Proposta de um currículo interdisciplinar para formação de professores de ciências

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UFERSA, 1-‐3/12/2014

Carlos Alberto dos Santos Professor Visitante Sênior

Univ. Federal da Integração LaBno-‐Americana Professor do Programa de PG em Ensino de Ciências e

Tecnologia – UTFPR (Ponta Grossa) carlos.alberto@ufrgs.br

h1p://pt.slideshare.net/casifufrgs/

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Conceituação básica

María Ausenda: h1p://www.rieoei.org/rie_contenedor.php?numero=experiencias23&Ltulo=Conceitos%20transversais%20e%20estruturantes%20no%20ensino%20da%20Biologia

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Geralmente resulta em currículos assimétricos

+ biologia / -‐ Ssica / -‐ química

+ Ssica / -‐ biologia / -‐ química

+ química / -‐ biologia / -‐ Ssica

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Mas . . .

Minha opinião

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antes disso . . .

como veremos a seguir

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Problemas na formação de professores de ciências

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Problemas na formação de professores de ciências

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Problemas na formação de professores de ciências

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Proposta de uma alternaLva

Proposta para uma alternaBva

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Instrução contextualizada geralmente enquadra-‐se no esquema mulLdisciplinar

Instrução baseada na aprendizagem significaLva (conceitos transversais) é mais próxima do esquema interdisciplinar

Equívocos conceituais & nomenclatura imprecisa Equívocos conceituais & nomenclatura imprecisa

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Abordagem pedagógica interdisciplinar centrada em conceitos-‐chaves não é incompa_vel com instrução contextualizada

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Energia, Matéria & Artefatos

Conceitos-‐chaves (transversais) para um currículo interdisciplinar

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Por que não contextualização?

Por que não solução de problemas?

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, ,

PerspecBva CTS

UFERSA, 1-‐3/12/2014 h1p://commons.wikimedia.org/wiki/File:180px-‐JoseOrtegayGasset.jpg

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h1p://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wind-‐energy-‐0405.JPG h1p://www1.curriculum.edu.au/Sciencepd/energy/images/energy26.jpg

h1p://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cummins_solar_test_facility.JPG h1p://commons.wikimedia.org/wiki/File:CellMembraneDrawing.jpg

UFERSA, 1-‐3/12/2014 h1p://commons.wikimedia.org/wiki/File:Faraday_Ltle_page.jpg

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� Biologia � anatomia, botânica, ecologia, zoologia

� Física �  transferência de energia � atrito e calor � máquina a vapor, termodinâmica

� Química � elementos químicos, tabela periódica, estrutura atômica

�  combustão, gás carbônico, ecologia �  reações químicas

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Energia eólica Dinâmica dos fluidos Ecologia Gás carbônico: química

Hidroeletricidade Energia gravitacional: mecânica Newtoniana EletromagneLsmo

Turbinas e motores elétricos

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Três anos interdis-‐ciplinares (professor de ciência do ensino fundamental) + um ano disciplinar (pro-‐fessor do ensino mé-‐dio)

Biologia

Física

Química

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Apresentação, em nível de popularização cien_fica, de praLcamente todos os conceitos a serem tratados nas diversas disciplinas do curso a parLr de discussões de avanços tecnológicos contemporâneos da biologia, da Ssica e da química.

ObjeLvo

AlfabeBzação cienVfica em energia e matéria

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Os conceitos de energia e matéria ao longo da história da humanidade, com ênfase nas suas inserções tecnológicas e no surgimento de concepções espontâneas. Os dife-‐rentes Lpos de energia e suas transformações. O caráter corpuscular da matéria. Introdução ao estudo da tabela periódica. O modelo atômico de Rutherford-‐Bohr. Par_-‐culas elementares. A dualidade par_cula-‐onda e a equiva-‐lência massa-‐energia. A crise energéLca. Fontes de ener-‐gia renováveis.

Ementa

AlfabeBzação cienVfica em energia e matéria

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Abordagem qualitaLva de alguns contextos: formação da terra e o papel da gravidade na existência de nossa atmosfera; efeito da gravidade na estrutura e compor-‐tamento dos seres vivos; sistema planetário; moinhos de roda; exploração espacial; usina hidroelétrica. Definição e medida de grandezas Ssicas. Teoria de erros. Noções de metrologia. Campo, potencial, força, energia e trabalho. Leis de Newton. Momento angular, momento linear e mo-‐mento de inércia. Leis de conservação.

Energia G. = Energia Gravitacional ≈ Física I + Bio Energia G. = Energia Gravitacional ≈ Física I + Bio

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ConsLtuintes químicos da célula e derivação da energia. Conversão de energia em forma biologicamente aLva e ligações de fosfato de alta energia. ULlização do con-‐teúdo enérgico das ligações fosfato em processos depen-‐dentes de energia. Reações químicas no contexto da cé-‐lula. Metabolismo celular. Estrutura e função das enzi-‐mas. Reações anabólicas. Sínteses de compostos celula-‐res: fotossíntese, síntese de proteínas. Reações catabó-‐licas: respiração celular aeróbica e anaeróbica.

Energia Q. & Cel. = Energia nas Reações Químicas Celulares

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Modelos e Teoria Atômica. Princípios de conservação de massa e volume. Constante de Avogadro. Tabela Periódi-‐ca. Singularidades da molécula da água relevantes para a vida. Estrutura molecular de proteínas, carboidratos, lipí-‐deos e ácidos nucléicos. A molécula de ATP. Processos de radiação (corpo negro, efeito fotoelétrico, transições atô-‐micas e nucleares, Fraunhoffer, Planck, Einstein, Röntgen, Becquerel, Curie, Rutherford, Bohr).

Átomos & Móleculas

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Abordagem qualitaLva de alguns contextos: luz de uma vela; luz solar; efeitos biológicos das radiações; energia elétrica distribuída a parLr de uma central hidroelétrica. Processos de eletrificação em diferentes materiais. Cam-‐po elétrico. Campo magnéLco. Força entre cargas está-‐Lcas e em movimento. Energia. Propriedades elétricas e magnéLcas dos materiais. O espectro eletromagnéLco e os seres vivos. Sistemas de orientação e migrações. Foto-‐tropismo. FototacLsmo. BiomagneLsmo.

Energia EletromagnéBca ≈ Física II + Biologia

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Artefatos Mecânicos: Moinhos de roda. Sistemas de po-‐lias. Sistemas de catracas. Rotores. Turbinas hidráulicas. Motores de combustão interna.

Artefatos EletromagnéLcos: Rádio. Telefone. Televisão. Radar. Forno de microondas. DisposiLvos semiconduto-‐res. Laser. Nanotecnologia.

Artefatos Nucleares: Ressonância magnéLca nuclear. Ra-‐dioterapia. Reatores para fusão nuclear. Aceleradores de par_culas. Tomografia computadorizada. Tomografia por emissão de pósitrons.

Tecnologia & Sociedade = Artefatos

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Instrumentalização Digital: Noções básicas sobre recursos disponíveis para produção de material digital e acesso à rede mundial de computadores (web). Editores de textos, editores HTML, editores gráficos, arquivos em formato PDF. Noções básicas de objetos de aprendizagem. Plataformas de Educação a Distância. Estratégias de busca na web para recuperação de material instrucional.

Tecnologias de Informação e Comunicação

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InformáLca na Educação I: Uso de novas tecnologias de informação no ensino de Física: pesquisa eletrônica, coleta e disponibilização de material didáLco na rede, enfaLzando seu uso no ambiente escolar Análise e uLlização de diferentes so&wares e objetos de aprendizagem para o ensino e aprendizagem de ciências da natureza na escola. Análise de síLos na web na área de ciências da natureza e suas possíveis uLlizações no dia-‐a-‐dia da sala de aula.

Tecnologias de Informação e Comunicação

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InformáLca na Educação II: Introdução a alguns so&wares úteis no ensino de biologia (ou Ssica, ou química). Uso do computador na modelagem de sistemas Ssicos. Gráficos e animações. Elaboração de testes informaLzados. Inserção de recursos interaLvos em páginas da Web.

Tecnologias de Informação e Comunicação

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Habilitação: 7o semestre de Biologia

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Habilitação: 8o semestre de Biologia

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Habilitação: 7o semestre de Física

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Habilitação: 8o semestre de Física

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Habilitação: 7o semestre de Química

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Habilitação: 8o semestre de Química

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Escola e contexto: construção e divulgação da ciência: Compreensão atual de ciência como um processo críLco de reconstrução permanente do saber humano. As perspecLvas correspondentes de ciência, técnica e de forma de obtenção e uso do saber. Os processos de construção do conhecimento em sua metodologia e implicações educacionais e o compromisso social com o fazer ciências e com a socialização do conhecimento. Leitura e análise de textos acadêmicos (resumo, resenha, arLgo, relatório, projeto) na perspecLva da produção. Coesão, coerência, argumentação, referenciação.

Inovação nos conteúdos da Educação e áreas afins

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ALvidades Acadêmicas Complementares I: Compreensão ALvidades conforme a legislação do MEC, entre as quais seminários especiais sobre o contexto contemporâneo em que se insere a crise energéLca, meio ambiente e desenvolvimento sustentável.

Inovação nos conteúdos da Educação e áreas afins

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ALvidades Acadêmicas Complementares II: ALvidades conforme a legislação do MEC, entre as quais seminários especiais sobre: o papel das máquinas a vapor na revolução industrial do século 18, e a repercussão que essa revolução teve nas relações sociais e econômicas a parLr de então; as repercussões sócio-‐econômicas da escassez das fontes de energia.

Inovação nos conteúdos da Educação e áreas afins

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