelos, envolve a construção de modelos teóricos que nos permitem fazer previsões e estabelecer relações causais entre acontecimentos. Por exemplo: a ciência nos fornece modelos para explicar por que ficamos doentes (infecções viróticas e bacterianas, verminoses, tumores, etc.); para descrever as interações e interdependências entre seres vivos em um dado ambiente; para explicar a diversidade e a diversificação das espécies ao longo do tempo, para explicar como os organismos interagem com fatores ambientais e reagem a seus estímulos, entre tantos outros. Podemos generalizar afirmando que o eixo Construindo Modelos perpassa toda e qualquer tema de estudo das ciências naturais. Apesar disso, elegemos alguns temas para compor esse eixo curricular. São eles: 1. O mundo muito grande; 2. O mundo muito pequeno; 3. Mecanismos de Herança; e 4. Processos de transferências de Energia. Esses temas lidam fortemente com a construção de entidades e com a imaginação de algo que está além do mundo diretamente percebido: partículas que compõem a matéria (átomos e moléculas), genes, energia e própria Terra em movimento no espaço são aspectos que 17 destacamos, entre tantos outros, para enfatizar essa característica da atividade científica de construir modelos cada vez mais refinados, capazes de nos auxiliar a interpretar os fenômenos já conhecidos e a produzir outros fenômenos e materiais, antes inexistentes. Pensando no papel da ciência e tecnologia na vida cotidiana é que acrescentou-se novo Eixo no CBC Ciência e Tecnologia, afim de que os estudantes compreendam as maneiras como as ciências e tecnologias foram produzidos ao longo da história percebendo a importância da inovações cientificas e tecnológicas para agricultura, transporte , indústria e outros, desenvolvendo posição crítica em relação ao seus malefícios e benefícios. Torna-se importante discutir com os alunos que o Conhecimento Científico constitui um conhecimento contingente, pois suas preposições ou hipóteses têm a sua veracidade ou falsidade conhecida através da experimentação e não apenas pela razão. Compreendendo também que o saber cientifico está sujeito a mudanças. No desenvolvimento das habilidades desse tópico, o professor deve possibilitar ao aluno a compreensão de que a crescente evolução e utilização de novas tecnologias vêm acarretando profundas mudanças no meio ambiente, nas relações e nos modos de vida das pessoas e que representam desafios para a maioria da população que não está preparada para enfrentar. Ao contrário do que pode parecer à primeira vista, os eixos não definem separações rígidas entre conhecimentos biológicos, físicos e químicos. Mesmo que os conteúdos biológicos sejam predominantes nos temas que fazem parte dos dois primeiros eixos, vários conteúdos químicos e físicos o integram e são fundamentais para a compreensão que possamos fazer acerca deles. Do mesmo modo, o eixo Construindo Modelos inclui o modelo de herança genética, organizador do pensamento biológico. 6- Ordenação dos conteúdos Como todo currículo temático, esta Proposta Curricular pode ser desenvolvida em diferentes sequências. Por exemplo: pode-se optar por desenvolver um dado eixo curricular ao longo de um dado ano escolar ou, em lugar disso, pode-se distribuir os eixos ao longo dos quatro anos do curso. Uma solução que nos parece bastante viável é a de incluir, em todos os anos do ciclo, tópicos de cada um dos eixos curriculares. Os temas podem, também ser desenvolvidos parcialmente em um ano escolar e retomados em outro. É o caso do tema Sexualidade, que pode ser iniciado na 6º ano com as “Mudanças na Adolescência” (tópico complementar) e retornar na 7º ano com “Reprodução humana: características e ação hormonal” e “Métodos contraceptivos”. Optamos por sugerir a gradação das habilidades ( Iniciar, Aprofundar, Consolidar) que, de forma didática, ajuda o professor a organizar o seu planejamento, considerando o ano escolar de sua turma, de forma que nada, nenhuma das habilidade fique sem ser desenvolvida. A presente Proposta Curricular preserva espaço de autonomia e tomada de decisões por parte dos professores e equipes de professores nas escolas. É fundamental que cada escola, por meio de decisão da equipe de professores, elabore seus planos plurianuais de curso, evitando que determinados temas do 18 currículo sejam trabalhados à exaustão, enquanto outros não são ensinados. É importante, ainda, que a escola decida o ordenamento curricular que melhor se aproxime das necessidades formativas de seus alunos, das condições da escola e das características de seus professores. Embora seja legítimo propor muitas diferentes maneiras de organizar o currículo, nem todas elas são igualmente válidas ou compatíveis com a presente proposta. Por essa razão, sugerimos alguns critérios para que as escolas possam definir seus planos de curso. O primeiro critério é o da adequação à faixa etária dos estudantes. Nos quatro últimos anos do ensino fundamental, acompanhamos profundas mudanças nos interesses e habilidades dos jovens estudantes entre 11 e 15 anos de idade. Portanto, o currículo deve ser desenvolvido com uma progressão no nível de abstração dos temas tratados. Um mesmo eixo curricular - por exemplo, Ambiente e vida - contém temas com diferentes níveis de abstração - por exemplo, “A diversidade de vida” e “Evolução dos seres vivos”. Certos tópicos do currículo foram organizados de modo a favorecer uma abordagem recursiva ,dando ao estudante oportunidades de rever conceitos estruturadores do pensamento científico em vários momentos e em graus progressivos de complexidade. Por exemplo: o conceito de adaptação biológica é inicialmente apresentado como características e comportamento dos seres vivos que permitem sua sobrevivência e reprodução nos habitats em que vivem. Essa abordagem mais descritiva, própria dos primeiros anos do ciclo (6ª e 7ª séries), vai dando lugar, nos últimos anos de formação, a uma abordagem mais abstrata, assentada na Teoria da Evolução e na Genética. Nesse sentido, o conceito de adaptação passa a integrar a noção de transformações evolutivas, em escala de muitas e muitas gerações, que permitem que determinadas características bem sucedidas dos organismos sejam transmitidas aos descendentes, em detrimento de outras, por um mecanismo de seleção natural. O segundo critério é o da inter-relação entre conceitos desenvolvidos em diferentes tópicos do currículo. Por exemplo: uma primeira abordagem das reações químicas é fundamental para que processos biológicos possam ser compreendidos. Do mesmo modo, é desejável que uma primeira aproximação do conceito de energia (tópicos “Transformações e Transferências de Energia” e “Obtenção de energia pelos organismos”) seja desenvolvida para que os ciclos de energia nos ecossistemas possam ser compreendidos. Essa é uma das razões que nos levam a concluir que o adiamento dos tópicos de conhecimento químico e físico para a última série do Ensino Fundamental empobrece o currículo. Outro exemplo de inter-relação entre conteúdos da proposta é a aproximação do estudo dos ambientes e o estudo dos seres vivos. Em lugar de trazer esses dois temas separados, os temas do currículo lidam com a vida nos ambientes, focando as inter-relações entre fatores bióticos e abióticos do ambiente e a interdependência entre organismos. Várias dessas proposições estão exemplificadas em Roteiros de Atividades publicados no Centro de Referência Virtual do Professor. 19 7- Avaliação da aprendizagem A avaliação da aprendizagem é importante na medida em que nos oferece um retorno sobre o desenvolvimento do estudante ao longo do processo de escolarização. Ela pode ser feita de diferentes formas, utilizando-se de diferentes instrumentos e em vários momentos e não apenas ao final do processo. Realizada sistematicamente, a avaliação pode fornecer informações sobre o processo de ensino-aprendizagem enquanto ele se desenvolve. A avaliação que se realiza na interação diária com os estudantes pode trazer contribuições ímpares para a organização do trabalho pedagógico. O ambiente que mais oferece oportunidades para uma avaliação dessa natureza caracteriza-se pelo estabelecimento de uma educação dialógica, que oferece um repertório diversificado de atividades aos estudantes. Nesse tipo de ambiente, o estudante deixa de ter a postura passiva, faz mais do que copiar o quadro e o discurso do professor, ou aprender a dar respostas padronizadas a “exercícios de fixação”. O processo avaliativo precisa contar com instrumentos diversificados de forma que constate diferentes habilidades dos estudantes para: identificar, descrever, relacionar, inferir, extrapolar, justificar e argumentar. Assim, o professor terá elementos para identificar os diferentes níveis de entendimento de seus alunos acerca de determinado conteúdo e planejar ações de intervenção pedagógica que permitam aos estudantes avançarem nesses níveis. Entre algumas atividades avaliativas, os estudantes podem ser chamados a produzir textos que sintetizam discussões realizadas coletivamente ou em pequenos grupos, a partir da análise de problemas propostos pelo professor ou elaborados com sua ajuda. Podem aprender a investigar fenômenos naturais, contrastando interpretações propostas para compreendê-los com as evidências apresentadas para sustentar tais interpretações. Podem sofisticar sua capacidade de argumentar e defender seus pontos de vista, de buscar fontes de informação e de organizar as informações disponíveis. A observação cotidiana que o professor realiza em momentos de trabalhos coletivo e individuais propicia informações importantes para sustentar a avaliação processual, inclusive no campo das atitudes e condutas. É importante considerar o respeito pelo outro, o saber ouvir, o posicionamento diante dos debates e a iniciativa em explicitar ideias, valores, crenças e propostas de intervenção. Com isso, não se pretende normatizar condutas ou comportamentos, mas permitir sua avaliação, de modo a identificar possíveis intervenções que podem ser realizadas pelo professor e pela escola. Dentro dessa concepção, o professor atua como um observador formativo, constituindo-se uma referência fundamental para o desenvolvimento moral e intelectual dos estudantes. A avaliação também pode ser feita por meio de provas e testes que auxiliam na identificação de avanços e dificuldades enfrentadas pelos estudantes. Conforme estabelece a Resolução SEE/MG nº 2197/2012, Art. 69 A avaliação da aprendizagem dos alunos, realizada pelos professores, em conjunto com toda a equipe pedagógica da escola, parte integrante da proposta curricular e da implementação do currículo, redimensionadora da ação pedagógica, deve: I - assumir um caráter processual, formativo e participativo; 20 II - ser contínua, cumulativa e diagnóstica; III - utilizar vários instrumentos, recursos e procedimentos; IV - fazer prevalecer os aspectos qualitativos do aprendizado do aluno sobre os quantitativos; V - assegurar tempos e espaços diversos para que os alunos com menor rendimento tenham condições de ser devidamente atendidos ao longo do ano letivo; VI - prover, obrigatoriamente, intervenções pedagógicas, ao longo do ano letivo, para garantir a aprendizagem no tempo certo; VII - assegurar tempos e espaços de reposição de temas ou tópicos dos Componentes Curriculares, ao longo do ano letivo, aos alunos com frequência insuficiente; VIII - possibilitar a aceleração de estudos para os alunos com distorção idade ano de escolaridade. Prevê-se que a avaliação inclua os diversos instrumentos, além das provas, as observações e registros dos professores, atividades em grupos e individuais, permitindo acompanhar através de fichas individuais o desenvolvimento das habilidades de raciocínio, o processo de construção de cada aluno, assim como incentivar a construção pelos alunos de trabalhos (portfólios, memorial) que propiciem a formação da autonomia e reflexão sobre o processo de construção do saber histórico e do sentido desse conhecimento para suas vidas. Como evidencia a Resolução 2.197/12: Art. 70 Na avaliação da aprendizagem, a Escola deverá utilizar procedimentos, recursos de acessibilidade e instrumentos diversos, tais como a observação, o registro descritivo e reflexivo, os trabalhos individuais e coletivos, os portfólios, exercícios, entrevistas, provas, testes, questionários, adequando-os à faixa etária e às características de desenvolvimento do educando e utilizando a coleta de informações sobre a aprendizagem dos alunos como diagnóstico para as intervenções pedagógicas necessárias. Parágrafo único. As formas e procedimentos utilizados pela Escola para diagnosticar, acompanhar e intervir, pedagogicamente, no processo de aprendizagem dos alunos, devem expressar, com clareza, o que é esperado do educando em relação à sua aprendizagem e ao que foi realizado pela Escola, devendo ser registrados para subsidiar as decisões e informações sobre sua vida escolar. A nova proposta de avaliação apresenta-se para professores e alunos, como um instrumento de aprendizagem, de investigação, de diagnóstico da aprendizagem, de subsídio para a intervenção pedagógica e de formação contínua, e isso representa uma mudança significativa na cultura e práticas escolares. 21 As questões de uma avaliação cumprem um duplo objetivo: contemplar os diversos elementos dos conteúdos abordados e solicitar diferentes operações intelectuais e cognitivas por parte dos estudantes. Ao conceber uma questão, é necessário definir o que se pretende avaliar para que se possa interpretar o desempenho dos estudantes. Assim, por exemplo, fica mais fácil avaliar o que pode estar associado ao “fracasso” e ao “sucesso” do estudante na avaliação. A avaliação pode ser usada como modo de o professor conhecer as ideias dos estudantes acerca de um determinado assunto que ainda será desenvolvido. Esse momento é importante para levantar as ideias prévias do estudante e propiciar o estabelecimento de um diálogo entre essas ideias e o conteúdo a ser trabalhado. Por exemplo: a discussão sobre a queima de uma vela pode iniciar o estudo das transformações dos materiais. “Qual o material que está sendo queimado em uma vela? Para que serve o pavio de uma vela? O que você acha que aconteceu com os materiais que constituíam a vela?”. Essas são perguntas que podem fornecer informações sobre as ideias dos estudantes acerca dos processos envolvidos nas transformações dos materiais, servindo como diagnóstico para o professor planejar as intervenções pedagógicas subsequentes. Atividades experimentais, análises de ilustrações e textos, também podem ser usadas para fazer esse diagnóstico das ideias dos estudantes. Uma questão dissertativa, por exemplo, oferece ao estudante a oportunidade de se colocar em um processo de diálogo com o professor ou com qualquer leitor potencial do texto que está a produzir. Ela pode ser elaborada de diversas formas. Uma dessas formas é pedir que o estudante produza seu texto a partir de outros gêneros textuais, como poemas, músicas, textos jornalísticos, entrevistas, etc. Nesse caso, é preciso fornecer orientações para o aluno se colocar em situação de diálogo com o texto apresentado e produzir seu texto também numa perspectiva dialógica. Uma questão de múltipla escolha pode fornecer informações úteis acerca do processo de ensino aprendizagem. As alternativas podem identificar os diferentes tipos de raciocínio sustentados pelo uso de diferentes tipos de noções e conceitos. Veja um exemplo de questão de múltipla escolha que pode ser usada para investigar noções e raciocínios dos estudantes sobre a pressão exercida pelo ar. A figura abaixo ilustra um experimento no qual um balãozinho de borracha encontra-se no interior de uma grande seringa de plástico. A ponta da seringa é tampada, de modo a evitar que qualquer quantidade de ar possa entrar ou sair enquanto o êmbolo é comprimido (veja a figura). Considerando essas condições iniciais, assinale a alternativa que melhor representa o que ocorrerá com o balãozinho: 22 a) Mesmo antes de o êmbolo se aproximar suficientemente do balãozinho, esse último começa a se deformar, tornando-se achatado. b) Mesmo antes de o êmbolo se aproximar suficientemente do balãozinho, esse último começa a diminuir de tamanho, mantendo, todavia, seu formato inicial. c) Enquanto o êmbolo não estabelece contato direto com o balãozinho, esse último não sofre qualquer de formação. d) O balãozinho não sofre nenhuma deformação, pois o ar preso no interior da seringa impede que o êmbolo se mova. A alternativa correta é a letra (b). Ao marcar essa letra, o estudante admite a existência de ar no interior da seringa e demonstra compreender que esse ar é capaz de exercer pressão, simultaneamente, sobre toda a superfície externa do balãozinho. Ao marcar a alternativa incorreta (a), o estudante demonstra admitir a existência do ar. Todavia, a ação exercida pelo ar sobre o balãozinho é entendida como um mero efeito da transferência da ação exercida pela mão sobre o êmbolo. O estudante ignora que a ação exercida pelo ar depende das propriedades do ar. Ao marcar a alternativa incorreta (c), o estudante demonstra ignorar a existência do ar ou desconhecer a capacidade do ar comprimido de exercer pressão sobre a superfície externa do balãozinho. Ao marcar a alternativa incorreta (d), o estudante demonstra admitir a existência do ar, mas supervaloriza a capacidade do ar em resistir à pressão exercida pelo êmbolo. Além disso, ele ignora a tendência apresentada pelo ar de exercer maior pressão sobre o balãozinho, quando uma pressão maior é aplicada pelo êmbolo. De modo geral, os objetivos de todas as questões precisam estar relacionados tanto com a manifestação da compreensão de certas ideias, quanto com a capacidade de utilizá-las ou operar com elas em contextos específicos. Os contextos construídos no enunciado das questões podem ser entendidos como um conjunto de informações a partir das quais o estudante é levado a se imaginar em um ambiente ou situação que lhe permita mobilizar seus 23 conhecimentos prévios e os conhecimentos dos quais se apropriou no trabalho em sala de aula, de modo a responder a uma determinada pergunta ou desafio. A escolha de contextos adequados é uma tarefa complexa. Contextos idênticos àqueles que foram utilizados nas situações de ensino-aprendizagem avaliam pouco a capacidade do estudante em generalizar os conhecimentos produzidos e a utilizá-los na análise de novas situações. Isso não quer dizer, entretanto, que ao lidar com contextos já explorados ou conhecidos estejamos avaliando apenas a capacidade de memorização dos estudantes. Não se “memorizam” raciocínios completos ou operações intelectuais e cognitivas, pois esses raciocínios e operações não podem ser apenas retidos na memória. Por outro lado, novos contextos e situações propostos no momento da realização de uma prova devem ter características especiais para poderem avaliar a compreensão de noções, raciocínios e conceitos desenvolvidos em sala de aula. A análise de situações novas, não discutidas em sala de aula, não é uma tarefa fácil para os estudantes. Costumamos enfrentar maus resultados nas avaliações ao subestimar a dificuldade dos estudantes em utilizar, em situações novas, conceitos, modelos e teorias propostas pela ciência escolar. Pesquisas no campo do ensino e aprendizagem de conceitos apontam dificuldades inerentes ao processo de transferência para novos contextos de recursos cognitivos que os estudantes aprenderam a utilizar em situações específicas. Os estudantes normalmente não usam os mesmos procedimentos que nós, professores e especialistas, utilizamos ao nos depararmos com novas situações a serem interpretadas. Frente a novos problemas, partimos de conceitos, teorias e modelos gerais, buscando estabelecer relações entre contextos distintos. Tais relações são abstratas e, em certa medida, arbitrárias. Os estudantes, normalmente, não seguem esses procedimentos. Mais comumente, examinam aspectos específicos de cada contexto e acabam por estabelecer diferentes soluções para problemas que, do ponto de vista científico, são similares. Por exemplo: o raciocínio usado na questão do balãozinho colocado no interior da seringa envolve comparação entre a pressão do ar dentro do balão e fora dele, além das variações de pressão decorrente da variação do volume ocupado por certa quantidade de gás (quanto maior o volume, menor a pressão). O mesmo raciocínio se aplica quando tentamos explicar porque um desentupidor de pias fica preso a uma superfície quando pressionado contra ela. Nesse caso, o procedimento didático consiste em, havendo desenvolvido uma ideia (comparação entre pressão interna e pressão externa), apresentar outras situações em que a mesma ideia se aplica e orientar os estudantes na identificação dessas similaridades não aparentes. Seja a avaliação constituída por observação, acompanhamento, por instrumentos informais, por questões escritas, dissertativas ou de múltipla escolha, é importante que a avaliação esteja embasada no trabalho desenvolvido em sala de aula e que seu nível de complexidade seja adequado ao nível de entendimento que é esperado dos estudantes nas diferentes etapas de escolarização. 24 8- Conteúdo curricular Eixo Temático I – Ambiente e Vida O Eixo Temático I – Ambiente e Vida – busca promover um estudo integrado sobre a vida nos ambientes. Nesse sentido, pretende romper com uma tradição do ensino de ciências em tratar separadamente os estudos de morfologia e classificação de seres vivos (próprios da zoologia e botânica) e a iniciação ao estudo dos ambientes. Ao contrário disso, a orientação para o estudo dos temas relacionados a esse eixo é de se examinar a diversidade da vida como resultado de adaptações e co-evoluções dos organismos em seus habitats. Procura-se aqui considerar a dinâmica e interdependência entre seres vivos e como a vida se processa em diferentes espaços e tempos. Os ambientes são vistos tanto em sua dinâmica interna quanto nas consequências de intervenções humanas nestes. O desenvolvimento desse eixo curricular deve se dar de maneira integrada aos estudos de saúde e corpo humano, uma vez que as condições de saúde dependem fortemente das relações entre as comunidades humanas e o ambiente em que vivem. De modo semelhante, o Eixo Temático II – Ambiente e Vida – possui interfaces com o eixo curricular que trata da “Construção de Modelos”. Um exemplo disso é a retomada das discussões de energia, iniciadas no tema “Energia nos Ambientes”, que trata de fluxos de energia nos ecossistemas, e no tema “Processos de Transferência de Energia”, em que se estudam os impactos ambientais decorrentes do uso intensivo de energia na sociedade. Fazem parte desse Eixo os seguintes Temas: 1. Diversidade da Vida nos Ambientes 2. Diversidade dos Materiais 3. Formação e Manejo dos Solos 4. Decomposição de Materiais 5. Qualidade da Água e Qualidade de Vida 6. Energia nos Ambientes 7. Evolução dos Seres Vivos 25 Tema 1 – Diversidade da Vida nos Ambientes Esse tema possibilita a compreensão das adaptações dos seres vivos, da importância das interações na manutenção da vida, e as consequências das ações humanas no equilíbrio do ambiente. O enfoque é predominantemente ambiental e evolutivo, destacando-se as adaptações dos organismos aos diferentes ambientes. O objetivo é contribuir para que os estudantes compreendam o conceito de evolução biológica, abordado de modo recursivo ao longo do currículo. Os estudantes já trazem, dos primeiros anos do ensino fundamental, noções básicas sobre os seres vivos e algumas descrições de ambientes. Essas noções devem ser ampliadas para a compreensão e o aprofundamento das ideias sobre o papel dos fatores abióticos, suas relações com as características dos seres nos ambientes e algumas interações que explicam a manutenção do equilíbrio dinâmico. Iniciar o estudo das ciências com o eixo temático Diversidade tem algumas vantagens, pois permite introduzir as ciências por seus aspectos macroscópicos, ou seja, considerando elementos observáveis de fenômenos e processos próximos da vivência dos estudantes. Essa é uma alternativa que apresenta grandes vantagens em relação à abordagem tradicional que inicia o estudo da química pelo átomo e o estudo da biologia pela célula. Ao contrário disso, o eixo temático Diversidade convida os estudantes a lançarem um novo olhar sobre o mundo à sua volta, reconhecendo nele novos padrões e processos. Essa abordagem macroscópica no início da segunda etapa do ensino fundamental proporciona maiores possibilidades de engajamento dos estudantes, favorecendo, assim, a aprendizagem em ciências. Optamos por escolher critérios de agrupamento de seres vivos que sejam compreensíveis para estudantes dessa faixa etária. Em lugar de critérios clássicos, que envolvem o conhecimento de características relacionadas ao tipo de organização celular e ao desenvolvimento embrionário, optamos por critérios de classificação relacionados a características mais próximas da observação dos estudantes, como: modos de nutrição, de obtenção de oxigênio, de reprodução e tipo de sustentação do corpo. O tratamento muito extenso de características estruturais de grupos de seres vivos, fora do contexto da vida nos ambientes, deve ser evitado. Prioridades de aprendizagem No desenvolvimento do tema Diversidade da vida nos ambientes, é importante que os estudantes: • Entendam a influência da luz, da água, da temperatura e dos alimentos nos diversos ambientes; • Saibam descrever algumas teias alimentares e o processo de decomposição, como transformação dos materiais; • Identifiquem algumas características adaptativas dos seres vivos e as relacionem com a sobrevivência da espécie; 26 • Compreendam algumas características que permitem destacar agrupamentos de seres vivos, e identificar laços de parentesco entre eles (ex. mamíferos, aves, peixes e répteis, incluídos no grande grupo dos vertebrados). Ideias prévias Pesquisas realizadas na área de ensino de biologia têm identificado que, geralmente, os estudantes apresentam as seguintes ideias sobre a diversidade dos seres vivos: • Tendem a pensar a adaptação como modificação dos seres em resposta às alterações ambientais; • Relacionam as plantas como fonte de oxigênio, mas não como fonte de alimento; • Apresentam dificuldades no entendimento do processo de decomposição e sua importância para a manutenção do ciclo dos materiais; • Não identificam a fotossíntese, a respiração e a decomposição como processos que envolvem transformação de materiais Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases que descrevam ambientes como, por exemplo: produtores, consumidores, decompositores, biodiversidade, teia alimentar, equilíbrio e desequilíbrio de um ecossistema, poluição, vertebrados, invertebrados, espécies. Ideias-chave Funcionamento dos ambientes; os participantes da teia alimentar e o papel da decomposição. Conceitos de habitat, comunidade, ecossistema e adaptação. Importância da diversidade da vida. Ações humanas que interferem na biodiversidade. Adaptações dos seres vivos aos ambientes. Critérios de classificação de seres vivos: modo de nutrição, modo de obtenção de oxigênio, modo de reprodução e tipo de sustentação do corpo. Tema 2 – Diversidade dos Materiais O Tema 2 – Diversidade dos Materiais – permite ao estudante a compreensão da importância da química no cotidiano, das propriedades dos materiais e de suas transformações. Esse tema é de fundamental importância no currículo de ciências e permite responder questões como: do que são constituídas as coisas? De onde vieram? Como são produzidas? Como podemos reconhecer os materiais? Como eles se transformam? O tema pode ser desenvolvido no nível elementar nos primeiros anos do Ciclo Intermediário, permitindo assim que outros temas do currículo, como a ciclagem de materiais, a fotossíntese, a respiração celular e a fermentação, possam ser compreendidos. 27 Prioridades de aprendizagem No estudo do tema Diversidade dos materiais é importante que os estudantes reconheçam: • algumas características físico-químicas dos materiais; • alguns processos de separação de misturas; • as transformações dos materiais. Ideias prévias e linguagem das ciências É comum os estudantes considerarem que a maioria dos materiais é encontrada na forma pura; pensam, por exemplo, que os fabricantes adicionam os minerais na água. Os estudantes confundem, ainda, o conceito de mistura e composto. Na construção do conceito de densidade em que se requer o estabelecimento de relação entre massa e volume, atributos como leve/ pesado e grande/ pequeno são usados para identificar materiais mais densos e o menos denso. Os alunos devem acompanhar e nomear evidências de transformações químicas, à medida que identificam novas propriedades nos materiais. Pesquisas realizadas com o intuito de investigar ideias dos estudantes sobre fenômenos envolvendo reações químicas têm identificado que os estudantes interpretam incorretamente tais fenômenos. Um primeiro erro frequente consiste em não se considerar os produtos da reação, mas apenas o ‘desaparecimento’ de alguma substância (como, a parafina consumida na queima da vela ). Nem sempre os fenômenos de reação química são interpretados pelos estudantes como tais: no enferrujamento do ferro é comum ouvirmos que se trata de uma espécie de fungo que está no ar e se deposita no material. Em outros fenômenos, o desprendimento de bolhas é incorretamente interpretado como resultado de mudança de estado físico e não como evidência da ocorrência de uma reação química. Como professores, o reconhecimento desses conceitos alternativos dos estudantes é importante para que possamos intervir de maneira mais adequada e, ainda, no planejamento de atividades. Por exemplo, é importante saber que os estudantes têm dificuldade com a ideia de conservação da massa nas transformações, ainda mais porque, normalmente, as reações ocorrem em sistemas abertos. O conceito científico de reação química envolve a ideia de rearranjo de partículas, ou seja, o dinamismo das interações entre partículas com rompimento e formação de novas ligações. Qualquer mudança na forma e aparência do material é, então, identificado como resultado de evidência de reação química. 28 Ideias-chave A química como ciência dos materiais e sua presença no cotidiano; misturas e substâncias; processos de separação de componentes de misturas; propriedades dos materiais como conjunto de características específicas relacionado à sua identificação e usos; propriedades específicas dos materiais (densidade, temperaturas de fusão e ebulição, solubilidade); propriedades, origem e usos de alguns materiais (metais, borracha, fibras, vidros e plásticos); reconhecimento e descrição de transformações dos materiais; reação de combustão. Tema 3 – Formação e Manejo dos Solos O estudo de solos amplia o conhecimento sobre o ambiente e seus problemas e a compreensão de que ambientes diferentes possuem elementos comuns. Estudos comparativos de diferentes tipos de solos resultando em diferentes paisagens podem ser feitos com aprofundamento no conhecimento da dinâmica dos ambientes. Comparações de ambientes de jardim ou horta com parque ou terreno baldio podem evidenciar a interferência do ser humano na transformação do solo, como técnicas de preparação para o cultivo, controle de erosão, controle de pragas e manejo de água. Ideias prévias No estudo dos solos, muitos estudantes pensam que as plantas apenas se dissolvem (ou desmancham) no solo e não compreendem a decomposição como resultado da ação de micro-organismos. Interpretações errôneas são feitas acerca das queimadas e sua ação no solo, como se as cinzas aumentassem a sua fertilidade. Embora as cinzas resultantes das queimadas promovam uma maior disponibilidade de alguns minerais, o que torna o solo mais fértil por um curto período de tempo, o fogo destrói os microrganismos responsáveis pela decomposição, o que resulta na perda de minerais, compactação e erosão. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes terão oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas à formação e constituição dos solos, como, por exemplo: intemperismo, microrganismos, textura, permeabilidade, curvas de nível, desertificação. Ideias-chave Formação e características do solo. Interações que ocorrem nos solos: micro-organismos e vida vegetal; degradação e conservação dos solos; fertilizantes, compostagem e correção de solos; poluição por agrotóxicos e metais pesados; ciclos dos materiais nos ecossistemas; papel dos seres vivos no ciclo dos materiais. 29 Tema 4 – Decomposição de Materiais Esse tema envolve simultaneamente questões de tecnologia e saúde e questões relacionadas ao eixo curricular Ambiente e vida. Nele iremos tratar da conservação dos alimentos, produção de alimentos e ciclagem de materiais. Ao abordar tais processos, é oportuno discutir questões sociais relacionadas ao desperdício de alimentos. O tema retoma os conceitos de mistura e pureza, tratados no tema “Diversidade de materiais”. No desenvolvimento do tema, alguns contextos como produção de pães, de iogurte e de coalhada ajudam os estudantes a entenderem melhor a ação de fungos e do calor na transformação dos materiais que ocorre no preparo desses alimentos. Prioridades de aprendizagem Algumas ideias-chave tratadas nesse tema, como transformação, conservação, ciclo, são fundamentais para a compreensão de diferentes fenômenos naturais. Essas ideias são tratadas em outros temas, devido à sua importância e complexidade, exigindo construções elaboradas por parte dos estudantes. No desenvolvimento do tema, deve ser priorizado o estudo sobre as propriedades dos materiais, conceitos de pureza e purificação e diferenciação entre transformação nos materiais e dos materiais, sem que isso signifique propor classificações em fenômenos físicos e químicos. Ideias prévias É importante estar atento aos significados que os estudantes atribuem às palavras: substância mistura, composto, materiais e elementos. O significado que eles atribuem a essas palavras nem sempre coincidem com a conceituação científica. Não se espera que, numa primeira abordagem, os estudantes dominem esses termos, mas sim que consigam perceber que significam coisas diferentes. As explicações científicas geralmente não estão presentes nas práticas cotidianas de produção e conservação de alimentos e, por isso, o fato de os fungos agirem ora favoravelmente ( na produção de alguns tipos de alimentos ) ora negativamente (na decomposição), leva a ideias de utilidade ou não dos seres vivos. Esta discussão pode levar à superação dessa visão simplista e utilitarista dos seres vivos. Sobre os fatores que alteram a rapidez das reações, podemos salientar o problema com o reconhecimento da ideia de superfície de contato e da diferença entre catalisadores orgânicos ou enzimas (fermentos biológicos) e inorgânicos (fermentos químicos). Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas ao tema Conservação de alimentos, tais como: mistura, substância, microrganismo, conservante, decomposição, fermentação. 30 Ideias-chave Fermentos químicos e biológicos. Processos utilizados na conservação de alimentos. Educação do consumidor: Validade de alimentos, condições de embalagem e estocagem. Fatores envolvidos na conservação de alimentos. Ação do ar e das enzimas na transformação de alimentos. Transformação dos materiais no processo de composição do lixo. Tema 5 – Qualidade da Água e Qualidade de Vida O tema sugere uma abordagem dos aspectos físico-químicos e biológicos da água em contextos de seu uso e distribuição para a população. Ao abordar o ciclo da água no planeta, pretende-se tratar das consequências da intervenção humana sobre a sua disponibilidade. Linguagem da ciência Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas à qualidade e ao tratamento de água, como: solidificação, ebulição, fusão, condensação, vaporização, precipitação, evapotranspiração, água potável, desidratação, decantação, filtração, flotação, sedimentação, presença de organismos patogênicos, indicadores de qualidade de água. Ideias-chave No estudo do tema, algumas ideias em destaque são: ciclo da água, distribuição, qualidade e usos da água, tratamento da água, solubilidade de sais e gases na água, função da água nos organismos, distribuição de água no planeta, acesso e disponibilidade da água. Ao tratar das mudanças de estado físico, é preciso estar atento à abordagem de transferência de energia envolvida nos processos e às diferenças entre ebulição e evaporação. A discussão do tema (qualidade de água) deve incluir a importância do tratamento de água e de esgoto para a saúde da população. Tema 6 – Energia nos Ambientes Energia é um conceito unificador e estruturador do campo das ciências naturais. Portanto, devemos dar a esse tópico um tratamento destacado e recursivo. Ele será retomado adiante (tema “Processos de Transferência de Energia” no eixo Construindo Modelos) e está presente, de maneira marcante, em todo o currículo: no estudo de mudanças de estado físico, nas transformações químicas, nos processos de decomposição da matéria, nos fluxos de energia nos ecossistemas, na fotossíntese e respiração celular, nos processos metabólicos orgânicos, nos fenômenos térmicos e luminosos, nos equipamentos elétricos e de comunicação, nos movimentos dos corpos. Nessa primeira abordagem do tema, apresentamos o conceito de energia a partir de situações simples, destacando a diversidade de manifestações de energia e o fato de que a energia não surge do nada: sempre que uma forma de energia se manifesta, outra 31 forma de energia, em igual quantidade, diminui. Além dessa apresentação inicial do conceito, examinamos nesse tema como os seres vivos obtêm energia e como se dão os fluxos de energia nos ambientes. Prioridades de aprendizagem Desenvolver ideias fundamentais do conceito científico de energia: transformação, transferência, armazenamento, conservação e degradação de energia. As duas primeiras são mais simples e devem merecer maior atenção do currículo no ensino fundamental: reconhecer as transformações de um tipo de energia em outro, como, por exemplo, energia potencial química em energia térmica e luminosa na queima de álcool em uma lamparina - e transferências de energia de um objeto a outro – por exemplo, a energia cinética da água sendo transferida para as pás de uma turbina em uma usina hidrelétrica. A ideia de armazenamento implica considerar sistemas que ‘guardam’ energia que pode ser, a qualquer momento, novamente disponibilizada (como um elástico esticado de um brinquedo infantil; um objeto erguido, a uma certa altura, no campo gravitacional; certos compostos químicos). A energia armazenada é denominada ‘potencial’, podendo ser potencial elástica, potencial gravitacional ou potencial química. Essas ideias de transformação, transferência e armazenamento de energia preparam o conceito mais abstrato e difícil de que a quantidade total de energia sempre se conserva nas transformações, foco do estudo do conceito de energia no ensino médio. A degradação da energia significa que, em cada transformação, uma parte da energia se dissipa na forma de calor. Ideias prévias Muitas são as ideias de senso comum que permeiam o pensamento dos estudantes acerca da energia. Muitos confundem energia com os combustíveis e dizem, por exemplo, que a energia algumas vezes é visível como o gás, o carvão ou o Sol. Usam indiscriminadamente as palavras força e energia dizendo: a força do motor, a força do vento. Tendem, a considerar que apenas seres vivos têm energia ou que a energia dos seres vivos é algo completamente diferente da energia em máquinas. Outros consideram que apenas corpos em movimento têm energia e não consideram, a energia armazenada em uma grande quantidade de água represada a certa altura acima do leito de um rio. A energia é, ainda, para alguns estudantes, como uma espécie de material ou ingrediente contido em ‘coisas energéticas’, como uma barra de chocolate. Quanto aos fluxos de energia em ecossistemas, os estudantes têm dificuldades em compreender que, nos vegetais, a energia provém do Sol e não de nutrientes do solo ou da água. Há uma compreensão limitada que reduz a fotossíntese às trocas gasosas que a planta realiza com o meio. Os estudantes não reconhecem as diferenças entre nutrição animal e vegetal. O modelo que prevalece é o de que as plantas obtêm seu alimento diretamente do solo, através das raízes. Ao contrário disso, o modelo científico de fotossíntese afirma que a planta produz seu próprio alimento a partir da energia do Sol e de materiais provenientes do ar (gás carbônico) e do solo (água e sais minerais). Muitas vezes, respiração e fotossíntese são considerados processos inversos e excludentes. A ideia que prevalece no pensamento espontâneo é de que a planta só respira durante a noite, quando não faz a fotossíntese. Verifica-se, 32 ainda, um conceito vitalista de energia, específica para os processos biológicos e não integrado a processos físicos e químicos envolvidos. Nesse caso, não há relação entre o conceito de energia e a identificação de fatores necessários para a ocorrência da fotossíntese. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas com a energia nos ambientes como: conservação, armazenamento, transferência e transformação de energia, energia cinética, energia potencial (química, gravitacional ou elástica), energia radiante ou luminosa, calor. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas com a energia nos ambientes como: conservação, armazenamento, transferência e transformação de energia, energia cinética, energia potencial (química, gravitacional ou elástica), energia radiante ou luminosa, calor. Ideias-chave Energia envolvida na transformação de alimentos e combustíveis; alimentos como fonte de energia; tipos e transformações de energia; energia cinética; energia potencial gravitacional; transformação de energia térmica em energia de movimento; atrito e calor como processos de transferência e transformação de energia; energia armazenada nos alimentos; transformação dos materiais nos vegetais; o Sol como fonte básica da energia na Terra; cadeias e teias alimentares; fotossíntese e a nutrição dos vegetais. Tema 7: Evolução dos Seres Vivos Embora complexo, o conceito de evolução é fundamental de ser construído, pois é estruturante para o conhecimento biológico, de modo geral. Destacamos a importância desse conteúdo como síntese dos estudos sobre diversidade e vida no Ensino Fundamental, pois ajuda o estudante na construção de argumentações sobre preservação dos seres vivos. Ao longo dos trabalhos, é importante situar algumas questões essenciais ao entendimento do processo evolutivo que se fundamentam na “teoria sintética” da evolução. São eles: • A evolução atua sobre a população e não sobre o indivíduo; • A evolução é produto da interação meio ser em um determinado período de tempo; 33 • A evolução é um processo de transformações contínuas, e que podem ser transmitidas hereditariamente; Prioridades de aprendizagem No tema Evolução dos seres vivos, o foco são as transformações que ocorrem em nosso planeta através dos tempos, e o estudo sobre as teorias da evolução. É interessante uma abordagem histórica desse tema, uma vez que permite a discussão de algumas das explicações dadas por diferentes naturalistas, em diferentes épocas, aos processos de transformação dos organismos, ao longo do tempo evolutivo. Esse enfoque histórico possibilita, ainda, promover uma discussão a respeito da construção do conhecimento científico. Ao entrar em contato com ideias conflitantes e novas explicações que implicam mudanças de teoria pela comunidade científica, o estudante está tendo oportunidade de perceber o caráter provisório do conhecimento científico. No estudo sobre evolução, são importantes as ideias de adaptação, diversidade e das transformações em nosso planeta através dos tempos. Nesse eixo temático pode-se contemplar a discussão sobre: a) o que são características adaptativas; b) como as características herdáveis passam dos pais para os filhos através dos gametas; c) as relações entre reprodução, sobrevivência, variabilidade genética e seleção natural. Recomenda-se especial atenção, aos valores religiosos e culturais, de modo a respeitar as diferenças, mas, ao mesmo tempo, esclarecer que as explicações produzidas pela ciência são uma das maneiras de explicar o mundo em nossa sociedade. Ideias prévias A ideia de evolução é, muitas vezes, de difícil compreensão para os estudantes. Por isso, sugere-se que ela deva ser tratada em contextos e em momentos diferentes da educação científica escolar. É comum, no cotidiano, o estudante usar a palavra evolução no sentido de progresso, melhoria, aprimoramento. Porém, o conceito de evolução biológica não corresponde ao sentido cotidiano dado à palavra. Daí a necessidade de uma atenção especial às concepções prévias dos estudantes. Pesquisas realizadas na área de ensino de Biologia têm identificado que os estudantes entendem o processo de evolução e adaptação como resposta de um ser vivo à mudança do ambiente. Para muitos estudantes, os seres se modificam para se adaptarem ao ambiente. A noção de que os animais e plantas se modificam como resposta ao meio é mais intuitiva e parece ser mais facilmente aceita pelos estudantes do que a explicação científica baseada em evolução e seleção natural. No cotidiano, a palavra adaptação é usada para indicar aclimatação ou adequação a novos ambientes. Nesse caso, estamos falando de adaptação fisiológica e individual, como, por exemplo, uma pessoa de pele clara aumenta a produção de melanina e, por isso, fica com a pele mais escura quando se expõe sistematicamente ao Sol. Entretanto, os filhos dessa pessoa bronzeada não nascerão bronzeados por causa disso. A palavra adaptação relacionada a processos evolutivos tem significado diferente. São consideradas características adaptativas aquelas que possibilitam a reprodução e, nesse sentido, todas aquelas que permitem a sobrevivência do indivíduo até a idade reprodutiva. Estas características são herdáveis, isto é, passam dos pais para 34 os filhos. Outro aspecto a considerar no trabalho em sala de aula é a ideia de tempo. Entre os estudantes é comum a ideia de que os dinossauros e os homens conviveram num mesmo espaço e tempo. A dificuldade dos estudantes em situar-se num mundo em que não tenham vivido pode ser tão grande quanto a de compreender o tempo, independente de sua experiência pessoal. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas à evolução biológica, tais como adaptação, tempo geológico, seleção natural. Ideias-chave Evidências de transformações da vida e do ambiente da Terra; história geológica e ecológica da vida na Terra; processo de fossilização, deriva continental; origem das espécies; evolução do homem; teorias de Lamarck, de Darwin e Wallace. Eixo Temático II – Corpo Humano e Saúde Esse eixo curricular orienta a concepção de corpo humano como um sistema integrado com outros sistemas. Nosso corpo interage com o ambiente e reflete a história de vida de cada indivíduo. É importante que o estudante conheça o próprio corpo para adotar hábitos saudáveis e se responsabilizar pela sua saúde. O estudo do corpo humano é mais uma das oportunidades para desenvolver nos estudantes atitudes de respeito à vida e de auto-estima. Nesse sentido, é imprescindível a identificação do estudante com seu próprio corpo em atividades de auto observação e autoconhecimento. Fazem parte deste eixo curricular os seguintes temas: 1. A Dinâmica do Corpo; 2. Sexualidade; 3. Interação do Corpo com Estímulos do Ambiente. Tema 1 – A Dinâmica do Corpo Para que o aluno compreenda a integridade do corpo, é importante estabelecer relações entre os vários processos vitais. Por isso é importante a seleção de conteúdos que possibilitem a compreensão do corpo como um todo. Atividades de discussão que promovam valores de apreço pelo corpo e de autoestima, como questões relacionadas à saúde, alimentação, dietas, automedicação, entre outras, também devem ser exploradas. 35 A abordagem aqui se diferencia do tratamento tradicional de iniciar com o estudo de células. Ao adotarmos uma abordagem mais integrada do corpo humano, estamos rompendo, em parte, com a visão descritiva da biologia que é tanto criticada pelos alunos e por nós mesmos. De nada adianta o aluno memorizar as diferentes estruturas celulares, os diferentes tipos de tecidos, ou classificar seres vivos, se eles não conseguirem usar estas informações como ferramentas para compreender e explicar o mundo. O conceito de célula, no ensino fundamental, não deve ser considerado como ponto de partida, mas como conceito em construção. É suficiente, nessa etapa, considerar a célula como unidade de vida e deixar estudos de citologia e organelas celulares para o ensino médio. Prioridades de aprendizagem Compreensão da integração dos processos envolvidos com as funções de nutrição, tais como digestão, distribuição e absorção e excreção. Avaliação da própria dieta e as consequências das carências nutricionais. Fatores que concorrem para a manutenção do equilíbrio do corpo. Manifestação e modos de prevenção de doenças comuns na comunidade. Ideias prévias Pesquisas indicam que, ao final do ensino fundamental, os estudantes ainda possuem uma visão fragmentada e desarticulada dos sistemas do corpo. Eles compreendem o corpo desprovido de interação com o ambiente, constituído de sistemas interdependentes e sem história biológica e cultural. É comum os estudantes não estabelecerem relação entre o próprio corpo e aquele estudado nos livros nem associarem os cuidados corporais com a fisiologia humana. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas ao tema, como, por exemplo: hormônios, metabolismo, dieta equilibrada, calorias, sistemas, equilíbrio, saúde e doença. Ideias-chave Relações entre sistemas circulatório, respiratório, digestório e excretor e os órgãos que fazem parte desse sistema; noções básicas da respiração celular: respiração celular como um processo que envolve transformação de energia e formação de novos materiais no organismo; composição do ar que inspiramos e expiramos; doenças do sistema respiratório e circulatório. Tema 2 – Sexualidade O tema Sexualidade é pleno de significado na vida de todos nós. Na vida dos adolescentes, sobretudo, o tema ganha grande dimensão. A orientação sexual é recomendada pelos PCN como tema transversal às disciplinas escolares. Entretanto, muitas vezes, é o professor de ciências que desencadeia discussões 36 em torno desse tema, em função da natureza de sua disciplina e da proximidade do tema com os conteúdos de Biologia. A abordagem do tema envolve aspectos biológicos, sociais e culturais. Atenção especial deve ser dada a problemas como ‘sexo seguro’ e gravidez não planejada. Aproveitar histórias de vida permite ao educador conhecer o conjunto de ideias que os estudantes trazem do convívio social e possibilita o desencadeamento de discussões sobre os diferentes valores culturais, comportamentais e éticos relativos ao corpo. O estudo da sexualidade humana pode, ainda, se relacionar aos estudos de adaptações reprodutivas dos seres vivos (eixo Ambiente e Vida, tema Evolução dos Seres Vivos) no que se refere, por exemplo, a rituais de corte e cuidados com a prole. Prioridades de aprendizagem Influência dos hormônios no crescimento, amadurecimento sexual durante a puberdade. Possibilidade de gravidez decorrente do ato sexual associada a eventos da ejaculação e do ciclo menstrual, bem como a utilização dos preservativos. Doenças sexualmente transmissíveis e formas de prevenção e valorização do sexo seguro e da gravidez planejada. Ideias prévias O conhecimento que os alunos têm sobre o próprio corpo e aspectos de reprodução e sexualidade é bastante variado, mas, em geral, pouco confiável. É muito comum, por exemplo, a confusão entre período fértil e menstruação. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases próprias da sexualidade, como por exemplo: gametas (óvulo e espermatozóide), testículos, ovários, período fértil, contraceptivos. Ideias-chave Mudanças físicas e psicológicas na adolescência. Cuidados com a saúde; alimentação, exercícios físicos e higiene corporal; sexualidade e reprodução; órgãos do sistema reprodutor masculino e feminino, Gravidez: desenvolvimento fetal e parto; métodos contraceptivos; doenças sexualmente transmissíveis. Tema 3 – Interações do Corpo com Estímulos do Ambiente O tema trata de ideias relacionadas com o que acontece com o organismo humano quando ele reage a alguns tipos de estímulos e mudanças do ambiente. Ele envolve conhecimentos de fisiologia, relativos ao sistema nervoso e órgãos dos sentidos e, ainda, modelos físicos para a luz. 37 O estudo das drogas e seus efeitos no organismo é contexto para o estudo da fisiologia do sistema nervoso. O uso de drogas traz inúmeros transtornos sociais, principalmente na escola, para famílias e órgãos de saúde. Ao contrário do que muitos pensam, a droga não é um problema exclusivo de jovens pobres, delinquentes ou de famílias desestruturadas. Os jovens de classe média, também, podem ser usuários, assim como atuar no tráfico. O envolvimento com as drogas está relacionado a diferentes fatores e motivos: dinheiro, saúde, sexo, desemprego, problemas sociais, curiosidade e vontade de viver novas emoções, entre outros. Muitos são os modelos adotados na sociedade para prevenir o uso de drogas. Alguns usam de artifícios morais, amedrontamento, vigilância, controle, punição, divulgação científica de informações, etc. Atualmente, entre outras abordagens em desenvolvimento, têm se mostrado eficazes aquelas que incentivam jovens a participar de atividades esportivas, culturais e políticas. Enfim, programas que combinam diferentes aspectos, entre os quais os efetivos e outros, voltados para hábitos saudáveis de vida. A escolha do tópico Luz e visão como tópico exemplar dessa temática se justificam por duas razões. Em primeiro lugar, ele tipifica reações do organismo em resposta a estímulos do ambiente e o processamento complexo de informações daí resultante, que nos permite perceber o ambiente de um certo modo. Respostas fisiológicas aos estímulos luminosos são, portanto, decorrentes da existência de estruturas especializadas. Em segundo lugar, o estudo do tópico permite tratar da luz como entidade que se propaga no espaço e como participa do processo de formação de imagens. O modelo de luz e visão - segundo o qual a luz proveniente de fontes luminosas é refletida pelos objetos, penetra em nossa pupila, formando imagem na retina e estimulando processos no cérebro – é fundamental para compreensão dos fenômenos luminosos, dando base para estudos posteriores no ensino médio. Como tema complementar, sugerimos o estudo da propagação e percepção de sons. Prioridades de aprendizagem Além de aspectos de fisiologia humana, ligados ao funcionamento do sistema nervoso, o tema “Drogas e seus Efeitos no Organismo” envolve a dimensão sócio-afetiva ao avaliar riscos na tomada de decisão pessoal e no papel da educação em ciências para informar nossas ações. Pode ser dada especial atenção, no estudo do tema Visão e fenômenos luminosos, a certos aspectos como: a luz é uma entidade que se propaga em linha reta com velocidade elevada, mas finita; que a maior parte dos objetos que nos rodeiam não emite luz própria, absorvem parte da luz que incide sobre eles e refletem outra parte em todas as direções. A parte refletida pelo objeto está relacionada com sua cor e que o enxergamos quando a luz por ele refletida atinge nossos olhos. Ideias prévias As concepções prévias dos estudantes, respaldadas por amplo espectro de pesquisas, indicam a existência de modelos alternativos utilizados por eles para interpretarem fenômenos relacionados à luz e ao processo de visão. Os estudantes costumam usar alguns modelos para explicar a visão de objetos à nossa 38 volta. O primeiro modelo, denominado de “modelo olho”, sustenta a ideia de que o olho é ativo no processo de visão. Segundo esse modelo, a luz não participa do processo de visão, sendo apenas necessário que o ambiente esteja “claro” para que o olho, ao mirar o objeto, seja capaz de enxergá-lo. O segundo modelo, denominado “modelo sol”, destaca a importância da luz vindo da fonte no processo de visão, mas não considera que parte da luz, além de iluminar o objeto, deve ser refletida por ele e penetrar em nossos olhos para que o vejamos. Finalmente, o “modelo físico” ou científico atribui ao olho uma função de receptor da luz refletida pelo objeto. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender: Palavras e frases relativas ao estudo do sistema nervoso e drogas: drogas psicoativas, neurotransmissor, neurônios, concentração de substâncias, efeitos do uso de drogas e efeitos sociais. Palavras e frases próprias relativas ao estudo de visão e fenômenos luminosos: propagação da luz, reflexão da luz, reflexão difusa e reflexão especular, sombra, imagem, cor dos objetos, partes e estruturas do olho, lente convergente. Ideias-chave Tópico As drogas e seus efeitos no sistema nervoso: Corpo humano como sistema em equilíbrio; Estrutura do sistema nervoso; Transmissão de impulsos nervosos; Drogas que alteram o sistema nervoso; Consequências do uso de drogas no convívio social; Composição do álcool: Teor alcoólico de bebidas; Reações no sistema nervoso. Tópico Luz e visão: Modelo atômico-funcional do olho humano; processo de visão ocorre no cérebro; adaptações dos aparelhos visuais de diferentes animais; propagação retilínea da luz e a formação de sombras; reflexão da luz e as cores dos objetos; modelo físico do processo de visão. Eixo Temático III – Construindo Modelos Esse eixo curricular envolve temas que exemplificam como a atividade científica envolve elaboração de modelos, ou seja, representações que fazemos sobre o mundo, de modo a prever e explicar fenômenos. Esses modelos, sempre provisórios, vão sendo revistos e refinados de modo a ajustar-se ao comportamento do mundo natural que pretendem explicar. Os modelos científicos criam entidades (elétrons, genes, galáxias, energia, entre outras) e atribuem propriedades a essas entidades de modo a explicar o funcionamento do mundo natural. Quando tratamos de modelos, é importante estabelecer vínculos entre eles e os fenômenos e os processos que eles pretendem representar. No processo de produção da ciência, o uso de modelos destaca as seguintes características: a ciência combina imaginação, observação e experimentação; as ideias da ciência vão muito além do que é observável; a ciência não apenas descreve os fenômenos, mas produz teorias para explicar fenômenos conhecidos e prever outros ainda não observados; a ciência não é imutável e seus modelos são constantemente revistos e examinados à luz de novas ideias, observações e 39 experimentos; os modelos em ciências constituem um modo organizado e estruturado de compreender a realidade. Um modelo científico, então, não é um sistema de proposições lógicas que se basta em si mesmo. Ele só faz sentido se o compreendermos como uma ferramenta para interpretar o mundo, e para extrair consequências dessa interpretação que possam ser examinadas empiricamente. Rigorosamente todos os tópicos do currículo de ciências envolvem, em maior ou menor medida, a presença de modelos e atividades de modelagem de fenômenos. Os tópicos relacionados a esse eixo são aqueles em que essa construção teórica é mais evidente. Fazem parte deste eixo curricular os seguintes temas: 1. O Mundo Muito Grande 2. O Mundo Muito Pequeno 3. Mecanismos de Herança 4. Processos de Transferência de Energia Tema 1 – O Mundo Muito Grande Esse tema envolve modelos simples para o cosmo, permitindo ao estudante explicar os modelos heliocêntrico e geocêntrico; a esfericidade da Terra; a gravidade como uma força que age a distância, a rotação da Terra e seus movimentos. O movimento da Terra coloca outras questões relacionadas ao movimento dos objetos em sua superfície. Essa é a razão pela qual o tema se desdobra no tópico “Força e Inércia”. Podemos entender a física proposta por Galileu, Newton e outros, como a construção de uma nova física (em oposição à física de Aristóteles) para a Terra em movimento. Ideias prévias Os estudantes acreditam nas posições “em cima” “em baixo”; pensam que a Terra é um disco plano rodeado por céu esférico ou que a Terra é apenas um astro no céu e nada tem a ver com o lugar onde vivemos; outros ainda acreditam que moramos no interior da Terra e não em sua superfície. Quando admitem a esfericidade da Terra, podem ainda não ter compreendido o problema da queda dos corpos. Embora até possam admitir que a Terra se move, têm dificuldade em argumentar a favor dessa ideia. O conceito de força é, muitas vezes, entendido pelos estudantes como uma propriedade dos corpos e não como interação entre corpos. Além disso, os estudantes (e mesmo nós, adultos) costumam pensar que existe sempre uma força na direção do movimento de um corpo (o que nem sempre é verdadeiro) 40 e que uma força resulta em velocidade, e não em aceleração (variação da velocidade) de um corpo. Intuitivamente, estamos mais próximos da física de Aristóteles (do repouso como condição absoluta) do que da física de Galileu e Newton (que introduz a relatividade dos movimentos e o conceito de inércia). Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar e compreender corretamente palavras e frases a ele relacionadas, tais como: gravidade, relatividade de movimento, geocentrismo, heliocentrismo, força e inércia. Ideias-chave Modelos propostos para o cosmo. Noções de força gravitacional como ação a distância e efeitos da gravidade no movimento dos corpos; Evidências da esfericidade da Terra e construção histórica desse modelo de Terra; O Sol como uma estrela e sua relação com outras estrelas no céu; Relatividade de movimentos; Força e Inércia. Tema 2 – O Mundo Muito Pequeno Esse eixo temático aborda estudos sobre a constituição dos materiais. Tais estudos exigem uma maior capacidade do estudante em estabelecer relações entre os fenômenos e seus modelos explicativos. Por esse motivo, os contextos de abordagem são importantes, pois facilitam a construção de relações. Prioridades de aprendizagem Espera-se que os estudantes possam explicar fenômenos macroscópicos – como dissolução, dilatação, difusão, mudanças de estado físico, eletrização e condução elétrica entre outros –, valendo-se de modelos microscópicos. Para isso, é preciso conceber o mundo a partir de entidades submicroscópicas, que têm propriedades distintas dos objetos macroscópicos com os quais lidamos diariamente: átomos e moléculas não dilatam, não têm cor ou cheiro, não apresentam atrito, e assim por diante. Ideias prévias Os estudantes apresentam dificuldades em utilizar de maneira efetiva e significativa modelos microscópicos para interpretar os processos. Geralmente evitam recorrer aos modelos e apenas descrevem o que observam. Atribuem propriedades macroscópicas às partículas, como admitir que o açúcar “desaparece” quando dissolvido em água. Outra ideia é de que as partículas aumentam de tamanho quando o material sofre expansão. Diferentemente, a ciência explica que o que aumenta são os espaços vazios entre elas. 41 Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas a modelos de constituição de materiais, tais como: partículas, movimento térmico, difusão, dilatação térmica, estado de agregação, elétrons, transferências de elétrons, eletrização, entre outras. Ideias-chave Modelo cinético de partículas, aplicado à interpretação da dissolução, do crescimento de cristais, da difusão, das propriedades específicas dos materiais e das reações químicas. Existência de espaço vazio entre as partículas que compõem os materiais, Introdução ao conceito de átomo. Propriedades específicas dos materiais: temperaturas de fusão e de ebulição, condutividade térmica e dilatação. Modelo cinético de partículas aplicado à interpretação da dilatação e das mudanças no estado físico dos materiais. Evidências da existência de carga elétrica nos materiais. Dois tipos de carga elétrica e dois sentidos possíveis para a força eletrostática. Condutores e isolantes elétricos. As partículas que constituem os átomos e como elas se organizam. Tema 3 – Mecanismos de Herança Os conceitos de genética a serem tratados no ensino fundamental buscam promover uma aproximação inicial com algo que seja percebido e vivenciado pelos estudantes, de modo a contribuir para a elaboração da ideia central de herança biológica. Embora complexas, consideramos que estas ideias devem ser introduzidas já no ensino fundamental, pois elas contribuem para a compreensão da diversidade da vida, herança e evolução dos seres vivos. Além disso, os conhecimentos da área da biologia celular e molecular vêm sofrendo um processo de popularização através da mídia escrita e falada, e nossos estudantes precisam estar preparados para uma avaliação crítica dessas informações. Para o desenvolvimento do tema não consideramos necessário um aprofundamento ou detalhamento das estruturas celulares e do material genético. Os estudantes devem reconhecer meiose e mitose como diferentes modos de divisão celular sem, entretanto, um detalhamento desses modelos. Para este nível de ensino, basta compreender que existem células que sofrem divisões conservando o número de cromossomos, e outras que reduzem esse número à metade. Prioridades de aprendizagem As seguintes ideias devem ser apresentadas e discutidas em um nível mais geral e introdutório: diferenciação entre características hereditárias e adquiridas; diferença entre mitose e meiose em relação ao produto final; o papel dos gametas na herança . 42 Ideias prévias É preciso levar em conta que temas de genética e evolução estão presentes no cotidiano dos estudantes, seja em noticiários, filmes, experiências familiares com doenças de origem hereditária ou em programas de TV. Além disso, esses temas são frequentemente associados a ideias e tabus disseminados na sociedade. São comuns, por exemplo, entre os estudantes, as ideias de que “a herança está no sangue” ou de que “o homem dá uma ‘sementinha’ que se transforma em bebê no útero da mãe”. Os estudantes também tendem a explicar a adaptação em termos finalistas. Afirmam, por exemplo, que determinadas estruturas do corpo se desenvolveram para resolver algum problema. É comum ouvirmos dizer que manchas na pele ou algum aspecto da fisionomia de uma criança são decorrentes de uma vontade não atendida durante a gravidez da mãe. É importante, portanto, estar atento a estas e outras concepções, e trabalhar a partir delas. Como professores, temos papel importante no processo ensino-aprendizagem, e não podemos simplesmente desconsiderar essas pré-concepções e apresentar as ideias científicas. O universo dos estudantes precisa ser tomado como ponto de partida para o aprendizado. As suas ideias devem ser entendidas em profundidade e debatidas através de atividades didáticas planejadas. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas com as ideias da genética: reprodução, herança, fenótipo, genótipo, característica herdada, característica adquirida, mitose, meiose, gametas, núcleo celular, cromossomo, variabilidade genética. Ideias-chave Características fenotípicas dos seres vivos e evidências de traços de hereditariedade, diversidade e herança, divisão celular e número de cromossomos, características influenciadas pelo ambiente. Tema 4 – Processos de Transferências de Energia O estudo de energia, já iniciado no eixo “Ambiente e Vida” (Tema Energia nos Ambientes), é aqui retomado para a compreensão de fluxos de energia em equipamentos e circuitos elétricos e em fenômenos térmicos. Essa discussão permite não apenas retomar o conceito científico de energia, assim como também tratar de problemas sociais e ambientais ligados à produção e ao consumo de energia elétrica. 43 Prioridades de aprendizagem O estudo de Energia é aqui retomado procurando-se destacar suas qualidades fundamentais: energia é uma quantidade que se conserva (mantém constante nas transformações), se transforma de um tipo em outro, pode ser transferida de um lugar a outro, pode ser armazenada em alguns sistemas e é degradada na forma de calor no curso das transformações. No ensino fundamental, a ideia de conservação de energia é introduzida, mas uma ênfase maior é dada ao reconhecimento de outras características do conceito, como o entendimento do fluxo de energia entre sistemas e das formas pelas quais a energia é transferida de um lugar a outro. O tópico Calor, temperatura e equilíbrio térmico, apresenta um modelo bastante útil e generalizável para o estudo dos fenômenos térmicos: o calor é uma forma de energia que se transfere de um ponto a outro sempre que houver diferenças de temperatura entre eles. Em geral, o resultado dos fluxos de calor é o aumento de temperatura do corpo que recebe calor e a redução de temperatura do corpo que cede calor. Entretanto, isso nem sempre ocorre: nas mudanças de estado físico, ocorrem fluxos de calor e a temperatura do sistema se mantém estável. Nesse caso, a energia não é utilizada para aumentar a energia das partículas do material, mas para alterar o estado de agregação das partículas. Como visto no tópico Energia nos ambientes, o conceito de energia não é estranho aos estudantes. Entretanto, a concepção de energia na vida cotidiana difere em muitos aspectos do conceito científico de energia. A principal razão é de que a concepção cotidiana de energia é, fundamentalmente, nãoconservativa: energia é um bem que pagamos para consumir e que se acaba depois de certo tempo. Ao contrário disso, a ciência afirma que energia é uma quantidade que se conserva nas transformações, isto é, não aumenta nem diminui. Quanto às ideias dos estudantes sobre calor e temperatura, é comum tratar esses conceitos a partir das sensações térmicas e, assim, muitos estudantes interpretam o frio e o quente como “qualidades opostas do calor”. Entretanto, do ponto de vista físico, não existem duas entidades, calor e frio, como quantidades físicas separadas, mas sensações de quente e frio, que são produzidas por fluxos de calor. Esse é um ponto de conflito entre as concepções prévias dos estudantes e os conhecimentos da física. Do ponto de vista científico, calor é forma de transferência de energia que ocorre entre objetos a diferentes temperaturas. O fluxo de calor entre esses objetos tende a modificar a sua temperatura, conduzindo a uma igualdade final de temperaturas a que denominamos equilíbrio térmico. Linguagem das ciências Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas com as ideias relacionadas com energia nos ambientes como: conservação, armazenamento, transferência e transformação de energia, geradores, dissipação, calor, temperatura, equilíbrio térmico. 44 Ideias-chave Transformações e transferências de energia. Calor como processo de transferência de energia entre sistemas a diferentes temperaturas, transferências de energia em circuitos elétricos simples, geração de energia elétrica, fontes de energia e impactos ambientais associados. Modelo de calor como transferência de energia entre sistemas a diferentes temperaturas; propriedades térmicas dos materiais; interpretação da temperatura e das transferências de calor em termos do modelo cinético de partículas. Eixo Temático IV – Ciências e Tecnologia Torna-se importante discutir com os alunos que o Conhecimento Científico constitui um conhecimento contingente, pois suas preposições ou hipóteses têm a sua veracidade ou falsidade conhecida por meio da experimentação e não apenas pela razão. Compreendendo também que o saber cientifico está sujeito a mudanças e da provisoriedade dos saberes da Ciências. Prioridades de aprendizagem No estudo das Ciências e tecnologias reconheçam: - O papel da ciência e da tecnologia na vida humana - Impactos ambientais causados pela tecnologia, relacionando a reciclagem e a preservação ambiental e extinção de espécies - A utilização da tecnologia nos processos de transformação e transferência de energia Tema – Energia nos ambientes O tema trata da Ciências e tecnologia considerando o conhecimento cientifico e suas aplicações na vida e na sociedade. Desenvolvendo habilidade que possibilita ao aluno a compreensão de que a crescente evolução e utilização de novas tecnologias vêm acarretando profundas mudanças no meio ambiente, nas relações e nos modos de vida das pessoas e que representam desafios para a maioria da população. Ideias Prévias Pensando no papel das ciências e tecnologia na vida cotidiana é que acrescentou-se novo Eixo no CBC Ciência e Tecnologia, afim de que os estudantes compreendam as maneiras como as ciências e tecnologias foram produzidos ao longo da história percebendo a importância da inovações cientificas e tecnológicas para agricultura, transporte , indústria e outros, desenvolvendo posição crítica em relação ao seus malefícios e benefícios. 45 Linguagens das Ciências Nas atividades de estudos desse tema, os alunos terão a oportunidade de pesquisar sobre o uso da tecnologia e seus impactos ambientais, compreendendo a importância da tecnologia para o desenvolvimento da ciência. Ideia Chave Utilizar a tecnologia no processo de tratamento da água e no cultivo do solo, Inovações cientificas e tecnológicas para a agricultura, transporte , industrias desenvolvendo posições críticas em relação aos seus benefícios e malefícios. 46 EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 1 – DIVERSIDADE DA VIDA NOS AMBIENTES CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 1.0. Identificar ambientes brasileiros aquáticos e terrestres, a partir de características de animais e vegetais presentes nesses ambientes. 1. A vida nos ecossistemas brasileiros 1.1. Reconhecer a importância da água, do alimento, da temperatura e da luz nos ambientes. 1.2. Associar as estruturas e comportamentos de adaptação dos seres vivos e as chances de sobrevivência nesses ambientes. É importante que o professor promova discussões com os alunos acerca dos ecossistemas brasileiros, possibilitando-lhes o desenvolvimento de habilidades e de conceitos pertinentes aos temas indicados. Para isso, arredores da escola, jardins, hortas, parques, podem se explorados pelos alunos como espaços de identificação da fauna, flora e dos fatores abióticos que caracterizam estes ambientes etc. O professor poderá também solicitar dos alunos um levantamento com gravuras e imagens de animais e plantas e também pesquisar em livros didáticos suas características. Organizar um mural com todo esse material é uma estratégia para que o aluno possa perceber e reconhecer as diferenças e semelhanças entre os ecossistemas brasileiros e os fatores que determinam essas diferenças. Reconhecer o modo de viver desses seres vivos, sua diversidade e as condições climáticas locais. É um bom momento para que os alunos identifiquem, que nos vários ambientes, encontram-se diversos seres que representam os grandes reinos com suas adaptações o que garante sua sobrevivência. O registro das observações pode ser feito por meio de relatórios com desenhos e fotos de modo a permitir que os alunos façam comparações com seus colegas, de tais registros. A utilização de vídeos sobre o tema, é interessante e atrativo ao proporcionar aos alunos a compreensão das relações existentes entre clima, solo e a diversidade da vida. O trabalho interdisciplinar é sempre recomendável, como por exemplo a Geografia que permite ampliar os conceitos de Biomas, (Agenda 21, Eco 92, Rio+20,) Sustentabilidade, entre outros. O emprego de estratégias como aulas teóricas e experimentais, o site CRV (crv.educação.mg.gov.br), com seus roteiros e módulos didáticos; reportagens educativas, como do Nacional Geographic, Globo Repórter, são boas medidas para promover a aprendizagem dos alunos. O professor poderá ainda trabalhar com o livro didático explorando textos, exercícios de perguntas e respostas, desafios e observações científicas, usando sua criatividade, de acordo com o assunto proposto. É importante que o professor possibilite ao aluno familiarizar-se com a linguagem científica, e o conhecimento científico 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º A/C O Mundo dos Seres Vivos Biosfera Os Seres Vivos e suas Interações Obtenção de energia para a Sobrevivência dos seres I/A/C Adaptação das espécies Biomas brasileiros A/C 47 2.0. Compreender os modos adotados pela Ciência para agrupar os seres vivos. 2.1. Utilizar como características para agrupamento dos seres vivos os seguintes critérios: modo de nutrição, modo de obtenção de oxigênio, modo de reprodução e tipo de sustentação do corpo. 2.Critérios de classificação de seres vivos. 2.2. Ideia geral sobre os grandes reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia e Vírus. 2.3. Reconhecer alguns padrões adaptativos de grandes grupos de seres vivos por meio de exemplares, com ênfase nas relações entre as estruturas adaptativas e suas funções nos modos de vida do ser vivo em seu ambiente. O professor poderá orientar seus alunos a preparem uma coletânea de gravuras, de seres vivos de modo a levá-los a. perceberem as diferenças e semelhanças entre os seres selecionados, utilizando de critérios da classificação, dos seres em Reinos Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia e Vírus. E que estas classificações se baseiam nas características evolutivas das espécies de seres vivos. Sugerimos ao professor aulas com vídeos disponíveis em; http://www.youtube.com/watch?v=q7ycUozsGZY. Em alguns desses vídeos, são destacados aspectos históricos da elaboração dos diferentes sistemas de classificação dos seres vivos, com base nos trabalhos de Aristóteles, Lineu e Darwin. Série Educação Ambiental. Realização: pró art Cine Vídeo São Paulo; Interconnection vídeos educativos. 15min. São apresentados diversos animais, filmados em seu habitat natural, ilustrando o sistema taxonômico que os cientistas usam para classificálos. O professor poderá, também, propor aos alunos a observação e identificação de seres vivos em visita a zoológico, jardins e hortas, cultivo de fungos em laboratório, seguido da produção de relatórios para posterior discussão coletiva sobre o que foi percebido e aprendido. No caso de plantas, pedir que pesquisem duas espécies com nome científico e popular, fotografia, desenho, ou mesmo com exemplar vivo e que apresentem em sala para seus colegas. Para complementar as orientações objetivando o desenvolvimento das habilidades abordadas no CBC, nas aulas teóricas e em experimentos de laboratório, o professor poderá utilizar do site CRV (crv.educação.mg.gov.br), os roteiros e módulos didáticos. Sites:www.youtube.com.br www.saudeanimal.com.br www.discoverybrasil.uol.com.br www.zoologico.sp.gov.br www.fiocruz.com.br Livro: Sobrevivendo à Grande Extinção – Dinossauros – Iris Stern. Filmes: Procurando Nemo e O Som do Trovão. A/C I/A/C Seres Vivos: Diversidade e classificação Características Gerais dos Seres Vivos I/A/C Níveis de organização dos Seres vivos Os Grandes Reinos I/A/C 48 EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 2 – DIVERSIDADE DOS MATERIAIS CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 3.0. Identificar os conhecimentos químicos presentes em atividades do cotidiano 3. Materiais e suas propriedades 3.1. Identificar as propriedades específicas dos materiais, densidade, solubilidade, temperaturas de fusão e ebulição, em situações de reconhecimento de materiais e de processos, separação de misturas e diferenciação entre misturas e substâncias. Os alunos deverão aprender a diferenciar uma substância de uma mistura, por meio de experimentos simples, em sala ou laboratório. É importante que eles identifiquem que as substâncias apresentam fórmulas e nomes, enquanto as misturas são a reunião de duas ou mais substâncias diferentes em um mesmo material ou produto. O professor pode propor aos alunos pesquisar atividades diárias de um dia em que reconheçam o papel que a química desempenha no cotidiano. Sugerir que testem, experimentem receitas, como de pães e bolos, e verifiquem a mistura das substâncias (ingredientes) e os efeitos desse processo Os alunos poderão também ler a composição dos produtos nos rótulos e observar a composição desses e de outros produtos que utilizamos, como xampus, sabonetes, gasolina, sal de cozinha, sucos em geral, etc. As propriedades dos materiais podem ser discutidas, explorando o caso específico de panelas que são feitas de diferentes materiais e que, por isso, são diferentemente utilizadas. Uma panela de pedra, por exemplo, é bastante utilizada para fazer e servir feijoada, enquanto que um simples ovo pode ser rapidamente frito em uma frigideira de alumínio e, de preferência, para não agarrar, que seja recoberta por teflon. É recomendado que os processos de separação de misturas sejam trabalhados por meio de atividades teórico-práticas. Pode-se fazer isso, desafiando os estudantes a encontrar formas de purificar água barrenta até que ela se torne potável, construindo com eles um filtro. Quando possível, vale visitar o centro de tratamento e distribuição de água da cidade e entrevistar os profissionais que aí atuam sobre todo o processo. É importante, para realização de um experimento, que o professor possibilite o levantamento de hipóteses, a experimentação, a observação, e a discussão para chegar a conclusões. A elaboração de relatório faz parte da prática nas aulas de Ciências e deve ser uma aprendizagem incentivada, orientada e garantida pelo professor. Sugerimos que seja feita uma seleção de produtos, como anéis, moedas, borracha, plásticos, para que seja analisado o material utilizado em sua produção, comparando-se as propriedades desse material entre si e com outros. O professor poderá explorar o caso específico de objetos que são produzidos de diferentes materiais conforme a sua utilização. Nos processos de separação de misturas sugerimos que o professor desenvolva, por meio de atividades teórico-prática, por exemplo, separar algumas misturas como limalha de ferro com areia, água com areia e outras mais. Sugerimos a leitura do livro paradidático: Químico em casa de Breno Pannia Espósito, assistir a filmes como X Ciências, Bússola Escolar e Tá chovendo hambúrguer. DA CONSOLIDAÇÃO 7º 8º 9º AI A A/C A Química no Cotidiano Matéria e Suas Propriedades Substâncias e Misturas Separação de Misturas A/C 49 4. Reações químicas: ocorrência, identificação e representação. 4.0. Reconhecer a ocorrência de uma reação química por meio de evidências e da comparação entre sistemas inicial e final. 4.1. Reconhecer a conservação da massa nas reações químicas. O tema permite que o aluno tenha a compreensão da importância da química no seu cotidiano, identificando as reações químicas, suas propriedades e transformações dos reagentes e o produto da reação. Em experimentos simples, desenvolvidos em sala de aula, laboratório ou em outros espaços da escola, o professor pode demonstrar a transformação de algumas reações, como por exemplo, utilizar a equação da fotossíntese e respiração celular para trabalhar a equação química. Pode também usar bolinhas de isopor de cores diferentes, ou outros materiais como tampinhas de garrafa pet, para representar os átomos na equação química. Entre outros exemplos de reação química, temos também o enferrujamento do ferro, a parafina consumida na queima da vela, desprendimento de bolhas de gás ao adicionar açúcar no refrigerante, entre outros exemplos. Todas as observações feitas podem ser registradas em relatório feito pelos alunos. É importante, para a realização de qualquer experimento, que o professor incentive o levantamento de hipótese, a experimentação, a observação, a discussão, o descarte ou confirmação das hipóteses, para que a turma chegue às conclusões esperadas e se construa o conhecimento. O professor não pode se esquecer de que seus alunos trazem conhecimentos prévios e que é preciso transformá-los em conhecimentos científicos. 5.0. Compreender o ar atmosférico como mistura de gases. 5.O ar – propriedades e composição 5.1. Reconhecer a presença de componentes do ar atmosférico em reações químicas como a combustão, fermentação, fotossíntese e respiração celular. 5.2. Reconhecer que o ar exerce pressão em todas as direções nos objetos nele inseridos. 5.3. Explicar fenômenos diversos envolvendo a pressão atmosférica e pressão em líquidos. O professor poderá realizar práticas simples como a experiência da vela: acender uma vela e tampá-la em seguida. Com isso o aluno poderá perceber a importância do gás oxigênio para alimentar a chama da vela e a liberação de gases durante as queimas, reconhecendo assim o papel das plantas no processo de purificação do ar e no processo da fotossíntese. Realizar pesquisas no livro didático, sobre uso da pressão atmosférica no dia a dia. Fazer demonstrações em sala, utilizando, por exemplo, canudinho e um copo de suco, percebe-se que o liquido sobe, porque a pressão interna fica menor que a pressão exercida pela atmosfera. Após o experimento, o aluno poderá fazer os registros por meio de relatório, desenhos, etc. É importante, para a realização de qualquer experimento, que o aluno apresente suas hipóteses,e proponha uma solução para o problema que está sendo investigado. Sugerimos o uso do filme que fala da importância do oxigênio para o corpo humano. Respiração; Os caminhos do ar – Produção: Discovery Channel, 1995 (Superinteressante Coleções; Corpo Humano, v .10. Por meio de práticas simples, é possível provarmos a presença de gases que compõem o ar, sua importância nas combustões, na respiração, na fotossíntese e na pressão do ar. Contudo é importante que o aluno conclua a importância do ar em nosso dia a dia, testando, por exemplo, a pressão atmosférica, com a experiência do canudinho: o líquido sobe, porque a pressão interna fica menor que a pressão exercida pela atmosfera. Reações Químicas I A A I Conservação das massas em uma Reação Química Fotossíntese e respiração I/A/C A/C Ar, Mistura de Gases O Ar, Composição e propriedades I A A C Atmosfera Pressão atmosférica e pressão em líquidos I/A/C I A/C 50 EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 3 – FORMAÇÃO E MANEJO DOS SOLOS CICLOS TÓPICOS HABILIDADES 6.0. Associar a formação dos solos com a ação do intemperismo e dos seres vivos. 6.1. Relacionar a presença de húmus com a fertilidade dos solos. 6. Solos: formação, fertilidade e conservação 6.2. Relacionar as queimadas com a morte dos seres vivos do solo e com a perda de fertilidade. 6.3. Analisar a permeabilidade do solo e as consequências de sua alteração em ambientes naturais ou transformados pelo ser humano. 6.4. Analisar ações humanas ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS O estudo de solos amplia o conhecimento sobre o ambiente, seus problemas e a compreensão de que ambientes diferentes podem possuir elementos comuns. Nas atividades de estudo desse tema, os alunos terão a oportunidade de compreender a constituição dos solos, sua textura, seu nível de permeabilidade, a ação do intemperismo, da presença de microrganismos, a importância da curva de nível nas culturas e outros. O professor poderá programar com maquetes, o estudo comparativo de diferentes tipos de solos, de ambientes de jardins ou hortas com ambientes de parque ou terreno baldio, evidenciando a interferência do ser humano na transformação do solo, como o emprego de técnicas de preparação para o cultivo, controle de erosão, de pragas e manejo de água. É uma boa oportunidade para o professor trabalhar com seus alunos, além da formação e das características do solo, as interações que ocorrem nesse ambiente, como a presença de micro-organismos, de vida vegetal, a situação de degradação e de conservação dos solos; o uso de fertilizantes, compostagem e correção de solos; poluição por agrotóxicos e metais pesados; ciclos de materiais nos ecossistemas; papel dos seres vivos no ciclo de materiais. A sugestão é que o professor realize, junto com sua turma, visita a diversos ambientes e a coleta de diferentes tipos de solo como de jardins, hortas, parques, terrenos baldios etc., discutindo a interferência do ser humano na transformação do solo, como o uso de técnica de preparação para o cultivo, controle de erosão e de pragas e manejo de água. É um bom momento para o professor trabalhar além da formação e características do solo, as interações que ocorrem nesse ambiente como micro-organismos, vida vegetal, degradação, conservação dos solos ,fertilizantes, compostagem e correção de solos; poluição por agrotóxicos e metais pesados; ciclos de materiais nos ecossistemas; papel dos seres vivos no ciclo de materiais. O professor poderá realizar pesquisas de campo, entrevistando agricultores da região para verificar como realizam a conservação do solo e suas práticas agrícolas. É importante que o professor trabalhe o tema de forma interdisciplinar com Geografia. O filme A Vida Secreta das Plantas pode ser usado para ampliar os conceitos dessa unidade. Para complementar as orientações das habilidades abordadas nos CBC, nas aulas teóricas e nos experimentos de laboratório, o professor deverá utilizar sites como CONTEÚDOS O Solo Terrestre e Subsolo INTERMEDIÁRIO 6º 7º I/A A/C I/A A/C I/A A/C I/A A/C I/A A/C DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º Formação do solo Tipos de solo Intemperismo Solo e fertilidade Queimadas e fertilidade Permeabilidade Técnicas de Conservação do Solo - Curva de Nível - Rotação de Cultura - Adubação Verde Erosão do solo 51 e efeitos de intemperismo à erosão do solo. 6.5. Explicar técnicas de conservação dos solos, como plantação em curva de nível, rotação de cultura e de pastagem, correção do solo, adubação verde e outras. CRV (crv.educação.mg.gov.br), reportagens educativas, notícias de jornais, vídeos como os do TV Escola. O professor poderá realizar experimentos em sala com o objetivo de identificar os tipos de solo, permeabilidade e fertilidade. Confeccionar com os alunos uma maquete com diferentes tipos de solo e com as técnicas de conservação (curva de nível, rotação de cultura, adubação verde) e os efeitos causados pela ação das chuvas, explicando a importância do reflorestamento para o meio ambiente. Esse trabalho deve ser exposto na escola, com apresentação dos alunos. Espera-se que os alunos relacionem a cobertura vegetal com a proteção do solo contra a erosão, levando em consideração que a ação erosiva das chuvas é maior em terrenos inclinados. Para isso, é importante que o professor proponha aos alunos ações, como pesquisar sobre erosão, desmatamento e queimadas, entrevistar agricultores ou mesmo agrônomos sobre as práticas de plantio, conservação e recuperação do solo, processo de queimada e desmatamento na região. Como produto desse estudo, é significativo que o professor proponha a seus alunos a elaboração, em grupo, de panfletos e cartilhas sobre as técnicas de plantio e de conservação do solo, sob a orientação de agrônomos ou outros especialista na área, com divulgação desse material produzido junto aos pais e comunidade escolar. I/A A/C EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 4 – DECOMPOSIÇÃO DE MATERIAIS CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 7. Ação de microrganismo s na produção de alguns alimentos 7.0. Relacionar os fatores: presença de ar, luz, calor e umidade com o desenvolvimento de microrganismos, e a ação dos microrganismos com transformações dos alimentos, como produção de pães, coalhadas, iogurte, queijos e outros. Para o desenvolvimento dessa habilidade, pode-se propor aulas práticas, verificando com os alunos que muitos fatores podem alterar a matéria, trazendo malefícios ou benefícios. Essas e outras questões são exemplares para justificar a importância desse tópico de conteúdo no ensino de Ciências. Outro aspecto importante a explicitar é o fato de o tema "Conservação dos Alimentos" ser potencialmente rico para desenvolver o estudo das propriedades dos materiais e de suas transformações, como também para formar comportamento e atitude com relação ao uso adequado dos alimentos. O professor poderá realizar com os alunos uma visita à cozinha, à dispensa da escola, para observar como é feita a conservação dos alimentos, comparando os métodos usados antigamente com os atuais. Entrevistas com merendeiras e nutricionista sobre essa temática, como também a realização de palestras com profissionais da saúde favorecem a formação de conceitos e de atitudes. Boa estratégia é realizar experimentos simples, como, 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º Microrganismos e sua ação nos alimentos Fermentação alcoólica e láctea I/A/C Ação do fermento biológico nos alimentos 52 7.1. Reconhecer, através da comparação entre sistemas, fatores que alteram a rapidez das reações químicas, como: temperatura, superfície de contato e catalisadores orgânicos e inorgânicos. por exemplo, acompanhar a fermentação do pão, do leite dentre outras experiências que demonstrem as reações químicas. I/A/C EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 5 – QUALIDADE DE AGUA QUALIDADE DE VIDA CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 8.0. Identificar em textos e em esquemas a natureza cíclica das transformações da água na natureza. 8.Disponibilida de e qualidade de água 8.1. Reconhecer as mudanças de estado da água em situações reais. 8.2. Associar a importância da água às suas propriedades específicas, como, por exemplo, a presença de água no estado líquido à temperatura ambiente e como solvente. O tema sugere uma abordagem dos aspectos físico-químicos e biológicos da água, em contextos de seu uso e distribuição para a população. Ao abordar o ciclo da água no planeta, o professor poderá promover uma discussão em sala com os alunos sobre as consequências da intervenção humana na qualidade e distribuição da água e sua disponibilidade no ambiente. Nas atividades de estudo desse tema, os estudantes devem compreender a qualidade, tratamento da água e as mudanças dos estados físicos, como por exemplo, solidificação, ebulição, fusão, condensação, vaporização, precipitação, desenvolvendo os experimentos com o professor em sala de aula, laboratório, cozinha da escola, exemplificando esses processos. Visitar o Sistema de Abastecimento de Água de sua cidade, participar de palestras realizadas por profissionais do setor são ações que poderão proporcionar uma melhor compreensão da importância do saneamento básico para a qualidade de vida de uma população. É fundamental que o professor apresente situações-problema para os estudantes discutirem e, só depois, construírem as respostas, sob sua 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º Água A água no Planeta Terra A/C O Ciclo da água na Natureza A/C Mudanças de estado físico da água Propriedades da água Importância e tratamento da água, do solo e esgoto A/C 53 8.3. Reconhecer a importância da água para os seres vivos. 8.4. Descrever as etapas de tratamento, origem (captação), tipo de tratamento, reconhecendo a importância da qualidade da água para consumo humano. orientação teórica. Sugestão de sites: Universidade das Águas: www.uniagua.org.br Agência Nacional das Águas: www.ana.gov.br Movimento de cidadania pelas águas: www.creaes.org.br/movimentocidadaniapelaagua.aspx Livro Paradidático: Água: Vida e Energia de Eloci Peres Rios. Filme: Rango. Práticas para conservação do solo, ar e os problemas na atmosfera A A/C A/C EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 6 – ENERGIA NOS AMBIENTES CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 10.0. Identificar o Sol como fonte básica de energia na Terra, a presença de vegetais no início das teias alimentares. 10. Obtenção de energia pelos seres vivos: fotossíntese, respiração celular e fermentação. 10.1. Relacionar produção de alimento (glicose) pela fotossíntese com transformação de energia luminosa e de transformação de materiais (água, gás carbônico e sais). 10.2. Identificar o alimento como fonte de energia. 10.3. Relacionar respiração e fermentação com processos de obtenção de energia a partir de alimentos. O professor pode propor para turma a realização de alguns experimentos, como envolvendo uma planta em saco plástico transparente, para observar a transpiração do vegetal, explicando a função da água no processo da fotossíntese. A execução de pequenos procedimentos é importante, pois mobiliza a participação dos alunos e serve como exercícios que estimulam a elaboração de hipóteses e a interpretação de dados experimentais. Nessa etapa de ensino, o professor pode também direcionar a discussão para a importância da produção da matéria orgânica pelos organismos autótrofos. Confeccionar cartazes e maquetes sobre cadeias/teias alimentares e o ciclo do carbono permite ao aluno exercitar essas aprendizagens Sugerimos também que os alunos construam mural com cadeias e teias alimentares, utilizando gravuras de revistas, jornais e livros, fazendo uma exposição dos trabalhos na escola. O professor pode propor à turma a realização de experimentos envolvendo os processos de respiração celular e fermentação. É importante, para realização de qualquer experimento, que o professor permita o levantamento de hipótese, a experimentação, a observação, a discussão e a conclusão. Toda prática experimental deverá ser acrescida de relatório científico elaborado pelos alunos. 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º Fonte Natural de Energia A/C Obtenção de energia pelos seres vivos Transformação da energia luminosa Fotossíntese I/A A/C Respiração Fermentação I/A/C Método de conservação de alimentos Cadeia e Teia Alimentar I A A/C 54 EIXO TEMÁTICO I – AMBIENTE E VIDA TEMA 7 – EVOLUÇÃO DOS SERES VIVOS CICLOS TÓPICOS 11. Fósseis como evidências da evolução 12. A Seleção natural HABILIDADES 11.0. Relacionar informações obtidas através do estudo dos fósseis a características da Terra no passado, seus habitantes e ambientes. 12.0. Comparar as explicações de Darwin e Lamarck sobre a evolução. 12.1. Associar processos de seleção natural à evolução dos seres vivos, a ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS O professor pode iniciar a discussão apresentando e lendo um conto de determinada cultura sobre a criação do mundo. Ele pode perguntar se os alunos conhecem outras explicações para a formação do mundo e dos seres vivos. O professor, então, com o auxílio de ilustrações, de reconstrução de ambientes e de seres vivos extintos ou de ecossistemas pré-históricos, poderá solicitar à classe que fale sobre essas figuras e essas etapas da vida no Planeta. Ele poderá abordar esse tema fazendo de forma interdisciplinar com o professor de História. Recomendamos, quando possível, visitas, dirigidas pelo professor, a sítios pré-históricos, a museus de História Natural, análise de pedras cortadas (ardósia, São Tomé e outras) que permitem a visualização de fósseis, construção com os alunos de pequeno museu natural-científico com referências pesquisadas, exploração de filmes, de documentários, vídeos (TV Escola), dentre outras alternativas pedagógicas que possam enriquecer o desenvolvimento dessa unidade que já traz implícita a magia do desconhecido e, por isso, desperta a curiosidade. Como sugestão para o trabalho com as unidades desse eixo, apresentamos filmes como: A origem das espécies de Charles Darwin, a série Jurassic Park e Indiana Jones, A Guerra do Fogo e os livros paradidáticos: A Fascinante Aventura da Vida e A Evolução dos Seres Vivos, de Neide Simões de Mattos e Suzana Facchini Granato.,www.youtube.com.br, dentre outras. É preciso lembrar que a Arte Audiovisual, a Pintura, a Escultura e a Literatura são ricas em obras que exploram essa temática e devem ser trabalhadas também nas aulas de Ciências. O professor pode iniciar o estudo, em uma perspectiva histórica, sobre as teorias evolutivas de Lamarck e Darwin. Esse estudo das teorias evolutivas pode começar com uma aula expositiva em que o professor apresente as ideias desses dois teóricos. Propor aos alunos que analisem casos de adaptação de organismos e que eles formulem dois tipos de explicação, uma inspirada nas ideias de Lamarck e outra nas ideias de Darwin. De posse dessas explicações díspares, o professor deve discutir com os alunos em que elas se distanciam e quais são os critérios que fazem com as ideias darwinianas sejam privilegiadas pelos cientistas, em suas pesquisas sobre a evolução dos seres vivos. A seleção natural pode gerar questionamentos sobre a evolução humana, o professor deve abordar o tema, evidenciando que existem ainda muitas dúvidas sobre esse assunto. Os vestígios de hominídeos são poucos e ainda existem muitas controvérsias CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 7º I/A A/C DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º Evolução dos seres vivos Estudo dos fósseis Seleção natural Teorias de Darwin e Lamarck I/A/C I/A/C 55 partir de descrições de situações reais. 13.0. Compreender o papel da reprodução sexuada na evolução e diversidade das espécies. 13. Adaptações reprodutiva s dos seres vivos 13.1. Diferenciar reprodução sexuada e assexuada. 13.2. Reconhecer diferentes comportamento s de localização e atração de parceiros, compreendendo sua importância evolutiva para a espécie. entre os pesquisadores da área. O professor deve apresentar que, atualmente, diferentes explicações científicas são propostas sobre a evolução humana e que todas têm em comum a afirmação da ancestralidade comum entre símios e humanos. O professor poderá abordar esse tema de forma interdisciplinar com o professor de História. Sugerimos a leitura de textos, de pequenos trechos do Livro: Darwin e o Pensamento Evolucionista - Marco Braga, Andréia Guerra, José Cláudio Rei. O professor poderá trazer, para a sala de aula, exemplares de flores, frutos e sementes e fazer a análise dos mesmos para entender as partes da flor, sua função e o processo de reprodução das plantas. O professor poderá pedir aos alunos exemplares de plantas que se reproduzem assexuadamente como, por exemplo, cebolinha, rosa, violeta etc; e outras que se reproduzem de forma sexuada, como laranja, feijão, abacate e outros Nessa etapa, a exibição de um vídeo sobre micro-organismos (bactérias, fungos e protozoários) pode ser uma estratégia para apresentar as diversas formas de reprodução assexuada. É necessário abordar os diferentes tipos de comportamento apresentados pelos animais. Esse assunto pode ser trabalhado com auxílio de textos, reportagens. As dramatizações podem ser outra forma de evidenciar essas formas de aproximação e conquista dos seres humanos. É um bom momento de trabalhar a sexualidade para evitar o preconceito e a discriminação sexual. Outra forma de trabalhar e sexualidade nesse ano de escolaridade é pedir para os alunos desenharem um menino e uma menina quando nascem e a partir daí construir um diálogo sobre as diferenças entre eles; e também dialogarem sobre meio de propagação das espécies/reprodução e sexualidade. Convidar um profissional da saúde para trabalhar a sexualidade e as transformações do corpo na adolescência, dando ênfase à saúde sexual e aos cuidados com o corpo. Reprodução dos Seres Vivos I/A/C Sexuada Assexuada I/A/C Sexualidade e Vida Adolescência I/A/C Saúde e Sexualidade 56 EIXO TEMÁTICO II – CORPO HUMANO E SAÚDE TEMA 8 – A DINÂMICA DO CORPO CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 14.0. Reconhecer a organização celular como característica fundamental das formas vivas. 14. Sistemas do corpo humano e suas integrações. 14.1. Identificar alguns sistemas ou órgãos do organismo humano em representações figurativas. 14.2. Analisar mecanismos de integração de sistemas em situações cotidianas. 15. Funções de nutriçãono corpo humano 15.0. Reconhecer a importância da passagem de nutrientes e água do tubo digestório para os capilares sanguíneos. O professor poderá trabalhar o conceito de célula como a unidade básica de qualquer ser vivo e possibilitar aos alunos compreender a integridade do corpo, estabelecendo relações entre vários processos vitais. Para melhor compreensão desse tópico, o professor poderá utilizar peças e mapas anatômicos em sala de aula ou no laboratório. Promover discussão em sala com os alunos sobre o funcionamento do corpo e a importância da integração entre os sistemas. Construção de maquete que demonstre a integração dos sistemas com as estruturas anatômicas de cada um. Montar maquetes sobre células, suas organelas e sistemas do corpo humano com material reciclável ou massa de modelar, fazendo exposições dos trabalhos na escola. Sugerimos a análise comparativa do desempenho dos sistemas do corpo humano, durante uma atividade física, como corridas, verificando os sistemas que estão envolvidos, a ação e a reação do sistema nervoso e etc. É importante trabalhar em parceria com professor de Educação Física para auxiliar nas observações dessas ocorrências. É um bom momento para trabalhar as doenças relacionadas aos sistemas, podendo convidar profissionais da saúde para abordagem do assunto na escola. Sugerimos ainda consulta aos sites: www.brasilescola.com/biologia/sistema-respiratorio www.doencasrespiratorias.dgs.pt www.yutube.com/watch?v=NefK1bWzdOl www.yutube.com/watch?v=DG7t_Tvx7-0sistemaurinariowww.ocorpohumano.com.br www.sbn.br/videos/mundo_dos_rins_int.mpg- drauziovarella.com.br Fantastico-Males da Alma - g1.globo.com/fantastico/quadros/males-da-alma/#. O professor poderá trabalhar as funções de vida vegetativa: nutrição, respiração, circulação, através de uma discussão em sala sobre o equilíbrio dinâmico do corpo, como refazer as perdas diárias do organismo e a energia de que necessita para suas atividades vitais. Pesquisar, em livros didáticos e em outras fontes, sobre a importância da água para a regulação da temperatura corporal e eliminação de resíduos através da urina e do suor. É 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º A/C Composição da célula e dos seres vivos Tecido A/C Função de Nutrição Digestão Respiração Tabela Periódica I/A A/C Como funciona a integração dos sistemas Circulação Excreção A/C Integração entre os 57 15.1. Reconhecer a importância do transporte e da absorção dos nutrientes na nutrição humana. importante utilizar vídeos educativos para melhor compressão desses processos, promover palestras com agentes de saúde para desenvolver o assunto abordado. E um bom momento para o professor utilizar o caderno sugerido pela SEE : ‘ Caderno de aulas praticas do E.F. dos anos finais para a sala de aula e laboratório. Sistemas A/C 15.2. Reconhecer que o sangue é composto, principalmente, por água, onde se encontram dissolvidos materiais nutritivos e resíduos metabólicos. I/A/C 15.3. Associar a manutenção das condições internas do corpo com a eliminação de resíduos através da urina e do suor. 16.0. Identificar as doenças humanas comuns veiculadas pela água, solo e ar. 16. Doenças infecciosas parasitárias 16.1. Relacionar os modos de evitar algumas doenças, como verminoses, protozooses e bacterianas com o saneamento ambiental. A/C O professor, além das aulas expositivas, com a utilização de mapas anatômicos, de vídeos, da leitura de textos, poderá realizar pesquisas, juntamente com os alunos, sobre as doenças provocadas pela falta de saneamento, pelo uso de água sem filtragem, pela ingestão de alimentos sem lavar, pela falta de higiene, que ocorrem em sua localidade, associando essa ocorrência à época do ano em que apresentam maior frequência e também às condições ambientais da região. Propor pesquisas no livro didático sobre doenças veiculadas pelo ar, água e solo - agente causador, ciclo biológico, profilaxia. Para melhor abordagem, é importante convidar um profissional da saúde para falar do assunto, através de debates e palestra na escola. O professor poderá construir panfletos informativos para realizar campanhas educativas sobre as doenças vinculadas a água, ar e solo/cuidados e prevenção. Distribuição do material na própria escola. Pesquisar na comunidade local as doenças que mais afetam a população e construir gráficos mostrando essa incidência. Doenças relacionadas com a água, ar e solo Prevenção de doenças infecciosas e parasitárias A A A/C A C 58 EIXO TEMÁTICO II – CORPO HUMANO E SAUDE TEMA 9 – SEXUALIDADE CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 17.0. Reconhecer os fatores de risco associados às doenças circulatórias e formas de prevenção. 17.1. Reconhecer fatores ambientais (fumo e poluição) em doenças do sistema respiratório. 17.2. Identificar hábitos alimentares saudáveis. 17. Saúde preventiva 17.3. Examinar problemas no sistema excretor, formas de tratamento e cuidados de prevenção. 17.4 Relacionar o funcionamento hormonal com o aparecimento de doenças O professor poderá realizar pesquisas com os alunos em livros didáticos, revistas, internet, sobre as doenças que atingem o sistema cardiovascular, associando a ocorrência com o tipo de alimentação, sedentarismo, stress, uso de fumo, álcool e outros. As discussões, com depoimento de pessoas que venceram o vício do cigarro, do álcool e de outras drogas, palestras com profissionais da saúde, a utilização de vídeos, sempre, em todas as práticas sugeridas, ressaltando a importância da prevenção, a prática de hábitos saudáveis e os cuidados com a saúde, são ações importantes para o desenvolvimento das habilidades que compõem essa unidade. Sugerimos ao professor realização de campanhas educativas através de cartazes, de cartilhas e panfletos produzidos pelos alunos, buscando conscientizar a população quanto aos perigos do uso do cigarro tanto para o usuário como para o fumante passivo. Sugerimos pesquisas no site do Instituto Nacional do Câncer www.inca.gov.br, buscando informações sobre os malefícios à saúde causados pelo fumo. Confecção de cartazes que alertem ou façam refletir sobre o uso do cigarro e sobre o quanto o seu uso prejudica a saúde. Trechos dos filmes: Uma Prova de Amor Aos Treze. O professor poderá organizar palestras com nutricionista ou alguém da saúde sobre hábitos alimentares saudáveis que garantem a qualidade de vida das pessoas. Outra atividade prática é analisar com os alunos o cardápio usado pela escola, pesquisando sobre o valor nutritivo dos alimentos e sua adequação a uma alimentação saudável. Vale, como sugestão, promover: - visita à feira local para conhecimento dos alimentos produzidos e mais consumidos na comunidade e, em seguida, com a ajuda do professor, produzir uma tabela contendo o valor calórico e nutritivo desses alimentos; - visita à cantina da escola para análise de alimentos naturais e industrializados, analisando os conservantes químicos utilizados nos alimentos; - elaborar caderno de receitas com alimentos alternativos; - realizar amigo oculto com frutas e, na culminância da brincadeira, apresentar o valor nutritivo da fruta ofertada e uma receita utilizando o alimento; - pesquisar sobre os agrotóxicos e conservantes usados nos alimentos, discutindo os malefícios que causam à saúde humana. 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º A/C Saúde preventiva Doenças Circulatórias/ Prevenção Fatores ambientais que interferem no sistema respiratório/ Fumo e poluição Hábitos alimentares saudáveis A/C A/C I/A/C Sistema excretor e saúde Rins, estrutura e função I/A/C 59 Para trabalhar Sistema Excretor e Saúde, Rins: estrutura e funcionamento, o professor poderá utilizar mapas anatômicos e vídeos sobre o tema para compreensão do funcionamento dos rins e, a partir daí, construir maquete, demonstrando a estrutura dos rins e das vias urinárias. Poderá realizar pesquisas em livros e internet sobre hemodiálise, as doenças relacionadas ao sistema excretor e a importância da água para o bom funcionamento desse sistema. Sugerimos alguns sites para pesquisas: www.youtube.com/watch?v=DG7t_Tvx7-0sistemaurinariowww.ocorpohumano.com.br www.sbn.br/videos/mundo_dos_rins_int.mpg18.0. Identificar os órgãos do sistema reprodutor no corpo humano. 18.1. Diferenciar o sistema reprodutor masculino do feminino em relação aos órgãos e suas funções. 18. Reprodução humana: características e ação hormonal 18.2. Associar mudanças hormonais ao amadurecimento sexual durante a puberdade, surgimento de características sexuais secundárias e possibilidade de gravidez. 18.3. Caracterizar o ciclo menstrual regular; conhecendo sua duração média e os principais eventos durante a ovulação e a menstruação. O professor poderá trabalhar a sexualidade humana com atividades que permitam a identificação e diferenciação dos sistemas reprodutores masculinos e femininos, com cartazes, vídeos, mapas, modelos anatômicos e outros. É essencial a participação dos alunos dessa unidade. Assim, o professor poderá promover discussões sobre alterações físicas e psicológicas típicas do período da puberdade e adolescência, associando-as a mudanças hormonais, caracterização do ciclo menstrual, evidenciando eventos como ovulação e menstruação. É importante atentar para a possibilidade de gravidez precoce e seus riscos para saúde física e mental da mãe adolescente, para a responsabilização do pai adolescente, o conhecimento, a valorização do corpo e a desmistificação de estereótipos. A discussão sobre métodos contraceptivos também tem espaço nessa unidade. Sugerimos uso de maquetes, abordando o tema sexualidade, a realização de oficinas onde o aluno confecciona modelos anatômicos com massas de modelar ou material alternativo, fazendo exposições. O professor pode recolher as perguntas que mais intrigam os seus alunos, e realizar um painel com alguns profissionais da saúde e da educação para discussão e respostas às perguntas. O professor pode dividir a turma em grupos e orientá-los a desenvolver dramatizações de situações relacionadas à sexualidade como: gravidez não planejada, abusos sexuais, virgindade, aborto, e orientação sexual. O professor deve pedir que os alunos tragam de casa calendários para que todos juntos possam acompanhar simulações de ciclos menstruais regulares. A turma deve ser incentivada a ler livros que tenham a temática que envolve essa unidade, como: Menina Mãe de Maria da Glória Cardia de Castro - Editora Moderna, Grávida aos 14 anos? - de Guilia Azevedo - Editora Scipione, Uma argola no umbigo de Alexandre Honrado - Editora Planeta. O professor pode ler trechos e discutir com seus alunos ou então realizar seminários em que os grupos vão ler e se preparar para apresentação dos capítulos do livro A Sexualidade e o Uso de Drogas na Adolescência de Caio Feijó – Editora Novo Século. Proporcionar aos alunos assistir a filmes, como Meninas - de Sandra Werneck, Juno - dirigido por Jason Reitman. A/C Sistema Reprodutor masculino e feminino / Estrutura e função A/C Ação dos hormônios nos caracteres sexuais A/C Gravidez/ Prevenção e cuidados Menstruação Ciclo menstrual I/A/C 60 19. Métodos contraceptivos 19.0. Identificar os principais métodos contraceptivos relacionando-os às doenças sexualmente transmissíveis e à AIDS. O professor poderá proporcionar palestras e debates em salas, com a presença de profissionais da saúde sobre atitudes e comportamentos e métodos contraceptivos. Também é importante desenvolver atividades e pesquisas sobre os diferentes tipos de prevenção à gravidez, à AIDS e às DST, tais como preservativo (camisinha) masculino e feminino, espermicidas, diafragma, anticoncepcionais orais (pílulas) e injetáveis, implantes dérmicos, DIU (dispositivo intrauterino), métodos de verificação da fertilidade (muco cervical, temperatura basal, calendário ou tabelinha), métodos cirúrgicos (laqueadura de tubas uterinas e vasectomia). Sugerimos uma pesquisa de campo na própria comunidade, para conhecer quais métodos contraceptivos e de prevenção às DST são usados pelos jovens, ou se não há uso desses métodos, elaborando gráficos.com os dados coletados. É importante orientar os alunos para a necessidade de procurar serviços especializados em saúde da família para obtenção de informações, caso desejem iniciar sua vida sexual. É importante alertar para o uso correto do preservativo, como método contraceptivo, que evita tanto a gravidez não planejada como as DST. O professor pode em aulas expositivas apresentar os diferentes métodos contraceptivos. É adequado que o professor leve exemplares desses métodos para que os alunos possam manipulá-los. Ainda, na apresentação, é importante que o professor demonstre como é o uso do preservativo masculino e feminino, evidenciando seu uso correto. Sugerimos também a elaboração de panfletos informativos sobre assuntos como métodos contraceptivos, doenças sexualmente transmissíveis, planejamento familiar, aleitamento materno e a importância do pré-natal, para serem distribuídos pelos alunos na escola. Filmes: Juno, Philadelphia - o filme e Anjos do Sol. DST / prevenção Métodos Contraceptivos A/C AIDS/ prevenção Adolescência 20.0. Reconhecer e discutir mudanças físicas e psicológicas na adolescência. 20. Mudanças na adolescência 20.1. Reconhecer e valorizar hábitos de saúde relacionados ä alimentação, exercícios físicos e higiene corporal. O professor poderá dividir a turma em grupos para montagem e apresentação de dramatizações de textos que retratem garotos com mudanças próprias da adolescência, como psicológicas, de humor e de comportamento, em diferentes contextos familiares e na escola, apresentando também as modificações e valores de uma geração para outra. Poderá realizar palestras educativas, teatros, murais etc., sobre fatores relacionados à saúde, como alimentação natural e equilibrada, higiene alimentar e corporal como também a importância das atividades físicas para o indivíduo. Fazer um levantamento das necessidades calóricas que devem ser adquiridas pelo aluno no dia a dia, comparando com as calorias consumidas em uma alimentação mal orientada a base de sanduíches, lanches, refrigerantes, doces. Mudanças físicas e psicológicas A A/C A A/C Alimentação e saúde Higiene corporal I Atividade física 61 EIXO TEMÁTICO II – CORPO HUMANO E SAÚDE TEMA 10 – INTERAÇÃO DO CORPO COM ESTÍMULOS DO AMBIENTE CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 21.0. Compreender a estrutura do sistema nervoso e sensorial 21.1. Explicar a transmissão de impulsos nervosos. 21.2. Relacionar o efeito das drogas com a alteração do funcionamento do sistema nervoso. 21. Drogas e sistema nervoso 21.3. Identificar drogas que alteram o sistema nervoso. 21.4. Avaliar as consequências do uso das drogas no convívio social. O professor poderá promover discussões em sala sobre os efeitos das drogas psicoativas no sistema nervoso, os possíveis fatores que desencadeiam o uso das drogas, as drogas e o limite das ciências, as drogas permitidas (álcool e fumo), os efeitos alarmantes dessas e das demais drogas no organismo. Podem ser utilizados filmes, como: Bicho de Sete Cabeças, Christiane F,Vício Maldito - DaysofWineand Roses, Profissão de Risco, Blow, entre outros. Sugerir a leitura de livros: Que Droga É Essa? Autores Aidan Macfarlane, Magnus Macfarlane, Philip Robson, “Álcool, cigarro e drogas, de Jairo Bouer ; “De repente, pai adolescente”, de Betinha Cordeiro Fernandes (Editora Bagaço). O professor pode ainda montar com seus alunos um mural com cartazes elucidativos sobre o fumo, o álcool e outras drogas. Convidar e entrevistar pessoas especializadas na recuperação de alcoólicos e de outros tipos de toxicômanos, promovendo palestras e debates na escola. Exibir filmes: Uma Onda no Ar ; Obrigada por Fumar, Vídeos: Drogas e Prevenção a Cena e a Reflexão - Antônio Carlos Egypto, Ana Lúcia Ferreira Cavalieri. O professor poderá trabalhar o assunto através de vídeos, reportagens e relatos que tratem do efeito do uso das drogas no organismo. Sugerimos o site http://www.antidrogas.com.br,http://www.monografias.brasilescola.com,e outros, para mostrar aos alunos que as drogas atingem todas as classes sociais, ao contrário do que muitos pensam, a droga não é um problema exclusivo de jovens pobres, delinquentes ou de famílias desestruturadas. Os jovens de classe média, também, podem ser usuários, assim como atuar no tráfico. O envolvimento com as drogas está relacionado a diferentes fatores e motivos: dinheiro saúde, sexo, desemprego, problemas sociais, curiosidades e outros. Uma das formas mais eficazes usadas para a prevenção das drogas é incentivar os jovens a participar de atividades esportivas, culturais, políticas. O professor de Ciências, junto com o professor de Matemática, pode promover a análise de tabelas, e gráficos, com professor de Educação Física, promover torneios, com professores de Ensino Religioso, Língua Portuguesa e História, promover palestras, debates e teatros que possibilitem conscientizar os alunos sobre as consequências das drogas no convívio escolar, familiar e social. 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º I/A/C I/A/C Sistema Nervoso/Estrutu ra e função A/C Neurônios Impulsos Nervosos A/C Alterações no funcionamento sistema nervoso Drogas/ Consequências Sentidos A/C 62 22.0. Associar a formação de sombras com a propagação retilínea da luz. 22. Luz e visão 22.1. Associar a reflexão da luz com as cores dos objetos e com a formação de imagens em espelhos. 22.2. Analisar o processo de visão como resultado da reflexão da luz pelos objetos, da ação da retina quando estimulada por luz, e do processamento e coordenação das informações pelo cérebro. 23.0. Identificar a presença de vibração em fenômenos de produção de sons. 23. Produção e percepção de sons. 23.1. Utilizar o modelo ondulatório para descrever a propagação de sons. 23.2. Reconhecer as qualidades dos sons (altura, intensidade e timbre) e associá-las a características do modelo ondulatório I/A/C Luz O professor poderá realizar experimentos que possibilitem aos alunos a compreensão das reações dos organismos em respostas a estímulos do ambiente e do processamento complexo das informações, dando ao indivíduo a capacidade de perceber o ambiente. O modelo luz e visão poderá ser explicado aos alunos de forma prática, em experimentos na sala, no laboratório, com “olhos de boi” e também, através das aulas que estão no site http://fisicaolhohumanond.blogspot.com.br, mostrando como a luz proveniente de fontes luminosas é refletida pelos objetos, penetra em nossa pupila, formando imagens na retina e estimulando o processo no cérebro que é fundamental para a compreensão dos fenômenos luminosos. Propagação da luz I/A/C Sombras Espelhos Lentes Visão I/A O professor poderá possibilitar ao aluno percepção de que vivemos rodeados de ondas sonoras, luminosas, de rádio, dentre outras. Sugerimos o site (http://blogdefisica2010.blogspot.com.br/2010/04/blog-post_15.html),que explica o funcionamento do ouvido e a relação com as ondas sonoras e como essa relação nos permite assistir à TV, ouvir rádio, aquecer um alimento no forno micro-ondas, utilizar o celular e outros. O professor pode também fazer experimentos em sala com o objetivo de verificar os diferentes meios de propagação do som, para isso, poderá fazer uso do site: (http://www.ensinodefisica.net/2_Atividades/anee_Ondas_Sonoras.pdf,) fazendo com que o aluno perceba a qualidade dos sons como, por exemplo, quando uma orquestra toca, distinguindo a variedade de sons e suas características como a intensidade, altura, e timbre que podem ser percebidas pela audição. Através de mapas anatômicos o professor pode trabalhar as estruturas do ouvido e o seu funcionamento. Realizar pesquisas sobre a frequência do som sensível ao ouvido humano e os fatores externos que ocasionam as perdas auditivas. Os professores de Ciências e Educação Física podem trabalhar de forma articulada, discutindo com os alunos, nesse momento, a utilização A/C Som e Ondas Propagação do som Qualidades do som Modelo Ondulatório I/A/C I/A/C FenômenosOnd ulatório/ Reflexão e Refração Cores dos Objetos I/A/C 63 (frequência, amplitude e forma de onda); adequada dos aparelhos eletrônicos. Formação de imagens Audição 23.3. Descrever estruturas e funcionamento do ouvido humano. Estrutura e funcionamento do ouvido I/A/C Audição e saúde 23.4. Discutir o problema de perdas auditivas relacionadas à exposição a ruídos. I/A/C EIXO TEMÁTICO III: CONSTRUINDO MODELOS TEMA: 11. O MUNDO MUITO GRANDE CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 24.0. Compreender que vivemos na superfície de uma Terra que é esférica e se situa no espaço. 24. A Terra no espaço 24.1. Reconhecer a força gravitacional como causa da queda dos objetos abandonados nas proximidades da superfície da Terra em direção ao seu centro. 24.2. Diferenciar os modelos geocêntrico e heliocêntrico do Universo e reconhecê-los como modelos criados a partir de referenciais diferentes. O professor poderá confeccionar com os alunos um modelo de globo terrestre, com material alternativo, para demonstrar que vivemos na superfície de um planeta que é esférico e se situa no espaço. Com uma lanterna acesa fazer demonstrações dos movimentos que a Terra faz em torno Sol, com os registros das observações feitas pelos alunos. Utilizar textos históricos, relatando como os antigos concluíram que a Terra é esférica e usar modelo do globo terrestre para explicar a formação dos dias e noites, as fases da lua e as estações do ano. As aulas podem ser preparadas com consultas aos sites: http://historiaoitavo.blogs.sapo.pt/13863.html, http://www.planetseed.com/pt-br/sciencelanding/ar-e-espaco http://fisicaprofneivaldolucio.blogspot.com.br/2009/10/aula-11-lei-dagravitacao-universal-de.html http://www.pascal.com.br/wpcontent/uploads/2012/03/caderno_de_exercicios_cinematica.pdf). Livros: Os segredos do universo - Paulo Sérgio Bretones. Os segredos do sistema solar - Paulo Sérgio Bretones. A Terra no universo 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º A/C Força gravitacional Sistema Solar Modelo Geocêntrico e Heliocêntrico I/A/C A terra e a Lua Fases da Lua I I/A/C Noção de Peso dos Objetos 64 24.3. Explicar as evidências e argumentos usados por Galileu a favor do heliocentrismo (noção de inércia e observações ao telescópio da aparência da Lua, fases do planeta Vênus e satélites de Júpiter). 25.0. Compreender inércia como tendência dos corpos em prosseguir em movimento em linha reta e velocidade constante ou em repouso. 25. Força e inércia 25.1. Identificar força enquanto ação externa capaz de modificar o estado de repouso ou movimento dos corpos. Fatores que Influenciam o Peso. Nesse tópico, o professor poderá discutir com os alunos sobre a inércia e que por causa dela existe uma tendência de os corpos prosseguirem em movimento, em linha reta e velocidade constante ou de permanecerem em repouso se já exibem essa condição inicial. Para tanto o professor pode recorrer ao site (http://marista.edu.br/piox/files/2010/05/leis-de-newton.pdf),que disponibiliza atividades que vão contribuir para o desenvolvimento das aulas. O professor poderá preparar experimentos retirados desse site (http://www.cienciatube.com/2012/09/experimentos-defisica.html) para que os alunos identifiquem a força, como sendo toda ação externa capaz de modificar o estado de repouso ou as características que definem, num dado instante, o movimento de um corpo (velocidade, direção e sentido). Desenvolver nos alunos a compreensão para utilizar os conceitos de força e inércia, em um dado conjunto de situações, façam experimentos e discussões sobre o assunto, mediante fotos, vídeos ou ilustrações que podem servir de contextos para que o professor apresente e compartilhe com os estudantes o significado dos conceitos de força e inércia. O professor poderá pedir aos alunos para observar os corpos que estão parados ou os que estão em movimento, lembrando que os carros se movimentam nas ruas, barcos deslocam-se nos rios e nos mares, pássaros voam, pessoas circulam nos locais de trabalho, nas ruas e que, na natureza, nenhum corpo é totalmente imóvel. Para verificar se um corpo está ou não em movimento, é preciso ver se a sua posição muda em relação a outros corpos que o rodeiam. Quando um corpo se move, ele ocupa sucessivamente diversas posições. Através de situações práticas do cotidiano, o professor poderá abordar esse assunto e também utilizar pesquisas na internet: http://www.youtube.com/watch?v=NVbptS5gYfA, http://www.professorgomes.com.br/arquivos/Leis%20de%20Newton %20e%20Suas%20Aplicacoes.pdf), em livros e em outros instrumentos de consulta. I/A/C I/A/C Força e sua medida Inércia Repouso Movimento Atrito Leis de Newton I/A/C 65 EIXO TEMÁTICO III: CONSTRUINDO MODELOS TEMA: 11. O MUNDO MUITO PEQUENO CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 26.0. Relacionar os estados físicos da matéria ao modelo cinético molecular: movimento, distância e organização das partículas. 26. Modelo cinético molecular 26.1. Reconhecer os seguintes aspectos do modelo de partículas e utilizá-los para interpretar fenômenos: a matéria é feita de muitas partículas e espaço vazio entre elas; as partículas estão em constante movimento em todas as direções; as partículas interagem umas com as outras. 26.2. Explicar fenômenos diversos: como dissolução, crescimento dos cristais, difusão, transferências de calor, dilatação e mudanças de estados físicos, usando o modelo cinético de partículas. 27. O comportamento elétrico da matéria 27.0. Interpretar carga elétrica como propriedade essencial de partículas que compõem a matéria (elétrons e prótons). 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º I/A/C Modelo Cinético Através de experimentos em sala e no laboratório, o professor poderá trabalhar os estados físicos da matéria, com exemplo de materiais no estado sólido, líquido e gasoso. Discutir com os alunos a constituição da matéria, desde o átomo até as moléculas. O professor pode preparar suas aulas utilizando o Livro Didático, os vídeos do TV Escola, os materiais da Biblioteca e pesquisando sites como: http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/documentos/md/ef/ciencias/20 10-08/md-ef-ci-44.pdf http://www.bioblogbrasil.com.br/wp-content/uploads/2012/04/modelocinetico-molecular.pdf http://www.slideshare.net/claudiarocosta/cronograma-interveno-hist-9ano-ciencias entre outros. Molecular Estados físicos da matéria Átomo/ estrutura I/A/C Modelos atômicos Molécula Eletrosfera e Níveis Energéticos I/A/C O professor poderá realizar com os alunos atividades que possam ajudálos a compreender fenômenos macroscópicos – como dissolução, dilatação, difusão, mudanças de estado físico, podendo participar de experimentos em que aconteçam, solidificação, ebulição condensação e outros como, eletrização e condução elétrica entre outros. Partículas do átomo I/A/C Prótons e elétrons 66 27.1. Interpretar fenômenos eletrostáticos simples como resultado de transferência de elétrons entre materiais. 28.0. Identificar e caracterizar as partículas constituintes do átomo e sua organização. 28.1. Reconhecer elementos químicos como constituintes básicos dos materiais. 28. Introdução ao conceito de átomo 28.2. Identificar, por meio de consulta à tabela periódica, elementos químicos e seus respectivos números atômicos e número de massa. 28.3. Explicar as diferenças entre condutores e isolantes elétricos como resultado da mobilidade de cargas elétricas nos condutores (elétrons livres nos metais e íons em solução). Sugerimos sites como: http://exercicios.brasilescola.com/quimica/exercicios-sobre-particulas-umatomo.htm http://tecciencia.ufba.br/o-atomo/atividades. Nas atividades de estudo dos conteúdos relativos a esse tópico, os estudantes devem ter oportunidades de utilizar corretamente e compreender palavras e frases relacionadas a modelos de constituição de materiais, tais como: partículas, movimento térmico, difusão, dilatação térmica, estado de agregação, elétrons, transferências de elétrons, eletrização, entre outras. Sugerimos também experimentos simples que poderão ser feitos em sala como, por exemplo, a comprovação da eletrização realizada com um pente de cabelo e papel picado; produção de corrente elétrica utilizando pilhas, lâmpadas, fios e outros. Sugerimos também a leitura do livro ou de trechos de: Viagem ao interior da matéria - Valdir Monatanari. I/A/C I/A/C O professor deve disponibilizar atividades que ajudem os alunos a compreender que átomo tem um núcleo composto por partículas que são prótons, nêutrons e uma região chamada eletrosfera que contém outras partículas, os elétrons. A ideia de átomo pode ser compreendida e desenvolvida através de experimentos, atividades, pesquisas em sites como: http://atividadesrespondidas.blogspot.com.br/2012/07/cienciass-9ano-atividades-e-respostas http://www.youtube.com/watch?v=YoNpHYolwLg,http://www.youtube.com/ watch?v=gPgUGPXsO1I vídeos do acervo TV Escola e retirados na internet. Para a visualização da relação dos elementos químicos, o professor deve instigar seus alunos a compreender e utilizar a tabela periódica,associando esses elementos aos símbolos, números atômicos e número de massa. É importante também possibilitar aos alunos compreender a organização da tabela periódica, que se processa a partir de uma ordem crescente de números atômicos que identificam elementos que têm propriedades químicas e físicas: cada elemento apresenta o seu número específico. Todo aluno deve ter sempre em mão a sua tabela periódica, para consulta, quando necessário. Partículas do átomo Prótons e elétrons I/A/C Elemento químico e sua classificação periódica I/A/C Eletrosfera e níveis energéticos Eletricidade Carga elétrica Corrente elétrica I/A/C 67 EIXO TEMÁTICO III – CONSTRUINDO MODELOS TEMA 13 – MECANISMO DE HERANÇA CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 29.0. Compreender que o meio ambiente pode alterar o fenótipo de um indivíduo. 29.1. Associar o processo da hereditariedade com a transmissão de características de pais para seus filhos. 29. Características herdadas e as influênciasdo ambiente. 29.2. Analisar o trabalho de Mendel, sobre a transmissão dos caracteres hereditários e a possibilidade de sua manifestação em gerações alternadas (1ª Lei de Mendel). O professor poderá propor discussões em sala com os alunos sobre a constituição genética do indivíduo e como o ambiente interfere na manifestação dessas características. Elaborar a árvore genealógica é um bom começo para discutir as marcas físicas da hereditariedade presentes em cada aluno, fazendo com que os alunos discutam entre si essas marcas. Sugerimos, para tornar as aulas mais significativas, a utilização de vídeos e de sites como: http://www.youtube.com/watch?v=wS7Ssf35waU&list=PLACB1C1F7FF31 1F5E http://www.youtube.com/watch?v=HfpNXRv6kbs, http://www.youtube.com/watch?v=gyGWN_Vk2ps O professor deve promover discussões com os alunos e o levantamento de hipóteses sobre a origem de suas características físicas e/ou comportamentais compartilhadas ou não com seus familiares. Tendo como base para estas explicações os estudos realizados por Gregor Mendel, o professor deve introduzir a ideia de uma herança genética. É importante que, para o desenvolvimento dessas habilidades, os alunos realizem atividades que os aproximem das ideias iniciais da genética e da evolução, como, por exemplo, a experiência que Mendel realizou com ervilhas, a partir de linhagens diferentes. Essas ideias são importantes para a compreensão de conceitos, como: - diversidade da vida e herança biológica, - identificação da relação entre o núcleo celular e o material hereditário, - associação do processo da hereditariedade com a transmissão de características de pais para filhos, - compreensão da importância do ambiente na manifestação das características genéticas, - o conhecimento das principais inovações biotecnológicas e o desenvolvimento de uma postura de avaliação crítica dessas tecnologias. Sugestões de atividades que facilitarão o entendimento dos alunos podem ser encontradas em: http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/documentos/md/ef/ciencias/20 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º I/A/C I/A/C Hereditariedade Genótipo Fenótipo Genética Leis de Mendel Transmissão dos Caracteres hereditários I/A/C 68 10-08/md-ef-ci-62.pdf http://jucienebertoldo.wordpress.com/category/atividades-de-ciencias-ef. Também a leitura do livro ou de trechos de DNA e Engenharia Genética Breno Pannia Espósito, como também assistir a filmes, como: Gattaca - Experiência Genética, são ações que ampliam essas aprendizagens. EIXO TEMÁTICO III:CONSTRUINDO MODELOS TEMA: 14. PROCESSOS DE TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA CICLOS TÓPICOS HABILIDADES ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS CONTEÚDOS INTERMEDIÁRIO 6º 30.0. Descrever o funcionamento de usinas hidro e termoelétricas em termos de transformações e transferências de energia. 30. Produção de energia elétrica: custos ambientais e alternativas 30.1. Discutir e comparar impactos ambientais de usinas geradoras de energia elétrica. 30.2. Associar impactos ambientais ao uso intensivo de energia e examinar alternativas energéticas disponíveis. O professor poderá realizar discussões, em sala, sobre a importância da energia na vida das pessoas e conhecimento de seu processo de produção. Conhecer as formas de produção de energia torna-se significativo quando associado à ideia de transformação e de transferência de energia. É importante direcionar a compreensão dos alunos, para as ações humanas no processo de produção de energia, considerando que o homem tem, como responsabilidade, a preservação e a conservação ambiental. É importante refletir com os alunos sobre ageração de energia, no mundo, que está resumida, em sua grande maioria, às fontes tradicionais como petróleo, carvão mineral e gás natural. Tais fontes são poluentes e não renováveis e seu emprego é discutível. Há controvérsias sobre o tempo da duração dos combustíveis fósseis. Devido as energias limpas e renováveis como biomassa, energia hidroelétrica, energia eólica e energia maremotriz e sanções como as do Protocolo de Quioto, que cobra de países industriais um nível menor de emissões de poluentes (CO2) na atmosfera, as energias alternativas se tornam um novo modelo de produção de energias econômicas e saudáveis para o meio ambiente. Fontes de energias renováveis Energia renovável é aquela originária de fontes naturais que possuem a capacidade de regeneração (renovação), ou seja, não se esgotam. Exemplos Como exemplos de energia renovável, podemos citar: energia solar, energia eólica (dos ventos), energia hidráulica (dos rios), biomassa (matéria orgânica), geotérmica (calor interno da Terra) e mareomotriz (das ondas de mares e oceanos). 7º DA CONSOLIDAÇÃO 8º 9º I/A A/C I/A A/C I/A A/C Energia elétrica Usinas Hidro e termoelétricas Transformações e transferências de energia Formas alternativas de energia. Produção de energia e Impacto Ambiental 69 Vantagens do uso Ao contrário dos combustíveis não renováveis (como os de origem fóssil, por exemplo), as fontes de energias renováveis, no geral, causam um pequeno impacto (poluição, desmatamento) ao meio ambiente. Portanto, são alternativas ao sistema energético tradicional, principalmente numa situação de luta contra a poluição atmosférica e o aquecimento global. Sugerimos pesquisas em livros, internet, reportagens em jornais e revistas e outros meios sobre: Formas de energia, histórias de transformações e transferências de energia, energia cinética e energia potencial gravitacional, transformações e transferências de energia em processos mecânicos, transformações de energia em usina hidrelétrica. Impactos ambientais decorrentes do uso intensivo de energia, fontes alternativas de energia, uso racional de energia elétrica também são temas importantes para pesquisa e discussão com a turma. O professor pode proporcionar aos alunos oportunidade de entrevista e de palestras com profissionais do serviço público ligados a esse setor, para que os alunos tenham a possibilidade de discutir sobre o uso responsável da energia. Outras sugestões de atividades podem ser extraídas em sites como: http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/minicursos/ciencias/cap_proce ssos.htm 31.0. Diferenciar calor e temperatura e estabelecer relação entre esses conceitos. 31. Temperatura, calor e.equilíbrio térmico 31.1. Explicar a ocorrência de equilíbrio térmico como resultado de transferências de calor. 31.2. Identificar materiais como bons e maus condutores de calor na análise de situações práticas e experimentais. 31.3. Identificar algumas propriedades térmicas da água e sua importância na regulação do clima e da temperatura corporal. O professor poderá desenvolver aulas experimentais para que o aluno perceba as sensações de quente e frio e diferencie calor e temperatura, utilizando textos e atividades que discutam o conceito de equilíbrio térmico, possibilitando a compreensão de que só há transmissão de calor entre sistemas ou corpos que estão em diferentes temperaturas. Quando há diferença de temperatura entre sistemas ou corpos em “comunicação”, estabelecem-se diversos processos de transferência de energia, até que se tenha atingido uma mesma temperatura. Após esse “equilíbrio térmico”, cessam-se a transmissão de calor e os efeitos por ela provocados. Sugestão de atividades, livros e sites: http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/documentos/md/ef/ciencias/20 10-08/md-ef-ci-49.pdf, http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/index.aspx?ID_OBJETO=4271 0&tipo=ob&cp=996633&cb=&n1=&n2=Roteiros%20de%20Atividades&n3 =Fundamental%20%206%C2%BA%20ao%209%C2%BA&n4=Ci%C3%AAncias&b=s,http://tc etpipe.blogspot.com.br/2012/10/exercicios.html http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol9/Num2/a09.pdf Pode-se trabalhar o equilíbrio, calor e temperatura juntamente com o professor de Educação Física, relacionando corpo com atividades físicas e gasto de energia e temperatura corporal. I/A/C Calor I/A/C Propagação e condução do calor Temperatura I/A/C Sensação Térmica I A/C 70 32.0. Reconhecer circuitos elétricos simples, identificando o que é necessário para que a corrente elétrica se estabeleça num circuito. 32.1. Compreender as instalações elétricas de nossas casas como um grande circuito, identificando os principais dispositivos elétricos utilizados. 32. Eletricidade em nossas casas 32.2. Reconhecer o significado da potência de aparelhos elétricos em situações práticas envolvendo avaliação de consumo de energia elétrica. O professor poderá desenvolver atividades que possibilitem aos alunos: - compreender as instalações elétricas de nossas casas como um grande circuito, identificando os principais dispositivos elétricos utilizados, - reconhecer o significado da potência de aparelhos elétricos em situações práticas, envolvendo avaliação de consumo de energia elétrica, - reconhecer o risco de choques elétricos no corpo humano, identificando materiais condutores e isolantes e como utilizá-los com segurança. O estudo dos circuitos é importante para que os alunos entendam que a corrente elétrica não é consumida. A apresentação dos circuitos elétricos como um caminho fechado entre uma fonte e um consumidor de energia destaca as transferências de energia nesse circuito. O professor pode mostrar aos alunos o funcionamento de uma lâmpada incandescente para que eles compreendam que para uma lâmpada funcionar, é necessário que haja um caminho metálico para a circulação da corrente elétrica. Pode tomar como referência circuitos simples compostos por pilhas, fios e lâmpadas, que podem ser manipulados pelos estudantes. Podem ser estudados os seguintes assuntos: -lâmpadas elétricas incandescentes; -estrutura e funcionamento e gasto de energia, circuito elétrico simples; -ligando lâmpada em um circuito, interruptores, fusíveis e curto circuito; -cuidados e riscos no uso da eletricidade, uso racional e desperdício de energia: medida do consumo de energia elétrica. O professor poderá utilizar uma conta de luz, para análise do consumo, especificando as alternativas usadas para diminuir o consumo de energia. É um bom momento para abordar o horário de verão, as vantagens e desvantagem dessa estação sobre os gastos com energia. Pesquisar em livros sobre o choque elétrico, que é o efeito que se manifesta no organismo humano quando é percorrido por uma corrente elétrica “a intensidade de corrente que pode começar a causar efeitos indesejáveis ao organismo humano”. É válido para que comportamentos cuidadosos e preventivos sejam construídos. O professor pode ainda, orientar seus alunos para pesquisar em livros, revistas, jornais, internet, sobre o que pode ser feito para prevenção de choques elétricos, apresentar e testar com os alunos materiais isolantes de eletricidade e condutores como: ferros, vidros, borrachas e outros. Sugestão de sites e atividades: http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/documentos/md/ef/ciencias/20 10-08/md-ef-ci59.pdf,,http://aprendendocienciasfundamental.blogspot.com.br/2012/04/9ano-atividade-da-eletricidade-em.html http://blogs.ua.pt/energizate/?page_id=83,http://revistaescola.abril.com.br/ fundamental-1/como-energia-eletrica-chega-nossas-casas-690661.shtml I/A/C I/A/C Carga elétrica Circuito elétrico Resistência elétrica Corrente elétrica Potência elétrica Choques elétricos/ prevenção Isolantes térmicos ‘ I/A/C 71 33.0. Identificar fluxos de energia entre os organismos e o ambiente: energia proveniente dos alimentos, energia gasta no metabolismo, calor dissipado no ambiente e trabalho realizado. 33. Regulação de temperatura nos seres vivos 33.1. Identificar alterações no corpo de aves e mamíferos que permitem manter a temperatura corporal em diferentes condições de temperatura ambiente. O professor poderá realizar experimentos que proporcionem aos estudantes a compreensão de que seja calor, temperatura e equilíbrio térmico. O professor pode propor aos alunos pesquisar sobre os processos de transferência de energia entre sistemas, as diferentes temperaturas dos corpos, transferências de energia em circuitos elétricos simples, geração de energia elétrica, fontes de energia e impactos ambientais. Sugestão de sites: http://www.slideshare.net/nunocorreia/bg27-regulao-nos-seres-vivostermorregulaoexerccios,http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula =20816. http://biotic.no.sapo.pt/u3s1t3_1.html, Para esse trabalho, o professor pode também usar livros didáticos e textos de enciclopédias e de revistas científicas para complementar as orientações que os conteúdos que favorecem o desenvolvimento dessas habilidades requerem, tanto nas aulas teóricas como nos experimentos de laboratório. O professor pode, para enriquecer as aulas desse tópico, utilizar vídeos do TV Escola, roteiros, módulos didáticos do site CRV (crv.educação.mg.gov.br); reportagens educativas do Nacional Geographic, do Fantástico, do Globo Repórter (globotv.globo.com, g1.globo.com/fantástico, www.youtube.com.br). I/A A/C Fluxos de energia entre os seres vivose o meio ambiente Fontes de energia Temperatura I/A/C EIXO TEMÁTICO IV – CIÊNCIAS E TECNOLOGIA TEMA 16 – ENERGIA NOS AMBIENTES CICLOS TÓPICOS HABILIDADES 34.0. Compreender a ética que monitora a produção do conhecimento científico. 34. Ciência e Tecnologia 34.1. Considerar o impacto do progresso pelo conhecimento científico e suas aplicações na vida, na sociedade e na cultura de cada pessoa. ORIENTAÇÕES PEDAGÓGICAS Para introduzir esse tema é necessário realizar discussões, em sala, com os alunos sobre a ética e o conhecimento técnico-científico Para isso, pode sugerir a utilização de reportagens, pesquisas, análise de ambientes próximo da escola, para que, juntos, professor e alunos, possam refletir, de acordo com a “realidade”, se a ética está presente no meio em que vivem. O professor poderá levar, para a sala de aula, textos reflexivos sobre a atual revolução tecnológica, suas mudanças na economia, na cultura e os impactos causados na sociedade, uma vez que, vivemos em uma sociedade do conhecimento. CONTEÚDOS Saber Científico: Mudanças e permanências do saber científico INTERMEDIÁRIO DA CONSOLIDAÇÃO 6º 7º 8º I A C 9º Produção de CC e suas implicações para a 72 34.2. Compreender que o saber científico está sujeito a mudanças. 34.3. Conhecer a natureza da ciência entendendo como os conhecimentos são produzidos e suas implicações para a humanidade e o meio ambiente. 34.4. Perceber o papel das ciências e das tecnologias na vida cotidiana, compreendendo a maneira como as ciências e as tecnologias foram produzidas ao longo da história. 34.5. Reconhecer a importância das inovações científico-tecnológicas para a agricultura, transporte/ trânsito e indústria, desenvolvendo posição crítica em relação aos seus benefícios e malefícios. 34.6. Identificar os recursos tecnológicos utilizados no tratamento da água e no cultivo do solo. 34.7. Reconhecer que é possível utilizar a energia encontrada na natureza. 34.8. Compreender informações básicas sobre clonagem e transgênicos, considerando implicações Sugerimos os sites para consulta: www.portal.mec.gov.br www.grupoa.com.br, e os filmes: A Ilha - de Michael Bay,A Coragem de uma Raça - dirigido por Shohei Imamura, Torna-se importante discutir com os alunos que o Conhecimento Científico constitui um conhecimento contingente, pois suas preposições ou hipóteses têm a sua veracidade ou falsidade conhecida através da experimentação e não apenas pela razão, como ocorre no conhecimento filosófico. É sistemático, já que se trata de um saber ordenado logicamente, formando um sistema de ideias (teoria) e não conhecimentos dispersos e desconexos. Possui a característica da verificabilidade, a tal ponto que as afirmações (hipóteses) que não podem ser comprovadas não pertencem ao âmbito da ciência. Constitui-se em conhecimento falível, em virtude de não ser definitivo e, por este motivo, é aproximadamente exato: novas proposições e o desenvolvimento de técnicas podem reformular o acervo de teoria existente. O conhecimento é fluente. “A investigação científica se inicia quando se descobre que os conhecimentos existentes, originários quer das crenças do senso comum, das religiões ou da mitologia, quer das teorias filosóficas ou científicas, são insuficientes e imponentes para explicar os problemas e as dúvidas que surgem". (Lakatos, 1991). Nesse sentido, iniciar uma investigação científica é reconhecer a crise de um conhecimento já existente e tentar modificá-lo, ampliá-lo ou substituílo, criando um novo que responda à pergunta existente. No desenvolvimento das habilidades desse tópico, o professor deve possibilitara o aluno a compreensão de que a crescente evolução e utilização de novas tecnologias vêm acarretando profundas mudanças no meio ambiente, nas relações e nos modos de vida da população, que representam desafios para a maioria da população que não está preparada para enfrentar. Uma forma de fazer com que nossos alunos percebam como a Ciência está influenciando o meio ambiente é possibilitar a eles conhecer ambientes que foram modificados pelo homem e sua tecnologia, através de reportagens científicas, pesquisas na internet, e pesquisas de campo, comparação entre fotos antigas da cidade e fotos atuais, entre outros recursos. Proporcionar aos alunos embasamentos teóricos e reflexões, através de leituras de textos científicos e literários, filmes, que possibilitem a compreensão de como os conhecimentos científicos e tecnológicos são usados: muitos servem somente às atividades diretamente ligadas à Ciência, mas outros são úteis e têm aplicabilidade geral na vida humanidade e meio ambiente A/C Papel das ciências e da Tecnologia na vida cotidiana A/C Inovações científicas e tecnológicas: sua importância para a agricultura e Indústria. Benefícios e malefícios A/C A/C A/C A/C Utilização dos recursos tecnológicos no tratamento da água e do cultivo do solo Utilização da energia encontrada na natureza Ciências e Tecnologia ao longo da históriaprocessos de clonagem transgênicos A/C A/C A/C I/A/C 73 éticas e ambientais envolvidas. cotidiana. Pesquisar sobre como surgiram algumas tecnologias, suas utilizações e, consequentemente, as facilidades e benefícios para a vida do homem. Essas ações pedagógicas também ajudam na compreensão do mundo, na tomada de decisões como consumidor, na formação de opiniões políticas e sociais e no ambiente de trabalho. Sugestão de atividades: http://portal.mec.gov.br/secad/arquivos/pdf/eja/propostacurricular/segundo segmento/vol3_ciencias.pdf. O professor deve proporcionar ao aluno conhecimento para que compreenda que a tecnologia tem grande contribuição na agricultura, transporte/trânsito, saúde e indústria, mas é necessário, sobretudo, possibilitar aos alunos a construção de pensamento crítico quanto às mudanças que acontecem na sociedade, impactando de forma positiva ou negativa a vida das pessoas. Para a construção deste pensamento e compreensão da tecnologia, é necessário levar para os alunos textos científicos, criticas, reportagens para que seu conhecimento seja ampliado. Para o desenvolvimento das habilidades desse tópico, o professor deve também oportunizar aos alunos a identificação dos recursos que são utilizados para o tratamento da água como filtro, tanques de decantação, etc. e recursos utilizados no cultivo do solo desde os mais simples, como a enxada, aos de maior tecnologia, como tratores e outros. Isso pode ser feito através de entrevistas com profissionais das diversas áreas, palestras, visitas a ambientes em que essas práticas são desenvolvidas, para observação e entrevistas, pesquisas no livro didático ou internet sobre os recursos tecnológicos, dentre outras possibilidades. O desenvolvimento dessas habilidades permite também o reconhecimento de que podemos encontrar fontes de energia na natureza e relacionar as atividades cotidianas com o tipo de energia utilizada para executá-las. Verificar, durante as visitas,as formas de energia encontradas na natureza e as diferentes formas de utilização amplia a visão de mundo e compromete o aluno com esse universo. Proporcionar compreensão dos alunos sobre clonagem e como a tecnologia possibilita avanços nesta área implica em trabalho escolar para a compreensão dos conceitos de DNA, células, e tipos de reproduções. Esse tema é instigante e favorece, pela curiosidade que desperta, o desenvolvimento de projetos interdisciplinares com a Geografia e com Língua Portuguesa, com leituras literárias e científicas, análise de filmes, realização de experimentos científicos. Os recursos podem ser internet, livros, e outros. Sugerimos filmes como: Planeta dos Macacos: a Origem, Mutação, Os Meninos do Brasil, Alien – A Ressurreição, O Sexto Dia, Epidemia. Como livro literário, sugerimos o clássico A Metamorfose, de Franz Kafka. 74 35. Impactos ambientais e extinção de espécies. 35.0. Interpretar informações de diferentes fontes sobre transformações nos ambientes provocadas pela ação humana e o risco de extinção de espécies. 36.0. Relacionar a reciclagem dos materiais com a preservação ambiental. 36. Reciclagem e preservação ambiental 37. Ação de microrganismo s na ciclagem de materiais 36.1. Identificar aspectos relacionados com consumo, embalagem e estocagem de alimentos. 37.0. Relacionar o lixo com o papel dos microorganismos e de uma ampla fauna (vermes, larvas, insetos, moluscos) na decomposição de alimentos, restos de seres vivos e outros materiais. 37.1. Examinar o problema do lixo nas sociedades O professor poderá separar a turma em grupos para realizar pesquisa de campo, analisando, filmando e fotografando espaços, vegetação, seres humanos, animais, isto é, flora e fauna de sua região, e ambientes vários em que possam perceber e analisar os efeitos das ações humanas e das intempéries, reforçando os conceitos de depredação ambiental e extinção de espécies. Com esse material, os alunos poderão produzir documentários, galeria de fotos, construção de murais folhetos educativos. Realizar pesquisas científicas que fortaleçam os conceitos vai permitir aos alunos embasamento teórico para o trabalho a ser realizado. O professor poderá desenvolver atividades sobre reciclagem e conservação ambiental. Levar os alunos a pensar no consumo com consciência, dando prioridade para alimentos que possam ser estocados em embalagens que podem ser recicladas, vai dar condição aos alunos de se posicionarem como ser atuante no processo de preservação. O professor poderá levar os alunos a centros de compostagem e reciclagem para compreenderem a importância da coleta seletiva do lixo. É importante que o professor proponha aos alunos pesquisar qual destino tem o lixo na cidade, produzir cartilhas orientadoras para a escola e a comunidade sobre os cuidados com o lixo e com o ambiente. Desenvolver também campanhas de conscientização da coleta seletiva do lixo produzido na escola, incentivando a comunidade escolar a realizar a mesma prática em sua residência. O professor pode também realizar atividades na sala de aula ou no laboratório com reciclagem de materiais e utilização dos produtos reciclados em atividades de arte, em trabalho interdisciplinar com o Professor de Arte. Trabalhar com os alunos documentários como Lixo Extraordinário de Vik Muniz, A vida no lixão, produzido por NUPIC Vídeos, e filmes como Walle filme de animação, produzido por Andrew Stanton. No desenvolvimento dessas habilidades, o professor deverá proporcionar ao aluno compreender que o lixo deve ser tratado pela sociedade e pelos governantes de formar séria e comprometida. Visando ao bem de todos os seres, exemplificando para os alunos que a falta de planejamento por parte das políticas públicas e a falta de comprometimento da sociedade podem causar muitos prejuízos para todos, o professor pode propor aos alunos a realização de um fórum envolvendo escola, comunidade e poder público, para discutir, formar opinião e buscar alternativas para resolver essas questões. Enriquece o evento e as conclusões a participação de um representante das políticas públicas para discutir sobre reciclagem de materiais, preservação Implicações éticos e ambientais I/A/C I/A A/C I/A/C I A/C I A/C 75 38. Transformações e transferências de energia modernas e discutir as alternativas. ambiental e as ações das políticas públicas em saneamento básico e na melhoria da qualidade de vida da população. 38.0. Descrever fenômenos e processos em termos de transformação e transferência de energia. O professor deverá estimular seus alunos a pesquisarem sobre a energia e suas transformações. A energia pode ser transformada em cinética, potencial, mecânica, elétrica, sonora, luminosa, térmica eólica e outras, que cada uma dessas energias passa por um processo de transformação e de captação diferentes. Pesquisar sobre as diversas formas de energia e sobre como ela é transformada, desde os tempos mais remotos até os dias atuais. Sugestão de atividades: http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/documentos/md/ef/ciencias/20 10-08/md-ef-ci-20.pdf http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/index.aspx?ID_OBJETO=4270 6&tipo=ob&cp=996633&cb=&n1=&n2=Roteiros%20de%20Atividades&n3 =Fundamental%20%206%C2%BA%20ao%209%C2%BA&n4=Ci%C3%AAncias&b=s. 38.1. Reconhecer energia armazenada em sistemas (energia potencial gravitacional, energia potencial elástica, energia potencial química). I/A/C Implicações éticas e ambientais. I/A/C 10- Referências Bibliográficas ASTOLFI, Jean-Pierre; DEVELAY, Michel. A didática das ciências. 4ª ed. Campinas: Papirus, 1995.132p BARROS, H. L. C. 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