PARÂMETROS CURRICULARES NACIONAIS
TERCEIRO E QUARTO CICLOS DO ENSINO FUNDAMENTAL
Ciências Naturais
Versão preliminar para discussão nacional
Brasília
Outubro/1997
FICHA TÉCNICA
Coordenação
Célia Maria Carolino Pires
Maria Tereza Perez Soares
Elaboração
Maria Cecilia Guedes Condeixa
Maria Teresinha Figueiredo
Maria Isabel Iório Soncini
Consultoria
Luís Carlos de Menezes
Luiz Marcelo de Carvalho
Marta Maria C. A. Pernambuco
Nélio Bizzo
Otavio Aloisio Maldaner
Assessoria para Astronomia
Romildo Póvoa Faria
OBJETIVOS GERAIS DO ENSINO FUNDAMENTAL
Os Parâmetros Curriculares Nacionais indicam como objetivos do ensino fundamental que os alunos sejam capazes de:
· compreender a cidadania como participação social
e política, assim como exercício de direitos e deveres políticos,
civis e sociais, adotando, no dia-a-dia, atitudes de solidariedade,
cooperação e repúdio às injustiças,
respeitando o outro e exigindo para si o mesmo respeito;
· posicionar-se de maneira crítica, responsável
e construtiva nas diferentes situações sociais, utilizando
o diálogo como forma de mediar conflitos e de tomar decisões
coletivas;
· conhecer características fundamentais do Brasil nas
dimensões sociais, materiais e culturais como meio para construir
progressivamente a noção de identidade nacional e pessoal
e o sentimento de pertinência ao país;
· conhecer e valorizar a pluralidade do patrimônio sociocultural
brasileiro, bem como aspectos socioculturais de outros povos e nações,
posicionando-se contra qualquer discriminação baseada em
diferenças culturais, de classe social, de crenças, de sexo,
de etnia ou outras características individuais e sociais;
· perceber-se integrante, dependente e agente transformador
do ambiente, identificando seus elementos e as interações
entre eles, contribuindo ativamente para a melhoria do meio ambiente;
· desenvolver o conhecimento ajustado de si mesmo e o sentimento
de confiança em suas capacidades afetiva, física, cognitiva,
ética, estética, de inter-relação pessoal e
de inserção social, para agir com perseverança na
busca de conhecimento e no exercício da cidadania;
· conhecer e cuidar do próprio corpo, valorizando e adotando
hábitos saudáveis como um dos aspectos básicos da
qualidade de vida e agindo com responsabilidade em relação
à sua saúde e à saúde coletiva;
· utilizar as diferentes linguagens - verbal, matemática,
gráfica, plástica e corporal - como meio para produzir, expressar
e comunicar suas idéias, interpretar e usufruir das produções
culturais, em contextos públicos e privados, atendendo a diferentes
intenções e situações de comunicação;
· saber utilizar diferentes fontes de informação
e recursos tecnológicos para adquirir e construir conhecimentos;
· questionar a realidade formulando-se problemas e tratando
de resolvê-los, utilizando para isso o pensamento lógico,
a criatividade, a intuição, a capacidade de análise
crítica, selecionando procedimentos e verificando sua adequação.
Sumário
Apresentação
1ª PARTE
Ciências
Naturais no Ensino Fundamental
Breve histórico do ensino de Ciências Naturais
O ensino de Ciências Naturais, ao longo de sua curta história
na escola fundamental, tem se orientado por diferentes tendências
que ainda hoje se expressam nas salas de aula. Ainda que resumidamente,
vale a pena reunir fatos e diagnósticos que não perdem sua
importância como parte de um processo.
Até a promulgação da Lei de Diretrizes e
Bases 4.024/1961, ministravam-se aulas de Ciências Naturais apenas
nas duas últimas séries do antigo curso ginasial. Essa lei
estendeu a obrigatoriedade do ensino da disciplina a todas as séries
ginasiais. Apenas a partir de 1971, com a lei n.º 5.692, Ciências
passa a ter caráter obrigatório nas oito séries do
primeiro grau.
Quando foi promulgada a LDB 4.024/61, o cenário escolar
era dominado pelo ensino tradicional, ainda que esforços de renovação
estivessem em processo. Aos professores cabia a transmissão de conhecimentos
acumulados pela humanidade, através de aulas expositivas, e aos
alunos a absorção das informações. No ambiente
escolar, existia a forte tendência de conceber o conhecimento científico
como neutro, do ponto de vista político-ideológico, sem colocar
em questão a verdade científica. A qualidade do curso era
definida pela quantidade de conteúdos trabalhados. O principal recurso
de estudo e avaliação era o questionário, ao qual
os alunos deveriam responder detendo-se nas idéias apresentadas
em aula ou no livro didático escolhido pelo professor.
As propostas para o ensino de Ciências debatidas para a confecção
da lei de 1961 orientavam-se pela necessidade de o currículo responder
ao avanço do conhecimento científico e às demandas
geradas por influência da Escola Nova. Essa tendência deslocou
o eixo da questão pedagógica, dos aspectos puramente lógicos
para aspectos psicológicos, valorizando a participação
ativa do aluno no processo de aprendizagem. Objetivos preponderantemente
informativos deram lugar a objetivos também formativos. As atividades
práticas passaram a representar importante elemento para a compreensão
ativa de conceitos, mesmo que sua implementação prática
tenha sido difícil, em escala nacional.
A preocupação em desenvolver atividade experimental começou
a ter presença marcante nos projetos de ensino e nos cursos de formação
de professores. As atividades práticas chegaram a ser proclamadas
como a grande solução para o ensino de Ciências, as
grandes facilitadoras do processo de transmissão do saber científico.
O objetivo fundamental do ensino de Ciências passou a ser o de dar
condições para o aluno identificar problemas a partir de
observações sobre um fato, levantar hipóteses, testá-las,
refutá-las e abandoná-las quando fosse o caso, trabalhando
de forma a tirar conclusões sozinho. Em uma das estratégias
propostas para atingir esses objetivos, acreditava-se que o aluno deveria
ser capaz de "redescobrir" o já conhecido pela ciência, apropriando-se
da sua forma de trabalho, compreendida então como "o método
científico", uma seqüência quase caricatural de etapas
preestabelecidas. É com essa perspectiva que se buscava, naquela
ocasião, a democratização do conhecimento científico,
reconhecendo-se a importância da vivência científica
não apenas para eventuais futuros cientistas, mas também
para o cidadão comum.
É inquestionável a importância das discussões
ocorridas nesse período para a mudança de mentalidade do
professor, que começa a assimilar, mesmo que num plano teórico,
novos objetivos para o ensino de Ciências Naturais. Porém,
a aplicação efetiva dos projetos em sala de aula acabará
se dando apenas em algumas localidades. Mesmo nesses casos, não
eram aplicados na sua totalidade, e muitas vezes ocorriam distorções.
É o caso da aplicação de material instrucional composto
por textos e atividades experimentais, em que se "pulavam" as atividades
e estudavam-se apenas os textos, também porque faltava espaço
e equipamento adequado a certas atividades experimentais que requeriam
laboratórios equipados.
A ênfase no "método científico", acompanhou durante
muito tempo os objetivos do ensino de Ciências Naturais, levando
alguns professores a, inadvertidamente, identificarem metodologia científica
com metodologia do ensino de Ciências. As concepções
de produção do conhecimento científico e de aprendizagem
das Ciências subjacentes a essa tendência eram de cunho empirista/indutivista:
a partir da experiência direta com os fenômenos naturais, seria
possível descobrir as leis da natureza. consideradas, então,
como verdades estabelecidas.
Durante a década de 80, pesquisadores do ensino de Ciências
Naturais puderam demonstrar o que professores já reconheciam em
sua prática: o simples fato de experimentar não garantia
a aprendizagem dos conhecimentos científicos.
O modelo desenvolvimentista posterior à Segunda Guerra
Mundial caracterizou-se pelo incentivo à industrialização
acelerada, ignorando-se os custos sociais e ambientais desse desenvolvimento.
Problemas ambientais que antes pareciam ser apenas do Primeiro Mundo passaram
a ser realidade reconhecida de todos os países, inclusive do Brasil.
Os problemas relativos ao meio ambiente e à saúde começaram
a ter presença nos currículos de Ciências Naturais,
mesmo que abordados em diferentes níveis de profundidade.
Nesse contexto, foram abaladas as crenças na neutralidade da
Ciência e a confiança ingênua no desenvolvimento tecnológico
como solução de todos os problemas. O que era aparentemente
consensual deu lugar à discussão, até mesmo nas salas
de aula. Em parte como decorrência dessa discussão, surge
no ensino de Ciências Naturais uma tendência, conhecida como
"Ciência, Tecnologia e Sociedade" (CTS), que tomou vulto nos anos
80 e é importante até os dias de hoje. No âmbito da
pedagogia geral, as discussões sobre as relações entre
educação e sociedade se associam a tendências progressistas,
que no Brasil se organizaram em correntes importantes, como a Educação
Libertadora, Dialógica, e a denominada Crítico-Social dos
Conteúdos. Foram correntes que influenciaram o ensino de Ciências,
em paralelo à CTS, enfatizando conteúdos socialmente relevantes
e processos de discussão coletiva de temas e problemas de significado
e importância reais.
A partir dos anos 70 questionou-se tanto a abordagem quanto a organização
dos conteúdos. A produção de programas pela justaposição
de conteúdos de Biologia, Física, Química e Geociências
começou a dar lugar a um ensino que integrasse os diferentes conteúdos,
buscando-se um caráter interdisciplinar, o que tem representado
importante desafio para a didática da área. Se propostas
inovadoras como essas trouxeram renovação de conteúdos
e métodos, na realidade persistiam velhas práticas e toda
essa discussão continuava restrita a uma minoria e pouco alcançava
a maior parte das salas de aula.
Nos anos 80, a análise do processo educacional passou a ter
como tônica o processo de construção do conhecimento
científico pelo aluno. Diversas pesquisas, realizadas desde a década
anterior, comprovaram que os estudantes possuíam idéias,
muitas vezes bastante elaboradas, sobre os fenômenos naturais, tecnológicos
e outros, e suas relações com os conceitos científicos.
Essas idéias podem ser entendidas como "concepções
prévias", ou seja, que não dependem do ensino formal da escola
para serem construídas ativamente pelos estudantes em seu meio social.
Essas concepções prévias dos estudantes não
eram levadas em conta seriamente no contexto escolar, o que passou a ser
uma das recomendações mais freqüentes aos professores.
Foi possível evidenciar, em diversos casos, que a dificuldade em
ensinar determinados conteúdos residia, sobretudo, na falta de conhecimento
que o professor tinha sobre as idéias de seus alunos, que permaneciam
inalteradas a despeito de estudo sistemático dos modelos científicos.
A História e a Filosofia da Ciência têm sido muito
utilizadas nesses estudos, pois acredita-se que o conhecimento das teorias
do passado pode ajudar a compreender as concepções dos estudantes
do presente, além de poder trazer opções metodológicas
e didáticas aos professores. Por exemplo, ao ensinar evolução
biológica é importante que o professor conheça as
idéias de seus alunos a respeito do assunto, que podem ser interpretadas
como de tipo lamarckista. O mesmo pode ser dito do estudo sobre o movimento
dos corpos, em que é freqüente encontrar noções
de tipo aristotélico entre os alunos.
As pesquisas acerca do processo de ensino-aprendizagem levaram a várias
propostas metodológicas, diversas delas reunidas sob a denominação
de construtivismo. Pressupõem que o aprendizado se dá pela
interação professor/alunos/conhecimento, ao se estabelecer
um diálogo entre as idéias prévias dos alunos e a
visão científica atual, com a mediação do professor.
As diferentes propostas reconhecem hoje que os valores humanos não
são alheios ao aprendizado científico e que a Ciência
deve ser apreendida em suas relações com a Tecnologia, com
as questões sociais e ambientais. As novas teorias de ensino, não
importando quão debatidas possam ser entre seus pesquisadores, continuam
longe de ser uma presença efetiva em grande parte de nossa educação
fundamental.
Por que ensinar
Ciências Naturais no ensino fundamental
Ciências Naturais
e Cidadania
A crescente participação da tecnologia na vida cotidiana
do cidadão e a contínua transformação do sistema
de produção pela dinâmica científico-tecnológica
vem alterando as relações sociais e as relações
ser humano/natureza. Isso tudo demanda, além de compreensão
prática, uma percepção crítica da Ciência,
em todas as suas implicações.
Mostrar a Ciência como elaboração humana para uma
compreensão do mundo e como meio para promover transformações
é uma meta para o ensino da área na escola fundamental. Seus
conceitos e procedimentos podem contribuir para o questionamento do que
se vê e se ouve, para interpretar os fenômenos da natureza,
para compreender como a sociedade nela intervém utilizando seus
recursos e criando um novo meio social e tecnológico. É importante
que se supere a postura que apresenta o ensino de Ciências como sinônimo
da mera descrição de suas teorias e experiências, sem
refletir sobre seus aspectos éticos, culturais e de suas relações
com o mundo do trabalho.
Durante muitos séculos, o ser humano se imaginou no centro do
Universo, com a natureza à sua disposição e apropriou-se
de seus processos, alterou seus ciclos, redefiniu seus espaços,
mas acabou deparando com uma crise ambiental que coloca em risco a vida
do planeta, inclusive a humana. Na educação contemporânea,
o ensino de Ciências Naturais é uma das áreas onde
se pode contribuir para uma reconstrução da relação
ser humano/natureza em outros termos. A idéia de que o aprendizado
deve estar centrado no fazer e no pensar ativo e crítico do aluno
tem também essa dimensão de desenvolver uma consciência
social e planetária.
Um conhecimento maior sobre a vida e sobre sua condição
singular na natureza permite ao aluno se posicionar acerca de questões
polêmicas como os desmatamentos, o acúmulo de poluentes e
a manipulação gênica. Deve poder ainda perceber a vida
humana, seu próprio corpo como um todo dinâmico, que interage
com o meio em sentido amplo. Tanto a herança biológica quanto
as condições culturais, sociais e afetivas refletem-se na
arquitetura do corpo, de tal forma que não se pode considerá-lo
uma máquina, pois cada ser humano é único, como único
é seu corpo. Nessa perspectiva, a área de Ciências
pode contribuir para a percepção da integridade pessoal e
na formação da auto-estima, da postura de respeito ao próprio
corpo e ao dos outros, para o entendimento da saúde como um valor
pessoal e social, e para a compreensão da sexualidade humana sem
preconceitos.
Conviver com produtos científicos e tecnológicos é
algo hoje universal, mas que não significa conhecer seus processos
de produção e distribuição. A falta de informação
científico-tecnológica pode comprometer a própria
cidadania, deixada à mercê do mercado e da publicidade. Mais
do que em qualquer época do passado, para o consumo ou para o trabalho,
cresce o conhecimento necessário para interpretar e avaliar informações,
até mesmo para poder participar e julgar decisões políticas.
O ensino de Ciências Naturais também é espaço
de expressão e comparação entre as explicações
espontâneas dos alunos e aquelas elaboradas pela ciência contemporânea
e de outras épocas e culturas. Assim, é possível favorecer
o desenvolvimento de postura reflexiva e investigativa, de não aceitação
a priori de idéias e informações, assim como a percepção
dos limites de cada modelo explicativo, inclusive dos modelos científicos,
colaborando para a construção da autonomia de pensamento
e de ação.
Considerando a obrigatoriedade do ensino fundamental no Brasil, não
se pode pensar no ensino de Ciências como propedêutico, voltado
apenas para o futuro distante. A criança não é só
cidadã do futuro, mas já é cidadã hoje e, nesse
sentido, conhecer Ciência é ampliar a sua possibilidade presente
de participação social e desenvolvimento mental, para assim
viabilizar sua capacidade plena de exercício da cidadania.
Caracterização do conhecimento em Ciências Naturais e Tecnologia
Não se pretende traçar considerações aprofundadas
acerca de cada uma dessas atividades humanas, das interações
entre elas e de seu desenvolvimento histórico. Mas é intenção
deste texto oferecer aos educadores alguns elementos que lhes permitam
compreender as dimensões do fazer científico, sua relação
de mão dupla com o tecnológico e o caráter não
neutro desses fazeres humanos.
O conhecimento da natureza não se faz por mera acumulação
de informações e interpretações, embora o processo
de acumulação, de herança cultural tenha grande significado.
Algumas designações e explicações em muitos
ramos das Ciências Naturais são as mesmas da Grécia
antiga, embora seu percurso tenha rupturas e delas dependa. Quando novas
teorias são aceitas, convicções antigas são
abandonadas em favor de novas, os mesmos fatos são descritos em
novos termos criando-se novos conceitos, um mesmo aspecto da natureza passa
a ser explicado segundo uma nova compreensão geral. As Ciências
Naturais buscam compreender a natureza, gerar representações
do mundo — como se entende o universo, o espaço, o tempo, a matéria,
o ser humano, a vida —, descobrir e explicar novos fenômenos naturais,
organizar e sintetizar o conhecimento em teorias continuamente debatidas
e modificadas pelas comunidades científicas.
Na história das Ciências são notáveis as
transformações na compreensão dos diferentes fenômenos
da natureza especialmente a partir do século XVI, quando começam
a surgir os paradigmas da Ciência Moderna. Esse processo tem início
na Astronomia, através dos trabalhos de Copérnico, Kepler
e Galileu (séculos XVI e XVII) que, de posse de novas idéias
e de dados mais precisos obtidos pelo aperfeiçoamento dos métodos
e instrumentos, reinterpretam as observações celestes e propõem
o modelo heliocêntrico, que desloca definitivamente a Terra do centro
do Universo.
Newton (século XVII), a partir dos trabalhos de outros pensadores,
como Galileu e Kepler, formulou a Mecânica apoiada em um modelo matemático
rigoroso, que foi hegemônico até o século passado.
A Termodinâmica surgiu (século XVIII) com a primeira revolução
industrial, da sistematização da operação de
máquinas térmicas, assim como o Eletromagnetismo (sec.XIX),
sistematizado por Maxwell, surgiu com a segunda revolução
industrial, com a disseminação da iluminação
e dos motores elétricos. A Física moderna, com a Relatividade
e a Mecânica Quântica (séc. XX), constitui a base da
da terceira revolução industrial, em particular da microeletrônica,
da robótica e dos computadores.
Na Química, a teoria da combustão pela participação
do gás oxigênio, formulada por Lavoisier (século XVIII),
teve importante papel na solução dos debates da época
e é considerada a pedra angular da revolução do pensamento
químico. O novo pensamento foi possível também pela
introdução de uma nova linguagem química para representar
as substâncias e suas transformações, à medida
que se consolidavam as idéias da existência de partículas
fundamentais da matéria, o que constituiu a base para a síntese
de novas substâncias, como plásticos, fertilizantes e medicamentos.
Lyell (século XIX) leva adiante a teorização acerca
da crosta terrestre, entendida como camadas geológicas de diferentes
idades, contribuindo para a concepção de que os ambientes
da Terra se formaram por uma evolução contínua atuando
por longos períodos de tempo. Inspirado também pela geologia
de Lyell, Charles Darwin elaborou uma teoria da evolução
que possibilitou uma interpretação geral para o fenômeno
da diversidade da vida, fundada nos conceitos de adaptação
e seleção natural. Sua teoria levava em consideração
conhecimentos de Geologia, Botânica, Zoologia, Paleontologia e Embriologia,
e muitos dados colhidos em diferentes regiões do mundo. Ainda no
século XIX, Pasteur faz avançar o conhecimento sobre a reprodução
de microrganismos e desenvolve técnicas de produção
de soro anti-rábico e de produção de bebidas fermentadas.
Com o desenvolvimento da Genética e da Biologia Molecular (século
XX) tem sido possível a engenharia genética.
Não foi sem debates e controvérsias que se instalaram
essas verdadeiras revoluções do conhecimento, que não
se restringiram apenas ao âmbito interno das Ciências, mas
que interagem com o pensar filosófico e social e a sociedade em
geral, até porque há uma ampla rede de relações
entre a produção científica e o contexto social, econômico
e político. Ao longo da história é possível
verificar que a formulação e o sucesso das diferentes teorias
científicas estão associados a seu momento histórico.
Neste século presencia-se um intenso processo de criação
científica, inigualável a tempos anteriores. A associação
entre Ciência e Tecnologia se estreita, assegurando a parceria em
resultados: os semicondutores propiciam a informática, a engenharia
genética produz novas espécies vegetais e animais com características
previamente estipuladas, o conhecimento das microestruturas da matéria
permite conceber e criar novos materiais com características desejadas.
Nunca houve de fato uma divisão precisa entre o conhecimento científico
e o desenvolvimento de tecnologia para a produção e para
a vida em geral. Isso valeu para a roda d’água medieval, para a
pasteurização de alimentos, para a indústria farmacêutica
e química, para o motor elétrico do século passado
e continua valendo para o desenvolvimento do laser, da imunologia e dos
semicondutores neste século.
Atualmente, em meio à industrialização intensa
e à urbanização absurdamente concentrada, também
potenciadas pelos conhecimentos científicos e tecnológicos,
conta-se com a sofisticação da medicina científica
das tomografias computadorizadas e com a enorme difusão da teleinformática.
Ao mesmo tempo, convive-se com ameaças como o buraco na camada de
ozônio, a bomba atômica, a fome, as doenças endêmicas
não controladas e as decorrentes da poluição. A associação
entre Ciência e Tecnologia se amplia, tornando-se mais presente no
cotidiano e modificando, cada vez mais, o mundo e o próprio ser
humano.
As idéias herdadas da cultura clássica revelam-se insuficientes
para explicar fenômenos. Elétrons, por exemplo, consagrados
como partículas, comportam-se como ondas ao atravessarem um cristal.
A luz, consagrada como onda, pode se comportar como partícula. Essa
dualidade onda-partícula é um traço universal do mundo
quântico de toda matéria, no âmago cristalino das grandes
rochas, na delicada estrutura da informação genética
das células vivas. O desenvolvimento da Física quântica
mostrou uma realidade que demanda outras representações,
que permitem compreender, pela primeira vez, a enorme regularidade das
propriedades químicas, ópticas, magnéticas e elétricas
dos materiais e desvendar a estrutura microscópica da vida. Na Biologia
estabelecem-se modelos para as microscópicas estruturas de construção
dos seres, de sua reprodução e de seu desenvolvimento. E,
apesar de todos os avanços, debatem-se ainda questões de
grande repercussão filosófica e ética, como a origem
do Universo e da vida.
Aprender
e ensinar Ciências Naturais no ensino fundamental
O conhecimento científico e seu processo histórico de
produção se desenvolvem na disputa entre teorias freqüentemente
contraditórias e distintas concepções de Ciência.
Esses campos do conhecimento, como a Astronomia, a Biologia, a Física,
as Geociências e a Química são ensinados na academia,
tendo por referência as teorias vigentes, altamente sistematizadas
e formalizadas. No entanto, não se pode pretender que a estrutura
das teorias científicas, em sua complexidade, seja a mesma que organiza
o ensino e a aprendizagem de Ciências Naturais no ensino fundamental.
As teorias científicas oferecem, isso sim, modelos lógicos
e categorias de raciocínio, um painel de objetos de estudo, que
são um horizonte para orientar as investigações em
aulas e projetos de Ciências Naturais.
Os estudantes, por sua vez, adquirem conhecimentos pela vivência,
cultura e senso comum, acerca de muitos conceitos que serão ensinados
na escola, o que constitui um dos pressupostos das modernas concepções
do aprendizado escolar. O desenvolvimento intelectual e emocional do aluno
e a sua formação escolar são relevantes na elaboração/reelaboração
desses conhecimentos. Além disso, também o professor mantém
muitas idéias de senso comum, ainda que tenha elaborado parcelas
do conhecimento científico. Trata-se de desenvolver um diálogo,
um debate, entre concepções pré-existentes e novas
concepções.
É preciso assim, comparar a visão da Ciência, ou
as visões das Ciências, com aquelas espontaneamente construídas
pelos interlocutores do processo de aprendizado. Também para dar
contexto às relações entre as sociedades humanas e
a natureza, podem ser abordadas a História das Ciências, das
idéias científicas e das relações do ser humano
com os recursos naturais. A dimensão histórica pode ser introduzida
mesmo nas séries iniciais, na forma de história das invenções
e da ocupação dos ambientes, sendo possível trabalhar
aspectos da história das teorias científicas, especialmente
nas séries finais.
Na perspectiva de ultrapassar o conhecimento intuitivo e o senso comum,
a área de Ciências Naturais é concebida como oportunidade
de encontro entre o aluno, o professor e o mundo, reunindo os repertórios
de vivências dos alunos, partilhando imagens e negociando palavras
e proposições com significados que evoluem. Se a intenção
é que os alunos se apropriem do conhecimento científico e
desenvolvam a autonomia no pensar e no agir, é importante conceber
a relação de ensino e aprendizagem como uma relação
entre sujeitos, em que cada um, a seu modo e com determinado papel, está
envolvido na construção de uma compreensão dos fenômenos
naturais e suas transformações, na vivência de procedimentos
de investigação e na formação de atitudes e
valores humanos.
Os alunos têm idéias acerca do seu corpo, dos fenômenos
naturais e dos modos de realizar transformações no meio;
são modelos com uma lógica interna, carregados de símbolos
da sua cultura. Convidados a expor suas idéias para explicar determinado
fenômeno e a confrontá-las com outras explicações
trazidas pelos colegas, pelo professor e outras fontes, eles podem perceber
os limites de seus modelos e a necessidade de novas elaborações.
Estarão, assim, em movimento de ressignificação. Dizer
que o aluno é sujeito de sua aprendizagem significa afirmar que
é dele o movimento de ressignificar o mundo, isto é, de construir
explicações, mediado pela interação com o professor
e outros alunos e pelos instrumentos culturais próprios do conhecimento
científico.
Mas esse movimento não é espontâneo; é construído
com a intervenção fundamental do professor. É ele
quem tem a função social de orientar o caminhar do aluno,
criando situações interessantes e significativas, fornecendo
informações que permitam a reelaboração e a
ampliação dos conhecimentos prévios, propondo articulações
entre os conceitos construídos, para organizá-los em um corpo
de conhecimentos sistematizados.
Ao longo do ensino fundamental a aproximação ao conhecimento
científico se faz gradualmente. Nos primeiros ciclos o aluno elabora
repertórios de imagens, fatos e conceitos, sendo que conhecimentos
científicos mais estruturados se configuram nos ciclos finais. Ao
professor cabe selecionar, organizar e problematizar os conteúdos
de modo a possibilitar um avanço no desenvolvimento intelectual
do aluno e na sua capacidade de agir sobre a realidade.
Pesquisas têm demonstrado que, muitas vezes, conceitos intuitivos
coexistem com conceitos científicos aprendidos na escola. Isto não
é negativo; desde que o professor interfira adequadamente, o aluno
pode ganhar consciência da coexistência de diferentes sistemas
explicativos para o mesmo conjunto de fatos e fenômenos, estando
apto a reconhecer e aplicar diferentes domínios de idéias
em diferentes situações. Ganhar consciência da existência
de diferentes fontes de explicação para as coisas da natureza
e do mundo é tão importante quanto aprender conceitos científicos
pois, em ambos os casos, propicia-se o desenvolvimento intelectual do aluno.
Sabe-se também que nem sempre os alunos manifestam idéias
prévias acerca de um conteúdo a ser estudado. Isso não
significa que tal conteúdo não deva ser estudado. Significa,
sim, que a intervenção do professor será a de apresentar
idéias gerais a partir das quais o processo de investigação,
e conseqüente significação, possa se estabelecer. A
apresentação de um assunto novo para o aluno também
é instigante, e durante as investigações surgem dúvidas,
constróem-se representações, buscam-se informações
e confrontam-se idéias.
É importante, portanto, que o professor tenha claro que o ensino
de Ciências não se resume na apresentação de
definições científicas, como em muitos livros didáticos,
em geral fora do alcance da compreensão dos alunos. Definições
são o ponto de chegada do processo de ensino, aquilo que se pretende
que o aluno compreenda e sistematize, ao longo ou ao final de suas investigações.
Da mesma forma que conceitos, procedimentos e atitudes também
são aprendidos e construídos pelos alunos através
de comparações e discussões mediadas por elementos
e modelos oferecidos pelo professor. Em Ciências Naturais, são
procedimentos fundamentais aqueles que permitem a busca, a comunicação
e o debate de fatos e idéias. São diferentes procedimentos:
a observação, a experimentação, a comparação,
o estabelecimento de relações entre fatos ou fenômenos
e idéias, a leitura e a escrita de textos informativos, a elaboração
de questões para enquete, a organização de informações
por meio de desenhos, tabelas, gráficos, esquemas e textos, a proposição
de suposições, o confronto entre suposições
e entre elas e os dados obtidos por investigação, a proposição
e a solução de problemas.
O ensino de cada um dos vários procedimentos só é
possível pelo trabalho com diferentes temas de interesse científico,
que serão investigados de formas distintas. Certos temas podem ser
objeto de observações diretas e/ou experimentação,
outros poderão ser investigados por meio de enquete, mas não
a experimentação, e assim por diante. No contexto da aprendizagem
interativa, os alunos são convidados à prática de
tais procedimentos, no início a partir de modelos oferecidos pelo
professor e, aos poucos, tornando-se autônomos. Por exemplo, ao trabalhar
o desenho de observação, o professor inicia a atividade desenhando
no quadro, conversando com a classe sobre os detalhes de cores e formas
que permitem que o desenho seja uma representação do objeto
original. Em seguida, os alunos podem fazer seu próprio desenho
de observação, esperando-se que esse primeiro desenho se
assemelhe ao do professor. Em outras oportunidades, poderão começar
o desenho de observação sem o modelo do professor, que ainda
assim conversa com os alunos sobre detalhes necessários ao desenho.
Quanto ao ensino de atitudes e valores, embora muitas vezes o professor
não se dê conta, estará sempre legitimando determinadas
atitudes com seus alunos. Afinal ele é uma referência importante
para sua classe. É muito importante que esta dimensão dos
conteúdos seja objeto de reflexão e de ensino do professor,
para que valores e posturas sejam desenvolvidos tendo em vista o cidadão
que se tem a intenção de formar.
Em Ciências Naturais, o desenvolvimento de posturas e valores
envolve muitos aspectos da vida social, como a cultura e o sistema produtivo,
as relações entre o ser humano e a natureza. Nessas discussões,
o respeito à diversidade de opiniões ou às provas
obtidas através de investigação e a colaboração
na execução das tarefas são elementos que contribuem
para o aprendizado de atitudes, como a responsabilidade em relação
à saúde e ao ambiente.
Incentivo às atitudes de curiosidade, de respeito à diversidade
de opiniões, à persistência na busca e compreensão
das informações, às provas obtidas através
de investigações, de valorização da vida em
sua diversidade, de preservação do ambiente e sua apreciação
estética, de apreço e respeito à individualidade e
à coletividade, têm lugar no processo de ensino e aprendizagem.
No planejamento e no desenvolvimento dos temas de Ciências em
sala de aula, cada uma das dimensões dos conteúdos - fatos,
conceitos, procedimentos, atitudes e valores -, deve ser explicitamente
tratada. É também essencial que sejam levadas em conta por
ocasião das avaliações, de forma compatível
com o sentido amplo que se adotou para os conteúdos do aprendizado.
Objetivos gerais de Ciências Naturais para o ensino fundamental
Os objetivos de Ciências Naturais no ensino fundamental são
concebidos para que o aluno desenvolva competências que lhe permitam
compreender o mundo e atuar como indivíduo e como cidadão,
utilizando conhecimentos de natureza científica e tecnológica.
Esses objetivos de área são coerentes com os objetivos gerais
estabelecidos na Introdução aos Parâmetros Curriculares
Nacionais e também com aqueles distribuídos nos Temas Transversais.
O ensino de Ciências Naturais deverá então se organizar
de forma que, ao final do ensino fundamental, os alunos tenham as seguintes
capacidades:
· Compreender a natureza como um todo dinâmico e o ser humano, em sociedade, como agente de transformações do mundo em que vive, em relação essencial com os demais seres vivos.
· Compreender a Ciência como um processo de produção de conhecimento e uma atividade humana, histórica, associada a aspectos de ordem social, econômica, política e cultural.
· Identificar relações entre conhecimento científico, produção de tecnologia e condições de vida, no mundo de hoje e em sua evolução histórica e compreender a tecnologia como meio para suprir necessidades humanas, mas sabendo elaborar juízo sobre riscos e benefícios das práticas tecnológicas.
· Compreender a saúde pessoal, social e ambiental como bens individuais e coletivos que devem ser promovidos pela ação de diferentes agentes.
· Formular questões, diagnosticar e propor soluções para problemas reais a partir de elementos das Ciências Naturais, colocando em prática conceitos, procedimentos e atitudes desenvolvidos no aprendizado escolar.
· Saber utilizar conceitos científicos básicos, associados a energia, matéria, transformação, espaço, tempo, sistema, equilíbrio e vida.
· Saber combinar leituras, observações, experimentações e registros para coleta, organização, comunicação e discussão de fatos e informações.
· Valorizar o trabalho em grupo, sendo capaz de ação crítica e cooperativa para a construção coletiva do conhecimento.
Os conteúdos de Ciências Naturais no ensino fundamental
Critérios de Seleção de Conteúdos
Reconhecida a complexidade das Ciências Naturais e da Tecnologia,
é preciso aproximá-las da compreensão do aluno, favorecendo
seu processo pessoal de constituição do conhecimento científico
e de outras capacidades necessárias à cidadania. É
com esta perspectiva e com aquelas voltadas para toda a educação
fundamental, traçadas no Documento de Introdução e
de Convívio Social e Ética, que foram destacados os critérios
de seleção de conteúdos:
· os conteúdos devem favorecer a construção,
pelos alunos, de uma visão de mundo como um todo formado por elementos
inter-relacionados, entre os quais o homem, agente de transformação.
Devem relacionar diferentes fenômenos naturais e objetos da tecnologia,
entre si e reciprocamente, possibilitando a percepção e a
explicação de um mundo permanentemente reelaborado.
· os conteúdos devem ser relevantes do ponto de
vista social e cultural, permitindo ao aluno compreender, em seu cotidiano,
as relações entre o homem e a natureza mediadas pela tecnologia,
superando interpretações ingênuas sobre a realidade
à sua volta. Os Temas Transversais apontam conteúdos particularmente
apropriados para isso.
· os conteúdos devem se constituir em fatos, conceitos,
procedimentos, atitudes e valores a serem promovidos de forma compatível
com o nível de desenvolvimento intelectual do aluno, de maneira
que ele possa operar com tais conteúdos e avançar efetivamente
nos seus conhecimentos;
Estes critérios, utilizados nas seleções
dos conteúdos dos eixos temáticos, também serão
úteis para o professor organizador de currículos, ao decidir
sobre que perspectivas, enfoques e assuntos trabalhar em sala de aula.
Eixos temáticos
A compreensão dos fenômenos naturais articulados
entre si e com a tecnologia confere à área de CN uma perspectiva
interdisciplinar. A opção por organizar o currículo
da sala de aula segundo temas facilita o tratamento interdisciplinar das
Ciências Naturais. É uma prática freqüente e recomendável,
também por permitir a organização de conteúdos
de modo flexível, compatível com os critérios de seleção
de conteúdos.
Os temas em Ciências podem ser muito variados. Alguns são
consagrados — como "a água e os seres vivos", "erosão do
solo", "poluição do ar", "máquinas" e "alimentação".
Outros são episódicos ou regionais; uma notícia de
jornal ou de TV, um acontecimento na comunidade ou uma análise da
realidade local podem igualmente sugerir pautas de trabalho.
Os eixos temáticos representam uma organização
articulada de diferentes conceitos, procedimentos, atitudes e valores para
cada um dos ciclos da escolaridade compatível com os critérios
de seleção acima apontados. Na primeira versão do
PCN - CN a escolha dos eixos orientou-se pela análise dos currículos
estaduais atualizados; na preparação desta versão,
somou-se o aprofundamento das discussões da área e de Temas
Transversais.
Dos eixos temáticos estabelecidos para primeiro e segundo
ciclos, dois são reiteradamente escolhidos, segundo a análise:
"Vida e Ambiente" e "Ser Humano e Saúde". O eixo "Tecnologia e Sociedade",
introduzido ainda nos primeiros ciclos, reúne conteúdos que
poderiam ser estudados compondo os outros dois, mas por sua atualidade
e urgência social, merece especial destaque. "Terra e Universo" está
presente a partir do 3º ciclo, por motivos circunstanciais, ainda
que se entenda que este eixo poderia estar presente nos dois primeiros
ciclos.
Os eixos temáticos foram elaborados de modo a possibilitar
o estabelecimento de diferentes seqüências de conteúdos
internas aos ciclos, tratar conteúdos de importância local
e fazer conexão entre conteúdos dos diferentes eixos, das
demais áreas e dos temas transversais. Tais conteúdos podem
ser desdobrados e organizados em temas e problemas para investigação,
compostos pelo professor ao desenhar o currículo.
Na seqüência, quatro textos discutem cada um dos eixos
temáticos do ensino fundamental, indicando-se perspectivas que os
norteiam, conexões gerais entre eles e com temas transversais.
A seguir, em texto destacado, apresenta-se o contorno geral das relações
entre CN e os temas transversais.
Terra e Universo
Há muitas razões para se estudar o Universo e a
Terra, compreendida como planeta em uma dimensão que tem se revelado
cada vez mais ampla. Um céu estrelado, por si só, já
é um fenômeno que proporciona inegável satisfação
e sensação de beleza.
O fascínio e a especulação dos fenômenos
celestes levaram os seres humanos a desenvolver idéias astronômicas
desde a mais distante antigüidade. Há registros históricos
dessas atividades há cerca de 7.000 anos na China, na Babilônia
e no Egito, para aperfeiçoar medidas de tempo e por outras razões
práticas e religiosas.
A importância que tiveram as idéias bem mais recentes
de Galileu e Copérnico está na percepção da
Terra como um astro do Universo, não o centro fixo em torno do qual
o Universo giraria. A compreensão do sistema Sol-Terra-Lua em movimento
é um dos fundamentos da história das idéias e do desenvolvimento
científico.
No século XX, o espaço cósmico mostra-se
palco concreto da aventura humana, quando se explora todo o Sistema Solar
através de sondas e naves espaciais e o ser humano pisa na Lua.
O Universo, sua forma, seu tamanho, seus componentes, sua origem e sua
evolução são temas que atraem os alunos de todos os
níveis de ensino.
A pergunta "Como é e como funciona o Universo?" centrou
investigação ao longo de toda a História. Para responder
a essa questão, construíram-se modelos para explicar a Terra
e o Universo, sendo de grande importância a transição
entre os modelos geocêntrico e heliocêntrico, pois levamos
séculos para nos libertar das ilusões causadas pelo ponto
de vista geocêntrico. A ruptura só foi possível por
mudanças de perspectiva no olhar. O Sistema Solar só foi
concebido quando se imaginou sair da Terra e poder olhar de longe o conjunto
de planetas movendo-se em torno do Sol. Isto significa um esforço
gigantesco para se imaginar um centro da observação, que
não coincide com o lugar onde se está concretamente.
Da mesma maneira, os processos de ensino-aprendizagem de tais
conhecimentos devem guiar-se para a apropriação de diferentes
concepções. Para as crianças, é necessária
a superação de concepções intuitivas, por exemplo,
acerca da forma da Terra, sua espessura, diâmetro e a descrição
de seus movimentos, informadas por observações que, segundo
pesquisas, permitem às crianças pequenas desenhar-se "dentro"
da Terra.
Os diferentes modelos de céu e de Universo, vistos em
uma certa seqüência, assemelham-se às imagens de
um filme feito com câmara de lentes do tipo "zoom", que focaliza
por exemplo, em um primeiro quadro, um menino em um barco, em seguida,
uma cena tomada ao alto, onde o barco aparece em meio a muita água.
Conforme a câmara se afasta, a água, que parecia um mar, fica
ladeada por vegetação terrestre dando a idéia de um
rio. Depois, em vista aérea, localiza o pequeno barco em um lago.
Visto de mais longe, o barco já é só um ponto situado
em um grande parque, numa pequena cidade. A grande diferença entre
esse filme e os modelos é que as imagens dos modelos de Universo
foram produtos da criação humana. Só recentemente
o ser humano chegou até a Lua e os equipamentos de observação
(lunetas, telescópios e sondas) estão conseguindo obter imagens
e sons que ultrapassam nosso Sistema Solar. Há modelos, no entanto,
que dependem principalmente da imaginação e já existem
há séculos.
A partir do horizonte e de um céu idealizado com limites
circulares, elaborou-se um modelo de céu como uma esfera. Da Terra,
o observador assistia imóvel à passagem da hemisfera que
continha o Sol, seguida da hemisfera oposta, com as estrelas que estavam
agrupadas em constelações; o giro completo da esfera durava
um dia - período que bem mais tarde foi dividido em 24 horas. É
o modelo geocêntrico.
O modelo seguinte em nosso "zoom" tem o Sol no centro, com a
Terra e os outros planetas girando ao seu redor, o que explicava algumas
observações que se repetiam regularmente a cada período
de mais ou menos 365 dias: diferentes arcos descritos pelo Sol no céu
diurno e diferentes céus noturnos. Esse modelo rompia com o anterior
principalmente por colocar a Terra, todos os planetas e respectivos satélites
em movimento. É o modelo heliocêntrico. Quase um século
após ser concebido, esse modelo dinâmico foi explicado por
Newton pela gravidade entre os corpos celestes, o que os manteria em constante
atração entre si, com forças e velocidades variadas,
dependendo da massa de cada um e da distância entre eles. Newton
submeteu os corpos celestes às mesmas leis mecânicas válidas
na Terra.
Um novo modelo, "indo mais longe no zoom", concebe o Universo
ainda mais amplo, situando o Sistema Solar no interior do aglomerado de
estrelas conhecido como Via Láctea, uma galáxia que agora
sabemos também se mover como um conjunto.
Telescópios potentes permitiram constatar a existência
de outras galáxias e verificar que todas as galáxias
distantes se distanciam entre si. Essa observação gerou a
criação de um modelo do Universo em expansão a partir
de uma grande explosão, o Big-Bang. Com isso, surgiram novas questões
sobre a origem do Universo e sua evolução. Se teve um início,
debate-se a possibilidade de poder ter um fim ou se trata de um universo
pulsante, que se expandiria e depois se contrairia, cujo fim coincidiria
com o próprio início, que se repetiria indefinidamente...
Diferente da câmara que pode se afastar alguns quilômetros
"em zoom", as distâncias astronômicas são quase inimagináveis,
difíceis de ser expressas em quilômetros. Convencionou-se
como uma das unidades de distância para o cosmos o ano-luz, que é
a mais usada e corresponde à distância que um raio de luz
percorre em um ano no vácuo, e que equivale aproximadamente
a 10 trilhões de quilômetros. Utilizando-se essa unidade de
medida, a estrela mais próxima da Terra depois do Sol, a Alfa Centauro,
está distante um pouco mais de 4 anos-luz. O Sol está distante
cerca de 150 milhões de km, ou 8 minutos no trajeto da luz. A Lua
fica muito próxima, a apenas 380.000 km da Terra, pouco mais de
um segundo percorrido pela luz. Isto significa que aquilo que observamos
numa noite estrelada é uma imagem "atrasada" da configuração
real do céu naquele momento, pois a luz das estrelas demora muito
para chegar até os nossos olhos. Essa escala de distância
astronômica deve ser muitas vezes trabalhada com os alunos, de variadas
formas, pois não é fácil de ser compreendida, mas
é fundamental na construção de modelos.
O conhecimento do modelo heliocêntrico de Sistema Solar
- com o Sol no centro de nove planetas que giram à sua volta - é
também difícil, ao colocar-se para as crianças o conflito
entre aquilo que observam, ou seja, o Sol desenhando uma trajetória
curva no céu e aquilo que lhes ensinam sobre os movimentos da Terra.
A intervenção da escola pode ser realmente prejudicial
se já iniciar o estudo de corpos celestes a partir de um ponto de
vista heliocêntrico, explicando os movimentos de rotação
e translação, ignorando o que os alunos sempre observaram.
Uma forma efetiva de desenvolver as idéias dos alunos é proporcionar
observações sistemáticas, fomentando a explicitação
das idéias intuitivas, solicitando explicações a partir
da observação direta do Sol, da Lua, das outras estrelas
e dos planetas. A intervenção do professor será benéfica
quando ajudar o próprio aluno a imaginar e explicar aquilo que observa,
ao mesmo tempo em que torna acessíveis informações
sobre outros modelos de Universo e trabalhe com eles, quando for o caso,
os conflitos entre as diferentes representações.
Por um lado, os alunos expõem e explicitam suas dúvidas,
e por outro são incentivados a trazer, buscar ou construir explicações
para aquilo que observam ou de que duvidam; esses conflitos podem mesmo
centralizar as atenções, desde que sejam respeitadas e valorizadas
as diferentes interpretações apresentadas pelos estudantes.
Neste trajeto, os estudantes devem incorporar novos enfoques, novas informações,
mudar suas concepções de tempo e espaço.
Os alunos devem ser orientados para articular informações
com dados de observação direta do céu, utilizando
as mesmas regularidades que nossos antepassados observaram para orientação
no espaço e para medida do tempo, o que foi possível muito
antes da bússola, dos relógios e do calendário atual,
mas que junto a eles ainda hoje organiza a vida em sociedade em diversas
culturas. Dessa forma, os alunos constroem o conceito de tempo cíclico
de dia, mês e ano, enquanto aprendem a se situar na Terra, no Sistema
Solar e no Universo.
É necessário, contudo, ampliar esse conceito de
tempo cíclico, promovendo também a idéia de tempo
não cíclico: o tempo histórico, que comporta as idéias
de evolução, de passado, de registro, de memória e
de presente, de mudanças essenciais e irreversíveis.
O conhecimento sobre os corpos celestes, foi sendo acumulado
historicamente também pela necessidade de se aprender a registrar
o tempo cíclico e de se orientar no espaço. Já na
fase nômade, a espécie humana, provavelmente, associava mudanças
na vegetação, hábitos de animais, épocas de
chuvas com a configuração das estrelas ou com o trajeto do
Sol. Com a elaboração do mapa dos céus, começou-se
a desenvolver a Geometria, situando o ser humano com maior precisão
na Terra e no espaço cósmico.
Mas, apesar da conexão observada entre os ritmos biológicos
dos seres vivos - como hábitos alimentares e épocas de reprodução
- e os ritmos cósmicos, como dia, mês e estações
do ano, muitas variações e transformações do
ambiente terrestre não dependem exclusivamente de fatores relacionados
aos corpos celestes. Muitas dessas transformações são
provocadas pela ação humana, como a degradação
ambiental e a promoção das alterações do relevo.
Outras transformações ocorrem em razão da
própria estrutura e dos movimentos do nosso planeta. Por exemplo,
por ser esférica , diferentes regiões da Terra captam a luz
e o calor do Sol com intensidades muito diferentes ao longo de todo o ano,
constituindo variados climas e ecossistemas, característicos das
latitudes em que se encontram. São conhecimentos que tiveram um
longo percurso e se sistematizaram durante o século XX. A Terra
já foi desenhada como um círculo plano e chato por antepassados
que tinham como limite para seu modelo o próprio horizonte circular,
mas quando o modelo heliocêntrico do Sistema Solar foi concebido,
já há muito tempo se imaginava Terra como esférica,
por inúmeras evidências diretas e indiretas.
A estrutura interna da Terra é dinâmica, originando
vulcões, terremotos e distanciamento entre os continentes, o que
altera constantemente o relevo e a composição das rochas
e da atmosfera, seja pela deposição de gases das erupções,
seja por mudanças climáticas drásticas, como
glaciações e degelos. Portanto, as paisagens, tal como as
percebemos, representam apenas um momento dentro do longo e contínuo
processo de transformação pelo qual passa a Terra, em uma
escala de tempo de muitos milhares, milhões e bilhões de
anos: é a escala de tempo geológico, como é hoje conhecida.
O conhecimento de algumas dessas transformações
geológicas que ocorreram em tempos distantes foi sendo obtido conforme
foram sendo decifradas a composição e a formação
da litosfera. Fósseis de seres vivos extintos sugerem ambientes
terrestres organizados de formas muito diferentes daqueles conhecidos atualmente,
mas que propiciaram o surgimento da vida, fato exclusivo em todo o universo
conhecido até o momento. A interpretação de registros
concretos do passado pode facilitar a compreensão do significado
do tempo geológico, não cíclico, se forem retomados
em vários conteúdos trabalhados.
A água, representando atualmente ¾ da superfície
terrestre, foi fundamental para a origem da vida, diferenciando nosso planeta
de todos os demais até agora pesquisados. As suas transformações
e os fenômenos dos quais a água participa, como o intemperismo,
erosão, assoreamento, circulação do ar, o clima, a
dissolução de substâncias, a dispersão de poluentes
e a manutenção da vida são fundamentais para a organização
da superfície terrestre em litosfera, biosfera, hidrosfera e atmosfera.
A compreensão desses domínios, bem como as inter-relações
entre eles, ajuda a construir a idéia da Terra como um planeta.
A comparação entre a composição da Terra e
dos outros planetas é, nesse sentido, muito ilustrativa.
Compreender o Universo, projetando-se para além do horizonte
terrestre, para dimensões maiores de espaço e de tempo, pode
nos dar novo significado aos limites do planeta Terra, de nossa existência
no cosmos, ao passo que, paradoxalmente, as várias transformações
que ocorrem em nosso planeta e as relações entre os vários
componentes do ambiente terrestre podem nos dar a dimensão da nossa
enorme responsabilidade pela biosfera, nosso domínio de vida, fenômeno
aparentemente único no Sistema Solar, ainda que se possa imaginar
outras formas de vida fora dele.
Vida e Ambiente
Nas últimas décadas divulgam-se e debatem-se problemas
ambientais nos meios de comunicação, o que sem dúvida
tem contribuído para que as pessoas estejam alertas, mas não
assegura a aquisição de informações e conceitos
referendados pelas Ciências. Ao contrário, é freqüente
a banalização do conhecimento científico — o emprego
de ecologia como sinônimo de meio ambiente é um exemplo —
e a difusão de visões distorcidas sobre a questão
ambiental. É papel da escola provocar a revisão dos conhecimentos,
valorizando-os sempre e buscando enriquecê-los com informações
científicas.
O tema transversal Meio Ambiente aborda as relações
entre os problemas ambientais e fatores econômicos, políticos,
sociais e históricos. Acarretam discussões sobre responsabilidades
humanas voltadas ao bem-estar comum e ao desenvolvimento sustentado, na
perspectiva da reversão da crise socioambiental planetária,
que interessa a todos os cidadãos. Fundamentos e vivências
de todas as áreas do Ensino Fundamental devem contribuir para a
construção de seus conteúdos. Em CN, Meio Ambiente
está em conexão não apenas com o eixo temático
Vida e Ambiente, mas também com os demais eixos. Os recursos tecnológicos,
relacionados às causas das transformações ambientais,
encontram-se destacados no eixo temático Tecnologia e Sociedade.
Em Vida e Ambiente, temas e problemas têm em perspectiva
promover a ampliação do conhecimento sobre a diversidade
da vida nos ambientes naturais ou transformados pelo ser humano, como a
vida se processa e a natureza se comporta em diferentes espaços
e tempos. Colaborar para a reconstrução da relação
homem/natureza, a fim de derrubar definitivamente a crença do homem
como senhor da natureza e alheio a ela, é uma perspectiva essencial
a este eixo temático, sendo fundamental conhecer o conjunto das
relações na natureza. Entretanto, um conhecimento profundo
dessas relações só é possível mediante
sucessivas aproximações dos conceitos, procedimentos e atitudes
relativos à temática ambiental, observando-se as possibilidades
intelectuais dos alunos, de modo que, ao longo da escolaridade, o tratamento
dos conhecimentos ganhe profundidade.
No caso das ciências naturais, o desenvolvimento da Ecologia
trouxe informações e referenciais de análise extremamente
importantes à temática ambiental. Em uma definição
ampla, a Ecologia estuda as relações de interdependência
entre os organismos vivos e destes com os componentes sem vida do espaço
que habitam. Tais relações são enfocadas nos estudos
das cadeias e teias alimentares, dos níveis tróficos (produção,
consumo e decomposição), do ciclo dos materiais e fluxo de
energia, da dinâmica das populações, do desenvolvimento
e evolução dos ecossistemas. Em cada um desses capítulos
lança-se mão de conhecimentos da Química, da Física,
da Geologia, da Paleontologia, da Biologia e de outras ciências,
o que faz da Ecologia uma área de conhecimento interdisciplinar.
A fim de se observar a abrangência desses estudos, serão
examinados por alto dois exemplos: a questão do fluxo de energia
nos ambientes e as relações dos seres vivos com os componentes
abióticos do meio.
O fluxo de energia nos ambientes, os caminhos que a energia
solar percorre até a dissipação de calor do planeta,
pode ser compreendido, em sua amplitude, ao reunir outros conceitos associados
a:
· radiação solar diferenciada conforme a
latitude geográfica da região;
· fotossíntese (transformação de
energia luminosa em energia química dos alimentos produzidos pelas
plantas) e respiração celular (processo que converte energia
acumulada nos nutrientes em energia disponível para a célula
dos organismos vivos);
· teia alimentar (que sinaliza passagem e dissipação
de energia em cada nível da teia);
· transformações de energia provocadas pelo
ser humano. Este assunto, por si só, sucita inúmeras investigações,
como, por exemplo, a origem remota dos combustíveis fósseis,
formados num tempo muito anterior (aproximadamente 650 milhões de
anos) ao surgimento da espécie humana na Terra (aproximadamente
100 mil anos); a natureza desses combustíveis (hipóteses
sobre o processo de fossilização em condições
primitivas); os processos de extração e refino dos combustíveis,
destacados no eixo temático Tecnologia e Sociedade.
O conceito de relação dos seres vivos com os componentes
abióticos do meio, por sua vez, também considerado em linhas
gerais, deve levar em conta:
· a relação geral entre plantas e luz solar
(fotossíntese), que de fato é específica, considerando-se
a variação da intensidade luminosa em diferentes ambientes
terrestres e aquáticos no decorrer do ano e as adaptações
evolutivas dos organismos autótrofos a essas condições;
· as relações entre animais e luz, considerando-se
suas adaptações morfo-fisiológicas aos hábitos
de vida noturno ou diurno;
· as relações entre água e seres
vivos, que merecem vários capítulos das Ciências Naturais,
visto que repor a água é condição para diferentes
processos metabólicos (funcionamento bioquímico dos organismos),
para processos de reprodução (em plantas, animais e outros
seres vivos que dependem da disponibilidade de água para a reprodução),
para a determinação do hábitat e do nicho ecológico,
no caso de seres vivos aquáticos;
· as relações entre solo e seres vivos,
que são variadíssimas e muito antigas, pois se considera
a formação dos solos como conseqüência dessa relação
desde milhares de anos, e
· as relações entre seres vivos entre si
no espaço e no tempo, determinando a biodiversidade de ambientes
naturais específicos
É importante considerar que os conceitos de Ecologia, como nas
demais Ciências Naturais, são construções teóricas
e não fenômenos observáveis ou passíveis de
experimentação direta. Este é o caso das cadeias alimentares,
do fluxo de energia, da fotossíntese, da adaptação
dos seres vivos ao ambiente, da biodiversidade. Não são aspectos
que possam ser vistos diretamente, só podem ser interpretados, são
idéias construídas com o auxílio de outras mais simples,
de menor grau de abstração, mais próximas da percepção
e que podem, ao menos parcialmente, ser objeto de investigação
através da observação e da experimentação
diretas.
Por exemplo, a idéia abstrata de ciclo dos materiais nos
ambientes, que no referencial teórico comporta implicações
biológicas, físicas, químicas e geológicas,
pode ganhar sucessivas aproximações, trabalhando-se com os
alunos idéias mais simples. Neste conteúdo, é possível
a observação e experimentação sobre degradação
de diferentes materiais, examinando-se a incidência de fungos na
decomposição de restos de seres vivos, o enferrujamento de
metais, a resistência do vidro e a influência da umidade, da
luz e do calor nesses processos. Ao realizarem procedimentos de observação
e experimentação, os alunos buscam informações
e estabelecem relações entre elementos dos ambientes, orientados
por informações essenciais oferecidas pelo professor ou outras
fontes.
O estudo das relações entre os seres vivos e não-vivos,
matéria e energia, em dimensões instantâneas ou de
longa duração, locais ou planetárias, conteúdos
deste eixo temático, deve oferecer subsídios para a formação
de atitudes de respeito à integridade ambiental, observando-se o
longo período de formação dos ambientes naturais —
muito mais remoto que o surgimento da espécie humana na Terra —
e que a natureza tem ritmo próprio de renovação e
reconstituição de seus componentes.
Não basta ensinar, por exemplo, que não se deve jogar
lixo nas ruas ou que é necessário não desperdiçar
materiais, como água, papel ou plástico. Para que essas atitudes
e valores se justifiquem, para não serem dogmas vazios de significados,
é necessário informar sobre as implicações
ambientais dessas ações. Nas cidades, lixo nas ruas pode
significar bueiros entupidos e água de chuva sem escoamento, favorecendo
as enchentes e a propagação de moscas, ratos ou outros veículos
de doenças. Por sua vez, o desperdício de materiais, pode
significar a intensificação de extração de
recursos naturais, como petróleo e vegetais que são matéria-prima
para a produção de plásticos e papel. A valorização
da reciclagem e o repúdio ao desperdício são exemplos
de conteúdos de CN também essenciais a Meio Ambiente e Trabalho
e Consumo
É preciso, ainda, que o conhecimento escolar não seja
alheio ao debate ambiental travado pela comunidade e que ofereça
meios de o aluno participar, refletir e manifestar-se, ouvindo os membros
da comunidade, no processo de convívio democrático e participação
social.
Embora possamos discernir as partes individuais de determinado sistema
- e muitas vezes esse procedimento seja necessário para que possamos
entendê-lo -, sua abordagem como bloco isolado não é
suficiente para a compreensão de seu papel no corpo como um todo.
Além disso, abordar todas as questões relativas ao funcionamento
do corpo durante apenas um período letivo, prejudica os estudantes
que, durante esse período, não refletem sobre outras questões
fundamentais no ensino das Ciências Naturais.
O estudo do ser humano, ao ser reiterado em várias ocasiões
e sob vários aspectos durante o ensino fundamental, torna-se cada
vez mais complexo para os estudantes, que vão desenvolvendo maior
possibilidade de análise. É preciso que se retome o funcionamento
do organismo durante todo o ensino fundamental, tomando-se o cuidado para
não repetir conteúdos e enfoques, em detrimento de outros
que podem ficar relegados a segundo plano. O que deve ser mantida é
a abordagem que privilegia o estudo das relações entre as
funções e os processos do corpo, nos quais as estruturas
e seus nomes não são um objeto de estudo em si mesmas, mas
localizam onde tudo isso acontece.
A concepção de corpo humano como um sistema integrado,
que interage com o ambiente e que reflete a história de vida do
sujeito, orienta este eixo temático. Assim como a natureza, o corpo
humano deve ser visto como um todo dinamicamente articulado; os diferentes
aparelhos e sistemas que o compõem devem ser percebidos em suas
funções específicas para a manutenção
do todo. Para que o aluno compreenda a maneira pela qual o corpo transforma,
transporta e elimina água, oxigênio, alimentos, obtém
energia, se defende da invasão de elementos danosos, coordena e
integra as diferentes funções, é importante conhecer
os vários processos e estruturas e compreender a relação
de cada aparelho e sistema com os demais. É essa relação
que assegura a integridade do corpo e faz dele uma totalidade.
Tanto quanto as relações entre aparelhos e sistemas,
as interações com o meio respondem pela manutenção
da integridade do corpo. A maneira como tais interações se
estabelecem, permitindo ou não a realização das necessidades
biológicas, afetivas, sociais e culturais, fica registrada no corpo.
Por isso se diz que o corpo reflete a história de vida do sujeito.
As carências nutricional, afetiva e social, por exemplo, desenham
o corpo humano, interferem na sua arquitetura e no seu funcionamento.
Assim considerado — um sistema, fruto das interações
entre suas partes e com o meio —, pode-se compreender que o corpo humano
apresenta um equilíbrio dinâmico: passa de um estado a outro,
volta ao estado inicial e assim por diante. A temperatura e a pressão
variam ao longo do dia, todos os dias. O mesmo ocorre com a atividade cerebral,
a cardíaca, o estado de consciência etc. O nível de
açúcar no sangue, por exemplo, varia ao longo do dia, conforme
os horários da alimentação. Transpira-se mais ou menos,
urina-se mais ou menos, conforme a temperatura ambiental e conforme as
atividades realizadas.
Esses processos apresentam um padrão comum para a espécie
humana, mas têm variações individuais. E esta é
outra idéia extremamente importante a ser considerada no trabalho
com os alunos: o corpo humano apresenta um padrão estrutural e funcional
comum, que o identifica como espécie; mas cada corpo é único,
o que o identifica como individualidade. Se há necessidades básicas
gerais, há também necessidades individuais.
Portanto, o conhecimento sobre o corpo humano para o aluno deve estar
associado a um melhor conhecimento do seu próprio corpo, por ser
seu e único, e com o qual tem uma intimidade e uma percepção
subjetiva que ninguém mais pode ter. Essa visão, trabalhada
pelo professor em sala de aula, favorece o desenvolvimento de atitudes
de respeito e de apreço pelo próprio corpo e pelas diferenças
individuais.
O equilíbrio dinâmico do corpo humano é chamado
de estado de saúde. Pode-se então compreender que o estado
de saúde é condicionado por fatores de várias ordens:
físicos, psíquicos e sociais. A falta de um ou mais desses
condicionantes da saúde pode ferir o equilíbrio e, como conseqüência,
o corpo adoece. Trabalhando com a perspectiva do corpo como um todo integrado,
a doença passa a ser compreendida como um estado de desequilíbrio
do corpo e não de alguma de suas partes. Uma disfunção
de qualquer aparelho ou sistema representa um problema do corpo todo e
não apenas daquele aparelho ou sistema. O estado de saúde
ou de doença decorre da satisfação ou não das
necessidades biológicas, afetivas, sociais e culturais que, embora
sejam comuns, apresentam particularidades em cada indivíduo, nas
diferentes culturas e fases da vida.
Cada pessoa, aluno ou professor, apreende em seu meio de convívio,
especialmente em família, um conjunto de idéias a respeito
do corpo. É importante que o professor tenha consciência disso
para que possa superar suas próprias pré-concepções
e retrabalhar algumas das noções que os alunos trazem de
casa, algumas correspondentes a equívocos graves. Além dessas
noções adquiridas em sua vivência individual, há
outras gerais difundidas pela mídia, mas tão pouco elaboradas
que também constituem senso comum. Todas essas conceituações
adquiridas fora da escola devem ser consideradas no trabalho em sala de
aula.
Também faz parte da herança cultural isolar o corpo humano
das interações com o meio ou, ainda, concebê-lo apenas
como entidade física. Essa idéia vem cedendo seu lugar a
outra, a de que o corpo não é uma máquina: tem emoções,
sentimentos que, junto com os aspectos físicos, se constituem em
dimensões de um único corpo.
Como ser vivo que é, o ser humano tem seu ciclo vital: nasce,
cresce, se desenvolve, se reproduz e morre. Cada uma dessas fases é
fortemente marcada por aspectos socioculturais que se traduzem em hábitos,
comportamentos, rituais próprios de cada cultura. A alimentação,
por exemplo, é uma necessidade biológica comum a todos os
seres humanos. Todos têm necessidade de consumir diariamente uma
série de substâncias alimentares, fundamentais à construção
e ao desenvolvimento do corpo — proteínas, vitaminas, carboidratos,
lipídios, sais minerais e água. Os tipos de alimentos e a
forma de prepará-los são determinados pela cultura e pelo
gosto pessoal. Atualmente, a mídia tem se incumbido de ditar a alimentação
através da veiculação de propagandas. É muito
importante estar atento às ciladas que tais propagandas pregam.
O consumo é o objetivo principal das propagandas — de alimentos
ou de medicamentos —, não importando o comprometimento da saúde.
Pesquisas têm mostrado que o índice elevado de colesterol
no sangue deixou de ser um problema apenas de adultos, para ser também
de crianças. E não se trata de casos esporádicos:
vem crescendo o número de crianças com índice elevado
de colesterol.
O desenvolvimento de uma consciência com relação
à alimentação é necessário, considerando-se
as demandas individuais e as possibilidades coletivas de obter alimentos.
É essencial a máxima e equilibrada utilização
de recursos disponíveis, através do aproveitamento de partes
de vegetais e animais comumente desperdiçadas, plantio coletivo
de hortas e árvores frutíferas, assunto também abordado
no documento Saúde. Apontar conteúdos relevantes para a formação
do consumidor é uma perspectiva deste eixo temático e do
tema transversal Trabalho e Consumo.
É importante que o trabalho sobre o crescimento e o desenvolvimento
humanos leve em conta as transformações do corpo e do comportamento
nas diferentes fases da vida — concepção, nascimento, infância,
juventude, idade adulta e velhice —, evidenciando-se e intercruzando-se
os fatores biológicos, culturais e sociais que marcam tais fases.
Importa, ainda, que se enfatize a possibilidade de realizar escolhas na
herança cultural recebida e de mudar hábitos e comportamentos
que favoreçam a saúde pessoal e coletiva e o desenvolvimento
individual. É papel da escola formar alunos com conhecimentos e
capacidades que os tornem aptos a discriminar informações,
identificar valores agregados a essas informações e realizar
escolhas. Por exemplo, a automedicação, que constitui um
fator de risco à vida, não é um hábito a ser
preservado, pois fere um valor importante a ser desenvolvido: o respeito
à vida com qualidade. Da mesma forma, outros hábitos e comportamentos,
como jogar lixo em terrenos baldios, descuido com a higiene pessoal, discriminação
de pessoas de padrões culturalmente distintos etc., podem e devem
ser trabalhados.
A sexualidade humana deve ser considerada nas diferentes fases da vida,
compreendendo que é um comportamento condicionado por fatores biológicos,
culturais e sociais, com significado muito mais amplo e variado que a reprodução,
para pessoas de todas as idades. É elemento de realização
humana em suas dimensões afetivas e sociais, que incluem mas não
se restringem à dimensão biológica, a ser trabalhado
em conexão com o tema transversal Orientação Sexual.
Ao se trabalhar Ser Humano e Saúde também é fundamental
situar o ser humano entre as demais espécies vivas, comparando-se
padrões de estrutura e funcionamento do ser humano aos demais seres
vivos. Por exemplo, ao tratar da reprodução humana,
pode-se compará-la à reprodução de outros seres
vivos, em que se observam rituais de acasalamento e comportamentos de cuidado
com a prole. Pode-se estabelecer diferenças e semelhanças
entre tais comportamentos — o que é instintivo nos animais e no
ser humano, o que é modelado pela cultura e pelas convenções
sociais nos humanos, as diferenças de padrões nas diferentes
culturas e nos diferentes tempos. Pode-se também tratar da alimentação
no estudo das cadeias e teias alimentares evidenciando-se a presença
do homem como consumidor integrante da natureza, em conexão com
o eixo temático Vida e Ambiente.
O aspecto rítmico das funções do corpo humano
pode ser abordado em conexão com o mesmo aspecto observado para
os demais seres vivos, evidenciando-se o aspecto da natureza biológica
do ser humano. Algumas funções rítmicas interessantes
e facilmente observáveis são a floração e a
frutificação de plantas ao longo do ano, o estado de sono
e vigília no ser humano e nos demais animais, a menstruação
nas mulheres, o cio entre os animais etc. Pode-se ainda estabelecer relações
entre os ritmos fisiológicos e os geofísicos, como o dia
e a noite e as estações do ano. Os ritmos fisiológicos
estão ajustados aos geofísicos, embora sejam independentes.
Por exemplo: o ciclo sono-vigília está ajustado ao ciclo
dia-noite (movimento da Terra em torno de seu eixo). Se isolarmos uma pessoa
dentro de uma caverna onde o ciclo dia-noite inexista, ela continuará
tendo períodos de sono e períodos de vigília, mas
o tamanho de cada um desses períodos se modificará.
Ao lado da mitologia, das artes e da linguagem, a tecnologia é
um traço fundamental das culturas. Por exemplo, conhece-se o período
paleolítico pelo domínio do fogo e pelo uso da pedra lascada
como instrumento de caça e pesca, substituído pela pedra
polida no período neolítico, marcado pelo desenvolvimento
da agricultura, da criação de animais e a utilização
do ouro e do cobre.
O desenvolvimento e a especialização das culturas humanas,
ao longo dos tempos, ocorreram em conjunto com o desenvolvimento tecnológico.
Mas esse desenvolvimento não é algo homogêneo. No presente,
assiste-se à convivência da utilização de técnicas
antigas e artesanais com aplicações tecnológicas que
se desenvolveram em íntima relação com as ciências
modernas e contemporâneas. Em paralelo, há o crescimento de
problemas sociais graves, como a desnutrição e a mortalidade
infantil num momento em que o desenvolvimento tecnológico se faz
marcante na produção e estocagem de alimentos, na indústria
farmacêutica e na medicina.
Especialmente no último meio século, a produção
global de bens e de serviços, a disseminação de uma
cultura da informação, a universalização de
hábitos de alimentação, vestuário e lazer,
com a virtual invasão das culturas regionais por padrões
mundiais, constituem não só novos paradigmas mas também
novos desafios da educação em geral e, particularmente, da
preparação para o trabalho. O domínio da informática
é só um dos aspectos de um novo e amplo complexo de relações
da atualidade social e produtiva, na qual conhecimento e informação
são pelo menos tão preciosos quanto materiais e energia.
No entanto, o estudo da tecnologia é pequeno nas escolas fundamentais.
Para a elaboração deste eixo temático não há
discussão acumulada expressiva, ao contrário do que ocorre
com a educação ambiental e educação para a
saúde. Sua presença neste documento decorre da necessidade
de formar alunos capacitados para compreender e utilizar diferentes recursos
tecnológicos e discutir as implicações éticas
e ambientais da produção e utilização de tecnologias.
Este eixo temático tem como conteúdos as transformações
dos componentes materiais e ciclos naturais em produtos necessários
à vida humana. São os aparelhos, as máquinas, os instrumentos,
os materiais e os processos que possibilitam essas transformações,
a geração de desenvolvimento e o uso de tecnologias. Comporta
também o enfoque das relações entre Ciência,
Tecnologia e Sociedade, no presente e no passado, no Brasil e no mundo,
em vários contextos culturais, considerando-se as alterações
que a implementação de tecnologia promove no meio social.
As questões éticas, valores e atitudes compreendidas nessas
relações são conteúdos fundamentais a investigar
nos temas que se desenvolvem em sala de aula. A origem e o destino social
dos recursos tecnológicos, as conseqüências para a saúde
pessoal e ambiental e as vantagens sociais do emprego de determinadas tecnologias
também são conteúdos de Tecnologia e Sociedade. Estão
estreitamente ligados aos demais eixos temáticos de CN e aos temas
transversais Meio Ambiente, Saúde, Ética, Pluralidade Cultural
e Trabalho e Consumo.
Assim, na elaboração de planejamentos, é possível
destacar conteúdos de Tecnologia e Sociedade para trabalho conjunto
com os demais eixos. Por exemplo, o conhecimento acerca dos processos de
extração e cultivo de plantas em hortas, pomares e lavouras,
de criação de animais em granjas, viveiros e pastagens, de
extração e transformação industrial de metais,
de extração de areia e outros materiais utilizados na construção
civil são temas de investigação interessantes para
desenvolverem-se conteúdos de Tecnologia e Sociedade e Ambiente
e Vida em CN. Possibilitam conexões com os temas transversais Meio
Ambiente, quando se discutem atitudes de preservação e problemas
ambientais, e Trabalho e Consumo, ao abordar as condições
de trabalho humano no campo.
Também o saneamento dos espaços urbanos e rurais, a conservação
de alimentos, a manufatura ou indústria de bens de consumo, as tecnologias
ligadas à medicina e ao lazer são temas de estudo sobre as
transformações de matéria e energia, de processos
e aparelhos, de mudanças no meio social promovidas pela tecnologia.
Estabelecem conexões entre este eixo e o tema transversal Saúde,
ao analisar diferentes aspectos que contribuem para a saúde
do indivíduo e das populações. Com Trabalho e Consumo,
cooperam na discussão de questões importantes no tema, ao
se investigar como ocorre a criação de novas necessidades
e como identificar a publicidade enganosa.
A abordagem de aspectos éticos está muito freqüentemente
associada a grandes interesses econômicos e políticos. É
preciso trazer tais questões críticas para a discussão
em sala de aula, evitando a visão ingênua ao idealizar a tecnologia
como sinônimo inquestionável de progresso social e conforto
individual. É comum, por exemplo, discutir a preservação
de energia e de água potável ou o risco da automedicação
a partir de uma perspectiva simplesmente individual, restringindo-se a
recomendações do tipo "apague a luz do corredor" e "não
deixe a torneira pingando", ou "evite a automedicação", deixando-se
de lado variáveis gravemente mais relevantes como a política
econômica de produção de equipamentos energeticamente
perdulários, como automóveis de alta potência e geladeiras
mal isoladas ou a propaganda de medicamentos e sua venda indiscriminada.
O alcance político de tais questões éticas poderia
reverter em imediato benefício para a população, pois
uma efetiva proibição da venda de medicamentos sem receita
colocaria a poderosa indústria farmacêutica mobilizada a favor
da ampliação do atendimento médico.
Em Tecnologia e Sociedade, a dimensão dos procedimentos comporta
todos os modos de reunir, organizar, discutir e comunicar informações
como nos demais eixos. São exemplos de interesse da Física
a construção de modelos e experimentos em eletro-eletrônica,
magnetismo, acústica, óptica e mecânica (circuitos
elétricos, campainhas, máquinas fotográficas, motores,
chuveiro, torneira, rádio a pilha etc.), assim como são exemplos
de interesse da Química e da Biologia a experimentação
e interpretação da ação de catalisadores, de
fermentos, de fertilizantes.
Mediante a apreciação de um exemplo é possível
apontar as dimensões dos conteúdos implicados em determinado
tema de investigação deste eixo, como: de onde vem a luz
das casas? O entendimento da geração e transmissão
de energia elétrica envolve conceitos relacionados a princípios
de conservação de energia, transformação de
energia mecânica em energia elétrica, calor, luz, propriedades
dos materiais, corrente, circuitos elétricos e geradores. Vários
procedimentos podem ser utilizados, como visitas a usinas ou estações
de transmissão, entrevistas, leituras, experimentos e montagens.
Investigações sobre o descobrimento e aplicação
da eletricidade, sobre os limites dos usos de recursos hídricos
e suas implicações ambientais e sobre o acesso das populações
a esse bem ampliam e contextualizam o tema, oferecendo-se condições
para que o debate sobre valores e atitudes voltados à preservação
dos recursos naturais esteja bem fundamentado.
Temas Transversais e Ciências Naturais
A proposta de trabalhar questões de relevância social na
perspectiva transversal aponta para compromisso a ser partilhado por professores
de todas as áreas, uma vez que é preciso enfrentar os constantes
desafios de uma sociedade, que se transforma e exige continuamente dos
cidadãos a tomada de decisões, em meio a uma complexidade
social crescente. Uma vez que o conhecimento não se desenvolve à
margem das variáveis afetivas e sociais, a capacidade de reflexão
e pensamento crítico, ao lado da convivência social, é
forjada durante o processo de ensino-aprendizagem.
É necessário considerar como se expressam em cada área
os temas transversais que compõem estes PCN. Isto não significa
que a perspectiva da transversalidade seja o tratamento simultâneo
de um mesmo tema por todas as áreas. Ou, ao contrário, que
sejam abordados em uma única aula ou uma única atividade.
Para que se tornem significativos no processo educacional, devem ser trabalhados
periodicamente em diferentes contextos, em níveis crescentes de
complexidade e articulados aos conteúdos das áreas.
Em Ciências Naturais, os temas transversais contribuem para destacar
a necessidade de dar sentido prático, para o trabalho e para a vida
diária, às teorias e aos conceitos científicos trabalhados
na escola. Favorecem a análise de problemas científicos atuais
sob diferentes pontos de vista: do interesse individual ou social, do coletivo
científico ou da cidadania, das mulheres e dos homens, dos ricos
e dos pobres.
Neste documento, os textos de eixos temáticos apontam várias
conexões com os temas transversais, seja para a melhor compreensão
dos conhecimentos e temas científicos, seja para a ampliação
das análises. Alguns deles tradicionalmente estão presentes
em muitos currículos de Ciências Naturais, ligados à
discussão de aspectos biológicos: Meio Ambiente, Saúde
e Orientação Sexual. Mas nas últimas décadas
a relevância social desses temas tem sido crescente, revelando sua
natureza abrangente e a multiplicidade de dimensões que comportam.
Embora todos eles ainda ocupem lugar destacado nas aulas de Ciências,
não é possível somente um componente curricular cobrir
o tratamento amplo e complexo que exigem, apontando a necessidade de se
desenvolverem projetos com as demais áreas.
A principal conexão com Meio Ambiente é o reconhecimento
do ser humano como parte integrante da natureza. Considerando a compreensão
científica como um fundamento essencial para o entendimento do meio
ambiente, Ciências Naturais trata especificamente de vários
conteúdos de educação ambiental, em todos os eixos
temáticos. Assim, a área de Ciências Naturais traz
contribuições diretas para os objetivos de Meio Ambiente,
como "perceber, em diversos fenômenos naturais, encadeamentos e relações
de causa-efeito que condicionam a vida no espaço (geográfico)
e no tempo (histórico), utilizando essa percepção
para posicionar-se criticamente diante das condições ambientais
de seu meio" e "conhecer e compreender de modo integrado e sistêmico
as noções básicas relacionadas ao meio ambiente".
Os dois blocos de conteúdos de Saúde, Autoconhecimento
para Auto-Ajuda e Saúde Coletiva, oferecem perspectivas sociais
e ambientais que ampliam significativamente a abordagem tradicional de
programas de saúde nos currículos de Ciências. Tais
perspectivas estão mais evidentes no eixo "Ser Humano e Saúde",
ao se considerar, por exemplo, a importância de reconhecer e promover
os recursos para o bem- -estar e a saúde dos indivíduos da
comunidade escolar. Também é compartilhada a concepção
de saúde como produto de relações culturais e ambientais,
dimensões essenciais ao crescimento e ao desenvolvimento humano.
Toda a seleção de conteúdos em Ciências Naturais
está voltada para possibilitar ao aluno a apreensão e construção
dessas concepções ao longo do ensino fundamental, considerando-se
necessariamente o conhecimento do corpo humano como um melhor conhecimento
de seu próprio corpo, dotado de uma subjetividade que lhe é
própria e que deve ser especificamente respeitada pelo professor.
O conhecimento do corpo transcende sua dimensão biológica.
No corpo estão inscritas a história de vida, a cultura e
os desejos do indivíduo. Esta concepção, colocada
por Orientação Sexual, é importante orientação
ao eixo temático Ser Humano e Saúde que, a cada ciclo, estabelece
alcances para a discussão do corpo e da sexualidade humana.
Devido ao fato de profissões como cientistas ou engenheiros
terem sido por muito tempo predominantemente desempenhadas por brancos
do sexo masculino, os estudantes do sexo feminino podem ter adquirido a
impressão de que essas áreas estão além de
suas capacidades. Essa percepção desanimadora persistirá,
muitas vezes reforçada pelo ambiente externo à escola,
a não ser que os professores trabalhem no sentido de a inverter,
apontando os acertos de alunas e tornando claro que se espera dessas jovens
que aprendam os mesmos assuntos e no mesmo nível que todos os outros,
e que tenham resultados igualmente bons. Aliás, estas mesmas questões
podem se aplicar aos estudantes pobres e aos negros de ambos os sexos.
As relações de Consumo e de Trabalho podem ser trabalhadas
também em Ciências Naturais, abordando-se aspectos legais,
sociais e culturais ligados à apropriação e transformação
dos componentes e dos ciclos da natureza pelo ser humano. São aspectos
ligados à crítica ao consumismo, ao conhecimento dos direitos
do trabalhador e do consumidor, à apreciação das relações
entre consumo e sustentabilidade, ou consumo e saúde, enfoques especificamente
tratados em Consumo e Trabalho que podem ser trabalhados junto a vários
temas de Ciências. É importante também sempre se referir
à Ciência como atividade humana e empreendimento social e,
ao cientista, como trabalhador, ambos de um mundo real, concreto e historicamente
determinado.
A concepção do tema Pluralidade Cultural é reconhecer
a diversidade cultural como um direito dos povos e dos indivíduos
e elemento de fortalecimento da democracia. Sabe-se que o conhecimento
do ambiente natural não é produto apenas de cientistas e
de engenheiros, mas, de formas variadas, todos os grupos socioculturais
desenvolvem e utilizam habilidades para observar fenômenos e regularidades,
se localizar, medir, representar, desenhar e explicar, em função
de seus interesses e necessidades. Assim, é de fundamental importância
valorizar o universo cultural no qual o aluno está inserido, pois
ele aprende com os pais, irmãos, colegas e outros adultos, além
de com o professor. Aprendem também com filmes, televisão,
rádio, discos, livros, revistas, computadores, bem como em festas,
shows, eventos desportivos, quando vão aos museus ou aos jardins
zoológicos, bem como com os livros escolares. Parte daquilo que
aprendem informalmente está incorreto, incompleto ou mal compreendido,
mas a educação formal pode ajudar os alunos a reestruturar
esses conhecimentos e a adquirir outros novos sem desvalorizar sua cultura.
Ao contrário, o ensino de Ciências pode até mesmo incorporar
os vastos recursos culturais da comunidade em um sentido mais amplo, envolvendo
os pais e outros adultos interessados em, por exemplo, dar entrevistas
aos alunos, ensinando habilidades e saberes específicos. Ainda se
valorizam as diversas culturas quando, em Ciências Naturais, se investigam
os diferentes conceitos e as diferentes explicações, de diferentes
épocas, para problemas de interesse científico.
O professor de Ciências, antes de mais nada um educador da criança
e do jovem brasileiro, reconhece os conteúdos tratados em Ética
quando contribui para que seus alunos desenvolvam os sentidos da solidariedade,
do respeito mútuo, da justiça e do diálogo com autoconfiança.
É importante reconhecer que a aprendizagem de Ciências pode
envolver sentimentos de ansiedade e medo do fracasso, o que, sem dúvida,
é uma conseqüência, tanto do que é ensinado, como
do modo como é ensinado e, ainda, por atitudes transmitidas acidentalmente
por pais e professores que não se sentem, eles próprios,
à vontade com a Ciência. Em vez de desprezarem esses sentimentos,
os professores podem trabalhar no sentido de assegurar que os estudantes
atinjam algum sucesso na aprendizagem, não reforçando a idéia
de sucesso como acerto total, mas como progresso pessoal na superação
das dificuldades. Sabe-se que a compreensão de alguma coisa nunca
é absoluta e pode comportar variantes. A própria Ciência
não é um conhecimento acabado, nunca está completamente
certa. Do mesmo modo, é importante que todos os alunos, principalmente
os menos autoconfiantes, tomem consciência de seus progressos e sejam
encorajados a continuar a estudar.
Além de sua importância para a aprendizagem e para a compreensão
do fazer científico, os trabalhos em grupo têm importante
significado para valorizar a troca de experiências, respeitar o conhecimento
e a produção de colegas e promover a consciência de
que todos podem contribuir para atingir objetivos comuns, valorizando a
idéia de que o progresso depende exatamente do fato de nem todos
possuírem as mesmas capacidades e os mesmos talentos.
Avaliação
Coerentemente com a concepção de conteúdos e com
os objetivos propostos, a avaliação deve considerar o desenvolvimento
das capacidades dos alunos com relação à aprendizagem
de conceitos, de procedimentos e de atitudes.
A avaliação só se efetiva numa seqüência
de verificações com objetivos definidos pelo professor, orientando-o
sobre a evolução dos alunos e a adequação do
ensino, que pode ser redirecionado em função dos resultados.
Não constitui atividade desvinculada do processo de ensino
e aprendizagem, sendo, antes, mais um momento desse mesmo processo. Além
do produto dos trabalhos individuais, em duplas ou em grupo, o professor
deve comentar, rever e registrar as apreciações dos processos
de produção destes mesmos trabalhos, como se discute no documento
de Introdução aos PCN.
Ao se considerar oportuno superar o ensino "ponto-questionário",
não apenas os métodos de ensino precisam ser revistos, mas,
de modo coerente, os meios e a concepção de avaliação.
Perguntas que solicitam respostas extraídas diretamente dos livros-texto,
ou das lições ditadas, pouco contribuem ao aprendizado, já
que responder de acordo com o texto não significa compreender um
conceito ou efetivamente dominar a informação ou o procedimento
automaticamente repetido. São particularmente comuns na área
de CN perguntas objetivas do tipo: "O que é...?", geralmente inadequadas
a alunos dos primeiros ciclos do ensino fundamental. Raramente lhes é
possível elaborar respostas com o grau de generalização
pretendido pelo professor. Acabam respondendo com "Por exemplo ...". E
o professor, ou aceita os exemplos como definição, deixando
a noção de que exemplificar é definir, ou considera
errada a resposta, desqualificando um conhecimento que o aluno efetivamente
demonstra. Nos dois casos a intervenção do professor comprometeu
a aprendizagem, pois a inadequação era da pergunta, não
da resposta.
A avaliação é efetivamente realizada ao se solicitar
ao aluno que faça uso de seu conhecimento, por exemplo, que interprete
situações determinadas, utilizando os conceitos, procedimentos
ou atitudes que são objeto de discussão e aprendizagem. Isso
é possível ao se solicitar ao aluno ou a grupo de alunos
que interprete uma determinada situação fazendo uso de conceitos,
atitudes ou procedimentos que estão sendo trabalhados. Pode ser
interpretada uma história, uma figura, um texto, um problema ou
um experimento, em situações semelhantes, mas não
iguais, às vivenciadas no decorrer dos estudos. Nessas situações,
os alunos realizam comparações, estabelecem relações,
elaboram registros e outros procedimentos desenvolvidos em sua aprendizagem,
fazendo uso de conceitos e atitudes que elaboraram. Desta forma, tanto
a evolução conceitual quanto a familiaridade com procedimentos
e o desenvolvimento de atitudes podem ser avaliados pelo professor ou em
processos de auto-avaliação dos alunos, individualmente ou
em grupos, como também se discute no documento de Introdução
aos PCN.
Para o aluno e para o professor, a tomada de consciência de erros
e acertos é um momento dos mais importantes no processo educativo,
que não deve ser confundido com a correção de exercícios
ou provas. O erro faz parte do processo de aprendizagem e pode estar expresso
em registros, respostas, argumentações e formulações
incompletas do aluno. Do ponto de vista do professor o erro, que tradicionalmente
expressa discrepâncias com conceitos, procedimentos e métodos
da Ciência, também pode ser visto como uma revelação
da lógica do aluno. Avaliar também é buscar compreender
essa lógica, sua razão constitutiva como parte do processo
e explicitá-la para o aluno.
Desde que consistentemente trabalhado pelo professor, o erro é
um elemento que pode permitir ao aluno tomar consciência do seu próprio
processo de aprendizagem, da apropriação que faz de diferentes
conteúdos, percebendo que há diferenças entre o senso
comum e os conceitos científicos e que é necessário
saber aplicar diferentes domínios de idéias em diferentes
situações. Se esse conhecimento for valorizado nas práticas
sociais, vai se estabelecer na mente dos alunos, se manifestar nas situações
cotidianas de interação e não apenas nos momentos
das respostas formais.
2ª PARTE
Ciências Naturais no terceiro e quarto ciclos
Terceiro ciclo
A partir do 3º ciclo, e principalmente no 4º ciclo, o aluno
vive a transição para a adolescência, podendo ampliar
a participação em seu meio social e desenvolvendo uma atitude
crítica que dirige tanto às relações pessoais
como a outros aspectos de sua vida cultural e afetiva. Educadores especialistas
do 1º Grau, o professor ou a professora de Ciências Naturais
precisam abrir o diálogo, encontrar respostas e incentivo adequados
para o amadurecimento crítico de seus alunos, o que significa, geralmente,
empreender trabalho em grupo, capaz de envolver e de colocar os alunos
em interação social e cognitiva. A complexidade desta fase
escolar exige que o professor tenha possibilidade real de realizar ensino
ativo, desafiador e atualizado.
Os cursos de Ciências, por sua riqueza e diversidade em conteúdos
e abordagens, podem se realizar de forma interessante e significativa para
os alunos, sendo necessário ao professor possuir condições
objetivas de trabalho e disposição para sua formação
continuada. Pois estudamos e ensinamos diferentes ciências, mesmo
sem possuir formação inicial em muitas delas, mas tendo perguntas
para investigar e conhecendo alguns pontos de partida. Assim, pela necessidade
de buscar respostas para situações reais e pela própria
curiosidade, o professor planeja e desenvolve atividades para serem trabalhadas
junto aos seus alunos.
Envolvido em um processo coletivo para a busca de informações
e sua discussão com os colegas da área e demais membros da
equipe escolar, o professor de Ciências organiza as suas próprias
investigações. Reflete sobre os conteúdos que ensina
e também sobre os que vai ensinar, constantemente avaliando e construindo
a área de Ciências em sua escola.
Já são bem divulgadas as críticas ao ensino de
Ciências centrado na memorização dos conteúdos,
ao ensino enciclopédico e fora de contexto social, cultural ou ambiental,
que resulta em uma aprendizagem momentânea, "para a prova", que não
se sustenta a médio ou longo prazo. Por outro lado, é sabido
que aulas interessantes de Ciências envolvem coisas bem diferentes,
como, por exemplo, ler texto científico, experimentar e observar,
fazer resumo, esquematizar idéias, ler matéria jornalística,
valorizar a vida, respeitar os colegas e o espaço físico.
Assim, o conhecimento científico, que também é construção
humana, pode auxiliar os alunos a compreenderem sua realidade global ou
regional.
Em seu planejamento e em suas aulas, é importante que o professor
de Ciências desenvolva a habilidade de dar atenção
aos diferentes conceitos, procedimentos, atitudes e valores que trabalha
com seus alunos, sendo necessário prever tempo para se trabalhar
com eles, seja nas atividades práticas, seja nas atividades orientadas
para a reflexão.
Para tanto, a seleção e distribuição do
tempo entre os conteúdos precisa ser cuidada e coerente com os objetivos
propostos. Se o professor elege como meta de um segmento letivo a formação
de hábitos de boa alimentação, será preferível
ocupar tempo em atividades de leitura e comparação de alimentos
em função de sua composição, expressa em tabelas
de nutrição humana e em rótulos de alimentos industrializados,
do que, digamos, em estudos detalhados sobre enzimas digestivas. A seleção
de conteúdos conceituais deve ser particularmente rigorosa. Até
porque, no final do século XX, não é mesmo possível
trabalhar no 1º Grau com programas imensos, enciclopédicos,
que cobrem exaustivamente aspectos conceituais específicos e não
prevêem ensino e aprendizagem de procedimentos e atitudes, bem como
a compreensão do mundo em que vivem o professor e o aluno.
Os alunos do 3º ciclo, comparados aos do ciclo anterior, geralmente,
ampliaram o domínio sobre a linguagem escrita e falada, mas com
diferentes graus de dificuldade. Não se pode perder de vista que,
ao chegar à 5ª série, o aluno fala mais e melhor do
que escreve e lê. No discurso oral está a expressão
mais completa de suas hipóteses explicativas para suas observações
acerca dos fenômenos naturais e demais objetos de conhecimento da
área de Ciências.
Assim, é essencial que o ensino seja realizado em atividades
variadas que promovam o aprendizado da maioria, evitando que as fragilidades
e carências se tornem obstáculo intransponível para
alguns. Para o 3º ciclo, são especialmente interessantes atividades
que envolvam participação oral, como nos debates, dramatizações,
entrevistas e exposições espontâneas ou preparadas,
atividades em grupo voltadas para a experimentação, observação
e reflexão. Entre estas atividades, aquelas de natureza lúdica,
gestual e coletiva, ao lado das de desenho, cumprem também a função
de minimizar a ruptura até mesmo afetiva do regime de professora
de turma, como se discute no documento introdutório deste PCN.
A escrita coletiva da classe sob a coordenação do professor
é fundamental. Garante o registro das discussões e conduz
a aprendizagem da escrita informativa, que inclui necessariamente a socialização
das idéias e dos modos de formulá-las em textos consistentes,
com a utilização de termos cujo significado é conhecido
por todos e com intenção compartilhada.
Durante os diferentes exercícios, a participação
do professor nas atividades é permanente. Pois os alunos de 3º
ciclo necessitam de referenciais científicos, ao seu alcance, que
os orientem para observar, experimentar, ler, resumir e produzir outros
registros de informação e praticar vários métodos
de análise e interpretação de problemas.
É papel do professor criar oportunidades de contato direto de
seus alunos com fenômenos naturais e artefatos tecnológicos,
em atividades de observação e experimentação,
nas quais fatos e idéias entram em relação, para resolver
questões problematizadoras, estudando suas relações
e suas transformações, impostas ou não pelo ser humano.
A aquisição de imagens de componentes e fenômenos da
natureza, que pode ter se iniciado nos ciclos anteriores, continua tendo
relevância no 3º e 4º ciclos.
Também é fundamental ao professor ouvir de seus alunos
quais os significados pessoais que dão para o que se está
estudando. Em resposta, o professor buscará problematizar para promover
a evolução conceitual do aluno, a aprendizagem dos procedimentos
e a compreensão dos valores humanos. Como nos demais ciclos, é
papel do professor apresentar o marco conceitual que permite ao aluno avançar
seu conhecimento sobre diferentes temas de interesse científico.
É necessário garantir tempo, também, para a discussão
em classe de todos os aspectos envolvidos nos projetos, atividades e outros
exercícios. Um exercício que o professor discute com os alunos
e, junto com eles, reformula para seu melhor entendimento, terá
maiores chances de funcionar para a aprendizagem. É um "contrato
de trabalho" discutido e tratado. É um recurso para evitar a frustração
dos alunos diante de trabalhos difíceis demais ou que careçam
de significação pessoal e social, que o professor avalia
cuidadosamente.
Uma vez estabelecido um roteiro de objetivos e atividades com a classe,
os alunos participam ativamente dos exercícios, com certa independência.
Exploram sua capacidade para observar, explicar e prever e, também,
uma crescente habilidade manual, que lhes permite manipular materiais específicos
com cuidado, como tubos de ensaio e conta-gotas, obtendo dados para comparação
e análise. Quando há laboratório disponível,
o aluno de 3º ciclo poderá utilizá-lo com certa autonomia.
A maturidade crescente já permite que as operações
de máquinas, aparelhos e de sistemas simples possam ser examinadas,
dando oportunidade para a elaboração de explicações
dos próprios alunos e registradas por eles. Quando comparadas com
aquelas elaboradas por seus colegas ou apresentados pelo professor, as
idéias iniciais podem se tornar mais complexas ou se modificar.
O uso de gráficos e outras ilustrações, a compreensão
e a elaboração de legendas são exemplos de elementos
que fazem uso da comunicação escrita e reforçam ou
consolidam seu aprendizado. Mas deve ser privilegiada a escrita como registro
das observações e da compreensão do mundo que os alunos
estão elaborando, relativamente à simples leitura de textos,
que pode conduzir à passividade e à inibição
da observação, experimentação e manifestação
da expressão.
Com a participação essencial do professor, os alunos
poderão ler e interpretar textos variados, identificando e reescrevendo
determinadas informações sobre os objetos em estudo, bem
como elementos narrativos e do contexto social. Isso significa que são
necessariamente guiadas pelo professor a produção de sínteses
e a pesquisa em enciclopédias ou outros textos com linguagem especificamente
científica. A produção de resumos torna-se uma tarefa
difícil demais, desestimulante para o estudante de 3º ciclo,
se for desacompanhada de instrução e modelos adequados.
Neste ciclo é interessante a abordagem de aspectos da história
das ciências e história das invenções tendo
em perspectiva , por um lado, oferecer informações e condições
de debate sobre relações entre ciência, tecnologia
e sociedade e, por outro, chamar atenção para características
que constituem a natureza das ciências que os próprios alunos
estão vivenciando em atividades de ensino.
A discussão de diferentes visões já permite uma
primeira percepção do sentido social da construção
do conhecimento científico. Ao mesmo tempo, esta é uma oportunidade
para o desenvolvimento de valores humanos mais gerais que os da ciência,
como o gosto pelo diálogo investigativo e o respeito pela diversidade
de percepções e interpretações.
A comparação entre as idéias e previsões
preliminares e aquelas concluídas após a realização
de investigação sobre tema determinado é importante
ocasião para a valorização da aprendizagem realizada.
Os alunos poderão tomar consciência da transformação,
às vezes radical, na compreensão dos objetos de estudo. O
planejamento de atividades específicas com esta finalidade é
fundamental para que a conscientização da aprendizagem não
fique subentendida ou mesmo oculta dos alunos.
Objetivos
A escolha dos objetivos de CN para o 3º ciclo foi norteada pelas
considerações acima, pelos Objetivos Gerais e demais fundamentos
deste PCN.
Os temas de estudo e as atividades de Ciências Naturais devem
ser organizados para que os alunos ganhem progressivamente as seguintes
capacidades:
· Reconhecer que a humanidade sempre se envolveu com o conhecimento da natureza e que a Ciência, uma forma de desenvolver este conhecimento, relaciona-se com outras atividades humanas.
· Valorizar a disseminação de informações socialmente relevantes aos membros da sua comunidade.
· Valorizar o cuidado com o próprio corpo, com atenção para o desenvolvimento da sexualidade e para os hábitos de alimentação, de convívio e de lazer.
· Valorizar a vida em sua diversidade e a conservação dos ambientes.
· Elaborar individualmente e em grupo relatos orais e escritos acerca do tema em estudo, considerando informações obtidas através de observação, experimentação, textos ou outras fontes.
· Confrontar as diferentes explicações individuais e coletivas, inclusive as de caráter histórico, respeitando as opiniões, para reelaborar suas idéias e interpretações.
· Elaborar perguntas e hipóteses, selecionando e organizando dados e idéias para resolver problemas.
· Caracterizar os movimentos visíveis de corpos celestes no horizonte e seu papel na orientação espaço-temporal hoje e no passado da humanidade.
· Caracterizar as condições e a diversidade de vida no planeta Terra em diferentes espaços, particularmente nos ecossistemas brasileiros.
· Interpretar situações de equilíbrio e desequilíbrio ecológico relacionando informações sobre a interferência do ser humano e a dinâmica das cadeias alimentares.
· Identificar diferentes tecnologias que permitem as transformações de materiais e de energia necessárias a atividades humanas essenciais hoje e no passado.
· Compreender a alimentação humana, a obtenção e conservação dos alimentos, sua digestão no organismo e o papel dos nutrientes na sua constituição e saúde.
Conteúdos
Os textos seguintes buscam explicitar os alcances dos conteúdos
em cada eixo temático, apontando-se possíveis conexões
entre eixos e com os temas transversais, tendo-se também o tratamento
didático da temática em perspectiva.
Considerando os conteúdos propostos, diferentes temas e problemas
poderão ser escolhidos para a composição de currículos
específicos de modo a proporcionar a aquisição das
capacidades expressas nos objetivos de ciclo. A aprendizagem dessas capacidades
não significa o aprofundamento em todos os temas de estudo mencionados
nos textos abaixo, uma vez que o estudo detido de alguns temas oferece
esta oportunidade. O professor julgará a pertinência de aprofundamento
de estudo em alguns temas e a exploração mais ampla de outros,
tomando como base os critérios de seleção de conteúdos
aplicados à sua realidade.
Terra e Universo
No 3º ciclo, os estudos neste eixo temático ampliam a orientação
espaçotemporal do aluno, a conscientização dos ritmos
de vida e propõem a elaboração de uma concepção
do Universo, com especial enfoque no Sistema Terra- Sol -Lua. Os alunos
podem desenvolver um inventário de astros e fenômenos observados
no Universo e construir as referências para sua orientação,
assim como o ser humano foi fazendo em suas andanças pela superfície
terrestre. Paralelamente, os alunos podem ir consultando outras fontes
de informação, com a orientação do professor,
para gradativamente ganhar visões mais amplas do Universo, tendo
nosso planeta como participante, conforme o que está proposto na
parte 1 deste documento, construindo e reconstruindo modelos de céu
e Terra.
No desenvolvimento desses estudos, é fundamental privilegiar
atividades de observação e dar tempo para os alunos elaborarem
suas próprias explicações. Por exemplo, nos estudos
básicos sobre o ciclo do dia e da noite, a explicação
científica do movimento de rotação não deve
ser a primeira abordagem sobre o dia e a noite, o que causa muitas dúvidas
e não ajuda a compreensão do fenômeno observado nas
etapas iniciais do trabalho.
Certamente os alunos manifestam a contradição entre o
que observam no céu - o movimento do Sol tomando-se o horizonte
como referencial - e o movimento de rotação da Terra, do
qual já tiveram notícia. As dúvidas dos alunos, contudo,
podem ser o ponto de partida para se estabelecer uma nova interpretação
dos fenômenos observados.
Como fez a maioria da humanidade até há 500 anos, o modelo
de céu construído espontaneamente pelo aluno tem a Terra
como ponto de referência central. Assim, é necessário
organizar as observações dos movimentos que os alunos vêem
em uma paisagem celeste que se move em relação ao horizonte,
estimulando-os a elaborar suas próprias explicações,
nas quais já podem incorporar algum conhecimento atual da Ciência,
ao mesmo tempo em que exercitam a linguagem descritiva e o desenho de observação.
Dependendo do lugar da Terra em que o observador estiver, as trajetórias
do Sol são vistas como arcos diferentes em relação
ao horizonte. Assim, no Equador, a trajetória diária do Sol
é perpendicular ao horizonte. Já um observador situado entre
o Equador e um dos pólos observa a trajetória inclinada do
Sol em relação ao horizonte. Em ambos os casos, registra-se
que o Sol nasce sempre do mesmo lado do horizonte (Leste), desaparecendo
no lado oposto (Oeste). Para essa investigação, podem ser
organizadas observações do horizonte em algumas horas do
dia, principalmente no nascente e no poente do Sol. Após alguns
dias seguidos, a regularidade dos pontos de nascente e poente, definidos
como pontos cardeais Leste e Oeste, podem ficar bem marcados para os alunos.
Conforme o Sol se movimenta em relação ao horizonte,
sua luz projeta sombras que também se movimentam, variando em comprimento
e direção: de manhã, as sombras são compridas;
com o passar das horas, as sombras vão se encurtando e ao meio-dia
são mínimas ou inexistem. Depois disso, vão se encompridando
para o lado oposto até o fim da tarde. São observações
como essas que permitiram a construção de calendários
pelas diferentes culturas, refletindo diferentes concepções
de Terra e Universo, um tema a ser desenvolvido em conexão com Pluralidade
Cultural.
A construção de um relógio solar é importante
atividade para os alunos realizarem, discutindo o tamanho das sombras durante
o dia e conhecendo como os povos antigos construíram seus relógios.
As sombras do meio-dia, sempre as mais curtas, determinam a direção
Norte-Sul. Um relógio desse tipo pode ser uma haste vertical bem
reta espetada no chão liso, horizontal e a céu aberto, que
projeta sombras diferentes nas várias horas do dia. Marcando o comprimento
dessas sombras, os alunos podem elaborar explicações para
o tamanho e a direção delas, compreendendo melhor a trajetória
do Sol, marcando o nascente (ponto Leste) e o poente (ponto Oeste) e o
Norte-Sul pela perpendicular que faz a menor sombra - a do meio-dia, em
relação à reta Leste-Oeste. Por conta dos fusos horários,
das convenções dentro do país e do horário
de verão, o meio-dia oficial nem sempre é exatamente correspondente
ao meio-dia observado. Também por convenção, o Norte
é definido como o ponto à frente de quem, com os braços
estendidos, aponta o Leste com a mão direita e o Oeste com a mão
esquerda, ficando o Sul às suas costas.
Pode-se ainda observar que a Lua aparece ligeiramente diferente a cada
dia no céu, voltando a ter a mesma forma a cada quatro semanas aproximadamente,
fato que foi a base da organização mensal do tempo. Além
disso, enquanto o Sol só aparece durante o dia e as estrelas somente
à noite, às vezes é possível ver a Lua também
durante o dia; outras vezes ela nem aparece no céu limpo e estrelado.
Uma primeira aproximação à compreensão das
fases da Lua pode se realizar neste ciclo através de observações
diretas durante um mês, em vários horários, com registro
em tabela e construindo maquetes onde se encontram representados o Sol,
a Lua e a Terra. Experimentos com luz e sombra acompanham e dão
sustentação à compreensão das fases da Lua.
Com a observação de todas essas regularidades o ser humano,
antes de organizar cidades, já sabia que o Sol, a Lua e as estrelas
participam do mesmo movimento ao redor de um ponto no céu. Esses
fatos sugerem duas possíveis interpretações: ou a
Terra se desloca de Oeste para o Leste ou todos os astros se deslocam de
Leste para o Oeste. Por muito tempo prevaleceu a última interpretação,
com a Terra estática e central. Entre as várias explicações
para isso, na Grécia antiga concebeu-se um modelo em que as estrelas,
a Lua e o Sol estariam sobre uma grande esfera transparente que circundava
a Terra, da qual se via apenas metade de cada vez. As estrelas eram visíveis
quando o Sol se encontrava no hemisfério celeste abaixo do horizonte.
A esfera se moveria para Oeste ao redor de um ponto fixo imaginário
no céu.
Este modelo situou o ser humano no espaço cósmico e,
ainda hoje, as convenções dele decorrentes - pontos cardeais
e as 88 constelações consideradas oficialmente como regiões
no mapa do céu - são as referências para os sistemas
de orientação cartográfica e até mesmo para
a navegação tanto aérea como marítima.
Como referência para a orientação noturna, os alunos
podem observar a constelação do Cruzeiro do Sul e seu movimento
em relação ao horizonte por alguns momentos, num intervalo
de 3 ou 4 horas durante a noite e, através de comparações
e estimativas, fazer hipóteses sobre as distâncias a que diversas
estrelas se encontram da Terra e a quantidade de estrelas que não
são visíveis, seguidas de pesquisa em fontes de informação
escritas.
O trabalho com escalas de distância e grandeza deve ter espaço
nas aulas. Um exemplo é a construção de uma
escala do sistema Terra-Sol-Lua no pátio da escola, onde se comparam
as distâncias relativas entre os corpos celestes com unidades de
medidas reconhecidas pelos alunos, como o metro. Embora seja possível
alguma compreensão, não se pode esperar que, no 3º ciclo,
a maioria dos alunos sistematize escalas entre corpos celestes muito distantes
entre si, como as distâncias comparativas entre Terra-Lua-Alfa-Centauro
e alguma galáxia.
Fotografias da Lua, dos planetas e de seus satélites,
bem como a forma como foram obtidas, podem ser interessantes para construir
imagens do Universo e de sua investigação. O desenvolvimento
de lunetas, telescópios, foguetes, satélites artificiais,
naves, o pouso tripulado na Lua, e os não tripulados em Marte ou
Vênus, as sondas não tripuladas indo para Júpiter,
Saturno, Urano e Netuno podem se constituir em pesquisa bibliográfica
de revistas e jornais para alunos de 3º ciclo, com roteiros elaborados
sob a coordenação e orientação do professor.
Visitas preparadas a observatórios, planetários, museus de
astronomia e de astronáutica são muito importantes para o
repertório de imagens dos alunos. Para isso, também contribuem
muito as discussões a partir de filmes de vídeo, animações
de computador, em que aparecem os movimentos dos corpos celestes e suas
fisionomias, através de simulações ou de imagens enviadas
por satélites e sondas. Modelos com esferas e pequena fonte de luz,
simulando o sistema Terra-Sol-Lua, podem ser feitos da maneira como grupos
de alunos os conceberem, ajudando-os a explicar suas próprias idéias.
Para organizar os elementos que os alunos incorporam para a transformação
de seus modelos, um instrumento simples e eficaz é solicitar que
desenhem representações do Universo, onde a Terra esteja
presente, por várias vezes durante esses estudo. Algumas legendas
ajudam a explicitar os elementos do desenho, que pode ou não ser
seguido de um texto que explique as idéias nele contidas, mas o
objetivo não é saber os nomes dos astros, embora alguns alunos
gostem, podendo agregá-los em seus trabalhos.
À medida que incorporam novos dados, novas informações,
novos enfoques, os alunos incrementam seu próprio modelo de Universo,
dentro de suas possibilidades de compreensão de espaço e
tempo. Identificam algumas estrelas e constelações facilmente
observadas no céu e incorporam estrelas muito distantes, planetas,
satélites, meteoros e cometas a partir de dados obtidos em fontes
de informação. Algumas informações além
de seu nível de compreensão podem ser retomados em outros
níveis de escolaridade, sem que isso signifique proibir sua discussão,
às vezes motivada pelos próprios alunos que "ouvem falar
do Big-Bang".
A luz do Sol, que caracteriza o ritmo cíclico do dia e noite,
organiza muitos dos ritmos biológicos de plantas e animais. Observar
hábitos de animais diurnos e noturnos domésticos, procurar
informações sobre o comportamento de plantas e outros animais
no claro e no escuro e ainda relacionar essas informações
com a organização diária das atividades pessoais e
sociais é uma forma de contribuir para a tomada de consciência
do aluno sobre a conexão entre os corpos celestes e os ritmos de
vida na Terra, um tema a ser desenvolvido junto com Vida e Ambiente.
A Terra, nossa "nave", deve ter lugar especial nos estudos do Universo.
É necessário auxiliar os alunos a incorporarem a dimensão
planetária da Terra, descentrando-se do lugar geográfico
onde estão, de seu horizonte, o que é possível, mas
depende da elaboração de diferentes imagens e de várias
perspectivas adotadas ao longo de toda a escolaridade.
A comparação entre planetas do Sistema Solar pode ser
útil. Longe de requerer descrições minuciosas, este
estudo deve revelar que os planetas têm características muito
diferentes da Terra, o único planeta onde seres vivos se desenvolvem
(e evoluem), através da presença de água em estado
líquido e do envolvimento por uma atmosfera oxigenada, o que possibilita
temperaturas em amplitudes compatíveis com a vida. A gravidade,
neste caso, é essencial para a retenção da atmosfera.
No que se refere à compreensão da superfície e
da estrutura interna da Terra, também é interessante trabalhar
com modelos. Informações sobre a profundidade dos oceanos
e os maiores picos de montanhas auxiliam a construção de
um modelo para a superfície terrestre, com rochas e depressões
preenchidas por água líquida. É interessante a comparação
bem contrastante entre a superfície da Terra e o planeta como um
todo, em relação à quantidade de água, outros
materiais líquidos e rochas.
O tipo de material que sai dos vulcões ajuda a imaginar o interior
da Terra e sua estrutura, o que pode ser concretizado por desenhos ou maquetes.
Pequenos textos podem acompanhá-los, para que os alunos expliquem
suas idéias e para que algumas hipóteses sobre a formação
do planeta possam ser elaboradas.
Quanto à forma esférica, é interessante investigar
como os raios solares atingem o planeta: mais próximos de uma perpendicular
à superfície na região entre os dois trópicos,
e mais obliquamente nas regiões mais próximas aos pólos,
o que implica distribuição da luz e calor de forma diferenciada
nestes locais. Assim, temos diferentes zonas climáticas: duas regiões
polares frias, uma equatorial quente e duas regiões intermediárias
tropicais. Esse padrão determina a presença de diferentes
faunas e floras no planeta.
As relações entre a iluminação da esfera
terrestre pelo Sol e o esquentamento de toda sua superfície pela
atmosfera podem ser compreendidas mediante experimento com fonte luminosa,
globo terrestre e superfície plana ou pelo aquecimento (acompanhado
por termômetros) de estufas com conteúdos variáveis,
como terra, água ou ambos em comparação com recipientes
abertos. Além disso, estudos comparativos das regiões do
globo com maior ou menor diversidade de plantas e animais e seus climas
são muito importantes quando relacionados às condições
físicas da Terra.
A água, que cobre ¾ da superfície terrestre, é
essencial para todos os seres vivos e dissolve substâncias É
utilizada para processos industriais, fluindo por todo o planeta e espalhando
poluição pelos mares, rios, solos e contaminando fontes subterrâneas
de água doce. O ar, em seus movimentos constantes pela atmosfera,
também carrega alguns poluentes. Fatos que ocorrem em conseqüência
dessas fenômenos e que aparecem freqüentemente em jornais, demonstrando
as relações entre os recursos do planeta e as atividades
humanas, devem sempre ser motivo para discussões ou elaboração
de murais.
O fato de que recursos como água doce, ar, solo, minerais e
árvores podem ser reduzidos drasticamente pelo seu uso exagerado,
inadvertido ou deliberado e que a atmosfera e o oceano têm capacidade
limitada de absorver resíduos e reciclá-los naturalmente,
deve ser o pano de fundo das discussões. As alternativas tecnológicas
para a restauração do ambiente e seus custos são importantes
de serem veiculadas, ao lado das atitudes de preservação.
Nessas discussões, o importante é que as idéias sobre
as atitudes e valores em relação ao ambiente circulem, cabendo
ao professor fornecer mais informações e esclarecer as compreensões.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes
e valores
a Observação direta, busca e organização
de informações sobre a duração do dia em diferentes
épocas do ano e sobre os horários de nascimento e ocaso do
Sol, da Lua e das estrelas ao longo do tempo, reconhecendo a natureza cíclica
desses eventos e associando-os a ciclos dos seres vivos e ao calendário.
a Busca e organização de informações sobre cometas, planetas e satélites do sistema Solar e outros corpos celestes para elaborar uma concepção de Universo.
a Caracterização da constituição da Terra e das condições existentes para a presença de vida.
a Valorização dos conhecimentos de povos antigos para explicar os fenômenos celestes.
Vida e Ambiente
No 3º ciclo, os estudos neste eixo temático podem proporcionar
ao estudante a ampliação de conhecimentos sobre os ambientes
e seus problemas, sobre os seres vivos, entre eles os seres humanos, e
as condições para a vida. Busca-se uma melhor compreensão
do fenômeno único da vida na Terra e a abordagem de estudos
também apontados e ampliados no tema transversal Meio Ambiente,
como os ciclos naturais e o manejo ambiental.
À medida que os ambientes possam ser compreendidos como um todo
dinâmico, o estudo de qualquer aspecto ou problema particular poderá
sucitar questionamentos e investigações acerca de outros.
Conhecimentos de importância universal podem ser trabalhados pelo
professor com seus alunos em diferentes abordagens. Entretanto, garantir
estudos sobre o ambiente onde vive o aluno é um recurso essencial
à cidadania. Além disso, é importante que os alunos
entrem em contato direto com o que estão estudando, de forma que
o ensino dos ambientes não seja exclusivamente livresco. As observações
diretas, as entrevistas, os trabalhos de campo e diferentes trabalhos práticos
são atividades básicas.
A comparação entre as características de diferentes
ambientes, uma prática dos ciclos anteriores, continua importante
aqui, de sorte que os alunos possam ampliar a compreensão de que
eles têm características comuns, tanto na composição
como em seus processos, além de características específicas.
Compreendem que em todos os ambientes há relações
entre os seres vivos, inclusive o homem, e destes com os demais componentes
(água, luz, solo, ar etc), que estão presentes com características
e quantidades diversas que podem ser consideradas particularmente, em cada
ambiente estudado, para o destaque às suas especificidades. Os processos
de transporte de água, de materiais do solo, de substâncias
e estruturas vivas (sementes, por exemplo) por diferentes agentes em um
ambiente, ou entre ambientes, também podem ser enfocados.
Estudos comparativos sobre ambientes reais de diferentes dimensões
podem ser realizados com o aprofundamento no conhecimento da dinâmica
dos ambientes e da interferência do ser humano na vida da Terra.
A seleção de ambientes a serem comparados é importante,
pois cada estudo particular proporciona enfoques específicos. Por
exemplo, pode ser interessante a investigação de um local
cultivado - jardim, pomar, horta, etc.- comparativamente ao estudo de um
campo abandonado. No primeiro ambiente, a ação humana para
transformar e conter processos naturais pode se evidenciar, considerando-se
como o ser humano deve transformar o solo na preparação do
cultivo, quais técnicas utilizar para combater a erosão,
o problema da seleção de sementes, dos cuidados com a plantação,
o controle de pragas, como é o manejo da água etc. No ambiente
de campo abandonado, a reocupação do espaço pelos
seres vivos colonizadores estará em foco, podendo-se a médio
e a longo prazo estudar os vegetais que se instalam, como se dá
sua disseminação e qual sua origem, o que proporciona uma
primeira abordagem do conceito de sucessão ecológica. Na
comparação entre dois ambientes, diferentes aspectos podem
ser estudados: a origem dos diferentes componentes (solo, água,
seres vivos), as condições de vida dos seres vivos (onde
há mais minhocas? mais formigas? como se explica isso? que diferenças
há, para as minhocas, viver no campo cultivado ou abandonado?),
as relações entre o solo, a água, a luz e o calor
(por que o solo do campo abandonado é mais compacto? como a erosão
está controlada no campo cultivado?) e as possíveis relações
ecológicas que se estabelecem, podendo chegar em alguns casos a
estudos de cadeias alimentares em cada um deles. As duas investigações
solicitam atividades de visitação repetida, planejada e orientada
pelo professor, que organiza com os alunos os problemas que serão
trabalhados.
Neste ciclo, os estudos sobre os seres vivos precisam ser detidamente
examinados. Por tradição, grande parte de nossos currículos
encontra-se presa a esquemas de classificação biológica
baseados em uma Sistemática que se fundamenta nas semelhanças
morfológicas entre as espécies. Os seres vivos são
apresentados a partir de agrupamentos da Sistemática (reinos, filos
ou divisões, classes, gêneros etc), enfatizando-se a descrição
de sua morfologia e fisiologia. Extensa nomenclatura está no cerne
destas propostas curriculares. Nelas, as classificações são
tomadas como unidades estanques, desconhecendo-se os atuais debates científicos
deste campo de conhecimentos.
Com o desenvolvimento dos conhecimentos científicos e, inclusive,
dos equipamentos que permitem observações e descrições
cada vez mais acuradas, as classificações biológicas
estão em constante transformação. Hoje, para a tarefa
de classificação, os cientistas contam com técnicas
de estudo que permitem identificar os parentescos não apenas em
relação às semelhanças morfológicas,
mas também com base na história evolutiva de um grupo. Já
não basta a semelhança morfológica -- não é
qualquer semelhança que determina parentesco. Hoje existem várias
escolas de Sistemática que adotam métodos diferentes, mas
de maneira geral, todas elas têm como pressuposto a Teoria da Evolução.
O contato dos alunos de 3º ciclo com a diversidade dos seres vivos
baseada unicamente nas descrições morfológicas e fisiológicas
de grupos biológicos não poderia ser mais desastroso. Se
forem cobrados na aprendizagem de numerosos nomes e definições,
que para a maioria deles não têm o menor significado e apenas
decoram para a prova, chegam a desenvolver repúdio a todo este conhecimento
e a desvalorizar suas reais curiosidades acerca dos ambientes e dos seres
vivos. Esse tratamento raramente acrescenta conhecimentos sobre os papéis
dos diferentes seres vivos nos ambientes em que vivem, ou convida os alunos
a discutir por que e para que as classificações biológicas
existem.
Ao contrário, a aprendizagem sobre a diversidade da vida pode
ser significativa aos alunos mediante oportunidades de contato com uma
variedade de espécies que podem observar, direta ou indiretamente,
em ambientes reais, considerando-as como um dos componentes de sistemas
mais amplos. São pesquisas que devem proporcionar aos alunos conhecimentos
sobre as formas e funções do corpo relacionados aos hábitos
e hábitats de seres vivos, contribuindo para formar um painel amplo
e interessante sobre a vida na Terra. As fontes de informação
a serem trabalhadas com os alunos serão as imagens reais de ambientes
e os textos descritivos e narrativos sobre os ambientes e os seres vivos,
inclusive trechos de textos históricos de naturalistas do passado.
Sob esse enfoque podem ser examinados os seres vivos no ambiente de jardim,
de praça ou de parque; de campo cultivado ou abandonado, mencionados
acima; das casas, apartamentos, ruas e rios das cidades; determinados ambientes
aquáticos e terrestres; coleções de animais ou plantas
de diferentes ambientes brasileiros; os animais de zoológico; seres
vivos dos pólos e dos desertos etc.
O registro de observação por meio do desenho é
um recurso fundamental em Ciências Naturais que os alunos podem conhecer
e praticar nos estudos dos seres vivos. São registros que progressivamente
ganham rigor e precisão, conforme são corrigidos pelo professor
em estratégias grupais ou individuais, tomando-se como referência
a confrontação entre o objeto original e o registro produzido.
Assim, alguns detalhes da anatomia externa dos seres vivos se tornam mais
conhecidos dos alunos, que poderão também questionar e conhecer
elementos da nomenclatura descritiva biológica. Ao lado da produção
de seus próprios textos descritivos e narrativos sobre os componentes
e o funcionamento dos ambientes, os desenhos de observação
ganham destaque.
Os alunos poderão organizar os conhecimentos sobre os seres
vivos agrupando aqueles observados e pesquisados através de
critérios por eles determinados. Ao serem convidados para separar
grupos de seres vivos, poderão considerar aspectos específicos
do corpo (anatomia externa, como a presença ou ausência de
olhos, de pernas, de carapaça, de asas etc.), elementos de anatomia
interna (presença de pulmões, traquéias ou brânquias
e de esqueleto), os hábitats (lugar úmido embaixo de pedra
ou tronco caído, em poça d’água etc.) e os comportamentos
- hábitos diurnos ou noturnos, de reprodução, de alimentação,
de construção de abrigos etc. É um processo que permite
o trabalho com esquemas e pequenas chaves de classificação,
produzidos pelos alunos e sob a condução do professor, ao
lado da sistematização de conhecimentos sobre adaptações
à vida aquática ou terrestre, sobre grupos de animais e de
plantas.
A caracterização dos estratos herbáceo, arbustivo
e arbóreo, presentes em diferentes ambientes, representa avanço
significativo no reconhecimento dos componentes vegetais das paisagens,
permitindo uma descrição interessante da vegetação
e a identificação, em alguns casos, de diferentes fases do
processo de recomposição do ambiente natural, a sucessão
ecológica. A descrição e comparação
de plantas significativas de determinados ambientes estudados também
é importante, e oferece um repertório para o reconhecimento
da existência de plantas que não têm semente e de outras
que as têm.
Quanto aos animais, a distinção entre diferentes grupos
sistemáticos é possível, mas depende de quais estudos
foram realizados pelos alunos. Por exemplo, à beira-mar, entre outros
aspectos pode ser relativamente fácil para os alunos conhecer os
animais da comunidade entre-marés, constituída por numerosos
crustáceos (cracas, lígias), moluscos (caramujos e mexilhões),
celenterados (anêmonas) e peixes, entre outros. Poderão observar
que nem todos os seres vivos têm estrutura de sustentação,
e que quando estas estruturas são encontradas elas podem ser internas
em alguns e externa em outros.
Já em florestas brasileiras são significativos os insetos,
as aranhas, as minhocas e os vertebrados, como roedores e vários
primatas, além das aves. No Pantanal, são mais importantes
as aves, além dos peixes e dos jacarés. Em várias
regiões do Brasil as onças (único grande mamífero
predador que encontramos em diferentes ecossistemas do país), as
cobras ou as aves de rapina são representantes dos últimos
níveis tróficos das cadeias alimentares. Observe-se que o
estudo dos seres vivos em seus ambientes permite o conhecimento de uma
série de particularidades (morfológicas, fisiológicas
e do comportamento) significativas para o estudante, quando comparados
aos detalhes morfológicos valorizados nas abordagens mais usuais.
A sistematização sobre as cadeias alimentares dos ambientes
investigados é conduzida pelo professor, apontando que todas as
cadeias alimentares começam pelas plantas, seguindo-se os consumidores
em duas ou três ordens, os necrófagos e os decompositores.
A interdependência alimentar entre os seres vivos é um
conhecimento fundamental no 3º ciclo, e a classificação
dos seres vivos de acordo com seu papel na cadeia alimentar é prioritária,
um conhecimento ao alcance dos alunos. Também poderão compreender
que as substâncias são transferidas em cada elo da cadeia.
Entretanto, o entendimento de transferência e dissipação
de energia ao longo das cadeias é um enfoque difícil que
pode ser deixado para o ciclo seguinte.
Estudos específicos sobre a decomposição podem
se desenvolver de modo muito interessante, através de experimentos
variados, em conexão com o eixo temático Tecnologia, onde
se propõem estudos sobre a produção e decomposição
de alimentos. Neste ciclo, os alunos poderão melhorar a compreensão
de que parte dos materiais presentes no solo são provenientes da
decomposição de restos de seres vivos, ou de organismos mortos,
mediante a ação de bactéria e fungos, visíveis
ou invisíveis a olho nu. Entendem que, em todo o planeta, organismos
estão crescendo, morrendo, sendo decompostos e, conseqüentemente,
materiais estão sendo devolvidos ao solo ou à água
em uma seqüência de eventos que se denomina ciclo dos materiais.
O enfoque mais detalhado sobre os diferentes ciclos biogeoquímicos
terá melhor lugar em 4º ciclo.
A interpretação de problemas relacionados com alterações
nas cadeias alimentares, sob orientação do professor, preferencialmente
problemas reais dos ecossistemas brasileiros, está ao alcance dos
alunos, que começam a raciocinar, também, sobre as relações
entre populações de seres vivos e não apenas entre
indivíduos de um determinado ambiente. As alterações
nas comunidades dos ambientes decorrentes do controle de pragas, das queimadas,
dos desmatamentos, da construção de barragens das hidrelétricas
ou da ocupação urbana e diferentes formas de poluição
devem ser examinadas.
Os diferentes ambientes brasileiros podem ser estudados, procurando-se
enfocar as principais características que lhes conferem identidade,
com atenção para a diversidade da vida. São estudos
complementares àqueles realizados em Geografia, que permitem aos
alunos construir uma caracterização geral dos principais
biomas: Floresta Amazônica, Cerrado, Caatinga, Mata Atlântica,
Pantanal, Campos e Mangues.
Neste sentido, é importante a caracterização de
cadeias alimentares e de outras relações biológicas,
do solo, do relevo, da presença da água, inclusive o regime
de chuvas e da posição no continente, ao lado de investigações
sobre a ocupação humana e transformações dela
decorrentes. É fundamental a coleta, a organização,
a interpretação e a divulgação de informações
sobre transformações nos ambientes brasileiros provocadas
pela ação humana, particularmente na região em que
o aluno vive. Um panorama das grandes questões ambientais brasileiras
já pode estar presente no repertório de conhecimentos dos
alunos, iniciando-se a investigação dos custos ambientais
e benefícios sociais em determinados processos. Em conexão
com o tema transversal Meio Ambiente, desenvolvem-se estudos sobre medidas
de proteção e recuperação do ambiente.
Ao trabalhar com os seres vivos dos diferentes ambientes brasileiros,
busca-se identificar quais os introduzidos pelo homem (animais de rebanho,
plantas de reflorestamento) e quais são nativos; quais os vegetais,
animais carnívoros e quais os herbívoros característicos,
relacionando-os em cadeias alimentares; quais os que têm significação
econômica e por quê; quais os seres vivos ameaçados
de extinção e por quê. As relações entre
os seres vivos e outras características do ambiente também
são interessantes, estudando-se as adaptações dos
seres vivos a hábitos diurnos ou noturnos, à vida terrestre
ou aquática, os modos como animais de vida social se organizam etc.
É possível a retomada ou introdução dos
estudos sobre solo já apontados para o 2º ciclo, onde se enfoca
a possibilidade de os alunos estudarem a composição, as condições
de fertilidade e erosão ou preservação de solos de
diferentes origens. No 3º ciclo, os estudos das características
dos solos estão voltados à compreensão da sua profunda
integração com o regime de chuvas, com a formação
do relevo e da vegetação e com as decorrências da ocupação
humana nos biomas brasileiros.
O problema da origem da vida e a busca de explicações
para a diversidade dos seres vivos podem ser introduzidos no 3º ciclo.
Os alunos podem entrar em contato e comparar diferentes explicações
para a existência da vida e do homem, de diferentes origens culturais,
como as explicações de culturas antigas, as explicações
bíblicas e dos índios brasileiros, uma perspectiva que pode
ser melhor discutida incorporando-se conhecimentos do tema transversal
Pluralidade Cultural. Em C.N., evidentemente, serão destacadas explicações
evolucionistas. Os alunos devem considerar a existência dos fósseis,
seus processos de formação, as formas de vida extintas e
outras muito antigas ainda presentes no planeta. O fato de os fósseis
serem evidência da evolução é algo compreensível
ao aluno de 3º ciclo, mas elementos das teorias lamarckista e darwinista
poderão ser introduzidos apenas no 4º ciclo, quando os alunos
terão melhores condições para iniciar este debate.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes
e valores
A compreensão do corpo como um todo e da saúde humana,
integrados pelas dimensões orgânica, ambiental, afetiva e
sociocultural, é importante perspectiva deste eixo temático,
desde os ciclos anteriores, e foi abordada no texto introdutório
ao eixo, na primeira parte deste documento. A saúde do cidadão,
que vive em condições econômicas concretas, depende
também da situação política de sua comunidade
e da nação. É uma discussão complexa tratada
nos PCN sob diferentes enfoques nos documentos de Temas Transversais Saúde,
Meio Ambiente e Trabalho e Consumo que ampliam os conteúdos aqui
tratados.
Apresentar aos estudantes as características do organismo humano
em uma abordagem comparativa aos demais seres vivos traz vantagens a serem
consideradas. Cobertas por camadas de socialização, história
e cultura, algumas vezes nossas características biológicas
tornam-se reconhecíveis só quando as vemos em outros seres
vivos. Também por compreendermos cada vez melhor nossa dependência
em relação aos outros seres vivos na biosfera, é fundamental
que nossa integridade individual seja considerada em sistemas mais amplos,
como o ambiente local ou planetário e as sociedades humanas.
Em estudos associados ao eixo temático Vida e Ambiente, os alunos
podem investigar o corpo e o comportamento dos seres vivos, compreendendo
que diferentes organismos, desde as plantas, os menores invertebrados e
outros mais semelhantes ao ser humano, realizam as funções
vitais essenciais para a manutenção da vida durante seu ciclo
- a obtenção do alimento, o aproveitamento de sua energia,
o crescimento (ou reposição de tecidos) e a reprodução.
Ao examinarem diferentes cadeias alimentares que têm ou não
a participação humana, os alunos ampliam a compreensão
de como as atividades humanas alcançam e ocupam diferentes ambientes.
Podem compreender, também, que a obtenção de alimentos
depende de processos culturais e do trabalho humano, que está presente
em cada alimento que consumimos. São processos especificamente
tratados em conexão com o tema transversal Trabalho e Consumo e
o eixo temático Tecnologia e Sociedade, podendo ser trabalhados
juntamente com o processo de decomposição, destacado no eixo
Vida e Ambiente.
Já no 2º ciclo, o PCN-CN aponta como objetivo a capacidade
de o aluno "compreender o alimento como fonte de matéria e energia
para o crescimento e manutenção do corpo, e a nutrição
como conjunto de transformações sofridas pelos alimentos
no corpo humano: a digestão, a absorção e o transporte
de substâncias e a eliminação de resíduos".
No 3º ciclo este objetivo pode ser ampliado, pois os alunos poderão
distinguir diferentes tipos de nutrientes, seus papéis na constituição
e saúde do organismo, conforme suas necessidades e reconhecer aspectos
socioculturais relativos à alimentação humana como
a fome endêmica e doenças resultantes de carência nutricional
(protéica, vitamínica e calórica).
Interpretando informações encontradas nos rótulos
dos alimentos comercializados e tabelas nutricionais, os alunos podem identificar
a oferta de energia e de nutrientes contidos em todos os tipos de alimentos,
compará-los em termos das quantidades de energia, relacionadas às
composições de lipídios, protídios e glicídios,
bem como à presença de vitaminas, água e minerais.
Paralelamente, estudam o papel dos diferentes nutrientes no organismo (plásticos,
energéticos ou reguladores). Esses estudos devem auxiliar os alunos
a se tornarem consumidores mais atentos em relação à
composição, à propaganda, às datas de validade,
ao estado de conservação e às possibilidades alternativas
de consumo de alimentos menos descaracterizados e mais saudáveis.
Os direitos do consumidor, conteúdo de Trabalho e Consumo, é
um importante foco nesses trabalhos.
Analisando a composição e o equilíbrio de dietas
hipotéticas de pessoas com distintas características etárias
e socioculturais, ficcionais ou reais, os alunos podem refletir sobre os
hábitos e as possibilidades reais de alimentação,
em comparação às necessidades para a manutenção
da saúde. Podem também comparar, através de tabelas,
as necessidades diárias em função da idade, sexo e
atividade que uma pessoa realiza.
Nestes estudos, um importante foco está nos hábitos alimentares
dos próprios alunos, para que possam identificá-los e avaliá-los.
Parece óbvia a recomendação de uma boa alimentação
para a saúde, mas, para que tenha real significado e não
seja mais uma regra ideal prescrita aos alunos, é necessário
que seja vinculada à reflexão sobre as suas condições
de vida e as de outras pessoas, bem como sobre o equilíbrio dinâmico
dos processos de saúde-doença que todos vivemos. Conforme
já se apontou no texto de introdução ao eixo temático
e no tema transversal Saúde, o ensino e aprendizagem sobre a máxima
utilização dos recursos disponíveis em sua região
e a ativa participação na produção e aproveitamento
de alimentos deve ser valorizado na escola através de projetos especiais
com este objetivo.
A partir de dados estatísticos, é importante refletir
sobre o problema muitas vezes apontado como o mais vergonhoso da civilização
humana, que é a fome, a falta de acesso aos alimentos por uma grande
parte da população brasileira e demais países do Terceiro
Mundo ou sua distribuição muito desigual, gerando a fome
endêmica, que é a alimentação inferior às
necessidades diárias ou a alimentação insuficiente
(ou ausência) de determinados nutrientes, originando carência
alimentar e estados de degradação humana que daí decorrem.
Destacam-se, também, estudos sobre a produção
e oferta de alimento no Brasil e no planeta, sobre a influência das
dietas reais para nossa saúde, sobre o valor nutritivo dos alimentos
consumidos, sobre a manutenção e transformação
das nossas culturas pelos hábitos alimentares, sobre o papel da
mídia no incentivo ao consumo de alimentos industrializados e desvinculados
das necessidades nutricionais diárias, bem como as conseqüências
do uso de agrotóxicos e dos aditivos alimentares para conservação
e alteração das características do alimento, conteúdos
também abordados em Saúde e Trabalho e Consumo.
A partir das idéias que os alunos têm para compreender
a digestão dos alimentos no seu próprio organismo, é
necessária a construção de uma representação,
inclusive em visão tridimensional, do sistema digestório
no corpo humano, seus órgãos e anexos (glândulas salivares,
fígado, vesícula biliar, pâncreas), com a ajuda de
atlas e modelos anatômicos ou informática. Aqui, a comparação
entre vários aparelhos digestórios, com destaque para o das
aves e o dos mamíferos ruminantes, com as especificidades nas formas
e nas funções, pode facilitar a compreensão do sistema
digestivo. Ao se trabalhar os alimentos e os processos mecânicos
e químicos da digestão, testes e experimentos são
importantes para serem vivenciados e refletidos através de problematizações,
por exemplo, sobre a composição dos alimentos, sobre o papel
da saliva na digestão, entre outros.
Idéia central a ser trabalhada com os alunos é que os
nutrientes são a fonte da energia e das substâncias de construção
para todo o corpo associadas à água, sendo absorvidos pelos
capilares e chegando às células de todos os tecidos do corpo
através da circulação, um padrão comum entre
os animais com sistema circulatório. Torna-se muito importante indicar
o contato dos capilares sangüíneos com o tubo digestivo e outros
tecidos do corpo, seu papel na troca de substâncias entre os tecidos,
constituídos por células, e o sistema circulatório,
apontando-se, também aqui, os modos como diferentes sistemas se
integram no corpo.
Não tem significado para os alunos do 3º ciclo estudar
funções e estruturas internas da célula, mas sim seu
papel como componente fundamental dos tecidos. A observação
direta dos tecidos e órgãos de outros animais poderá
ajudar o aluno a imaginar órgãos e sistemas do corpo humano,
auxiliados também por outros recursos de observação
indireta. Antes que os alunos possam sistematizar e dar significado à
relação de inclusão entre sistemas, órgãos,
tecidos e células, é necessário, em várias
ocasiões, facilitar a comparação entre as dimensões
dos sistemas, órgãos e tecidos visíveis a olho nu
e as células só visíveis ao microscópio.
A observação direta de órgãos e tecidos
dos vertebrados, adquiridos já abatidos no comércio local,
permite a visualização direta e o estabelecimento de analogia
com as estruturas do corpo humano. A dissecção de um peixe
ou de uma galinha oferece a visualização do tubo digestivo,
da espinha dorsal, da posição do encéfalo, aspectos
que são compartilhados pelos diferentes vertebrados, além
de explorações específicas para o conhecimento dos
peixes (número e posição das nadadeiras, presença
de brânquias, pele recoberta por escamas, quando for o caso) e das
aves (presença de penas, moela etc.). Na dissecção
de galinha também pode-se observar os pulmões, que
têm semelhanças e diferenças em relação
aos humanos. A estrutura esquelética da ave também pode ser
examinada e comparada à do ser humano, observando-se músculos
e tendões, suas ligações com os ossos, e o fato de
todas essas estruturas tornarem possível o movimento.
Os alunos podem ampliar conhecimentos sobre o sistema de sustentação
de nosso organismo e de outros animais, através da observação
e exame externo de alguns de seus músculos e ossos em repouso
e em movimento; a mesma observação em cachorros, gatos, galinhas.
Também apoiados em observações de radiografias, comparadas
às figuras de atlas anatômicos, no toque na coluna vertebral
de si mesmo, dos colegas e de outros vertebrados, os alunos ampliam sua
compreensão em relação ao grupo dos vertebrados em
oposição aos invertebrados, com esqueleto externo ou apenas
músculos. Também é necessário estabelecer as
relações entre os sistemas circulatório, respiratório
e locomotor quando se compara o funcionamento de um organismo em repouso
e em movimento, para retomar-se a idéia de inter-relação
entre sistemas em estudos sobre a locomoção.
A constituição dos biótipos do ser humano, junto
com Pluralidade Cultural, e a importância da prática de esportes
e desenvolvimento de boa postura, com Educação Física,
também são conteúdos de interesse ao se abordar o
sistema de sustentação do corpo ou junto dos conhecimentos
sobre as características, comportamentos e necessidades das diferentes
fases da vida humana, apontados mais ao final deste texto.
Ainda pode-se ampliar muito as visões sobre as várias
dimensões do corpo humano. É necessário estabelecer
as relações dos vários sistemas entre si e com os
processos mentais, as emoções, os pensamentos e as intuições,
para que nosso corpo seja compreendido como unidade. Os aspectos emocionais
estão geralmente ausentes, como se o corpo e a mente humanos fossem
entidades diferentes e estanques. Mesmo em se tratando de alimentação
ou de locomoção, o professor pode sublinhar a participação
dos processos mentais no seu funcionamento, facilitando o entendimento
do corpo como um todo.
É necessário tornar evidente essa dimensão do
ser humano nas ações cotidianas dos alunos na escola e na
sua relação com o grupo e com os adultos. Discutir em muitas
situações que as pessoas sentem e reagem diferentemente,
que há caminhos que trazem mais bem-estar e felicidade, que o comportamento
das pessoas é influenciado tanto por condições internas
(bem-estar físico e mental) como externas (história pessoal,
valores). É necessário também refletir sobre as causas
que provocam sentimentos muito fortes, sejam agradáveis ou desagradáveis,
pois auxilia a tomada de consciência das relações que
existem entre emoções fortes e comportamentos de risco, como
violência, uso de drogas ou mesmo gravidez indesejada.
Essas questões, relegadas em segundo plano nas ações
educativas em geral, se evidenciam com contundência nos conteúdos
ligados à reprodução humana. No 3º ciclo, alunas
e alunos estão preocupados com as transformações de
seu corpo. A tendência real que se verifica em relação
à gravidez precoce e à disseminação do vírus
da Aids torna absolutamente relevante o tratamento desses tópicos
no 3º ciclo, ao contrário do que se avaliou no passado.
Ao trabalhar sobre reprodução e sexualidade, é
essencial que o professor reconheça as dúvidas e representações
que os alunos já fazem sobre os sistemas reprodutores humanos masculino
e feminino e aspectos psicológicos envolvidos através do
que falam, escrevem ou desenham. As discussões sobre as emoções
envolvidas na sexualidade, como os sentimentos de amor, amizade, confiança,
auto-estima são importantes, se não tiverem como objetivo
a prescrição de normas de conduta ou a moralização
do discurso, mas a circulação de idéias e opiniões,
baseada no respeito mútuo. Uma abordagem ampliada sobre relações
entre os gêneros e a formação da identidade sexual,
entre outros aspectos de interesse, são encontradas em Orientação
Sexual.
São importantes os estudos sobre o crescimento e amadurecimento
sexual durante a puberdade, o surgimento de características sexuais
secundárias, a possibilidade de gravidez decorrente do ato sexual,
associada a eventos da ejaculação e do ciclo menstrual, bem
como a utilização e funcionamento de preservativos. Pesquisas
orientadas em atlas anatômicos, leitura e produção
de texto, trabalhos com vídeos e animações em computadores
são recursos importantes. As informações devem ser
claras e objetivas, combatendo preconceitos que atrapalham o desenvolvimento
da sexualidade, na perspectiva de uma convivência solidária,
buscando-se tranqüilizar os alunos, trabalhando-se com profundidade
compatível às dúvidas dos alunos, mas sem sobrecarregá-los
com detalhes anatômicos e fisiológicos. Ao destacar atitudes
e valores relativos à sexualidade, é importante que atividades
específicas sejam desenvolvidas, como debates, produção
de cartazes e textos, dramatização e outras que enfoquem
temas dessa natureza, cuidando-se para que sejam bem definidas e compreendidas
pelos alunos.
Quanto à Aids e outras DST, a abordagem deve ser inicial e esclarecedora,
trabalhando-se os preservativos como método prático de contracepção
e o único método que pode ser associado à prevenção
de doenças. Quanto ao estudo da Aids, neste ciclo, pode-se abordar
as formas de contágio, a associação da síndrome
com múltiplos sintomas e manifestações decorrentes
de infecções oportunistas e as formas de tratamento dos doentes,
para manter sua dignidade como ser humano, deixando-se estudos mais aprofundados
para o ciclo seguinte.
Ao enfocar o desenvolvimento característico da puberdade é
o momento de retomar ou introduzir estudo sobre o ciclo vital humano, buscando-se
caracterizar a puberdade como uma das etapas da vida do ser humano. Recém-nascido,
bebê, criança, adolescente, adulto e idoso têm características
do corpo e de comportamento, papéis sociais, responsabilidades,
expectativas, desafios e talentos individuais a vivenciar e superar, que
podem ser investigadas pelos alunos através de recursos como as
entrevistas e outras formas de busca de informações. É
interessante situar a puberdade dentro de um período maior de vida,
enfatizando-se o sentido de futuro e de passado que cada uma dessas etapas
comporta.
Este é um momento específico de abordar o papel da cooperação
entre membros da família e outros grupos, enfatizando-se que nosso
desenvolvimento também depende das relações que temos
com os outros, pois não se entende o ser humano sem sociedade e
sem cultura. Nos organizamos em vários grupos sociais (família,
amigos, escola, cidade, país) com os quais interagimos de várias
formas. Diferentemente de outros seres vivos, podemos deliberar sobre mudanças
e comportamentos sociais, havendo vários padrões de sociedade
que diferem de um lugar para outro, através dos tempos e das culturas,
o que torna nosso mundo social um ambiente bastante complexo e dinâmico.
Pode-se, então, aprender que toda essa diversidade torna nossa experiência
humana mais rica, quanto menos presos estivermos a estereótipos
de comportamento e quanto mais tolerantes formos com pessoas e grupos diferentes
de nós mesmos.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes e valores
a Distinção de alimentos que são fontes ricas de nutrientes plásticos, energéticos e reguladores, caracterizando o papel de cada grupo no organismo humano, avaliando sua própria dieta, reconhecendo as conseqüências de carências nutricionais e valorizando os direitos do consumidor.
a Compreensão dos processos envolvidos na nutrição do organismo estabelecendo relações entre os fenômenos da digestão dos alimentos, a absorção de nutrientes e sua distribuição pela circulação sangüínea para todos os tecidos do organismo.
a Caracterização do ciclo menstrual e da ejaculação,
associando-os à gravidez, estabelecendo relações entre
o uso de preservativos, a contracepção e a prevenção
das doenças sexualmente transmissíveis, valorizando o sexo
seguro.
Tecnologia e Sociedade
Ao longo do 3º ciclo podem ser aprendidos os princípios
operativos dos equipamentos, aparelhos, sistemas e processos de natureza
tecnológica, especialmente aqueles presentes na vida doméstica
e social dos alunos e alunas, de maneira mais ampla e mais elaborada do
que se poderia fazer nos dois primeiros ciclos. Mediante de diversas investigações
e enfoques, os alunos poderão identificar que diferentes tecnologias,
recentes ou antigas, permitem as transformações de materiais
e de energia necessárias a atividades humanas essenciais, como a
obtenção de alimentos, a manufatura (cerâmica, vestuário,
construção etc.) , o transporte, a comunicação
e a saúde.
Assim, ao selecionar estudos deste eixo, como a história de
determinadas invenções e o funcionamento de certos aparelhos
e sistemas, é interessante estabelecer conexão com os estudos
da transformação do ambiente e de seus componentes pelo ser
humano, ao conhecimento da vida social, da saúde humana e do Universo,
apontados nos demais eixos dos PCN-CN e em temas transversais. Os conceitos
centrais a se trabalhar e sistematizar são conservação
e transformação da energia e da matéria: os constituintes
fundamentais da matéria se mantêm ao se combinarem ou ser
fracionarem os materiais; a energia não se perde ou se cria, mas
suas manifestações transformam-se.
Os alunos podem reconhecer as tecnologias que existiam antes do advento
da eletricidade e que ainda estão presentes no cotidiano, como os
equipamentos que utilizam os princípios das máquinas simples,
os equipamentos de caça e pesca (redes, lanças), os equipamentos
culinários (panelas, fogões) e aqueles que usam energia do
movimento do ar, da água e dos animais (moinho, monjolo, arado e
barco a vela), entre outros. Além de investigarem sua utilidade
e princípios de funcionamento, os alunos poderão comparar
estes equipamentos a outros atuais, mais sofisticados e de mesma finalidade,
quanto à qualidade das soluções obtidas e outras vantagens
ou problemas ligados ao custo econômico, ao ambiente e à saúde
do ser humano. Igualmente, são importantes estudos comparativos
dos materiais ancestrais utilizados ainda hoje, como a cerâmica,
as fibras naturais e as madeiras, com materiais desenvolvidos recentemente,
como os plásticos, os polímeros, as fibras sintéticas
e os acrílicos.
É interessante o reconhecimento de que diferentes tecnologias,
ainda hoje utilizadas, tiveram seus princípios inventados há
muito tempo e que seu advento modificou a vida das comunidades humanas,
interferiu no ambiente, no desenvolvimento social e, até mesmo,
na compreensão do mundo. Sob estes enfoques podem ser investigadas
tecnologias que marcaram época, como, por exemplo, o domínio
do fogo e a utilização de instrumentos, como a roda e o arado,
na revolução do neolítico, da bússola nas grandes
navegações, da luneta na observação do céu
na Renascença. Também técnicas artesanais ou domésticas,
ligadas ao preparo de alimento e outros bens de consumo, com impacto social
menos visível, bem como algumas tecnologias importantes no cotidiano
oferecem exemplos a serem investigados. Assim, é possível
uma primeira abordagem da idéia de tecnologia como componente essencial
das culturas dos povos tradicionais e de seu próprio cotidiano,
uma perspectiva que dá espaço para a transversalidade de
Pluralidade Cultural.
Durante as investigações, é possível a
vivência e a aprendizagem de diferentes procedimentos. São
interessantes a observação direta de uma máquina funcionando,
seu desmonte para observação e descrição de
componentes e a busca de informações através de entrevistas
com técnicos ou pessoas da comunidade que se disponham a prestar
esclarecimentos. Os testes de reconhecimento de substâncias e de
suas propriedades, de caracterização e separação
de misturas serão úteis no estudos sobre materiais, ao lado
de outras fontes de informação. Por exemplo, pode-se preparar
e reciclar papel fazendo uso de diversas matérias-primas e comparar
as propriedades do papel produzido (mais ou menos permeável, resistente,
flexível), levantando e testando hipóteses sobre as propriedades
da matéria- prima (mais ou menos goma, água e celulose),
ao lado da leitura sobre reciclagem.
Deve ser preservado, ainda, o caráter lúdico do aprendizado,
que nos ciclos anteriores caracterizava, por exemplo, as atividades de
coleção e de classificação de aparelhos segundo
critérios espontâneos dos alunos. Tais atividades podem ser
retomadas e ampliadas, dando-se oportunidade à crescente curiosidade
e capacidade de percepção e abstração do aluno,
bem como na investigação dos conceitos envolvidos no funcionamento
de vários aparelhos de uso diário e produção
dos materiais e substâncias de uso diário.
O próprio sentido das coleções e classificações
pode ir se tornando mais abstrato. Ao compreender o sentido da ampliação
de forças por uma alavanca, por exemplo, a classe pode ser desafiada
a encontrar e colecionar exemplos de alavancas, implicitamente presentes
em equipamentos e ferramentas, tais como maçanetas, chaves
e alicates. Assim, além os critérios espontâneos de
classificação dos equipamentos, o professor também
apresenta e discute critérios variados para a coleção
e classificação, a fim de evidenciar e sistematizar conhecimentos.
Entre os critérios de identificação e classificação
de equipamentos, destacam-se: as forma de energia que utilizam como fonte,
as energias que resultam de seu funcionamento, e a atividade humana a que
se prestam.
Para os materiais, serão interessantes as identificações
e classificações segundo a origem das matérias-primas
que entram em sua composição, elementos do processo produtivo,
usos e outras características. Por exemplo, um conjunto de peças
de vestuário, inclusive de diferentes culturas e épocas,
pode ser classificado segundo a origem do material empregado, se animal,
vegetal ou sintético, o que também dá margem à
discussão do que é natural ou é sintético,
isto é, foi obtido através do conhecimento químico.
Um conjunto muito variado de equipamentos motorizados pode ser examinado
e classificado utilizando-se diferentes critérios em função
do motor que utilizam, elétrico ou a combustão, ou em função
de seu uso final, como veículos de transporte, como máquinas
industriais ou agrícolas. Elevadores e trens seriam dois exemplos
de veículos usualmente impulsionados por motores elétricos,
enquanto motores a gasolina poderiam ser encontrados em moto-serras ou
em motocicletas. Os alunos identificam as transformação de
energia elétrica em mecânica em alguns motores e, em outros,
a conversão de energia química em elétrica (pilha)
e térmica, e desta em energia mecânica. Também são
discutidas a conveniência econômica e os custos ambientais
de diferentes fontes de energia, apontando-se aquelas que levam a dilapidação
de recursos naturais, tema de interesse transversal com Trabalho
e Consumo e Meio Ambiente, que também é apontado em Ambiente
e Vida no levantamento de dados sobre a participação humana
nos ambientes brasileiros.
A tecnologia da água, recurso que até algum tempo pensou-se
inesgotável, também pode ser abordada ciclo. Aspectos de
interesse tecnológico relativos à obtenção
de água limpa e eliminação de águas servidas
podem compor projetos em vários temas de Convívio Social
e Ética e os eixos de CN. A hidráulica da casa, da água
limpa, com suas caixas, canos, medidores, válvulas e torneiras,
ou sistemas mais simples, com os poços ou cacimbas, roldanas e baldes
de puxar água, podem ser investigada juntamente com a das
águas servidas, com suas pias, ralos e manilhas. Com apoio de um
técnico ou prático, são interessantes a observação
direta de torneiras e de como consertá-las, sua presença
em uso doméstico, na escola e industrial (com base em ilustrações)
seguida de registro em desenho com legenda. A presença de equipamentos
hidráulicos simples, como sifões, em todos os ralos e pias
de uma casa, pode apoiar uma discussão de sua necessidade, da higiene
e do conforto que promovem com a retenção de gases malcheirosos,
assim como seu princípio de operação. O princípio
dos vasos comunicantes e fenômenos relativos à pressão
da água podem ser estudados junto à análise de sistemas
de distribuição de água em uma casa, um edifício
com vários andares, no bairro ou na cidade, com suas caixas d’água
e sistemas de canos e manilhas. E a elaboração de maquetes
ou esquemas acompanhadas de legendas, inclusive com uso de informática,
mostrando diferentes componentes e o fluxo de água nos sistemas
hidráulicos são formas de fechamento de estudos , não
apenas para descrever o que se investigou, mas também para encontrar
e solucionar novos problemas.
A rede elétrica doméstica pode ser investigada em sua
linha de continuidade. Com sua caixa de entrada geral, comercial ou residencial,
na rua, e a caixa de fusível ou de disjuntores os comutadores ou
interruptores e tomadas, internamente. Na rede há duas fases
vivas e uma neutra, que podem ser verificadas através de voltímetro.
Os riscos de choque elétrico e os perigos de sobrecarga e de curto-circuito
são analisados. Os aparelhos acoplados a esta rede podem ser reconhecidos
por seus distintos objetivos, como aquecimento, iluminação,
refrigeração, comunicação e reprodução
de imagem e som, discutindo-se, com a simplicidade compatível, seus
princípios operativos e as transformações de energia
que promovem. A montagem de pequenos circuitos elétricos para acionar
campainha ou lâmpada também permite estas vivências
em que se aborda a eletricidade e ajuda a compreensão de sistemas
mais complexos. De modo comparável ao estudo da água e da
hidráulica, os mesmos procedimentos de observação,
registro, entrevista a técnico ou prático, montagem e produção
de esquemas são parte dos conteúdos a trabalhar com os alunos.
A leitura de rótulos de produtos industrializados pode dar margem
a uma série muito significativa de investigações e
sistematizações. Aparelhos elétricos, por exemplo,
trazem plaquetas especificando a tensão elétrica de uso e
sua potências, ou seja, de quanta energia consomem por tempo de utilização,
e poderá ser surpreendente verificar quanto o uso de um chuveiro
é mais dispendioso do que de um rádio. Igualmente
podem ser discutidas as potências de veículos de porte e natureza
diferentes, associando-se essas potências a consumo de combustível
e desempenho, entendendo a designação "2.0" para pequeno
veículo de carga em comparação à designação
"1.0" ou 1000 cilindradas para pequeno veículo de passageiros. Buscar
e comparar dados quantitativos sobre veículos encontrados em tabelas
dos suplementos de jornais e revistas especializadas são atividades
pertinentes.
Será interessante também perceber como a água
sanitária de diferentes marcas é feita da mesma substância
química, constante de sua etiqueta de composição.
E, ainda que seja muito difícil discutir a composição
de produtos químicos industrializados, os alunos poderão
testar experimentalmente e discutir a eficiência de diferentes produtos
de higiene conforme a especificação do fabricante, comparar
custos e benefícios de um rol de produtos com a mesma finalidade
(sabonetes, pastas de dente, sabão em pedra, sabão em pó,
água sanitária etc.) e discutir as normas de segurança
para seu uso, abordando também objetivos de Consumo e Trabalho,
como o conhecimento dos direitos do consumidor e o desenvolvimento de uma
atitude crítica e analítica em relação ao consumismo,
às mensagens da publicidade as estratégias de marketing.
A manutenção da higiene pessoal e dos espaços
de vida privada e pública podem ser abordados, juntamente a investigações
sobre as propriedades das substâncias que servem para estes fins.
É possível discutir e comparar a atuação dos
sabões e de outros produtos, como o álcool, para a remoção
de gordura ou graxa e outras sujeiras de diferentes superfícies
e materiais, realizando-se experimentos que os próprios alunos podem
planejar sob orientação do professor, como a produção
artesanal de sabão e outros. Também poderão proceder
à produção artesanal , por exemplo, de sabão
seguindo receitas próprias e investigar as relações
de diferentes produtos de limpeza comuns com o solo, a água e os
seres vivos, discutindo o conceito de biodegradação, em conexão
com os estudos sobre os decompositores, apontados no eixo Vida e Ambiente.
A preservação ou a degradação de alimentos,
submetidos a distintas condições de higiene e temperatura,
pode ser também planejada na aula e realizada por grupos de estudantes.
Em conexão com o eixo Vida e Ambiente, onde se estudam os decompositores
das cadeias alimentares, podem ser abordados os diferentes processos para
bloquear a decomposição e preservar os alimentos: eliminação
do ar ou da umidade, refrigeração ou a alteração
na composição dos alimentos, os quais estão tratados
em Ser Humano e Saúde.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes e valores
a Investigação de tecnologias usuais e tradicionais de mesma finalidade, comparando-as quanto à qualidade das soluções obtidas e outras vantagens ou problemas ligados ao ambiente e ao conforto.
a Comparar e classificar diferentes equipamentos de uso cotidiano segundo sua finalidade, energias envolvidas e princípios de funcionamento, estabelecendo a seqüência de transformações de energia.
a Comparar e classificar diferentes materiais segundo sua finalidade, a origem de sua matéria-prima e os processos de produção, investigando a seqüência de separação e preparação de misturas ou síntese de substâncias, na indústria ou artesanato de um bem de consumo.
a Investigação dos modos de conservação de alimentos - cozimento, adição de substâncias, refrigeração e desidratação - quanto ao modo de atuação específico, à importância social histórica e local, descrevendo processos industriais e artesanais para este fim.
Critérios de avaliação
Os critérios de avaliação estão referenciados
nos objetivos mas, como se pode notar, não coincidem integralmente
com eles. Os objetivos são metas, balizam e orientam o ensino, indicam
expectativas quanto ao desenvolvimento de capacidades pelos alunos ao longo
de cada ciclo. Sabe-se, no entanto, que o desenvolvimento de todas as capacidades
não se completa dentro da duração de um ciclo. Assim,
é necessário o estabelecimento de critérios de avaliação
que indiquem as aprendizagens imprescindíveis, básicas para
cada ciclo, dentro do conjunto de metas que os norteia.
A partir de informações sobre determinado ambiente, descrever
cadeia alimentar do mesmo ambiente, identificando os seres vivos que são
produtores, consumidores e decompositores e avaliar como se dá a
intervenção do ser humano no mesmo ambiente, reconhecendo
ou supondo as necessidades humanas que mobilizam as transformações
e prevendo possíveis alterações.
Informações sobre ambientes podem estar em textos didáticos
ou jornalísticos, fotos, filmes e outras formas de registro, como
relatos de viagem. Após a realização de diferentes
estudos, os alunos deverão ser capazes de reconhecer cadeias alimentares
em ambientes, considerando alguns seres vivos que podem identificar na
fonte de informações e outros seres vivos (mais raramente
mencionados e dificilmente visíveis, como os fungos) que agregam
à cadeia por terem conhecimento. A transformação do
ambiente também deve ser do conhecimento dos alunos, que podem identificar,
supor ou propor questões sobre as tecnologias e interesses que motivaram
a transformação do ambiente.
Mediante expressão oral, produção de texto ou desenhos
com legenda, descrever os movimentos do Sol, da Lua e das estrelas em relação
ao horizonte, localizando os pontos cardeais durante o dia e à noite.
Após a realização de diferentes atividades para
a compreensão dos movimentos dos corpos celestes, o aluno deverá
ser capaz de descrevê-los utilizando referenciais universais, os
pontos cardeais e a linha do horizonte.
Caracterizar ecossistema relevante na região onde vive, descrevendo
o clima, o solo, a disponibilidade de água e suas relações
com os seres vivos, identificados em diferentes hábitats e em diferentes
níveis na cadeia alimentar.
Tendo realizado estudos sistemáticos acerca de um ecossistema
relevante, o aluno deverá ser capaz de reconhecer características
básicas relativas aos componentes vivos e não-vivos.
Reconhecer diferentes fontes de energia utilizadas em máquinas
e em outros equipamentos e as seqüências das transformações
que tais aparelhos realizam, discutindo sua importância social e
histórica
Com este critério, pretende-se avaliar se o aluno é capaz
de nomear as formas de energia utilizadas em máquinas e em equipamentos,
descrevendo suas finalidades e as transformações que realizam.
Avalia-se, também, as relações que o aluno estabelece
entre o uso de máquinas e as necessidades humanas, hoje ou no passado.
Reconhecer transformações de matéria em processos
de produção de alimentos artesanais ou industriais, ou outro
processo que tenha investigado, identificando a preparação
ou separação de misturas, descrevendo as atividades humanas
envolvidas e avaliando vantagens ou problemas ligados ao ambiente e ao
conforto.
Tendo realizado investigação sobre processo de produção
de bens de consumo, por meio de visita ou experimentação,
o aluno poderá descrevê-lo quanto às matérias-primas
empregadas, a preparação ou separação de misturas.
Em situações coletivas, participar de debates para a
solução de problemas, colocando suas idéias e reconsiderando
sua opinião em face de evidências obtidas por diversas fontes
de informação.
Em diferentes momentos do ensino e aprendizagem, os alunos deverão
trabalhar a discussão de problemas. Com este critério, pretende-se
avaliar se os alunos, individualmente ou em grupo, são capazes de
reconsiderar sua opinião inicial, avançando os conhecimentos
sobre um tema em estudo.
Elaborar dieta balanceada para seu próprio consumo, descrevendo
o aspecto cultural presente em sua alimentação, explicando
a digestão dos alimentos e a nutrição do corpo.
Após ter estudado a alimentação e a digestão,
o aluno deverá ser capaz de avaliar e propor cardápios,
especialmente para si próprio e explicar o processo de digestão
dos alimentos, considerando a absorção dos nutrientes e sua
distribuição para todos os tecidos.
Descrever as etapas do ciclo menstrual e o caminho dos espermatozóides
na ejaculação para explicar a possibilidade de gravidez e
a disseminação de Aids na ausência de preservativos.
O reconhecimento de etapas durante o ciclo menstrual deve ser realizado
pelo aluno para compreender a possibilidade de gravidez durante o período
fértil.
Ciências Naturais no quarto ciclo
No último ciclo da Escola Fundamental, é importante que
o professor pense sobre quais objetivos e conteúdos escolher para
dar fechamento a estudos mais amplos e difíceis que do ciclo anterior,
orientando a classe para a aquisição de capacidades expressas
nos Objetivos Gerais de Ciências Naturais.
Dependendo da escolaridade anterior e da oportunidade de vivência
que os alunos deste ciclo tiveram, o professor pode contar com maior maturidade
intelectual dos alunos, que já estabelecem relações
mais complexas e detalhadas entre diferentes elementos em estudo, ampliando
também as práticas de análise.
Os alunos mostram-se mais independentes diante dos procedimentos, das
formas de trabalho e das ações que aprenderam no ciclo anterior.
São também capazes de maior formalidade no pensamento e na
linguagem. Isto aumenta a possibilidade de compreensão autônoma
das definições científicas presentes nos livros didáticos
e a própria escrita de definições, o que antes representava
maior desafio. São capacidades que lhes possibilita obter informações,
organizar dados e construir hipóteses com desenvoltura e colaboram
para a realização de investigações mais longas
e detalhadas, um desafio para o quarto ciclo.
É mais freqüente, por parte do aluno, o interesse em compreender
o alcance social e histórico das diferentes atividades humanas,
entre elas a Ciência e a Tecnologia.
Estas características, e o conhecimento já adquirido
pelos alunos, permitem que o professor proponha os novos conteúdos
com diferentes enfoques. A aprendizagem dos conteúdos pode ser bastante
ampliada, levando-se em conta também que o aluno expressa raciocínio
sobre escalas maiores de tempo e espaço, percorrendo mentalmente
distâncias temporais que abarcam séculos e milênios
e visualizando o planeta como um todo, ou mesmo a Terra no Sistema Solar.
São pensamentos abstratos que anunciam um modo de pensar mais adulto
do aluno no último ciclo. Trata-se de um modo de pensar essencial
ao raciocínio científico, que torna o aluno mais ágil
na compreensão das explicações científicas,
oferecidas pelo professor e encontradas em diferentes fontes, como as enciclopédias
e livros de Ciências.
Comparando-se aos ciclos anteriores, o professor poderá propor
e conduzir a sistematização de conhecimentos mais complexos
e com maior nível de generalidade, associados aos conceitos de matéria,
vida, energia, tempo e espaço. O professor também pode contar
com o avanço na discussão dos valores humanos, na apropriação
de procedimentos e, também, na organização de
estudos sobre a natureza do conhecimento científico, suas relações
com a sociedade e com a tecnologia.
Mesmo assim, não se pode perder de vista que a aprendizagem
científica, no ensino fundamental, é principalmente
o reconhecimento do mundo e uma primeira construção de explicações.
Pautada nas explicações científicas, a aprendizagem
avança, passando a constituir novas formas de pensamento do aluno.
Além disso, desenvolve-se a aquisição de modos de
se obter conhecimento, identificados neste PCN como a aprendizagem dos
procedimentos. Pois o aluno também aprende, e o professor ensina
a observar, a medir, a comparar dados e tantos outros métodos específicos
que são trabalhados artesanalmente em sala de aula, pois a cada
tema em estudo surgem novas necessidades para o ensino e aprendizagem dessa
dimensão da área.
A aprendizagem dos procedimentos continua tendo relevância neste
ciclo. Os alunos ainda necessitam de assistência do professor para
a leitura e produção de texto, para a observação,
a experimentação e produção de esquemas, entre
outros procedimentos, que neste ciclo podem ser mais sofisticados do que
no anterior, principalmente se essas práticas já foram vivenciadas
e aprendidas. São exemplos de procedimentos mais difíceis
que podem ser tratados: a construção e interpretação
de gráficos, de tabelas de dupla entrada, de esquemas sobre sistemas
complexos, de textos informativos e dissertativos longos, de estudos de
meio com diversos objetivos paralelos. É importante não se
perder de vista que cada procedimento específico novo para o aluno
é realmente um desafio a ser superado e deve ser alvo de orientação
específica pelo professor. Um exemplo é a manipulação
de instrumento desconhecido pelo aluno (como termômetro ou microscópio)
que nunca é fácil numa primeira vez.
Na reflexão e desenvolvimento de valores humanos e das atitudes
da cidadania, já se pode contar com a possibilidade de discutir
especificamente o direito e a solidariedade, tanto nas relações
interpessoais como na postura social mais ampla, diante do ambiente natural
e humano com que o aluno interage. Em acréscimo, o reconhecimento
da Ciência e da Tecnologia como fazeres humanos, legitimados e realizados
dentro de contextos sociais e culturais específicos possibilita
abrir, durante a aula de Ciências Naturais, o exercício da
cidadania crítica que valoriza o conhecimento acumulado pela humanidade,
considerando seus limites e dificuldades.
Além disso é importante que, durante a escolaridade fundamental,
o aluno possa refletir sobre a natureza do conhecimento e do fazer científico
e tecnológico, estudos que por sua complexidade podem ter mais espaço
no 4º ciclo, sob orientação do professor e apoiados
em exemplos concretos. No entanto, esta é uma aprendizagem que apenas
se inicia na Escola Fundamental e poderá se completar na fase adulta.
Neste sentido, é interessante a introdução mais
freqüente de tópicos de História da Ciência como
parte de estudos da área, como, por exemplo, as explicações
de Descartes e Harvey a respeito da circulação sangüínea
dentro de estudos sobre o organismo humano. . Em outro exemplo de interesse
para os eixos Terra e Universo e Tecnologia e Sociedade , estão
as idéias de Galileu sobre o Sistema Solar que foram reforçadas
por observações com o uso da luneta.
A investigação sobre o conhecimento científico
na mídia e do papel que este conhecimento cumpre junto ao público
em geral também são importantes. Debates sobre artigos de
jornal que divulgam descobertas científicas e tecnológicas
não apenas atualizam os alunos mas também permitem ao professor
enfatizar o caráter dinâmico do conhecimento e o fato de a
Ciência não ser verdade absoluta. Também é possível
aos alunos compreenderem, sob orientação do professor, a
utilização do conhecimento científico como fundamento
para críticas nos casos de problemas ambientais ou de saúde
pública que surgem, permitindo, às vezes, a discussão
de possibilidades técnicas de superação desses problemas.
Estudos na História e Filosofia das Ciências são
um desafio para o professor, uma vez que raramente sua formação
inicial contemplou estes campos de conhecimentos dedicados à natureza
da Ciência. São estudos que proporcionam consistência
à visão de Ciência do professor e uma distinção
mais clara entre Ciência e Natureza. Informam que um mesmo fenômeno
foi explicado de formas diversas em épocas diferentes e que muitos
fenômenos naturais foram descobertos ou evidenciados por efeito da
investigação científica, não sendo possível
sua verificação ou compreensão por simples observação
direta. São estudos que permitem melhor compreensão
da natureza teórica e abstrata das Ciências Naturais, de seu
caráter dinâmico. Ao mesmo tempo, o professor adquire subsídios
para entender e dar exemplos da mútua dependência entre o
desenvolvimento científico e tecnológico e da grande influência
do conhecimento científico na modelagem das visões de mundo.
Os objetivos para o 4º ciclo foram elaborados levando-se em conta o conjunto das considerações expostas no texto de introdução ao ciclo. As atividades e os temas de estudo de Ciências Naturais devem ser organizados para que os alunos ganhem progressivamente as seguintes capacidades:
· Compreender e exemplificar como as necessidades humanas, de caráter social, prático ou cultural, contribuem para o desenvolvimento do conhecimento científico ou, no sentido inverso, beneficiam-se desse conhecimento.
· Compreender as relações de dupla mão entre o processo social e a evolução das tecnologias, associadas à compreensão dos processos de transformação de energia, matéria e vida.
· Valorizar a disseminação de informações socialmente relevantes aos membros da sua comunidade.
· Confrontar as diferentes explicações individuais e coletivas, reconhecendo a existência de diferentes modelos explicativos na Ciência, inclusive de caráter histórico, respeitando as opiniões, para reelaborar suas idéias e interpretações.
· Elaborar individualmente e em grupo relatos orais, escritos, perguntas e suposições acerca do tema em estudo, estabelecendo relações entre as informações obtidas através de trabalhos práticos e de textos, registrando suas próprias sínteses mediante tabelas, gráficos, esquemas, textos ou maquetes.
· Compreender como as teorias geocêntrica e heliocêntrica explicam os movimentos dos corpos celestes, relacionando esses movimentos a dados de observação e à importância histórica dessas diferentes visões.
· Compreender a história evolutiva dos seres vivos relacionando-a aos processos de formação do planeta.
· Caracterizar as transformações tanto naturais como induzidas pelas atividades humanas, na atmosfera, na litosfera, na hidrosfera e na biosfera, associadas aos ciclos dos materiais e ao fluxo de energia na Terra, reconhecendo a necessidade de investimento para preservar o ambiente em geral e, particularmente, em sua região.
· Compreender o corpo humano e sua saúde como um todo integrado por dimensões biológicas, afetivas e sociais, relacionando a prevenção de doenças e promoção de saúde das comunidades a políticas públicas adequadas.
· Compreender as diferentes dimensões da reprodução humana e os principais métodos anticoncepcionais, valorizando o sexo seguro e a gravidez planejada.
Conteúdos
Os textos seguintes buscam explicitar os alcances dos conteúdos
em cada eixo temático, apontando-se possíveis conexões
entre eixos e com os temas transversais, tendo-se também o tratamento
didático da temática em perspectiva.
Considerando os conteúdos propostos, diferentes temas e problemas
poderão ser escolhidos para a composição de currículos
específicos de modo a proporcionar a aquisição das
capacidades expressas nos objetivos de ciclo. A aprendizagem dessas capacidades
não significa o aprofundamento em todos os temas de estudo mencionados
nos textos abaixo, uma vez que o estudo detido de alguns temas oferece
esta oportunidade. O professor julgará a pertinência de aprofundamento
de estudo em alguns temas e a exploração mais ampla de outros,
tomando como referência os critérios de seleção
de conteúdos aplicados à sua realidade.
Terra e Universo
Para alunos do 4º ciclo, o sistema Terra-Sol-Lua, bem como o planeta
Terra no Sistema Solar em um espaço sem fronteiras são concepções
esperadas em alunos que trabalham as abordagens propostas durante o 3º
ciclo.
A compreensão de fenômenos mais distantes no tempo e no
espaço começa a ser possível neste eixo temático,
conforme o proposto na 1ª parte deste documento. Por exemplo, as referências
de distância entre os corpos celestes conhecidos, bem como os conceitos
de força e gravidade, de forma qualitativa, envolvidos nos movimentos
da Terra e dos outros corpos celestes podem ser discutidos. Entender a
estrutura de nossa galáxia e do Universo e os modelos que as explicam
é algo que depende de uma gradativa formação de visão
de mundo, mais do que de um conjunto de observações sistemáticas
pelos alunos.
A observação direta, contudo, deve continuar balizando
os temas em estudo, sendo desejável que, além da orientação
espacial e temporal pelos corpos celestes durante o dia e à noite,
os alunos localizem diferentes constelações ao longo do ano,
bem como planetas visíveis a olho nu. Saber apenas os nomes das
constelações não é importante, mas é
muito interessante observar algumas delas a cada hora, por três ou
quatro horas durante a noite, e verificar que o movimento das estrelas
em relação ao horizonte ocorre em um padrão fixo,
isto é, todas permanecem nas mesmas posições, enquanto
o conjunto cruza o céu. Para essas observações, a
referência principal continua sendo o Cruzeiro do Sul, visível
durante todo o ano em nosso hemisfério.
Diferentemente de um fundo fixo de estrelas que surge diariamente no
céu e onde não há movimento de umas em relação
às outras, os planetas aparecem apenas ocasionalmente, em posições
variadas em relação às constelações.
Daí o nome planeta, que significa "estrela errante". Com a ajuda
de mapas mensais do céu, encontrados em revistas de circulação
nacional, são facilmente visíveis, em épocas diferentes,
os planetas Vênus (Estrela-d’Alva) e Marte e ainda a olho nu, Mercúrio,
Júpiter e Saturno.
As observações podem acompanhar as estações
do ano, através da sucessão de algumas constelações.
Pois encontramos no céu, durante boa parte do ano e com facilidade,
o conjunto das Três Marias, que pertence à constelação
de Órion e que só não é visível no início
das noites entre os meses de maio a setembro. Este é o período
em que, neste horário, se pode ver a constelação de
Escorpião, que lembra um grande ponto de interrogação
ou um anzol no céu.
A partir do 4º ciclo, é possível e desejável
que se trabalhe com os alunos o significado que teve a ruptura entre o
modelo geocêntrico de Universo e o modelo heliocêntrico do
Sistema Solar, para o pensamento ocidental. As observações
que os alunos fazem do céu ficam mais significativas quando são
relacionadas à importância histórica que diferentes
visões tiveram ao observar o mesmo céu.
Alguns povos antepassados marcavam o início de cada estação
do ano com admirável precisão. As mudanças de temperatura,
a época das chuvas e a variação no desenvolvimento
de plantas e nos hábitos dos animais eram relacionadas ao fato cíclico
de algumas estrelas "sumirem" em algumas épocas do ano enquanto
outras "surgiam". Esses conhecimentos foram muito importantes para os primeiros
povos agrícolas, pois sinalizando a chegada das estações,
as colheitas podiam ser melhor planejadas e mais eficientes. Ainda hoje,
alguns povos, como é o caso de alguns índios brasileiros,
se utilizam dessas observações, obviamente nomeando estrelas
e seus conjuntos de acordo com suas convenções. Investigações
sobre os hábitos de animais e plantas característicos das
estações, bem como a utilização desse conhecimento
no trabalho agrícola e zootécnico são ilustrativos
das conexões entre o eixo temático Terra e Universo e o mundo
vivo terrestre, tratado no eixo temático Vida e Ambiente.
Mudanças na trajetória do Sol em relação
ao horizonte durante o ano também sinalizam as estações,
invertendo-se os referenciais no hemisfério Sul e no hemisfério
Norte. Os pontos de nascente e poente variam durante o ano, à medida
que o arco descrito pelo Sol no céu vai ficando menor e o dia mais
curto.
Apesar de a direção Leste-Oeste se manter, os pontos
de nascente e poente variam um pouco. No nosso hemisfério, o arco
do Sol vai diminuindo e ficando mais próximo do ponto cardeal Norte,
até chegar a um arco mínimo, a partir do qual caminha progressivamente
para o Sul, aumentando seu trajeto e conseqüentemente tornando o dia
mais comprido. A partir de um arco máximo, o Sol novamente começa
a desenhar arcos diários que diminuem enquanto rumam novamente para
o Norte. O ponto máximo ao Norte marca o início do inverno
no hemisfério Sul, enquanto o ponto máximo ao Sul marca o
início do nosso verão: são os solstícios. A
situação intermediária entre esses marca o início
da primavera e do outono: são os equinócios, dois dias do
ano em que a duração do dia e da noite são iguais.
Nesses dias os pontos de nascimento e de ocaso do Sol indicam os pontos
cardeais Leste e Oeste. Os pontos Norte e Sul são sempre marcados
pela direção da menor sombra projetada ao meio-dia.
Registrar a observação do céu é algo muito
antigo. O monumento de Stonehenge, situado na Inglaterra e construído
há cerca de 2.500 anos a.C., revela um método sofisticado
de calcular o calendário, assinalando solstícios e equinócios
com precisão.
O modelo heliocêntrico, com o Sol ao centro do movimento dos
planetas, apesar de muito difundido, é difícil de ser compreendido.
Cada pessoa precisa se localizar no globo e imaginar a Terra esférica,
girando em torno do Sol, de forma inclinada em relação ao
plano de translação, em trajetória praticamente circular
e, portanto, mantendo praticamente a mesma distância do Sol. Desta
forma percorre o espaço, mudando sua posição em relação
ao Sol e às estrelas à sua volta, modificando assim, para
os observadores da Terra, a visão do céu noturno: são
as constelações características de cada estação.
Outras constelações, estrelas e galáxias são
observadas o ano inteiro ou nunca, dependendo da posição
em que os observadores se encontram na Terra.
Muita confusão tem sido feita atribuindo-se a existência
das diferentes estações do ano à variação
das distâncias entre a Terra e o Sol. Essa variação
das distâncias é pouco significativa, o que invalida essa
explicação. O que explica as estações do ano
alternadas nos dois hemisférios é o fato de a Terra ter seu
eixo inclinado em relação à sua trajetória
em torno do Sol. Assim, quando o Trópico de Câncer recebe
os raios de Sol mais perpendicularmente e o Trópico de Capricórnio
mais inclinadamente, é verão no hemisfério Norte e
inverno no hemisfério Sul. Após seis meses, a situação
se inverte, e as estações também. Nas situações
intermediárias, o Equador recebe a luz do Sol perpendicularmente
e os dois trópicos, mais inclinadamente. São as estações
de primavera e outono, também invertidas nos dois hemisférios
pelo esquentamento e resfriamento da atmosfera em relação
ao inverno e verão respectivos.
As características locais das estações do ano
são definidas também pelos padrões de vento, pelas
correntes marítimas, pelo tamanho da superfície dos continentes
ou dos mares e por transformações naturais inesperadas ou
provocadas pela ação humana. Portanto, é necessário
investigar as manifestações locais das estações
do ano. As imagens do hemisfério Norte veiculadas pela TV e pelo
cinema e que se imprimem passivamente no repertório visual dos alunos,
podem fomentar as discussões, expondo as contradições
entre o que é visto e o que é vivido.
As explicações do movimento de rotação
da Terra em torno de um eixo imaginário que liga o Pólo Norte
ao Pólo Sul tomam significado quando relacionados às observações
do aparente movimento diário do céu diurno e noturno, incluindo-se
aqui os diferentes "arcos" das estrelas que se encontram em diferentes
distâncias do horizonte.
Para que se possa compreender a dinâmica do Sistema Solar, o
fenômeno da gravidade deve permear as investigações
sobre os movimentos da Terra, da Lua e demais corpos celestes. A atração
gravitacional entre Sol-Terra-Lua pode dar nova dimensão ao modelo
explicativo das fases da Lua, agora associadas ao fenômeno das marés.
O acompanhamento de medidas semanais de alturas de marés, veiculadas
por jornais diários, relacionadas ao início das fases da
Lua e sua posição relativa as Sol, constitui investigação
que amplia o modelo mais simples do ciclo mensal observado pelas diferentes
formas da Lua.
Por outro lado, os estudos e experimentos sobre eclipses podem aprofundar
as idéias de luz, projeção de sombras, distância
e intensidade luminosa, possibilidade de visão, produção,
absorção e reflexão de luz.
Os alunos podem detalhar mais seu próprio modelo de Universo,
prestar maior atenção às escalas, aprofundando sua
compreensão. Binóculos, lunetas, telescópios, simulações
de órbitas planetárias por computador ou visitas a observatórios
e planetários podem ser úteis neste nível.
Um molde para o modelo de Sistema Solar com tamanhos proporcionais
de seus componentes e respectivas distâncias em escala, auxilia a
construção das imagens de dimensões astronômicas
dos alunos. Desenhar e esquematizar os modelos atuais de Universo é
provavelmente o tipo de atividade mais eficaz, sendo preferível
a construção de moldes próprios tridimensionais para
esses modelos. Nessas construções, são importantes
as estimativas de distância e a atenção para as diferentes
posições aparentes de um objeto a partir de pontos de observação
diferentes.
Reconhecer as mudanças na percepção sobre nosso
lugar no Universo pode ser facilitado aos alunos pelo estudo das contribuições
de Copérnico, Galileu e Newton ao pensamento ocidental, evidenciando-se
as relações entre a sociedade da época e as novas
concepções científicas. Relações entre
ciência, tecnologia e sociedade não devem ser apresentadas
como o triunfo do certo sobre o errado, ou da ciência sobre a religião.
O importante é estimular a discussão sobre a superação
a que estão submetidas as idéias científicas, o que
torna discutível a verdade científica bem como as responsabilidades
sociais envolvidas nas pesquisas e as descobertas.
A grande revolução cósmica usualmente associada
a Nicolau Copérnico minou crenças tradicionais na concepção
da Terra como centro do Universo. Ele propunha um outro Universo muito
maior. A observação do movimento irregular dos planetas relativo
ao "fundo fixo" de estrelas pode ajudar os alunos na compreensão
acerca das idéias de Copérnico. Galileu fez descobertas que
deram suporte às idéias de Copérnico. Usando uma luneta
recém-inventada, encontrou as luas de Júpiter, manchas solares,
crateras e montanhas na Lua e muitas estrelas invisíveis a olho
nu. Desvendou, assim, um Universo incrivelmente mais complexo. As observações
com instrumentos e a análise de fotos dos astros observados por
Galileu são reveladoras e permitem, também, discutir sobre
o papel da tecnologia no desenvolvimento de novos conhecimentos.
Esse contexto é propício para apresentar as idéias
de Newton sobre a gravidade, que explicam movimentos astronômicos
mediante as relações entre força, massa e distância.
Sem necessidade de explicitar as formulações matemáticas,
pode-se mostrar que a gravidade entre os corpos unifica as observações
do céu e os experimentos que podem ser vivenciados na Terra, pois
o modelo de Newton tornou possível relacionar fenômenos como
as marés, as órbitas dos planetas, dos satélites,
dos cometas e o movimento de objetos caindo na Terra.
Chegamos, assim, à visão dinâmica da Terra no Universo.
As idéias de Newton foram ampliadas pelas idéias de Einstein,
que deram origem a um novo modelo de Universo. Fenômenos como buracos
negros, quasares, estrelas de nêutrons, gigantes vermelhas, anãs
brancas e outros fenômenos envolvendo a evolução das
estrelas e do próprio Universo podem ser aprofundados em leituras
paradidáticas bem orientadas. Um tema propício para essas
investigações é a questão de "como tudo começou",
o que pode originar atividades coletivas, como exposições
em mural ou comunicações de leituras em etapas finais do
4º ciclo.
A origem do planeta Terra e sua evolução são investigados
em conexão com o eixo temático Vida e Ambiente, fazendo uso
de fontes bibliográficas. Nesses estudos, destacam-se as variações
das formas de vida em diferentes épocas ou eras geológicas,
relacionadas às diferentes composições da atmosfera
e à posição dos continentes na superfície terrestre,
cujas modificações estão atualmente associadas à
teoria das placas tectônicas. Filmes de vídeo que recompõem
esses tempos longínquos e imagens animadas por computador compõem
um interessante repertório de imagens para os alunos.
Para se estabelecer a relação entre os movimentos das
placas tectônicas e a ocorrência de vulcões e terremotos,
é interessante analisar as regiões do planeta onde essas
catástrofes ocorrem e as regiões onde diferentes placas tectônicas
se encontram.
Os vulcões e terremotos podem ser fonte de investigação
sobre o interior do planeta, sobre o material muito quente no interior
da Terra, abaixo da crosta, o que até hoje embasa a teoria da formação
do planeta, ou seja: que em sua origem era muito quente, que o resfriamento
até hoje só ocorreu em sua superfície. As mesmas evidências
são utilizadas para o modelo que descreve a existência de
camadas ainda muito quentes no seu interior: manto e núcleo, cujas
espessuras seriam muito superiores à espessura média de 30
km da crosta. Figuras e moldes tridimensionais desse modelo, com estudo
das proporções em escala, são uma boa oportunidade
para a compreensão mais ampla do planeta.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes e valores
a Identificação, através de observação direta, de algumas constelações, estrelas e planetas recorrentes no céu do hemisfério Sul durante o ano, compreendendo que os corpos celestes que vemos no céu estão a diferentes distâncias da Terra.
a Identificação da atração gravitacional da Terra como a força que nos mantém presos ao solo, faz os objetos caírem e é responsável pela manutenção de um astro em órbita de outro.
a Estabelecimento de relação entre os diferentes períodos iluminados de um dia e as estações do ano, através de observação direta local e interpretação de informações deste fato nas diferentes regiões terrestres, para compreensão do modelo heliocêntrico.
a Comparação entre as teorias geocêntrica e heliocêntrica, considerando os movimentos do Sol e demais estrelas observados diariamente em relação ao horizonte e o pensamento da civilização ocidental nos séculos XVI e XVII.
a Valorização do conhecimento historicamente acumulado, conhecendo o papel de novas tecnologias e o embate de idéias nos principais eventos da história da astronomia até os dias de hoje.
No ciclo final da escolaridade fundamental é desejável
que os alunos concluam seus estudos nesse eixo temático trabalhando
temas e problemas que tenham como objeto de estudo a dinâmica do
planeta como um todo, no presente e no passado.
Busca-se uma melhor compreensão dos fenômenos e das relações
entre os fenômenos que ocorrem na Biosfera, na Atmosfera, na Litosfera
e na Hidrosfera e no nível da constituição mais íntima
da matéria (nas células, entre substâncias etc.)
por meio de estudos sobre a formação e os ciclos da matéria
e da vida.
Ao final do 4º ciclo, os alunos deverão ter condições
para melhor explicitar diferentes relações entre o ar, a
água, o solo, a luz, o calor e os seres vivos, tanto no nível
planetário como local, relacionando fenômenos que participam
do fluxo de energia na Terra e dos ciclos biogeoquímicos, principalmente
dos ciclos da água, do carbono e do oxigênio. Assim, poderão
estar melhor formados para o interesse e a participação em
importantes debates ambientais de grande alcance, como os problemas das
queimadas na Amazônia, do lixo atômico, da diminuição
mundial dos estoques de água potável, do buraco na camada
de ozônio e tantos outros. Paralelamente, é central nestes
estudos e debates a busca de melhor compreensão da natureza do conhecimento
científico e tecnológico, seu alcance no mundo de hoje e
as implicações éticas na produção e
na apropriação deste conhecimento para o indivíduo
e para a sociedade.
Há muitas correlações entre os estudos propostos
para este eixo com outros desenvolvidos nos demais eixos temáticos
de Ciências Naturais e Temas Transversais. Com o tema Meio Ambiente,
há conexão com os vários blocos de conteúdos,
mais particularmente com o blocos "Ciclos da natureza" e "Manejo e Conservação
Ambiental". Questões ambientais, que surgem em decorrência
da ação humana, serão particularmente tratadas na
perspectiva do eixo temático Tecnologia e Sociedade, em Ciências,
e dos Temas Transversais Trabalho e Consumo. Também a ampliação
dos estudos sobre os seres vivos, seu presente e seu passado, um objeto
de estudo do eixo Ambiente, deve cooperar para uma melhor compreensão
do ser humano, em conexão com o eixo Ser Humano e Saúde.
Em conexão com o eixo Terra e Universo, são estudadas
a composição e a fisionomia terrestre em diferentes épocas
da história geológica, considerando-se também as diferentes
teorias que explicam esta história, desde as teorias fixistas e
catastrofistas até elementos das teorias da evolução
e da formação e deslocamento das placas tectônicas.
É interessante que os alunos considerem informações
e evidências reunidas pela Ciência atual, que permitem estabelecer
uma linha do tempo onde eventos significativos sejam coordenados. Trata-se
de um conjunto extenso de eventos, em que se destacam: o esfriamento do
planeta e a formação da água líquida, a formação
da atmosfera em íntima relação com a proliferação
dos seres vivos clorofilados, a mudança de posição
dos continentes, a ocupação dos ambientes terrestres pelas
plantas e a formação dos solos e o surgimento dos vertebrados
e dos seres humanos. É importante destacar o longo tempo geológico
para a formação e reposição natural de recursos
da Biosfera, comparado ao curto tempo em que a humanidade os consome e
destrói.
O estudo de diferentes teorias da evolução pode ser particularmente
enfocado neste ciclo, ocasião para o professor ressaltar que o conhecimento
da natureza depende em grande parte da elaboração de modelos
explicativos para fenômenos conhecidos. A comparação
das teorias de Lamarck e de Darwin, neste ciclo, pode dar lugar a uma discussão
sobre a natureza do fazer científico, considerando-se o papel das
hipóteses, das evidências e da interpretação
das evidências na constituição de modelos explicativos.
O que se pretende não é mostrar a superação
de uma teoria em favor de outra, considerada errônea e sem sentido,
mas, sim, examinar diferentes lógicas de interpretação
que permitiram, em seu próprio tempo, dar novo significado a fatos
já conhecidos, neste caso, a diversidade da vida.
No aprofundamento de conceitos ligados à interpretação
da história evolutiva dos seres vivos, é interessante que
os alunos tenham oportunidade de conhecer casos atuais ou históricos
de seleção natural e de seleção artificial
praticados na agricultura e pecuária. É necessário
que o professor problematize e traga informações sobre fatores
de seleção natural, como a aleatoriedade das mutações
nas populações dos seres vivos e o papel das transformações
ambientais.
Oferecem elementos para a compreensão do conceito de adaptação
a comparação das estruturas do corpo, dos modos como realizam
funções vitais e dos comportamentos de alguns seres vivos
que habitam ecossistemas diferentes, hoje e em outros períodos do
passado geológico, um assunto a ser tratado em conexão com
o eixo temático Ser Humano e Saúde. São particularmente
importantes nos estudos sobre evolução dos seres vivos e
sua adaptação o reconhecimento de formas eficientes de dispersão
e reprodução dos seres vivos em ambientes terrestres, tais
como as sementes, os ovos de insetos, de répteis e de aves, e a
fecundação interna dos animais.
Neste contexto, estudam-se também os modos sexual e assexual
de reprodução de plantas e animais, considerando-se a maior
variação entre os descendentes provenientes de reprodução
sexual ou assexual e, portanto, maior diversidade entre os indivíduos
de uma população.
Além de estudos sobre os seres vivos no presente e no passado
da Terra, o 4º ciclo é momento de estudos dos processos ligados
à composição terrestre e aos ciclos dos materiais
e fluxo de energia, sejam de ocorrência natural ou provocados pela
ação humana, conforme se indicou acima.
É importante considerarmos o grande desafio que é para
os alunos interpretarem os fenômenos químicos e bioquímicos,
como a combustão, a respiração celular, a fotossíntese,
a síntese e a quebra de proteínas e de outros compostos orgânicos
ou inorgânicos, ou mesmo a variada composição da água
do mar, dos rios, ou das rochas e minerais. Para uma aprendizagem significativa
destes fenômenos, é interessante que tenham a oportunidade
de conhecer muitos exemplos de misturas, de separação de
misturas e de reações químicas, bem como testes para
identificação de substâncias e de suas propriedades,
para que possam compreender que existe uma grande variedade de fenômenos
químicos na natureza e provocados pelo ser humano, que integram
os ciclos dos materiais na natureza.
Deste modo, o aluno constrói uma bagagem essencial para a contextualização
dos conceitos de "substância", "mistura", "reação química",
podendo compreender ainda que a matéria é constituída
por partículas, como átomos e moléculas. Portanto,
as equações químicas ainda devem ser abordadas de
modo qualitativo, considerando-se quais os reagentes, as condições
da reação e seus produtos, o que já é suficientemente
difícil para este grau da escolaridade. No final deste ciclo é
importante, contudo, que os alunos tenham apreendido a idéia de
que uma grande variedade de fenômenos pode ser explicada pelo existência
de variedades de arranjos entre pequenas partículas da matéria.
A partir de vários exemplos, reconhecem também que dois,
ou mais diferentes materiais combinam-se em produtos que têm propriedades
distintas daqueles que lhe deram origem. Mas deve ser evitado pelo professor
detalhar o que acontece no nível molecular e atômico, o que
ainda faz pouco ou nenhum sentido neste nível da escolaridade, conforme
tem se evidenciado através da pesquisa acadêmica e da prática
em sala de aula.
Assim, os fenômenos químicos são conhecidos pelos
alunos, considerando-os, quando for o caso, como parte de processos naturais.
Por exemplo, ao ser retomada a fotossíntese, o professor introduz
a noção de que é um conjunto de reações
químicas que habilita as células verdes vegetais a construir
moléculas de açúcar utilizando energia solar, gás
carbônico e água. As moléculas de açúcar
podem ser utilizadas imediatamente ou estocadas na forma de amido, uma
molécula ainda maior, composta de muitas unidades de açúcar.
Nas duas moléculas há energia química armazenada.
Similarmente, a respiração celular pode ser abordada como
conjunto de reações químicas, comum a todos os seres
vivos aeróbios, onde oxigênio e açúcar são
os reagentes, e o gás carbônico e água são produtos,
juntamente com uma energia disponível para a célula do ser
vivo. Note-se que, ao contrário do que se propagou em textos errôneos,
a fotossíntese não é o contrário da respiração,
a qual acontece durante toda a vida das plantas, e não apenas à
noite. Outro erro comum a ser evitado é a comparação
entre combustão e respiração celular. Embora sejam
ambas reações que permitem a liberação de energia,
diferem totalmente quanto aos níveis de energia e várias
outras características.
Com este novo enfoque são reestudados os componentes das cadeias
e teias alimentares, comparando-se os modos de obtenção de
substâncias orgânicas e energia nos organismos produtores,
consumidores e decompositores. É interessante a construção
de pirâmides alimentares, considerando-se as transferências
de substâncias e energia de um nível para outro, bem como
a dissipação de energia em cada nível. A comparação
de pirâmides de energia de diferentes ambientes dá espaço
para a retomada das diferentes características de ambientes diversos,
considerando-se a interferência humana nas teias alimentares e a
posição que o ser humano ocupa em muitas delas.
Para estudos que envolvam o ar (ciclos dos materiais, respiração,
composição da atmosfera) é particularmente importante
a apresentação de tabelas de sua composição
média, assunto que apresenta dificuldade de compreensão pelo
aluno. Ao serem perguntados sobre o principal componente do ar, costumam
lembrar-se do oxigênio, secundariamente do gás carbônico,
mas esquecem-se do nitrogênio e do vapor d’água. Assim, é
interessante o trabalho comparativo de tabelas em que se mostre a composição
média do ar inspirado e do ar expirado pelo ser humano, bem como
tabelas em que a quantidade relativa de vapor d’água também
esteja presente. Outro tema a ser discutido é a poluição
atmosférica, destacando-se as diferentes fontes poluidoras, os poluentes
e prejuízos específicos à biosfera. O problema do
buraco na camada de ozônio é estudado, portanto, como resultado
de poluição, durante muito tempo inadvertida pelo uso de
substâncias chamadas clorofluorcarbonos (CFCs) que destroem o ozônio
na alta atmosfera.
Assim, municiados de um repertório de conhecimentos sobre a
composição das esferas terrestres e dos processos químicos
que nelas ocorrem, os alunos poderão sistematizar conhecimentos
sobre os ciclos biogeoquímicos, estabelecendo relações
entre os fenômenos da fotossíntese, da respiração
celular e da combustão para explicar os ciclos do carbono e do oxigênio
que se realizam como parte do fluxo unidirecional de energia no planeta.
A investigação sobre a polêmica do aquecimento global
do planeta e da inversão térmica em cidades poluídas
também é parte deste contexto.
Para discussões sobre o dispersão global dos poluentes,
constituem interessantes problemas explicar a presença de determinadas
substâncias poluentes em locais e em seres vivos que se encontram
distantes das fontes de emissão. É necessário buscar
informações sobre as origens dos poluentes e os possíveis
processos de espalhamento, através dos caminhos e das transformações
das substâncias nos solos, na água, no ar e nos organismos
vivos.
O ciclo da água, já visto como um fenômeno genérico,
pode ser reestudado, investigando-se os fenômenos de transformação
de estados físicos da água ocorrida em situações
de experimentação e na natureza, relacionando o estado físico
da água a intervalos de temperatura e a mudança de estado
a processos em que há alterações no sistema. Além
dos fenômenos físicos, é fundamental acompanhar os
acontecimentos que envolvem a transformação de água
"azul", dos mananciais (rios, lagos, represas etc.), em água "verde"
(a água dentro dos organismos, do solo e subsolo); são estas
transformações que determinarão a disponibilidade
e a qualidade de água de uma região.
Problemas ligados ao uso e à poluição das águas
doces e oceânicas, como as chuvas ácidas, integram estudos
sobre o ciclo da água, que passa a ser considerada também
como veículo de transporte de poluentes em todo o planeta. As investigações
sobre as origens de diferentes poluentes, sua miscibilidade ou imiscibilidade
em água e prováveis prejuízos aos seres vivos compõem
uma discussão básica sobre o que é sujeira, o que
é poluição, o que é poluente e o que é
lixo, que integra também os estudos sobre poluição
do solo e do ar. São estudos através dos quais se estabelecem
fortes conexões com o eixo temático Tecnologia e Sociedade.
Interessante para a visualização dos caminhos da
água no planeta é a produção e interpretação
de esquemas que mostrem lugares variados onde a água se encontra,
seus percursos na litosfera, atmosfera e hidrosfera, e diversos processos
de que participa. Um esquema grande e detalhado, construído por
grupos de trabalho sob orientação do professor, pode reunir
informações específicas, por exemplo, sobre forma
e intensidade de precipitação, presença de transpiração
e evapotranspiração, sobre fontes poluidoras, estações
de tratamento, locais e formas de consumo da água.
Estudos de tabelas de precipitação, da formação
de tipos de nuvens, das condições para a chuva ou sua ausência
e de outros fenômenos meteorológicos (geadas, ventos etc.)
podem ser enfocados, ao lado do reconhecimento da dependência de
diversas atividades humanas com relação às chuvas
regulares. Também a interpretação de fotos de satélites
do planeta presentes nos jornais diários integra um conjunto de
atividades que podem proporcionar a aproximação à
idéia de que o ciclo da água é um fenômeno que
ocorre em escala mundial.
Conteúdos referentes a conceitos, procedimentos,
atitudes e valores
a Compreensão de relações entre a história geológica do planeta e a evolução dos seres vivos, considerando mudanças na composição e na fisionomia da biosfera, atmosfera e litosfera.
a Comparação das estruturas do corpo, dos modos como realizam funções vitais e dos comportamentos de seres vivos que habitam ecossistemas diferentes, hoje e em outros períodos do passado geológico, para a compreensão de processos adaptativos.
a Reconhecimento de formas eficientes de dispersão e estratégias reprodutivas dos seres vivos em diferentes ambientes e comparação entre reprodução sexual e assexual no que diz respeito à variabilidade dos descendentes.
a Estabelecimento de relações entre os fenômenos da fotossíntese, da respiração celular e da combustão para explicar os ciclos do carbono e do oxigênio de forma integrada ao fluxo unidirecional de energia no planeta.
a Investigação dos fenômenos de transformação de estados físicos da água ocorridas em situações de experimentação e na natureza, em que há alteração de temperatura e pressão, compreendendo o ciclo da água em diferentes ambientes, identificando o modo pelo qual os mananciais são reabastecidos.
a Investigação de alterações de determinados ambientes como resultado da emissão de substâncias, partículas e outros materiais produzidos por agentes poluidores, compreendendo os processos de dispersão de poluentes no planeta.
Ser humano e Saúde
Neste ciclo busca-se uma melhor compreensão sobre as funções
vitais essenciais para a manutenção do corpo como um todo,
abordando-se também as semelhanças e diferenças entre
o ser humano e demais seres vivos, tendo sempre como base os pressupostos
da teoria de evolução, o que traz vantagens apontadas em
Ser Humano e Saúde no 3º ciclo. Ao retomar-se a reprodução
e sexualidade, temas sempre importantes, é possível trabalhar
elementos de hereditariedade. Uma aproximação ao conceito
de célula pode ser sistematizado neste ciclo, associando-se conhecimentos
de vários estudos. São introduzidos com maior ênfase
no 4º ciclo estudos sobre o aproveitamento da energia dos alimentos,
a coordenação das funções e sistemas do corpo
e a proteção ao meio por causa de sua maior complexidade,
ampliando e completando estudos anteriores das estruturas e funções
vitais.
Em todos estes estudos é fundamental a atenção
às representações que os alunos constróem,
ao longo e no fechamento das investigações. O desenho de
observação, a produção de esquemas, a resenha
e o debate de noticiário são exemplos de atividades que propiciam
a produção de texto coletivo, sob orientação
do professor, bem como a produção de folhetos e outros meios
de divulgação de sínteses. A escolha de diferentes
modos de busca, a organização e a comunicação
de informações neste eixo temático devem ser cuidadas
e propostas pelo professor, de modo a não se tornarem exclusivamente
livrescas, permitindo a aprendizagem de procedimentos.
Considerando-se que os alunos já compreendem os alimentos como
fonte de energia e substâncias para o corpo, é importante
agora destacar o papel do oxigênio no aproveitamento da energia dos
alimentos no organismo, em conexão com o eixo temático Vida
e Ambiente, onde se apresentam e se estudam os ciclos do oxigênio
e do carbono na biosfera e alcances na abordagem das transformações
das substâncias com alunos do ensino fundamental.
Neste ciclo, os alunos podem compreender que o aproveitamento de energia
dos alimentos depende de processos que ocorrem em todas as células,
também resultando em substâncias que devem ser eliminadas,
como o gás carbônico, que é expirado, e a amônia,
que, transformada em uréia no fígado, sai do organismo através
da urina. Esta é uma idéia central a se desenvolver em estudos
sobre respiração, circulação e excreção
que, junto à alimentação, representam funções
de nutrição, proporcionando-se também uma primeira
aproximação ao conceito de metabolismo. Retoma-se, também
aqui, a noção de troca de substâncias através
do contato entre os capilares sangüíneos e os tecidos do corpo,
já enfocados no 3º ciclo.
É interessante investigar e comparar as possibilidades que existem
entre os vários animais para obtenção do oxigênio,
seja do ar atmosférico, através da pele (de minhocas, de
sapos), vários tipos de pulmões (de vertebrados terrestres,
de aranhas) ou traquéias (de insetos), seja do oxigênio dissolvido
na água, através de vários tipos de brânquias
(de peixes, de moluscos). Paralelamente, discutem-se os processos de difusão
ou transporte de gases nos organismos vivos, estabelecendo-se a diferença
fundamental entre processos de ventilação e de respiração
celular, com apoio de experimentações e simulações.
A interpretação de tabelas e, de atlas anatômicos,
algumas experimentações e simulações dão
suporte e maior interesse à leitura de textos. É importante
fonte de informações sobre as funções de nutrição,
ao lado da explicação do professor, que também conduz
as problematizações durante os estudos, a partir de temas
e problemas ligados ao cotidiano e à saúde.
Os alunos precisam ser informados de que a respiração
celular é um fenômeno muito comum entre os seres vivos, ocorrendo
entre bactérias, fungos, em todas as plantas e animais. É
muito importante a compreensão da respiração celular
como processo de obtenção de energia. Em relação
às plantas, muita confusão tem sido feita quanto aos processos
de fotossíntese e respiração. O fato de, quimicamente,
a fotossíntese absorver energia e a respiração liberá-la
não significa que ambos os processos sejam contrários e muito
menos excludentes, como já se discutiu em Ambiente e Vida. Portanto,
as plantas também obtêm energia para se manterem vivas através
da respiração celular, para a qual o oxigênio do meio
é necessário, entrando pelas folhas e se difundindo pelos
tecidos em todas as horas do dia e da noite. A fotossíntese é
o processo de obtenção de alimento que só acontece
na presença de luz, no qual o oxigênio é um dos produtos,
sendo liberado para o meio. Se essa confusão persistir no 4º
ciclo, é possível abordá-la nesse momento do trabalho,
através de tabelas e gráficos, oferecendo-se mais uma oportunidade
para que os alunos comparem esses processos e elaborem com mais precisão
sua compreensão.
Quanto às funções reguladoras, os alunos poderão
investigar, novamente com a coordenação e ajuda do professor,
processos ligados à equilibração do organismo e à
locomoção voluntária, à circulação
e respiração, processos regulados e controlados pelos sistemas
nervoso e glandular, intimamente ligados às percepções
sensoriais e às emoções.
É interessante problematizar e refletir sobre ocorrências
comuns aos seres humanos, como as manifestações de mal-estar
por ocasião de uma contusão muscular, de uma cólica
menstrual, de um problema digestivo ou de uma situação de
medo, por exemplo. Os alunos podem compreender melhor a complexa integração
entre os sistemas do corpo ao relacionar as substâncias produzidas
pelas glândulas, a recepção de estímulos pelos
órgãos dos sentidos, os impulsos nervosos que se encaminham
à medula ou ao cérebro, a passagem de substâncias através
de sinapses e as reações, voluntárias e involuntárias,
desencadeadas em outros sistemas do organismo. Ao trabalhar um problema
deste conteúdo, deve se tornar clara a influência de diferentes
fatores do ambiente ou do ciclo de vida manifestando-se na equilibração
do corpo, dando elementos para que essas situações ocorram
e solicitando ações e reações do nosso corpo
como um todo.
Nesses estudos, informações precisas podem ser sistematizadas
pelos alunos em situações coletivas, com ajuda do professor,
a respeito das formas, da distribuição, dos modos de transportar
mensagens relativos aos sistema nervoso e glandular, sem que com isso seja
necessário sobrecarregar os alunos com nomenclatura complicada demais.
Em trabalhos práticos para estudo da sensibilidade de animais,
é possível discutir o papel adaptativo dos sentidos na ativação
de comportamentos voltados à preservação das espécies.
Também são interessantes as investigações sobre
os sentidos humanos, combinando-se trabalhos práticos, leituras
e outros tipos de atividades, para conhecer os limites da percepção,
as formas de energia e as substâncias que somos capazes de perceber,
e como isto se dá nos diferentes órgãos dos sentidos.
Apesar de similares a outros animais na apreensão de diferentes
informações do ambiente, é grande a diferença
do ser humano quanto à capacidade de processar e responder, promovida
pelo cérebro humano. Novas descobertas e teorias sobre o cérebro
têm sido divulgadas em publicações e em programas televisivos,
cujos conteúdos podem ser interpretados pelos alunos com a
participação do professor. Também aqui se encontra
oportunidade para colocar em discussão e sistematizar elementos
da natureza do fazer científico, refletindo sobre o significado
das inovações e de como elas foram obtidas.
O contexto de estudos do cérebro, da mente humana, também
é o campo dos comportamentos, das emoções, da formação
dos hábitos e outras questões subjetivas, ligadas aos valores,
de modo ainda mais evidente que em outros estudos do ser humano.
Muitos modos de vida têm causado comportamentos de risco, como
a violência e o consumo continuado de drogas como álcool,
barbitúricos, tranqüilizantes, antidepressivos e narcóticos.
São polêmicas presentes no cotidiano, não raro associadas
à gravidez indesejada e outros conflitos. Pode ser importante problematizar
esses temas, interpretando dados e situações reais ou ficcionais,
enfocando as polêmicas sociais e informações claras
sobre o sistema nervoso.
Ao explicar a ação de algumas drogas no nível
das sinapses nervosas, os alunos também organizam, com ajuda do
professor, as relações entre estímulos do meio externo,
as reações e o desenvolvimento do ser humano, inclusive no
delicado equilíbrio entre estado de saúde e estado de doença,
discutindo-se também valores e atitudes envolvidas. Também
é necessário sistematizar com os alunos a noção
do corpo como totalidade e que qualquer desequilíbrio localizado
em um ponto abala todo o conjunto, como já se discutiu no texto
de introdução ao eixo.
Em temas e problemas que analisam a realidade local e regional, são
estudadas as manifestações, as causas e as políticas
de saúde pública, preventiva ou emergencial, relativas às
doenças que os alunos, em seu próprio meio, devem conhecer
para cooperar em seu controle. É importante enfocar tanto as doenças
associadas ao convívio no ambiente, como aquelas decorrentes do
ciclo de vida, adquiridas pelo nascimento ou pela degeneração
do próprio organismo. O "autocuidado para auto-ajuda" e a vida coletiva,
em conexão com o tema transversal Saúde, são conteúdos
para trabalhar em sala de aula.
Diferentes estudos permitem sistematizar conhecimentos sobre doenças
humanas comuns causadas por outros seres vivos como gripes, resfriados,
micoses, diarréias e outras, bem como relacionar dados referentes
ao aumento de disseminação das doenças humanas infecto-contagiosas,
ao incremento da aglomeração humana e descuido da higiene
ambiental. Por exemplo, mediante a análise de dados sobre incidência
de doenças comuns no passado, como a poliomielite e a varíola,
e a diminuição de outras, como o sarampo, reconhece-se a
importância da vacinação em massa; enquetes sobre o
contágio de doenças comuns entre os alunos podem auxiliá-los
a compreender a propagação de doenças infecto-contagiosas.
A defesa do organismo humano é conteúdo a ser enfocado.
A pele, o muco do trato respiratório e alguns sucos digestivos de
todos os vertebrados são mecanismos de defesa que agem prevenindo
a entrada e ação desses agentes externos. Quando essa primeira
linha de defesa é vencida, outros mecanismos presentes no sangue
são ativados, produzindo anticorpos que se dirigem à área
afetada para destruir e impedir a proliferação dos agentes,
ocasionando sintomas como inflamação, alergia, febre: é
um processo de imunização do organismo. A resposta nem sempre
é satisfatória, podendo ser mais rápida e intensa
por ocasião de um segundo ataque do mesmo agente. Ou mostrar-se
completamente insuficiente e ineficaz, necessitando então imunização
externa por vacinas, no caso dos seres humanos e dos animais que podem
ser cuidados. Quando as vacinas faltam ou não existem, o organismo
pode sucumbir ao ataque desses agentes externos, que tanto podem ser substâncias
injetadas por picadas de insetos, poeiras ou agrotóxicos, aspirados
ou ingeridos, como bactérias, fungos ou vírus, que entram
no organismo por vários tipos de contato e causam doenças
de vários níveis de gravidade, como raiva, gripes, sarampo,
meningite ou Aids.
Em conexão com o eixo Tecnologia e Sociedade é interessante
a investigação sobre a fabricação de vacinas
e remédios que podem ajudar a eliminação de alguns
sintomas aliviando sofrimento, mas nem sempre eliminam as causas das doenças,
podendo derivar novos sintomas e conseqüências. A história
do conhecimento sobre os micróbios, com destaque a Pasteur, poderá
trazer esclarecimento e interesse nos estudos da natureza do conhecimento
científico.
Com Trabalho e Consumo e Saúde, a análise do consumo
de remédios receitados por médicos e dentistas, o exame de
seus rótulos e bulas, datas de validade, os critérios e perigos
da automedicação devem acompanhar as discussões sobre
a relação entre os estados de saúde e as condições
de vida das populações humanas.
Quanto aos níveis de organização das estruturas
dos organismos vivos, é um desafio interessante para o 4º ciclo
o reconhecimento do nível celular como unidade biológica
fundamental. Para isso, pode-se auxiliar os alunos comparando-se os vários
tecidos animais e vegetais com formas e funções diferenciadas.
A organização básica das células, com membrana
plasmática, citoplasma e material nuclear caracteriza a unidade
e sua relação no meio em que vive. Seja o tecido do qual
faz parte, no caso dos pluricelulares, seja o ar, a água, o solo
ou ainda o corpo de outros seres vivos no caso dos unicelulares, as células
têm processos comuns de sobrevivência, como a obtenção
de energia, a produção de substâncias, a eliminação
de excretas, o crescimento e a reprodução.
Quanto às funções de reprodução,
como se trata da característica fundamental para a vida, para a
manutenção e evolução das espécies,
é importante que os alunos comparem em bactérias, algas,
animais, vegetais como é o processo reprodutivo. Destacam-se alguns
aspectos fundamentais, como: processos assexuados ou sexuados, existência
de células especializadas para a reprodução (gametas),
fecundação interna ou externa ao corpo, as várias
formas de proteção para o desenvolvimento do embrião
e o cuidado dos pais com os descendentes jovens, localizando-se o ser humano
nessas discussões.
É importante um melhor conhecimento das mudanças hormonais
relacionadas ao amadurecimento sexual dos adolescentes e ao conhecimento
das células sexuais, agora enfocando-se com maior ênfase os
processos de fecundação (reunião de gametas para formação
da célula-ovo), gestação (formação e
funções de anexos embrionários, multiplicação
e diferenciação celular no embrião e no feto) e parto
natural (alargamento do meato uterino, contrações e expulsão).
A partir da formação da célula-ovo podem ser discutidos
alguns fenômenos de herança biológica no ser humano,
compreendendo-se as manifestações de algumas características
em gerações alternadas, possibilitando também discutir,
em sentido amplo, a atuação dos agentes mutagênicos
e os efeitos da mutação na transmissão hereditária
de informações.
No 4º ciclo, alunos e alunas já têm conhecimentos
sobre o processo de gravidez. No entanto, a gravidez precoce e indesejada
está bastante relacionada à utilização inadequada
de métodos anticoncepcionais. A coleta e análise desses dados,
bem como a comparação entre os vários métodos
quanto à sua utilização correta, ao seu modo de ação,
eficiência e efeitos colaterais, devem deixar os jovens mais seguros
quanto às suas atitudes práticas.
Associado a essa discussão, é necessário investigar
os modos de transmissão, a prevenção e principais
sintomas das DST, enfatizando-se as formas de contágio, a disseminação
alarmante e a prevenção de Aids, relacionadas aos processos
do sistema imunológico e políticas de informação
à população.
Em estudos relativos à sexualidade, as informações
devem ser claras e objetivas, combatendo preconceitos que atrapalham o
desenvolvimento e valorizando o respeito ao próprio corpo, às
vontades e às dúvidas, bem como o respeito ao corpo e aos
sentimentos dos parceiros, na perspectiva do respeito mútuo e da
convivência solidária. São conteúdos nem sempre
fáceis de ser trabalhados, uma vez que envolvem muitos aspectos
emocionais que devem permear as discussões para que as idéias
se constituam de forma mais integral e resultem em comportamentos positivos
que valorizam e enriquecem a vida dos alunos e alunas. É importante
que atividades específicas sejam desenvolvidas, como debates, produção
de cartazes e textos, dramatização e outras que enfoquem
atitudes e valores.
Muitas questões relativas à saúde em geral, à
prevenção de Aids em particular, à sexualidade, ao
uso e abuso de drogas, referem-se ao ser humano em sua dimensão
social e, assim, relacionam-se com as questões relativas à
cultura, às relações interpessoais familiares e em
grupos, à ética nas relações e na participação
social enquanto cidadão, às perspectivas de integração
no mundo do trabalho. São pertinentes e necessárias às
aulas de Ciências, quando se trabalha com os assuntos e temas referentes
ao ser humano.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes e valores
a Compreensão do organismo humano como um todo, interpretando diferentes relações e correlações entre sistemas, órgãos, tecidos e células, reconhecendo fatores internos e externos ao corpo que concorrem na manutenção do equilíbrio, as manifestações e os modos de prevenção de doenças comuns em sua comunidade e o papel da sociedade humana na preservação da saúde coletiva e individual.
a Estabelecimento de relações entre os sistemas circulatório, respiratório e excretor, reconhecendo processos comuns a todas as células do organismo - crescimento, respiração, produção de substâncias e eliminação de excretas.
a Compreensão dos sistemas nervoso e hormonal como sistemas de relação entre os elementos internos do corpo e do corpo todo com o ambiente, em situações do cotidiano ou de risco à integridade pessoal e social.
a Compreensão dos processos de fecundação, gravidez
e parto, conhecendo vários métodos anticoncepcionais e estabelecendo
relações entre o uso de preservativos, a contracepção
e a prevenção das DST, valorizando o sexo seguro e a gravidez
planejada.
Tecnologia e Sociedade
No 4º ciclo, os estudos neste eixo propõem aprofundamento
no conhecimento dos sistemas tecnológicos com maior impacto social
e ambiental. Em conexão com Vida e Ambiente, é trabalhado
o conhecimento e a valorização dos recursos naturais em sua
diversidade, apontando-se também espaço de discussão
de temas transversais, como Trabalho e Consumo e Meio Ambiente, ao indicar
os conteúdos que interessam às discussões sobre desenvolvimento
sustentado e consumismo, por exemplo.
É preciso evidenciar que os seres humanos, em sociedade, exploram
não apenas estoques de materiais, mas intercedem em ciclos naturais,
de modo crescentemente acentuado nos últimos séculos, levando
a alterações profundas na biosfera e à criação
de novas necessidades nas sociedades humanas, como a recuperação
de ambientes degradados e a reciclagem de materiais.
É importante levar em conta que a compreensão do que
é um recurso natural de interesse tecnológico muda muito,
e muda muito rapidamente, pois depende tanto da evolução
do conhecimento técnico-científico, quanto da evolução
das formas de produção. A pecuária, por exemplo, que
hoje é essencialmente fonte de alimentação e de matéria-prima
(carne e couro) também teve interesse "energético", considerada
a tração animal de arados, engenhos, o transporte de pessoas
e de cargas, a gordura animal na iluminação e esterco seco
como combustível. Os animais já foram essenciais até
mesmo para as comunicações. Há pouco mais de um século,
o correio a cavalo era uma das mais ágeis formas de trocar informações,
algo impensável, para gerações que já vêem
o telégrafo sem fio como coisa do passado, nestes dias de redes
informáticas e TVs interativas.
Atualmente, o crescimento absoluto da população do mundo
e o crescimento relativo da parcela urbana das populações
são processos que, paralelamente à evolução
tecnológica, mudam a quantidade e a qualidade das necessidades humanas,
que comandam a intervenção efetuada sobre o meio ambiente.
A agricultura extensiva, especialmente nas monoculturas, a deposição
de rejeitos industriais nos rios, a inundação de grandes
áreas por barragens hidrelétricas, são exemplos de
ações que garantem recursos a grandes concentrações
de pessoas, mas, ao mesmo tempo, degradam as condições de
vida e dificultam a obtenção de outros recursos importantes,
como a água potável, só para mencionar o mais essencial.
Estes são fatos que sinalizam a necessidade de, ao discutir e conceituar
os recursos naturais, colocar em evidência as relações
entre custos e benefícios para a qualidade de vida das populações
humanas e para o ambiente, associados à extração e
transformação de diferentes recursos.
Ao estudar determinados temas ou problemas com esse enfoque, podem
ser retomados e sistematizados conteúdos propostos para ciclos anteriores,
como as causas e os efeitos da poluição, as fontes e transformações
de energia, as transformações das substâncias em processos
tecnológicos ligados ao transporte, agricultura, manufatura e indústria
de bens e serviços. Agora podem ser examinadas as relações
de mão dupla entre as necessidades das populações
humanas e o desenvolvimento e aplicações de tecnologias,
considerando-se dados de realidade e processos históricos, cotejando-se
custos e benefícios de diferentes tecnologias tradicionais ou alternativas.
A classificação dos recursos naturais entre "renováveis"
e "não-renováveis" pode ser abordada, discutindo-se inclusive
a instabilidade atual deste conceito, uma vez que a interferência
excessiva nos ciclos naturais tem levado à multiplicação
de casos de escassez ou de destruição de recursos que, como
a água e o solo fértil, são renovados pelos ciclos
da natureza. São exemplos deste caso a escassez da água potável
na área metropolitana de São Paulo, o envenenamento do subsolo
por agrotóxicos em regiões de agricultura na Europa, no meio-oeste
americano e no oeste paulista. Portanto, ao analisar a situação
planetária atual, esta classificação deve ser
trabalhada criticamente. Além disso, os recursos naturais podem
ser classificados segundo diferentes critérios, como suas origens,
seus usos e as tecnologias envolvidas.
O ciclo da água, essa grande "máquina térmica"
tocada a energia solar, além de alimentar os rios, e com eles a
fertilização agrícola pela irrigação
das margens, gera o meio dinâmico onde vivem os peixes, que também
são alimento. Uma vez represado em grandes comportas, esse mesmo
ciclo possibilita a hidroeletricidade. Os mais diversos processos industriais
utilizam a água, seja diretamente, seja para a limpeza ou para refrigeração.
Selecionando-se temas e problemas de importância regional e local
ao lado de outros mais universais, as transformações da água
em usos tecnológicos podem ser enfocadas. A obtenção
e tratamento de água potável pode ser trabalhada, dando margem
à experimentação e compreensão dos processos
envolvidos na purificação da água - floculação,
decantação, filtração e cloração
- e abordando-se as misturas e separações de substâncias.
A distribuição de água limpa, caso não tenha
sido abordada no 3º ciclo, junto aos equipamentos do cotidiano, também
pode ser trabalhada. O tratamento de água para distribuição,
entretanto, não deve ser confundido com reciclagem de água,
que é promovida apenas pelo ciclo da água, em última
instância, pelo Sol. A investigação por grupos de alunos
sobre relações entre condições de saúde,
consumo da água limpa e a qualidade de vida, em sua comunidade e
outras, também comporta esses conteúdos.
A comparação do funcionamento das hidroelétricas
com as termoelétricas (vapor aquecido através de queima de
combustível, no lugar de queda-d’água), com o funcionamento
das termonucleares (vapor aquecido através de reações
nucleares) proporciona estudos de diferentes conteúdos. Está
em pauta a discussão sobre as transformações das formas
de energia, sua origem, os recursos tecnológicos necessários
às transformações. Com especial interesse, são
enfocados os problemas de impacto ambiental ligados aos diferentes modos
de obter energia, tema que pode ser trabalhado com auxílio de interpretação
e debate de artigos de jornal e revistas de circulação nacional,
enfocando-se casos específicos de inundação para construção
de barragens, vazamento de material radiativo e os riscos que representam
ao ambiente e à saúde do ser humano.
Ao enfocar a agricultura, é importante considerá-la como
atividade para a obtenção de diferentes recursos. É
por meio dela que se obtêm materiais como a madeira, que é
a um só tempo elemento construtivo - tábuas e vigas -, elemento
energético- lenha - e matéria-prima industrial - papel. A
mesma agricultura produz recursos energéticos, como o álcool
e, obviamente, os energéticos mais essenciais, os alimentos.
É importante compreender toda a agricultura como uma apropriação
específica da energia solar e dos ciclos dos materiais. O ciclo
do carbono garantido pela luz solar, além de alimento também
é o álcool energético. É importante a
compreensão de que a retirada de alimentos e demais produtos agrícolas
em larga escala também é a retirada significativa de materiais
que, sem a interferência do ser humano, voltariam para o solo e para
o ciclo dos materiais naquele ambiente. Para plantar novamente, é
necessário repor substâncias. Esta é uma característica
que leva a se considerar o solo como recurso renovável, mas o renovar
aqui significa ação humana: tecnologia, trabalho e outros
custos. Ao discutir este tema em regiões agrícolas, por exemplo,
é importante o levantamento e o debate sobre estes custos, inclusive
os que representam cuidados com a saúde e qualidade de vida daqueles
que operam as monoculturas.
Ao discutir o solo e atividades agrícolas, retomam-se estudos
já propostos para o 2º ciclo, com maior profundidade e abrangência.
Agora, a fertilização, a irrigação ou a drenagem
dos solos agroculturáveis podem ser trabalhados considerando-se
aspectos físico-químicos dos solos, associado-se suas características
aos processos de correção e aos ciclos naturais. Por exemplo,
o estudo dos fertilizantes, a partir de rótulos de produtos
comerciais, oferece elementos para se discutir o que são os sais
minerais do solo, sua origem e destino, em conexão com o estudo
dos ciclos dos materiais, apontados em Vida e Ambiente. A avaliação
da acidez do solo e sua correção, através de atividades
experimentais, pode ser útil na abordagem do conceito "ácido",
entre as propriedades das soluções.
Os processos de degradação de ambientes por queimadas,
desmatamento e conseqüente erosão do solo, ao lado de medidas
de contenção e correção, também podem
ser retomados, buscando-se uma abordagem mais ampla que no 2º ciclo,
através de suas relações com os ciclos dos materiais.
Possíveis alterações climáticas decorrentes
de grandes desmatamentos, nos casos de construção de barragens,
podem ser discutidas, levando-se em conta a alterações da
circulação de água no ar, no solo e subsolo, diminuição
da biomassa e, portanto, da evapotranspiração. A leitura
e a discussão de textos paradidáticos, artigos de jornal
e a preparação de sínteses são atividades possíveis
neste conteúdo.
Ao abordar a degradação dos ambiente em áreas
urbanas, retomam-se os estudos sobre poluição do ar, da água
e do solo, associando-se a compreensão da origem dos diferentes
materiais poluentes ou presentes no lixo aos processos de reciclagem. Aqui
também é importante a compreensão da constituição
dos materiais por substâncias, trabalhando-se sobre a origem dos
diferentes materiais que compõem o lixo, e as possibilidades de
reciclagem de alguns materiais em função das propriedades
de seus componentes e disponibilidade de tecnologias específicas.
É interessante a experimentação com diferentes materiais
que compõem o lixo doméstico, discutindo-se o significado
da biodegradação. A avaliação de montantes
de lixo nas cidades, junto com Matemática, ajuda a discutir as dimensões
de aparatos tecnológicos para a solução do problema
do lixo.
Ao enfocar a mineração, por sua vez, é interessante
indicá-la como modo de obtenção de materiais, tais
como o minério de ferro, essencial à produção
do aço, ou a obtenção de energia, através do
carvão mineral, do gás natural e petróleo, assim como
a obtenção de alimento, que é o caso do sal. Também
é interessante o estudo sobre distribuição de jazidas
no território nacional, ao lado de outras investigações
de interesse científico e tecnológico, esclarecendo-se como
se dá a separação de minérios e minerais e
casos de impacto ambiental por exploração a céu aberto,
como no caso do minério de ferro. O levantamento da diversidade
de usos de determinados metais associados às suas propriedades físico-químicas
também pode ser investigado mediante algumas experimentações
e buscando informações através de leitura e entrevista,
quando for possível.
Muito importante neste eixo temático é a investigação
sobre o processo de destilação de petróleo nas refinarias
para a produção de gasolina, diesel e querosene, estudo que
coopera para a formação de conceitos centrais como substância,
separação de substâncias. Estes trabalhos podem estar
acompanhados da experimentação e explicação
do processo de destilação da água, buscando-se comparação
entre um e outro processo, facilitando-se a compreensão do conceito
de substância.
A investigação sobre a indústria de bens e serviços
pode ser abordada em conjunto em cada um dos temas de estudo de exploração
de recursos naturais, considerando-se a seqüência de transformações
que os diferentes recursos sofrem desde sua extração até
a produção de diferentes bens. As visitas a locais de produção
são atividades fundamentais aqui, quando os alunos têm oportunidade
de observação direta de maquinários e processos de
produção . As entrevistas com pessoas que trabalham na produção
também são úteis. As seqüências de transformações
físicas e químicas são conteúdos a serem trabalhados,
ao lado das questões ligadas ao consumo dos produtos específicos
em estudo e o destino de rejeitos da indústria.
Conteúdos referentes a fatos, conceitos, procedimentos, atitudes
e valores
a Compreensão de processos de recuperação e degradação de ambientes por ocupação urbana desordenada, industrialização, desmatamento, inundação para construção de barragem ou mineração, cotejando custos ambientais e benefícios sociais.
a Investigação de processos de extração e produção de energia e substâncias obtidas por diferentes tecnologias tradicionais ou alternativas, sua transformação na indústria de produção de bens.
a Compreensão das relações de dupla mão entre as necessidades sociais e a evolução das tecnologias associada à compreensão dos processos de transformação de energia e de materiais.
Critérios de avaliação
Os critérios de avaliação estão referenciados
nos objetivos, mas, como se pode notar, não coincidem integralmente
com eles. Os objetivos são metas, balizam e orientam o ensino, indicam
expectativas quanto ao desenvolvimento de capacidades pelos alunos ao longo
de cada ciclo. Sabe-se, no entanto, que o desenvolvimento de todas as capacidades
não se completa dentro da duração de um ciclo. Assim,
é necessário o estabelecimento de critérios de avaliação
que indiquem as aprendizagens imprescindíveis, básicas para
cada ciclo, dentro do conjunto de metas que os norteia.
Reconhecer o surgimento da Terra e de grupos de seres vivos e outros
eventos significativos em escala temporal para representar a história
do planeta.
A partir de leituras e da elaboração de escalas de tempo,
situar o surgimento da Terra há cerca de 4,5 bilhões de anos,
dos primeiros seres vivos há 3,5 bilhões de anos e a maioria
dos grupos de seres vivos a partir de 600 milhões de anos atrás.
Comparar a teoria geocêntrica e heliocêntrica em relação
aos movimentos dos corpos celestes, reconhecendo as diferentes concepções
de Universo e sua importância histórica.
A partir de observações diretas, leituras e representação
do modelo heliocêntrico de Sistema Solar em desenhos proporcionais
ou maquetes, reconhecer as rupturas necessárias à concepção
de novos modelos.
Interpretar processo de recuperação ou de degradação
em ambiente da sua região, utilizando conhecimentos sobre exploração
de recursos naturais e interferência do ser humano nos ciclos naturais.
Utilizando notícias divulgadas na mídia e dados de observação
direta sobre ocupação urbana desordenada, desmatamento, inundação
ou outros problemas ambientais, os alunos interpretam a interferência
do ser humano no meio, utilizando conhecimentos sobre o ciclo de materiais
e o fluxo de energia.
Reconhecimento de relações entre as funções
de nutrição, as reguladoras e as reprodutivas no organismo
humano, tanto no seu funcionamento normal, como em situações
de risco.
O funcionamento normal do organismo e suas alterações
em situações de risco (abuso de drogas, sexo sem preservativos,
violência, automedicação e alimentação
inadequada) devem ser explicadas pelos alunos, utilizando conhecimentos
sobre as funções de nutrição, de regulação
e reprodutivas.
Comparar exemplos de utilização de tecnologias em diferentes
situações culturais, avaliando o papel da tecnologia no processo
social e explicando as transformações de matéria,
energia e vida.
Diferentes tecnologias de extração, de cultivo ou ligadas
à indústria de bens de consumo, ou de produção
de energia, são explicadas pelos alunos ao organizar etapas de transformação
de matéria e energia. O impacto destas tecnologias no modo e qualidade
de vida das comunidades humanas também é avaliado.
Em situações coletivas, participar de debates para a solução
de problemas, colocando suas idéias e reconsiderando sua opinião
em face de evidências obtidas por diferentes fontes de informação,
inclusive de caráter histórico, elaborando sínteses
como conclusão de trabalhos.
Em diferentes momentos do ensino e aprendizagem, os alunos deverão
trabalhar a discussão de problemas. Com este critério pretende-se
avaliar se os alunos, individualmente ou em grupo, são capazes de
reconsiderar sua opinião inicial, inclusive com base na História
da Ciência, avançando os conhecimentos sobre um tema em estudo.
Também deverão ser capazes de elaborar síntese, na
forma de texto informativo, durante e nas conclusões de trabalhos.
Orientações Didáticas para o 3º e 4º ciclos
Com a finalidade de subsidiar o educador com novas possibilidades de planejamento e intervenção no processo de ensino e aprendizagem em Ciências no 3o e 4o ciclos, este documento aborda orientações didáticas gerais.
Temas e Problemas para investigação
Embora a descrição dos conteúdos seja por eixo
temático, há a intenção de que o ensino aconteça
contemplando mais de um eixo e temas transversais em um mesmo tema de estudo
selecionado pelo professor. Fazê-lo na prática constitui um
desafio para todos.
As tendências pedagógicas mais atuais de ensino de Ciências
apontam para a valorização da vivência dos alunos como
elemento central de temas de estudo, que se tornam mais significativos
quando planejados sob o ponto de vista interdisciplinar ou multidisciplinar.
Buscar situações significativas na vivência dos alunos,
tematizá-las, integrando os 4 eixos e diversos temas transversais,
pode gerar um novo ensino de Ciências no meio escolar. Este é
o sentido dos Parâmetros Curriculares Nacionais de Ciências
Naturais. Temos que identificar essas situações, participar
de seu desenvolvimento e divulgá-las para que outros alunos sejam
beneficiados. Este é importante espaço de produção
de todos os professores e educadores da área científica,
ao produzir currículos significativos e interessante ao educando
e à sua comunidade.
A título de exemplo, apresentamos os desdobramentos conceituais
a partir de um tema para planejamento curricular. Outros novos temas poderão
ser desenvolvidos para enriquecer os parâmetros aqui apresentados,
com a necessária participação de educadores e professores
de todo o país.
Por exemplo, o tema Como o ser humano percebe e se relaciona com o
meio em que se encontra? tem grande potencial interdisciplinar e é
da vivência dos alunos. Apenas é possível supor quais
contornos vai tomar, já que as realidades locais e regionais condicionam
a escolha de um professor, ou de um coletivo de professores, que se propõe
a desenvolvê-lo. Precisarão ser definidos os objetivos e conteúdos
conceituais, procedimentos e valores a trabalhar, buscando-os nos PCN-CN
e nas suas percepções sobre as necessidades dos alunos.
Mas é interessante discutir Como o ser humano percebe e se relaciona
com o meio em que se encontra? como tema interdisciplinar, uma vez que
as diversas Ciências (Física, Química, Biologia, Ecologia,
História da Ciência, Geologia…) já construíram
‘instrumentos teóricos’ ou ‘conhecimentos sistematizados’ que permitem
a investigação e a descrição dessa realidade
humana em diferentes níveis.
Em relação ao conhecimento do ser humano (eixo Ser Humano
e Saúde), são adequadas as investigações e
descrições dos órgãos dos sentidos e sua sensibilização
pelo meio externo, ‘receptores’ externos, funcionamento interno, desvios
ou mau funcionamento, correção por meios tecnológicos
(lentes, aparelhos para surdez), manutenção da saúde,
avanços da medicina, integração através do
sistema nervoso. São próprias da Física as investigações
e descrições relativas às formas de energia e sua
intensidade, que chegam aos órgãos externos para sensibilizá-los,
tipos de ondas de energia (mecânica e eletromagnética), propagação
das ondas no meio, cores, espectro eletromagnético, transformações
tecnológicas de energia e sua aplicação em receptores
de ondas de rádio, TV, telefone e outras formas de comunicação
humana e com o meio.
Alguns conceitos fundamentais da Química são abordados
nas investigações e descrições relativas ao
paladar e olfato. A sensibilização desses sentidos é
feita pela interação com as partículas constituintes
de certas substâncias presentes nos materiais que possuem ‘cheiro’
e/ou gosto. As características das substâncias são
percebidas quando o número de partículas (moléculas)
que chegam aos respectivos órgãos for suficiente para sensibilizar
as células olfativas ou gustativas. É importante que os alunos
compreendam que as características olfativas, de um perfume, por
exemplo, são próprias das próprias moléculas
constituintes de alguma substância que compõe esse perfume
e que essa substância tem nome, representação e estrutura
química características. O mesmo se diz das substâncias
que dão sabor aos alimentos. Tal abordagem permite direcionar a
formação de conceitos químicos fundamentais, sem entrar
no formalismo com que essa disciplina escolar é normalmente tratada
e permite a formação do pensamento químico sobre o
meio. Novas questões tecnológicas (eixo Tecnologia e Sociedade)
podem ser tratadas ainda nesse estudo, mais relacionadas com o pensamento
químico sobre o meio, como a uso de aditivos em alimentos, substâncias
com certas caraterísticas e determinadas interações
como aquelas que agem sobre as papilas gustativas, que realçam sabores
ou que dão odor característico.
Ligadas ao eixo Ambiente e Vida, podem ser feitos estudos de formas
de interação de outros seres vivos com o meio, já
utilizando conceitos desenvolvidos no tema apontado acima, como trocas
de substâncias e conversões de energia na fotossíntese,
estudo comparativo de órgãos sensoriais especializados como
o olfato no cachorro ou a visão ampla nos pássaros. Poderia
ser discutida a intervenção do homem no controle e manejo
da produção animal e vegetal, com uso de agrotóxicos,
hormônios, controle biológico de pragas, uso de feromônios
no controle de insetos etc.
Estas sugestões, longe de esgotar o assunto, visam somente a
estimular o debate entre professores e educadores da área das Ciências
Naturais sobre a possibilidade de produzirmos a interdisciplinaridade na
prática escolar, integrando os 4 eixos apontados no documento de
desenvolvimento do ensino e aprendizagem em Ciências.
Os alunos desenvolvem fora da escola uma série de explicações
acerca dos fenômenos naturais e dos produtos tecnológicos,
que podem ter uma lógica interna diferente da lógica das
Ciências Naturais, embora às vezes a ela se assemelhe. De
alguma forma, essas explicações satisfazem as curiosidades
dos alunos e fornecem respostas às suas indagações.
São elas o ponto de partida para o trabalho de construção
da compreensão dos fenômenos naturais, que na escola se desenvolve.
É necessário que os modelos trazidos pelos alunos se
mostrem insuficientes para explicar um dado fenômeno, para que eles
sintam necessidade de buscar informações e reconstruí-los
ou ampliá-los. Em outras palavras, é preciso que os conteúdos
a serem trabalhados se apresentem como um problema a ser resolvido.
O professor poderá promover a desestabilização
dos conhecimentos prévios, criando situações em que
se estabeleçam os conflitos necessários para a aprendizagem
— aquilo que estava suficientemente explicado não se mostra como
tal na nova situação apresentada. Coloca-se, assim, um problema
para os alunos, cuja solução passa por coletar novas informações,
retomar seu modelo e verificar o limite dele.
Definido um tema de trabalho, é importante o professor distinguir
quais questões são problemas para si próprio, que
têm sentido em seu processo de aprendizagem das Ciências, e
quais terão sentido para os alunos, estando portanto adequadas às
suas possibilidades cognitivas. Deve-se também distinguir entre
as questões que de fato mobilizam para a aprendizagem — problemas
— e outras que não suscitam nenhuma mobilização. Por
exemplo: supondo-se uma classe trabalhando com o tema da cadeia alimentar,
investigando como os seres vivos se alimentam. Freqüentemente os alunos
já sabem que os animais se alimentam de plantas, de outros animais
ou de ambos. Possivelmente pensam que as plantas se alimentam da terra
que consomem pela raiz. Sabe-se, entretanto, que as plantas produzem seu
próprio alimento através do processo da fotossíntese,
para o qual concorrem a água, a luz do sol e o gás
carbônico do ar.
Têm-se aqui dois modelos explicativos: um pertinente à
lógica do aluno e outro fornecido pela Ciência, que se pretende
que seja apropriado por esse aluno. Que perguntas poderão gerar
conflitos de modo que o modelo do aluno se mostre, para ele, insuficiente
na explicação sobre a alimentação das plantas?
Como o aluno poderá compreender que a terra não é
alimento para as plantas, que vegetais não comem terra? Alguns caminhos
são possíveis para que o problema se coloque para o aluno
de modo favorável à reformulação de seus modelos,
tais como questões, experimentos, observações propostos
pelo professor.
Por exemplo, o professor poderá perguntar à classe: "Se
as plantas comem terra, por que a terra dos vasos não diminui?",
"Como explicar o fato de algumas plantas sobreviverem em vasos apenas com
água?" e "Como algumas plantas vivem sobre outras plantas, com as
raízes expostas (algumas samambaias, orquídeas)?", ou ainda,
"Como vocês podem provar que as plantas comem terra pelas raízes?".
Esses problemas exigem dos alunos explicações novas, que
deverão colocá-los em movimento de busca de informações
— através da experimentação, da leitura ou de outras
formas — que lhes ofereçam elementos para reelaborar os modelos
anteriores.
Tomando o mesmo assunto, perguntas como "As plantas produzem seu próprio
alimento?", ou "De que maneira as plantas aproveitam o ar?" poderão
ser respondidas pelos alunos nas formulações: "Não,
as plantas comem terra" e "As plantas aproveitam o ar para respirar". Constata-se
que os modelos explicativos das crianças continuam suficientes para
responder às questões colocadas. Portanto, essas questões
não se configuram em problemas.
Uma questão só é um problema quando os alunos
podem ganhar consciência de que seu modelo não é suficiente
para explicá-lo. A partir de então, podem elaborar um novo
modelo através de investigações e confrontações
de idéias orientadas pelo professor.
A problematização busca promover evolução
conceitual . Sabe-se que nem sempre ela ocorre; freqüentemente concepções
alternativas se preservam. Ainda assim, pode haver aprendizagem significativa
dos conceitos científicos. Ao solucionar problemas, os alunos compreendem
quais são as idéias científicas necessárias
para sua solução e praticam vários procedimentos.
Conforme já discutido no capítulo sobre ensino e aprendizagem
de Ciências, os alunos podem se apropriar de conceitos científicos,
mesmo conservando conceitos alternativos. E poderão ser capazes
de utilizar diferentes domínios de idéias em diferentes situações.
Trabalhos de Campo
Atualmente é impensável o desenvolvimento do ensino de
Ciências de qualidade sem o planejamento de trabalhos de campo que
sejam articulados às atividades de classe. Esses trabalhos contemplam
visitas planejadas a ambientes naturais, a áreas de preservação
ou conservação, áreas de produção primária
(plantações) e indústrias, segundo os diferentes planos
de ensino do professor.
Um equívoco bastante comum é considerar esse tipo de
atividade possível apenas em áreas de preservação
ou de conservação, nas quais a interferência do ser
humano é pequena. Essa concepção limita a utilização
de uma série de recursos que oferecem possibilidades para o professor
trabalhar. Além de unidades de conservação, deve-se
considerar a riqueza do trabalho de campo em áreas próximas,
como o próprio pátio da escola, a praça que muitas
vezes está a poucas quadras da escola, as ruas da cidade, os quintais
das casas, os terrenos baldios e outros espaços do ambiente urbano,
como a zona comercial ou industrial da cidade, onde poderão ser
conhecidos processos de transformação de energia e de materiais.
O desenvolvimento de atividades em espaços com estas características
traz a vantagem de possibilitar ao aluno a percepção de que
fenômenos e processos naturais estão presentes no ambiente
como um todo, não apenas no que ingenuamente chamamos de "natureza".
Além disso, possibilitam explorar aspectos relacionados com os impactos
provocados pela ação humana nos ambientes e sua interação
com o trabalho produtivo e os projetos sociais.
Para que o trabalho de campo ou excursão seja produtivo, e não
apenas uma atividade de lazer a se desfrutar, é importante que o
professor tenha clareza dos diferentes conteúdos e objetivos que
pretende explorar. Esta definição é fundamental para
que a atividade seja bem compreendida pelos alunos.
As atividades a serem desenvolvidas não podem restringir-se
à saída ao campo. É importante que o professor inclua
no seu plano o desenvolvimento de atividades de preparação
e, ao voltar, a discussão das observações e dados
coletados para a sistematização de conhecimentos.
A preparação das atividades a serem desenvolvidas em
campo envolve, evidentemente, os aspectos de ordem prática, mas
não se resume a isso. É necessário preparar o aluno
do ponto de vista intelectual e afetivo para participar da excursão.
Além de ser um momento para que os alunos sejam esclarecidos em
relação ao que se pretende, é uma oportunidade privilegiada
para envolvê-los em levantamento de suposições e problematizações
que já indicam os conteúdos que serão estudados nos
trabalhos em campo. É o momento de criar, junto à classe,
o clima de pesquisa e investigação, sendo muito importantes
as leituras de textos sobre o local que será visitado, para que
os alunos ampliem suas suposições iniciais. O registro desta
fase é fundamental para que os dados e observações
do próprio local sejam comparados na volta. É também
nesta fase que, a partir dos objetivos selecionados e com a participação
dos alunos, o professor elabora o roteiro de campo, recurso chave para
a coleta e o registro de dados durante a excursão, para que possam
ser explorados na continuidade dos trabalhos em sala de aula.
Nas aulas seguintes ao trabalho de campo, a classe dedica-se, sob orientação
do professor, à organização e à análise
de dados colhidos, por exemplo, através de experimentações.
Buscar outras informações para solucionar dúvidas
que surgiram durante a excursão também é importante,
com auxílio de leituras que podem ser reunidas na sala de aula.
Este é um momento privilegiado para aprofundar aspectos do conteúdo
e de buscar generalizações e aplicações dos
conhecimentos que estão sendo trabalhados.
Para o trabalho com as atitudes, é necessário conversar
com a classe e planejar atividades específicas. Para tanto, há
oportunidades nos momentos de preparação, desenvolvimento
e fechamento dos trabalhos; regras de segurança e de preservação
ou autopreservação devem ser objeto específico de
discussão na preparação. Ao participar de atividade
para resolução de problemas ambientais ou tecnológicos
reais, reconhecidos durante a saída ao campo, os alunos exercitam
valores que estão expressos nos objetivos deste PCN-CN. Através
destas atividades, como debates, dramatizações e produção
de cartazes, poderão ser produzidos também objetos reais
de divulgação ou participação na sociedade,
como uma carta a um jornal ou uma exposição de trabalhos.
Experimentação
Conforme se discutiu na 1ª parte deste documento, a experimentação
não deve ser confundida com o conjunto de objetivos e métodos
do ensino de Ciências Naturais. Sua prática não implica
necessariamente melhoria do ensino de CN, tampouco é um critério
indiscutível de verdade científica. A experimentação
é um dos modos de buscar informações, com características
distintas de outros modos, bastante valioso em alguns temas, como no estudo
das formas de energia e dos materiais, mas sem nenhum significado em outros,
como a reprodução humana, por exemplo.
Como nos demais modos de busca de informações, sua interpretação
e proposição é dependente do referencial teórico
previamente conhecido pelo professor e que está em processo
de construção pelo aluno. Também durante a experimentação,
os alunos precisam saber o que observar e o professor precisa ouvir os
alunos, para saber quais suas interpretações e como podem
ser instigados a olhar de outro modo para o objeto em estudo.
Freqüentemente, o experimento é trabalhado como uma atividade
em que o professor, acompanhando um protocolo ou guia de experimento, procede
à demonstração de um fenômeno; por exemplo,
demonstra que a mistura de vinagre e bicarbonato de sódio produz
uma reação química, verificada pelo surgimento de
gás. Nesse caso, considera-se que o professor realiza uma demonstração
para sua classe, e a participação dos alunos reside em observar
e acompanhar os resultados. Mesmo nas demonstrações, a participação
dos alunos pode ser ampliada, desde que o professor solicite a eles que
apresentem expectativas de resultados, expliquem os resultados obtidos
e compare-os aos esperados.
Muitas vezes trabalha-se com demonstrações para alunos
pequenos, como nos casos de experimentos que envolvem o uso de materiais
perigosos — ácidos, formol, entre outros — e fogo, ou quando não
há materiais suficientes para todos.
A experimentação é de fato realizada pelos alunos
quando discutem idéias e manipulam materiais. Ao lhes oferecer um
protocolo definido ou guia de experimento, os desafios estão em
interpretar o protocolo, organizar e manipular os materiais, observar os
resultados, checá-los com os esperados, e anotar resultados.
Os desafios para experimentar ampliam-se quando se solicita aos alunos
que construam o experimento. As exigências quanto à atuação
do professor, nesse caso, são maiores que nas situações
precedentes: discute com os alunos a definição do problema,
conversa com a classe sobre materiais necessários e como atuar para
testar as suposições levantadas, os modos de coletar e relacionar
os resultados.
Como fonte de investigação sobre os fenômenos e
suas transformações, o experimento torna-se mais importante
quanto mais os alunos participam da confecção de seu guia
ou protocolo, realizam por si mesmos as ações sobre os materiais
e discutem os resultados, preparam o modo de organizar as anotações
e as realizam. Não existe experimento que não dê certo.
Quando os resultados diferem do esperado, estabelecido pelo protocolo ou
pela suposição do aluno, deve-se investigar a atuação
de alguma variável, de algum aspecto ou fator que não foi
considerado em princípio, ou que surgiu aleatoriamente, ao acaso.
É uma discussão que enriquece o processo.
Na análise ou construção de experimentos com alunos
de 3º e 4º ciclos é fundamental que eles ganhem consciência
de características básicas de um experimento. O isolamento
do sistema, o reconhecimento e teste de variáveis, o controle na
coleta de dados e a interpretação de medidas devem ser discutidos
com os alunos. Também deve estar claro o objetivo do experimento,
suas limitações e as extrapolações que possibilita,
ou não.
Diversidade de Textos
Informativos
Para a área de CN, há muitas fontes escritas que podem
ser organizadas pelo professor em um acervo pessoal ou, no âmbito
da escola, por bibliotecário ou outro responsável. Trata-se
de enciclopédias temáticas, livros de divulgação
ou ficção científicas matérias de jornais ou
de revistas, folhetos de origem diversa (museus, posto de saúde,
organizações não-governamentais etc.) e livros paradidáticos.
Tais fontes cumprem diferentes funções, claramente superando
e completando aquelas do livro didático tradicional.
O trabalho com paradidáticos vem ganhando adeptos por permitir
maior flexibilidade na escolha de conteúdos e enfoques ao longo
de um ano, uma vez que efetivamente é durante o ano que o professor
pode sentir a maturidade intelectual, as demandas e os interesses da classe
que direcionam suas escolhas. Além disso, entre os livros paradidáticos
encontram-se obras didaticamente atualizadas, que articulam conhecimentos
de diferentes disciplinas científicas, aspectos do cotidiano e da
História das Ciências.
Também ganham interesse crescente as atividades com uso de matéria
jornalística na escola existindo, inclusive, projetos de empresas
jornalísticas brasileiras voltados para este fim. O fato é
que muito antes de estes projetos existirem, professores já valorizavam
estas atividades, por trazer atualidades científicas e ambientais
para a classe. As possibilidades de utilização das matérias
de jornal e revistas são muitas: podem ser fontes de informação,
de problematização, de ilustração ou ampliação
para um tema tratado em sala de aula. Os próprios alunos podem cooperar
na reunião e classificação de artigos, organizar painéis
temáticos, por exemplo, para temas transversais que estão
sendo alvo de trabalho em um dado período letivo.
Alguns cuidados importantes devem ser tomados pelo professor ao selecionar
matérias jornalísticas. É importante verificar quais
conhecimentos são pré-requisitos para a leitura de determinado
texto, se os alunos já os têm; pois em caso negativo, o texto
poderá servir como objeto de problematização, não
como fonte de informações. Também, claro, deve
ser avaliada a correção conceitual do texto; infelizmente
há muitos erros científicos publicados em jornais e revistas.
Mas mesmo um texto incorreto poderá ser utilizado pelo professor
com seus alunos, desta vez como objeto de crítica e correção.
Folhetos de diferentes origens, como das distribuidoras de água,
gás e energia elétrica, entre outros, também são
interessantes leituras. mas não basta ler o material. É necessário
interpretá-lo e reescrevê-lo para que conhecimentos possam
ser apropriados.
Aplicações
didáticas da informática
O desenvolvimento científico e tecnológico das últimas
décadas trouxe grande quantidade de informações de
interesse para professores e estudantes e, ao mesmo tempo, produziu novos
meios para obter, armazenar e processar grandes quantidades de informação,
na forma de registros gráficos (como este texto), imagens (como
as de fotografia ou animações) e som.
Os computadores e a possibilidade de conectá-los em rede são
ferramentas para gerar e processar grande quantidade de informações,
ao mesmo tempo em que é possível utilizá-los como
alternativa bastante acessível para a troca de informações
e de dados no trabalho de alunos e professores em vários níveis.
Os alunos podem ter acesso a bancos da dados, utilizando computadores
equipados com CD-ROM, por exemplo. Podem ter acesso a grande número
de informações para fins específicos, como ao realizar
uma pesquisa escolar, quando encontram toda a informação
presente numa grande enciclopédia em único disco ótico
(como os CDs de música).
Outro nível de utilização do computador
refere-se ao uso de programas específicos disponíveis no
mercado. Um deles, por exemplo, situa um observador imaginário em
qualquer lugar do mundo em qualquer dia para observar o movimento do Sol.
É possível utilizar computadores para simular experimentos,
por exemplo, ao estudar a sombra de um bastão ao Sol do meio-dia
em qualquer dia do passado ou do futuro, em qualquer lugar do planeta.
A simulação de experimentos tem a grande vantagem de economizar
esforços e ampliar possibilidades, mas jamais deve ser tomada como
alternativa definitiva para a realização de experimentos
reais, nos quais os alunos planejam, executam, medem e coletam informações
de forma concreta. Mas a simulação permite conferir dados,
especialmente se recebidos de outras escolas. Outra forma de utilização
se refere ao uso de planilhas eletrônicas, que podem realizar cálculos
e organizá-los em gráficos, além dos processadores
de texto, que motivam produções escritas bem elaboradas e
com boa organização, permitindo com facilidade confeccionar
um jornal, importante veículo de comunicação.
O computador é ainda uma ferramenta para transmissão
de dados, como pesquisas bibliográficas realizadas a distância
ou troca de resultados de experimentos realizados em diferentes lugares,
pela conexão que a Internet possibilita. Alunos de algumas escolas
podem desenvolver projetos em cooperação com alunos de outras
escolas, localizadas em lugares diversos do Brasil e do mundo, como se
todos fizessem parte de um único grande grupo. Por exemplo, podem
medir a sombra de um bastão de um metro de altura ao meio-dia e
transmitir essa informação a outras escolas, situadas no
mesmo fuso horário em diferentes latitudes, inclusive de outro hemisfério,
cedendo e recebendo informação quase instantaneamente. Poderão
assim saber, ao meio-dia, qual é a altura do Sol em relação
ao horizonte, em diferentes pontos do planeta. Com isso, podem estudar
a inclinação do arco descrito pelo Sol no horizonte e compreender
as relações entre a iluminação do Sol, a forma
esférica da Terra e a inclinação de seu eixo relativa
ao plano de translação.
A troca de mensagens e até mesmo de imagens é muito facilitada
por programas para os quais é necessário pouco ou nenhum
treinamento específico. Processos e fenômenos complexos, tradicionalmente
trabalhados mediante desenhos e diagramas, poderão ser estudados
com o auxílio de computadores e da Internet, complementos importantes
no trabalho experimental dos alunos.
Com todos estes recursos e vantagens, no entanto, os computadores apenas
ampliam as possibilidades de atuação dos alunos e dos professores,
sendo incapazes de substituí-los em suas tarefas básicas
e essenciais, como, por exemplo, a de organizar critérios com os
alunos para que possam navegar com rumo em meio ao mar de informações.
Desta forma, os computadores são apenas e tão-somente uma
ferramenta à disposição da escola e do professor,
que continua sendo aquele que traz problemas a investigar.
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