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ACESSE AQUI ESTE MATERIAL DIGITAL! THAÍS ANDRESSA LOPES DE OLIVEIRA CIÊNCIAS DA NATUREZA E SUAS TECNOLOGIAS Bibliotecária: Leila Regina do Nascimento - CRB- 9/1722. Ficha catalográfica elaborada de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a). Núcleo de Educação a Distância. OLIVEIRA, Thaís Andressa Lopes de. Ciências da natureza e suas tecnologias / Thaís Andressa Lopes de Oliveira - Florianópolis, SC: Arqué, 2025. 176 p. ISBN papel 978-65-279-1184-5 ISBN digital 978-65-279-1150-0 1. Ciências 2. Natureza 3. Tecnologia 4. EaD. I. Título. CDD - 500 EXPEDIENTE Ano de impressão: Impresso por: Coordenador(a) de Conteúdo Carla Simone Grassmann Projeto Gráfico e Capa Arthur Cantareli Silva Editoração Camila Luiza Nardelli Design Educacional Taísa Moreira Revisão Textual Elaine Machado Ilustração André Azevedo Bruno Pardinho Eduardo Aparecido Alves Geison Odlevati Ferreira Welington Vainer S. Oliveira Fotos Shutterstock e Envato FICHA CATALOGRÁFICA N964 03507565 RECURSOS DE IMERSÃO Utilizado para temas, assuntos ou con- ceitos avançados, levando ao aprofun- damento do que está sendo trabalhado naquele momento do texto. APROFUNDANDO Utilizado para desmistificar pontos que possam gerar confusão sobre o tema. Após o texto trazer a explicação, essa interlocução pode trazer pontos adicionais que contribuam para que o estudante não fique com dúvidas sobre o tema. ZOOM NO CONHECIMENTO Este item corresponde a uma proposta de reflexão que pode ser apresentada por meio de uma frase, um trecho breve ou uma pergunta. PENSANDO JUNTOS Utilizado para aprofundar o conhecimento em conteúdos relevantes utilizando uma lingua- gem audiovisual. EM FOCO Utilizado para agregar um con- teúdo externo. EU INDICO Professores especialistas e con- vidados, ampliando as discus- sões sobre os temas por meio de fantásticos podcasts. PLAY NO CONHECIMENTO PRODUTOS AUDIOVISUAIS Os elementos abaixo possuem recursos audiovisuais. Recursos de mídia dispo- níveis no conteúdo digital do ambiente virtual de aprendizagem. Uma dose extra de conhecimento é sempre bem-vinda. Aqui você terá indicações de filmes que se conectam com o tema do conteúdo. INDICAÇÃO DE FILME Uma dose extra de conhecimento é sempre bem-vinda. Aqui você terá indicações de livros que agregarão muito na sua vida profissional. INDICAÇÃO DE LIVRO 4 119U N I D A D E 3 LABORATÓRIO E PRÁTICAS EXPERIMENTAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120 SIMULADORES E RECURSOS DIGITAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 PRODUÇÃO CIENTÍFICA – COMPARTILHANDO SABERES . . . . . . . . . . . . . . . . . .156 7U N I D A D E 1 INTRODUÇÃO ÀS CIÊNCIAS DA NATUREZA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 TECNOLOGIAS E INOVAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 ÉTICA E RESPONSABILIDADE CIENTÍFICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 63U N I D A D E 2 QUÍMICA BÁSICA NA SALA DE AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64 BIOLOGIA BÁSICA NA SALA DE AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 FÍSICA BÁSICA NA SALA DE AULA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 5 SUMÁRIO UNIDADE 1 MINHAS METAS INTRODUÇÃO ÀS CIÊNCIAS DA NATUREZA Definir e compreender o conceito de Ciência. Compreender, a partir da história da Ciência, como se deu a construção do pensamento científico. Investigar o método científico (observação, experimentação e análise). Diferenciar o objeto de estudo das Ciências Humanas das Ciências da Natureza. Conceituar e diferenciar multidisciplinaridade, interdisciplinaridade e transdisciplinaridade. Explorar as potencialidades de abordagens interdisciplinares entre Biologia, Física e Química. Conjecturar o papel do conhecimento científico na jornada docente do futuro profissional. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 1 8 INICIE SUA JORNADA No mundo das mídias televisivas e digitais, a figura do cientista e da Ciência está presente no imaginário popular. Com certeza, você já deve ter visto em um filme ou em um seriado, a presença de um cientista que alerta as autoridades sob a iminência de um possível desafio a ser enfrentado ou que, em um momento de crise, auxilia os demais personagens na resolução de um problema. VOCÊ SABE RESPONDER? O que é Ciência para você? Ou o que caracteriza algo para que seja considerado uma ciência? E qual a aparência de uma pessoa que faz ciência? Pensar no papel da Ciência para a sociedade é uma competência importante para um futuro professor da área de Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química). Afinal, mais do que ensinar aos nossos alunos os diversos conhecimentos cientí- ficos oriundos de cada área do conhecimento, é essencial que você compreenda o papel que cada um deles possui para a compreensão do mundo ao nosso redor, para assim proporcionar a eles um aprendizado mais significativo. Desse modo, é relevante compreender qual a importância de cada área para sociedade, como es- sas áreas se comunicam e como estabelecer um diálogo entre elas em sala de aula. Vamos imaginar a seguinte situação prática: em uma certa aula, um aluno conta à turma que no caminho da escola viu uma pessoa jogando pilhas usadas nas margens de um córrego. Frente a gravidade do caso, você, enquanto docente responsável pela turma, orienta os alunos a realizarem uma pesquisa sobre Pi- lhas, de modo que, a partir das informações coletadas, eles construam uma carta para a prefeitura da cidade. Perceba que nessa situação, mais do que aprender sobre os conceitos científicos envolvidos, os alunos precisam aprender a comunicar a sua mensagem com clareza. Docente responsável pela turma, orienta os alunos UNIASSELVI 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 A fim de balizar uma educação científica que forme os alunos para serem ci- dadãos críticos e conscientes sobre o papel da Ciência na sociedade, é importante promover situações em que coletivamente se possa refletir sobre a importância da Ciência na resolução de problemas e na compreensão do mundo. VAMOS RECORDAR? Investigar, analisar, interpretar e comunicar dados são algumas das competências presentes no trabalho científico. Vamos recordar a importância de uma boa comunicação tanto para a socialização dos dados investigados, quanto para a compreensão pela sociedade do que se pretende comunicar. A cidade de Kiruna, na Suécia, abriga a maior mina de ferro do mundo, que foi expandida abaixo da cidade ocasionando o afundamento do solo. Cientistas que monitoraram a região alertaram as autoridades locais acerca do risco de afundamento. Mas os avisos foram ignorados e, como mostrado na reportagem indicada a seguir, toda a cidade precisará ser mudada de lugar, para garantir a segurança dos moradores. Perceba, pela indicação anterior, como a pesquisa científica e a boa comunicação dos resultados são importantes na análise de um fenômeno e na sinalização de ações a serem desenvolvidas. Nesse sentido, podemos dizer que as Ciências da Natureza contemplam diversas habilidades e competências inerentes ao trabalho científico e o viver em sociedade, como veremos a seguir. Convido você a ouvir esse podcast, no qual refletiremos sobre o papel que a Matemática possui nas Ciências da Natureza (Biolo- gia, Física e Química). Recursos de mídia disponíveis no conteú- do digital do ambiente virtual de aprendizagem. PLAY N O CONHECIMENTO 1 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL Desde os primórdios da humanidade, o ser humano busca respostasantes da realização de qualquer pesquisa, de modo a proteger a privacidade dos sujeitos e a confidencialidade das informações disponibilizadas pelos participantes da pesquisa e minimizar potenciais riscos associados à pesquisa (Brasil, 2012). Ética em pesquisa envolvendo seres humanos Nessa obra, somos convidados a conhecer desde a origem das pesquisas com seres humanos até as diretrizes que regu- lamentam e fiscalizam esse tipo de prática na pesquisa social e científica. I N DI CAÇÃO DE L IVRO A responsabilidade social atribuída aos cientistas é um aspecto importante den- tro da Ética Científica, à medida que descobertas científicas e inovações tecno- lógicas podem gerar impactos significativos na sociedade, sejam eles benéficos ou não. Por essa razão, sempre que uma nova pesquisa científica é iniciada, o corpo de cientistas e pesquisadores precisam ponderar as consequências de seus estudos e dos produtos tecnológicos que deles possam surgir. 5 2 Ainda que no Brasil 95% da pesquisa científica seja feita dentro das universidades públicas, o setor privado concentra os meios de mediação entre o conhecimento produzido e os produtos que chegarão ao consumidor final (Moura, 2019). O de- senvolvimento de tecnologias acessíveis e sustentáveis, aliado a políticas públicas que assegurem a igualdade de oportunidades no acesso ao avanço científico e a distribuição igualitária dos benefícios dele oriundos, são necessidades que devem ser consideradas por cientistas e grandes financiadores da pesquisa científica. A PR OFUNDANDO A responsabilidade ambiental talvez seja um dos principais aspectos éticos quan- do se pensa nos impactos que o desenvolvimento técnico-científico produz. O desenvolvimento de novas tecnologias e processos industriais cada vez mais com- plexos podem gerar inúmeros impactos ao meio ambiente, como a escassez de recursos naturais, a modificação de biomas, a degradação de recursos, a perda de biodiversidade, além de poluições de diferentes tipos. Se no final do século XX, diversas substâncias eram extraídas de plantas e animais, impactando consideravelmente a perda de fauna e flora de algumas regiões do planeta, atualmente, com o aprimoramento das técnicas químicas laboratoriais, a maioria dessas substâncias podem ser produzidas em laboratório com a mesma qualidade e sem a necessidade do sacrifício animal ou da extração vegetal (Oliveira et al., 2021). A busca por processos industriais mais limpos, que consumam menos re- cursos naturais, utilizem energias renováveis e produzam menos subprodutos e resíduos tem sido prioridade no trabalho de muitos cientistas e engenheiros. No entanto, ainda há muito a ser feito, como a pressão da população para que governantes adotem posturas mais rígidas com empresas que não se preocupam com as implicações ambientais de seu trabalho ou com a minimização dos danos ecológicos causados pelo lixo que produzem. A forma como a comunidade científica realiza sua comunicação com os ou- tros setores da sociedade também é uma preocupação ética. Se a pesquisa cien- tífica e o desenvolvimento tecnológico têm como objetivo principal melhorar a vida das pessoas, é esperado que as informações obtidas dessas pesquisas sejam comunicadas de forma transparente e acessível. UNIASSELVI 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Para garantir que o público tenha acesso a informações precisas e confiáveis a respeito dos resultados obtidos nas pesquisas científicas, os periódicos científicos possuem regras rígidas para garantir a confiabilidade das informações fornecidas pelos pesquisadores que nela publicam. Além disso, muitos órgãos criam canais de divulgação científica em que suas pesquisas, objetivos e resultados são divulgados numa linguagem que seja acessível à população, evitando interpretações equivocadas, sensacionalismo ou desinformação sobre o trabalho científico que desenvolvem. Quanto mais acessível for esse contato entre pesquisadores e sociedade, melhor é o estabeleci- mento do diálogo e da compreensão pública sobre diferentes questões científicas. Um bom exemplo é o Instituto Butantan que, além de ser um dos centros de pesquisa científica e produção de imunobiológicos mais importantes do país, possui uma presença importante na internet e redes sociais, com o objetivo de desmistificar mitos e interpretações equivocadas sobre temas de ciência e saúde pública, como a importância das vacinas. Em tese, a responsabilidade na pesquisa e na aplicação das ciências é fundamen- tal para que o progresso científico e o desenvolvimento das tecnologias sejam garantidos ao mesmo tempo que o bem-estar humano e a preservação do meio ambiente. Para tal, o compromisso ético, social e ambiental por parte não apenas da comunidade científica, mas de todas as esferas da sociedade é essencial para que se maximizem os benefícios das descobertas científicas e se minimizem ou eliminem os riscos e impactos negativos destas. O PAPEL DO CIDADÃO NA CIÊNCIA E NA TECNOLOGIA A participação ativa dos cidadãos nas questões relacionadas à Ciência e Tecnolo- gia pode contribuir para a democratização da ciência, tornando-a mais acessível e relevante socialmente. 5 1 “ Dentro da concepção de cidadania, podemos concluir que a forma- ção do cidadão implica a educação para o conhecimento e para o exercício dos direitos, mediante o desenvolvimento da capacidade de julgar, de tomar decisão, sobretudo em uma sociedade democrá- tica (Santos; Schnetzler, 2010, p. 36). Tais capacidades estão intimamente relacionadas ao desenvolvimento de um pensamento científico fundamentado em conhecimentos construídos social- mente. Inicialmente, nas escolas, a educação científica se fez presente por meio das disciplinas da área de Ciências da Natureza. Com elas, esperava-se que os estudantes, além de aprenderem os conhecimentos específicos de cada área, de- senvolvessem habilidades analíticas e crítica, e compreendessem o papel dos avanços científicos e tecnológicos para a sociedade. A alfabetização científica, iniciada nos espaços escolares, objetiva capacitar o futuro cidadão a tomar decisões informadas sobre questões controversas relacio- nadas à saúde, meio ambiente, política, economia, dentre outras. A participação UNIASSELVI 5 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 dos estudantes em atividades extraclasse como feiras de ciências, visitas a museus e exposições também contribuem na construção de um pensamento científico em que, além de saber o conteúdo, o aplique no dia a dia. Educar para a cidadania é, segundo Santos e Schnetzler (2010, p. 36, grifo nosso), desenvolver “valores éticos de compromisso para com a sociedade”. Em outras palavras, espera-se que os cidadãos atuem como agentes de mudança, promovendo a responsabilidade e a ética. A participação dos cidadãos nas discus- sões sobre Ciência e Tecnologia podem levar à descoberta de novos fenômenos e conhecimentos que, de outro modo, talvez não fossem possíveis. Ademais, a ciência cidadã permite que as pessoas se envolvam di- retamente no processo científico, aumentando a trans- parência e a confiança nas descobertas científicas. Ao se envolverem em debates e discussões sobre as implicações éticas das inovações científicas e tecnoló- gicas, os cidadãos podem colaborar na criação de políticas públicas que garantam a fiscalização e uso responsável de tais inovações. Além disso, a pressão da socie- dade tem se mostrado eficaz no incentivo à adoção de práticas éticas por parte de empresas e governos, e na responsabilização social e ambiental dos envolvidos. A colaboração entre cidadãos, instituições de pesquisa e empresas tem se mostrado promissora na criação de soluções criativas e tecnológicas para o en- frentamento de problemas e/ou necessidades apontadas pela comunidade. Tal colaboração, além de contribuir para o avanço da ciência, pode gerar empregos, fortalecer a economia e promover a inclusão social, por meio de práticas que atendem às demandas da sociedade. De modo geral, por meio da educaçãocientífica e da conscientização dos ci- dadãos do seu importante papel na sociedade, os cidadãos se mostram elementos importantes no desenvolvimento da Ciência e da Tecnologia; da promoção da ética e da responsabilidade social; do incentivo à inovação e ao empreendedoris- mo e do progresso científico aliado a práticas mais sustentáveis e responsáveis. Valores éticos de compromisso para com a sociedade 5 1 NOVOS DESAFIOS Com o desenvolvimento científico e tecnológico ocorrido nas últimas décadas, a preocupação com a garantia de práticas éticas se intensificou e alguns desafios são impostos aos docentes das áreas de Ciências da Natureza e Suas Tecnologias. Primei- ramente, compreender o nosso papel, enquanto cidadãos atuantes e críticos, na cons- trução de uma sociedade na qual Ciência e Tecnologia trabalhem para a melhoria dos processos e da qualidade de vida humana com o mínimo de impacto ambiental. Segundo, proporcionar aos nossos alunos momentos de diálogo, observação da realidade e formulação de hipóteses para problemas cotidianos, de modo a contribuir para que desenvolvam habilidades e competências relacionadas ao exercício da cidadania. Por fim, propiciar a aproximação da ciência vista na escola com a ciência que realizada nos laboratórios de pesquisa, por meio de visitas técnicas, leitura de artigos, divulgação de páginas de divulgação científica e pela promoção de feira de Ciências. De modo que os estudantes compreendam que a Ciência feita nos laboratórios é realizada por pessoas iguais a mim e a você, e que os mesmos valores éticos que guiam nossas ações cotidianas também estão presentes no cotidiano desses profissionais. Pensar a ética no desenvolvimento científico e tecnológico na sala de aula pode proporcionar a você e a seus alunos momentos importantes de diálogo e reflexão, em conjunto, sobre inúmeros assuntos que podem ir do simples jogar um papel de bala no pátio da escola até a escolha de fontes de energias renováveis. O importante é que nessas discussões os alunos se sintam confortáveis para expor suas opiniões, dialogar e questionar com os colegas e criar argumentos baseados em seus conhecimentos construídos previamente. Estudante, para expandir seus conhecimentos no assunto abor- dado, gostaríamos de lhe indicar a aula que preparamos espe- cialmente para você. Acreditamos que essa aula complementa- rá e aprofundará ainda mais o seu entendimento do tema. E M FOCO UNIASSELVI 5 7 1. [Para os estoicos] afirmar que uma coisa era certa era dizer que era boa e, inversamente, dizer que era boa era dizer que estava certa. Essa identidade absoluta entre o bem e o certo, assim como entre o mal e o errado, era a principal característica da ética estoica. O certo continha em si tudo o que era preciso para a vida feliz; o errado era o único mal, e este causava a infelicidade dos homens, soubessem eles disso ou não (Stock, 2023). Atualmente, é sabido que o conceito de ética vai muito além da ideia de bem e mal ou certo e errado. Nesse contexto, assinale a alternativa correta: a) Diferentes comunidades podem estabelecer normas diferentes sobre o que é conside- rado ético ou não. b) Pensar criticamente significa, dentre outras coisas, aplicar a lógica e desenvolver argu- mentos bem fundamentados. c) Todo pressuposto moral é ético e vice-versa. d) A análise de situações controversas não é uma capacidade de pensamento crítico ligada à Ética. e) Pensar criticamente significa criticar as coisas ao seu redor. 2. Etimologicamente, a palavra ética tem origem no grego ethos, que significa modo de ser, costume ou hábito. No entanto, é de extrema importância diferenciar ética e moral, tendo em vista que os termos se distinguem apesar de terem grandes vínculos (Oliveira et al., 2021). A respeito do trabalho docente na área de Ciências da Natureza e Suas Tecnologias, analise as afirmativas a seguir: I - O docente deve proporcionar aos alunos momentos de diálogo, observação da realidade e formulação de hipóteses. II - Os alunos devem desenvolver habilidades e competências relacionadas ao exercício da cidadania. III - As aulas de ciências devem permitir a aproximação da ciência vista na escola com a ciência que é feita nos laboratórios de pesquisa. IV - Os momentos em sala de aula devem proporcionar aos alunos e professores momentos de diálogo e reflexão. AUTOATIVIDADE 5 8 É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. 3. No Brasil, a Resolução nº 466, de 12 de dezembro de 2012, dispõe diretrizes e normas re- gulamentadoras de pesquisas envolvendo seres humanos (Brasil, 2012). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - As pesquisas que envolvem seres humanos não possuem desafios éticos. PORQUE II - Não representam nenhum tipo de risco aos participantes. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. AUTOATIVIDADE 5 9 REFERÊNCIAS BRASIL. Resolução nº 466, de 12 de dezembro de 2012. Ministério da Saúde. Conselho Nacio- nal de Saúde. Brasília, DF: Ministério da Saúde, 12 dez. 2012. Disponível em: https://bvsms.saude. gov.br/bvs/saudelegis/cns/2013/res0466_12_12_2012.html.Acesso em: 5 jun. 2025. BRASIL. Lei nº 14 .874, de 28 de maio de 2024. Dispõe sobre a pesquisa com seres humanos e institui o Sistema Nacional de Ética em Pesquisa com Seres Humanos. Brasília, DF: Presi- dência da República, 2024. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2023- 2026/2024/lei/L14874.htm. Acesso em: 5 jun. 2025. MOURA, M. Universidades Públicas respondem por mais de 95% da produção científica do Brasil. Academia Brasileira de Ciências, 11 abr. 2019. Disponível em: https://www.abc.org. br/2019/04/15/universidades-publicas-respondem-por-mais-de-95-da-producao-cientifica- -do-brasil/?doing_wp_cron=1749167405.2527389526367187500000. Acesso em: 5 jun. 2025. OLIVEIRA, C. O. et al. Ética e formação de professores em discussão. In: OLIVEIRA, A. L. (org.). Tor- nando-se formadores(as) de professores(as) de ciências da natureza e matemática: reflexões teórico-práticas. Maringá: Eduem, 2021. SANTOS, W. L. P.; SCHNETZLER, R. P. Educação para a cidadania e valores éticos. In: SANTOS, W. L. P.; SCHNETZLER, R. P. Educação em química: compromisso com a cidadania. 4. ed. Ijuí, RS: Ed. Unijuí, 2010. STOCK, G. O estoicismo. Barueri, SP: Camelot, 2023. 1 1 1 . Alternativa B . As características apresentadas são condizentes com o pensamento crítico. As alternativas a), c), d) e e) estão incorretas, pois estabelecer normas diferentes sobre o que é considerado bom é uma característica da Moral. A análise de situações controversas é uma capacidade de pensamento crítico. Pensar criticamente é saber utilizar capacidades de pensamento crítico para tomar decisões éticas. Nem toda norma Moral é Ética. 2 . Alternativa E . As afirmativas I, II, III e IV são competências esperadas do trabalho docente na área de Ciên- cias da Natureza e suas Tecnologias. 3 . Alternativa E . As afirmativas I e II são falsas, visto que as pesquisas que envolvem seres humanos pos- suem diversos desafios éticos, porque precisam garantir que quaisquer participantes de seus estudos informem seu consentimento previamente e tenham sua dignidade garantida. GABARITO 1 1 UNIDADE 2 MINHAS METAS QUÍMICA BÁSICA NA SALA DE AULA Conceituar Química. Compreender a importância da história da Química. Apresentar os principais conceitos de Química, com foco na educação básica. Exemplificar e contextualizar conceitos químicos. Observar as dificuldades ao se aprenderquímica. Viabilizar o ensino de química para a formação cidadã. Reconhecer os desafios do profissional de ensino de Química. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 1 1 1 INICIE SUA JORNADA Ao chegar ao último ano do Ensino Fundamental, os estudantes se deparam com duas novas ciências, a Física e a Química, que os acompanharão em sua jornada estudantil até o final do Ensino Médio. Antes, os estudos de Ciências se baseavam, quase que exclusivamente, no estudo dos seres vivos e suas interações com o meio em que vivem. Com a introdução da Física e da Química, volta-se o olhar a fenômenos físicos e químicos que explicam muitas dessas interações vistas nas aulas de Biologia. VOCÊ SABE RESPONDER? Imagine-se na seguinte situação: você está começando a ministrar aulas de Química em uma turma do nono ano do Ensino Fundamental. Eis que em uma bela manhã, um aluno pergunta: por que eu preciso aprender isso? Qual a importância da Química para nossa vida? Como você responderia? Por se tratar de uma Ciência cujos objetos de estudo, muitas vezes, não podem ser vistos a olho nu, a Química é repleta de termos, símbolos, fórmulas e represen- tações que, até então, são novidade para os alunos e parecem não fazer parte do seu cotidiano imediato. Compreender não apenas o que é a Química, mas qual a sua importância para a sociedade, é importante para o estudante ser capaz de relacionar aquilo que é aprendido na escola a fenômenos comuns de seu dia a dia, e para os quais ele não sabia poderem ser explicados quimicamente. Assim, coisas cotidianas ganham um novo significado ao conhecer as in- terações químicas por trás de ações tão simples do cotidiano. Nesse contexto, o ensino de Química deve possibilitar aos estudantes identificar as interações químicas presentes em seu cotidiano de maneira tão comum, que, muitas vezes, nem se percebe. Na cozinha, por exemplo, são interações químicas: o processo de fermentação que ocorre ao se fazer bolo ou um pão; a caramelização do açúcar; UNIASSELVI 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 o enrijecimento do ovo ao ser cozido; a reação ácido-base no momento em que se misturam vinagre e bicarbonato de sódio. Os produtos de higiene e limpeza também realizam diversas interações quí- micas no contexto de sua utilização: ao jogarmos um pouco de detergente em uma panela engordurada, formam-se micelas que facilitam a remoção da gor- dura durante a lavagem; os desinfetantes, como álcool e água sanitária, reagem quimicamente com as células das bactérias, destruindo-as. O funcionamento de baterias e pilhas baseia-se no princípio químico da oxirredução. A combustão da gasolina ou do álcool nos tanques dos automóveis também é um exemplo de reação química; assim como a formação da ferrugem nos portões das casas. VAMOS RECORDAR? É importante recordar que aprender Química vai muito além de memorizar fórmulas, símbolos e nomes de elementos químicos. Compreender o que é a química e suas relações com todos os aspectos de nossas vidas confere às reações químicas um novo significado. Aliás, sequer haveria vida se não fosse a química, visto que somos um emaranhado de elementos químicos, interagindo e reagindo entre si para garantir a vida. Na reportagem, a seguir, conheça um pouco sobre quais são os principais elementos químicos que compõem o corpo humano e quais as suas funções no funcionamento do organismo. Conhecer a história da Química também é muito importante para os alunos compreenderem sua evolução e importância para a sociedade. A esse respeito, nesse podcast, discutiremos o papel da Alquimia na História da Química, e como Alquimia e Química não devem ser confundidas. PLAY N O CONHECIMENTO 1 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL A Química, assim como as demais Ciências da Natureza, possibilita a compreen- são do mundo e de seus fenômenos, sob uma ótica que transita entre o macroscó- pico (aquilo que pode ser visto a olho nu) e o microscópico (observado somente por aparelhos de alta resolução). Em sua busca por oferecer uma compreensão sólida sobre o mundo ao nosso redor, a Química desempenha um papel essencial na sala de aula e na formação dos alunos. Enquanto a Biologia, por exemplo, estuda os seres vivos e suas inte- rações com o ambiente, a Química se dedica a estudar um objeto de estudo ainda mais amplo e mais abstrato: a matéria. Define-se como matéria tudo o que possui massa e ocupa lugar no espaço. Desse modo, são exemplos de matéria, desde um único átomo até as grandes estrelas que compõem o universo. Isso significa, os animais, as plantas e todos os seres vivos; os minerais, as rochas, o solo, a água e o ar; todos os objetos que estão presentes no ambiente em que você se encontra agora, tudo é matéria e, portanto, objeto de estudo da Química. UNIASSELVI 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 Possibilitar aos alunos compreender que a Química está presente em todas as coisas visíveis e invisíveis é o primeiro passo para tornar o ensino da química mais significativo para eles. Afinal, se a química estuda as transformações da matéria e suas interações, é importante entender quais as aplicações práticas dessas transformações e como elas impactam nosso cotidiano. QUÍMICA BÁSICA É POSSÍVEL? A disciplina de Química é uma das mais fascinantes e mais complexas da grade escolar. Por esse motivo, vários artigos ao longo das últimas décadas destacam a dificuldade de ensinar e aprender química. Alves, Sangiogo e Pastoriza (2021), por exemplo, destacam que as dificuldades principais dos alunos ao aprender química, advém da abstração de muitos de seus conteúdos. Algumas das dificuldades ao se aprender química são: LINGUAGEM Assim como no aprendizado de uma outra língua, a Química possui termos e modos de escrita que se diferenciam do modo convencional de apresentar as informações. Por isso, é importante que os estudantes aprendam a ler quimicamente as informações apresentadas. FÓRMULAS A Química é considerada uma Ciência Exata e, como tal, vários de seus fenômenos po- dem ser mensurados por fórmulas e expressões matemáticas. Desse modo, o domínio da matemática é importante para o aprendizado da Química. NOMENCLATURAS Ao apresentar elementos químicos, moléculas, estruturas e funções químicas, o estu- dante se deparará com uma enormidade de termos novos e regras para nomeá-los. Saber identificar, classificar e nomear uma molécula corretamente, possibilita ao estu- dante reconhecer as diferentes substâncias presentes em seu cotidiano. 1 8 A Química, ao permitir o estudo da composição, das propriedades e das transfor- mações sofridas pela matéria, contempla uma vasta gama de áreas e possibilidades de atuação. Nesse sentido, “a Química no Ensino Médio não pode ser ensinada como um fim em si mesma, senão estaremos fugindo do fim maior da Educação Básica, que é assegurar ao indivíduo a formação que o habilitará a participar como cidadão na vida em sociedade” (Santos; Schnetzler, 2010, p. 49). Além disso, “ [...] quantas pessoas, entre o público em geral, sabem, um pouco que seja, a respeito da relevância da química para o bem-estar huma- no? Infelizmente, muito poucas, conforme parece [...]. Certamen- te, é essencial que se faça com que cada cidadão, ao menos, tome consciência de algumas enormes contribuições da química à vida moderna. Deveria ser fascinante perceber que todos os processos da vida, do nascimento à morte, estão intimamente associados às transformações químicas. A qualidade de vida que desfrutamos depende em larga escala dos benefícios advindos de descobertas químicas, e nós, como cidadãos, somos continuamente requisitados para tomar decisões em assuntos relacionados com a química. Não ESTRUTURAS Como átomos e moléculas não são vistos a olho nu, a utilização de representações e desenhos possibilitam o aprendizado acerca da organização e posição espacial dessas estruturas. Em muitos casos, o aluno precisa ser capaz de fazer a transposição de uma fórmula molecular simples para uma fórmula estrutural,que representa o formato da molécula e suas ligações químicas. EXPERIMENTOS A Química é uma ciência essencialmente experimental. Por isso, não basta aos alunos apenas saber executar um procedimento experimental, mas compreender os fenô- menos químicos que estão ocorrendo no experimento; tomar nota dos dados obtidos; organizá-los e, principalmente, saber analisá-los e interpretá-los. Em outras palavras, relacionar a teoria aprendida em sala de aula com os dados obtidos do experimento. UNIASSELVI 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 devemos, entretanto, ignorar os aspectos negativos associados a progressos baseados na química, pois fazê-lo seria fechar os olhos à realidade (Newbold, 1987, p. 156). No contexto da Educação Básica, a Química desempenha um importante papel na compreensão dos fenômenos naturais e no desenvolvimento do pensamento crítico pelos alunos. Nesse contexto, abordar os conceitos básicos de química de um modo que contribua para o desenvolvimento de capacidades de pensamento químico pelos alunos, torna o aprendizado mais significativo. CONCEITOS BÁSICOS DE QUÍMICA A Química está presente em todos os setores da sociedade. Por essa razão, é imprescindível ao cidadão ter um mínimo de conhecimentos de química para avaliar problemas sociais que o afetam diretamente, enquanto cidadão. Com a evolução da tecnologia e o maior acesso a bens e serviços, o ser humano passou a depender de inúmeros produtos da indústria química, como alimentos, medica- mentos, produtos de higiene, roupas, sapatos, perfumes, bebidas, dentre outros. Essa dependência, segundo Santos e Schnetzler (2010, p. 46), “vai desde a utilização diária de produtos químicos até as inúmeras influências e impactos no desenvolvimento dos países”. Nesse sentido, conhecer conceitos básicos de quí- mica, possibilita ao cidadão fazer escolhas mais assertivas sobre quais produtos 7 1 comprar, como utilizar corretamente certas substâncias no dia a dia, e quais os efeitos ambientais do uso desses produtos. Ainda segundo os autores: “ [...] a melhoria na qualidade de vida no século atual é também atribuí- da ao desenvolvimento da Química, pois os materiais que aumentam o nosso conforto e preservam a nossa saúde são produtos químicos: as roupas de fibras sintéticas, os combustíveis dos automóveis, os componentes de materiais protetores como vernizes, tintas, lacas e esmaltes, os antibióticos, os fármacos de síntese, a borracha sintética, os corantes e pigmentos, os plásticos, os fertilizantes, os defensivos agrícolas, ou agrotóxicos, os detergentes sintéticos, os aditivos ali- mentares, os novos materiais que vêm substituindo os metais e tantos e tantos outros materiais sintéticos (Santos; Schnetzler, 2010, p. 48). O fato é que a Química está presente em cada célula do nosso corpo e os produtos oriundos de diversos processos químicos tornam nossas vidas mais confortáveis e duráveis. VOCÊ SABE RESPONDER? O que, de fato, precisamos saber de Química para sermos capazes de viver em sociedade? Ou seja, qual é o básico da química que devemos ensinar ao futuro cidadão? Desde a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, LDB (Brasil, 1996) e a publicação dos Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (Brasil, 2000), os documentos oficiais estabelecem conhecimentos, competências e habi- lidades, relacionados ao aprendizado da Química, que devem ser desenvolvidos pelos estudantes ao longo do Ensino Médio. Com a publicação da Base Nacional Comum Curricular, BNCC (Brasil, 2018), foram estabelecidas competências relacionadas à Química, dentro da área de Ciências da Natureza e Suas Tecnologias, com o intuito de tornar o ensino de Química menos memorístico e mais integrado ao cotidiano dos estudantes. Nesse contexto, UNIASSELVI 7 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 “ Até pode ser interessante e recomendável que o cidadão tenha tais conhecimentos para o seu enriquecimento cultural, sabendo, por exemplo, que o nylon, uma fibra sintética de nossas roupas, é uma poliamida; que os componentes de materiais protetores, como ver- nizes e tintas, são polímeros; que os antibióticos, conhecidos como sulfas, são compostos chamados de sulfamidas; que a aspirina é o áci- do acetil salicílico; que a alizarina, a mauveína e índigo são exemplos de corantes; que os plásticos são polímeros – o PVC, por exemplo, é o policloreto de vinila – que os detergentes mais usados são os sais de ácido benzenos sulfônicos substituídos; que o ácido benzoico, o ácido bórico, os ésteres do ácido p-hidroxibenzoico são exemplos de aditivos alimentares; que os novos materiais que vêm substituindo os metais são polímeros sintéticos (Santos; Schnetzler, 2010, p. 48). No entanto, na prática, ninguém precisa memorizar todas essas nomenclaturas e classificações de substâncias para viver melhor em sociedade. Pelo contrário, ter e saber utilizar conhecimentos básicos de Química em seu dia a dia é muito mais rele- vante do que ter conhecimentos tão específicos e não saber onde e como utilizá-los. Dentre os conceitos considerados essenciais na Química, não podemos dei- xar de começar falando dos átomos e moléculas, visto que eles formam a base de tudo o que existe. Por serem as menores partículas conhecidas e cuja com- binação forma todas as coisas do universo, compreender o que são os átomos é fundamental para a compreensão de como a Química está presente em tudo. Por isso, é interessante a utilização de modelos gráficos ou estruturais que ajudem os alunos a compreender o conceito de átomo. As reações químicas são essenciais na compreensão da química. Compreender como diferentes substâncias podem interagir e formar novos produtos, contribui na acepção do que significa dizer que a matéria se transformou. Por meio de uma reação simples de combustão, como a queima de uma folha de papel, ou uma reação mais visual, como a mistura de vinagre e bicarbonato de sódio, é possível compreender que as reações químicas estão presentes em atividades cotidianas e, até mesmo, dentro do nosso corpo. Outro conceito bastante presente no cotidiano são as misturas e soluções. Afinal, seja dissolvendo um pouco de sal na água, coando um café, ou prepa- rando um alimento, estamos continuamente preparando soluções ou separando 7 2 misturas, através de filtrações e outros métodos comuns. Ao compreender o que são misturas homogêneas e heterogêneas, e observando como experiências do dia a dia estão conectadas a esses conceitos, os estudantes ligam o aprendizado em sala de aula ao que eles vivenciam no cotidiano. Talvez, a química ambiental seja uma das áreas com mais potencialidades a serem exploradas na Educação Básica, visto que, ao estudar conceitos como re- ciclagem, poluição, tratamento de águas residuais, muitos outros conceitos quí- micos são apresentados para que se compreenda a importância da química na preservação do meio ambiente e no desenvolvimento de práticas sustentáveis. Independentemente do conceito químico a ser estudado em sala de aula, deve-se priorizar abordagens que possibilitem aos alunos participarem de seu próprio processo de aprendizado, investigando, questionando e analisando fe- nômenos cotidianos, de modo a se tornarem cidadãos mais críticos, conscientes e preparados para os desafios futuros. UNIASSELVI 7 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 ENSINO DE QUÍMICA E EDUCAÇÃO BÁSICA A química é uma ciência fascinante, simplesmente porque a partir dela podemos estudar inúmeras áreas. Contudo, a complexidade, ou a não familiaridade, com alguns conceitos pode ocasionar algumas dificuldades em seu aprendizado. Por isso, é importante que nós, enquanto docentes, utilizemos uma abordagem que seja dinâmica, dialógica e contextualizada. A utilização de materiais de fácil acesso nas atividades práticas, como alimen- tos (a receita de um bolo) e produtos que encontramos em casa (como detergente, vinagre ou álcool), ajuda não só na compreensão dos conceitos, como também no estabelecimento de relações com o diaa dia. Kiouranis e Silveira (2022) lembram que os conhecimentos químicos devem ser trabalhados em sala de aula para além dos conhecimentos tradicionalmen- te considerados. Melhor dizendo, “valorizam-se também os conhecimentos de natureza, social, econômica, cultural, política e ambiental, de maneira a permitir uma compreensão mais significativa da área de Química e suas relações com o meio físico e social” (Kiouranis; Silveira, 2022, p. 10). O incentivo à curiosidade dos alunos é outro aspecto relevante ao se ensinar química na educação básica. Conforme destacado por Oliveira (2018), o incen- tivo ao diálogo na sala de aula, aliado a práticas de ensino que estimulam e valo- rizam as perguntas dos estudantes, transformam a sala de aula em um ambiente 7 1 mais democrático, no qual a busca por respostas às suas próprias indagações favorece o trabalho investigativo, a cooperação, e o trabalho em grupo. Além disso, o incentivo ao questionamento nas aulas de química contribui para o desenvolvimento de capacidades de pensamento crítico importantes para a resolução de problemas e para a análise de situações cotidianas, à medida que se baseia na formulação de hipóteses e na proposição de soluções para os problemas analisados (Oliveira; Silveira, 2021). Simuladores virtuais, softwares e aplicativos para dispositivos móveis também contribuem para a compreensão e significação de modelos e estruturas químicas. Além de fornecerem uma opção visualmente atrativa, o uso das tecnologias também permite analisar reações e fenômenos químicos, controlar variáveis e testar hipó- teses que, algumas vezes, não são viáveis em laboratório. Por fim, a Química permite inúmeras conexões com as demais Ciências da Natureza, Biologia e Física, à medi- da que a interdisciplinaridade entre essas áreas possibilita entender como ocorrem os processos químicos nos organismos vivos ou como é o funcionamento de uma panela de pressão. Tais conexões são essenciais na análise e compreensão de fenômenos cotidianos. Ensinar química na educação básica não se resume apenas à apresentação de termos, fórmulas, reações e modelos. Pelo contrário, ensinar química deve encorajar os alunos a explorar, questionar e compreender o mundo à sua volta. Um ensino de Química que objetiva a formação do aluno para sua vida futura, forma cidadãos curiosos, críticos e preparados para os desafios da sociedade contemporânea. Tecnologias também permite analisar reações e fenômenos químicos Estudante, para expandir seus conhecimentos no assunto abor- dado, gostaríamos de lhe indicar a aula que preparamos espe- cialmente para você. Acreditamos que essa aula complementa- rá e aprofundará ainda mais o seu entendimento do tema. E M FOCO UNIASSELVI 7 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 4 NOVOS DESAFIOS O ensino de Química na educação básica traz alguns desafios aos professores, tais como: tornar o conteúdo acessível aos estudantes e, ao mesmo tempo, persona- lizado para as necessidades de cada um deles; encontrar maneiras criativas para apresentar os conceitos e utilizar exemplos práticos e cotidianos que permitam contextualizar os conhecimentos vistos em sala de aula. Outro desafio enfrentado pelos profissionais do ensino se refere à infraestru- tura de muitas instituições de ensino, as quais não possuem laboratórios e equi- pamentos necessários para a realização de experimentos. Tais condições exigem do educador criatividade, adaptação e o uso de materiais e práticas alternativas. O excesso de conteúdos a serem explorados em um curto espaço de tempo, salas cheias, indisciplina, e baixas remunerações são outros aspectos que tornam o trabalho docente desafiador. Apesar disso, ensinar química além de contri- buir para a formação de cidadãos atuantes na sociedade, proporciona a educa- dores e alunos momentos prazerosos de diálogo, investigação e aprendizado. 7 1 1. Certamente, é essencial que se faça com que cada cidadão, ao menos, tome consciência de algumas enormes contribuições da química à vida moderna (Newbold, 1987). Assinale a alternativa que contemple três exemplos de fenômenos cotidianos que podem ser explicados pela Química: a) A evolução das espécies; ligar a tv na tomada; o funcionamento dos medicamentos. b) A reprodução animal; fazer um bolo; o funcionamento de uma hidrelétrica. c) Fazer um bolo; lavar louça; o funcionamento dos medicamentos. d) A reprodução vegetal; ligar a tv na tomada; o funcionamento de um carro. e) Fazer um bolo; lavar louça; o funcionamento de uma hidrelétrica. 2. Define-se como matéria tudo o que possui massa e ocupa lugar no espaço (Hart-Davis, 2014). São exemplos de matéria: I - A luz. II - O som. III - A água. IV - O ar. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. AUTOATIVIDADE 7 7 3. O planejamento de experimentos que tenham a capacidade de motivar os alunos durante o processo de aprendizagem, permite evoluções conceituais, à medida que os alunos se tornam mais curiosos em relação à temática (Kiouranis; Silveira, 2022). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - Nas aulas de Química não basta que os alunos saibam apenas executar um procedimento experimental. PORQUE II - O trabalho experimental também engloba saber fazer observações, organizar dados e analisá-los de acordo com a teoria. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. AUTOATIVIDADE 7 8 REFERÊNCIAS ALVES, N. B.; SANGIOGO, F. A.; PASTORIZA, B. S. Dificuldades no ensino e na aprendizagem de química orgânica do ensino superior: estudo de caso em duas Universidades Federais. Química Nova, São Paulo, n. 6, v. 44, 2021. Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/nVYznd5mkS- qkm4DfsDrWB8J/. Acesso em: 8 mar. 2025. BRASIL. Lei nº 9 .394, de 20 de dezembro de 1996. Estabelece as diretrizes e bases da educa- ção nacional. Brasília, DF: Presidência da República, 20 dez. 1996. Disponível em: https://www. planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9394.htm. Acesso em: 8 mar. 2025. BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais. Ensino Médio (Parte III, Ciências da Natureza, Ma- temática e Suas Tecnologias). Ministério da Educação e do Desporto. Brasília: MEC, 2000. Dis- ponível em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquivos/pdf/ciencian.pdf. Acesso em: 8 mar. 2025. BRASIL. Base Nacional Comum Curricular. Ensino Médio (Ciências da Natureza e Suas Tecno- logias). Brasília: MEC, 2018. HART-DAVIS, A. O livro da ciência. Trad. Alice Klesck. São Paulo: Globo Livros, 2014. KIOURANIS, N. M. M.; SILVEIRA, M. P. O ensino de Química por meio de oficinas temáticas. São Paulo: Livraria da Física, 2022. NEWBOLD, B. T. Apresentar a química para o cidadão: um empreendimento essencial. In: CON- FERÊNCIA INTERNACIONAL DE EDUCAÇÃO QUÍMICA. São Paulo. Anais [...]. São Paulo, Instituto de Química USP, 1987. OLIVEIRA, T. A. L. Um olhar freiriano para o processo de construção de atividades de ensino a partir da pergunta dos estudantes sobre petróleo. 2018. 195 f. Dissertação (Mestrado em Educação para a Ciência e a Matemática) – Universidade Estadual de Maringá, Maringá, PR: UEM, 2018. Disponível em: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/4658. Acesso em: 6 jun. 2025. OLIVEIRA, T. A. L.; SILVEIRA, M. P. Avaliação do Método Jigsaw de Aprendizagem Cooperativa quanto ao seu potencial em trabalhar aspectos ciência-tecnologia-sociedade/pensamento crí- tico. Revista Valore, v. 6, p. 1748-1761, 2021. Disponível em: https://revistavalore.emnuvens.com. br/valore/article/view/928. Acesso em: 6 jun. 2025. SANTOS, W. L. P.; SCHNETZLER,R. P. Educação em Química: compromisso com a cidadania. 4. ed. Ijuí, RS: Ed. Unijuí, 2010. 7 9 1 . Alternativa C . Fazer um bolo envolve vários processos químicos (como o de fermentação), lavar a louça é baseado no fenômeno químico da formação de micelas pela diferença de polaridade das moléculas de gordura e água, e os medicamentos são substâncias químicas que interagem com as células do nosso corpo. As alternativas a), b), d) e e) estão incorretas, pois a evolução das espécies, a reprodução animal e a reprodução vegetal são fenômenos explicados pela Biologia; e ligar a TV na to- mada, o funcionamento de uma hidrelétrica e o funcionamento de um carro são fenômenos explicados pela Física. 2 . Alternativa C . As afirmativas III e IV estão corretas, visto que a água e o ar são exemplos de matéria, pois tem massa e ocupam espaço. As afirmativas I e II estão incorretas, pois a luz e o som não possuem massa, nem ocupam lugar no espaço. 3 . Alternativa A . As asserções I e II são verdadeiras, visto que a importância dos experimentos nas aulas de química vão muito além da execução de práticas experimentais, pois incluem habilidades e competências relacionadas à análise de dados e ao estabelecimento de relações entre teoria e prática. GABARITO 8 1 MINHAS ANOTAÇÕES 8 1 MINHAS METAS BIOLOGIA BÁSICA NA SALA DE AULA Compreender o conceito de vida. Conceituar Biologia. Apreender os objetos de estudo da Biologia. Apresentar os principais conceitos de Biologia. Observar as aplicações da Biologia no cotidiano. Compreender os impactos da ação humana nos ciclos biológicos. Identificar os desafios do profissional da área de Biologia. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 5 8 2 INICIE SUA JORNADA Desde o início da escolarização básica, as crianças começam a ter os primeiros contatos com a Ciência que, mais tarde, conhecerão como Biologia. Iniciando por atividades de observação da natureza, visitas ao pátio da escola para observar pequenos insetos ou aves, ou o tradicional experimento de se plantar um grão de feijão em um algodão úmido, as crianças compreendem que o objeto de estudo da Biologia são os seres vivos. Imagine que você está ministrando uma aula sobre plantas com crianças do 4º ano do Ensino Fundamental, quando uma delas o questiona se a mesa de madeira da sala de aula é um ser vivo, visto que é feita de madeira, assim como o caule da árvore que existe no quintal da escola. Como você responderia? Ainda que a vida seja algo observável por nós humanos, o ciclo de uma árvore é lento e, muitas vezes, pode demorar meses ou anos para que mudanças possam ser observadas. Por isso, ao trabalhar com crianças, e até mesmo com alunos maiores, a observação do contexto pode ajudar a responder questões como essa. Por exemplo, você pode pedir para que os alunos observem e toquem a mesa de madeira e depois repitam o mesmo processo com o caule da árvore. Enquan- to a mesa está inerte na sala de aula, o caule da árvore está repleto de insetos, formigas, pequenas plantinhas, fungos e outras formas de vida que crescem em harmonia com aquela árvore. Novos galhos e folhas estão a todo momento nas- cendo naquela árvore, enquanto a mesa continua da mesma forma. Pequenos momentos como esse podem contribuir para que os alunos compreendam que a mesa veio sim de uma árvore, mas que já não está mais viva. Insetos, formigas, pequenas plantinhas, fungos e outras formas de vida UNIASSELVI 8 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 DESENVOLVA SEU POTENCIAL A vida é um fenômeno complexo de tal modo que a origem da vida é um dos grandes mistérios da ciência. Uma das teorias mais aceitas é a da evolução quí- mica, a qual propõe que a vida surgiu a partir de reações químicas em ambientes aquáticos primitivos da Terra, há milhares de anos (Bezerra, 2011). A vida, portanto, pode ser compreendida como um processo contínuo de mudanças, adaptações e evoluções que garantem a existência dos seres vivos em diferentes condições ambientais. Nesse sentido, a vida não pode ser reduzida a elementos individuais, mas surge a partir de uma organização complexa. VAMOS RECORDAR? Ao trabalharmos conceitos de Biologia é importante recordar que o objeto de estudo das ditas Ciências Biológicas é a vida, ou seja, os seres vivos e suas interações no Meio Ambiente. No vídeo proposto, você poderá compreender um pouco sobre a origem da vida no planeta Terra. Dentro do leque de interesses da Biologia, a investigação da existência de vida em outros planetas talvez seja o mais curioso deles. Nesse podcast, buscaremos respostas à questão "existe vida em outros planetas?", a partir da compreensão das condi- ções que permitem a vida em nosso próprio planeta. PLAY N O CONHECIMENTO 8 1 Do ponto de vista biológico, a vida pode ser definida como um sistema químico autorreplicativo que evolui em resposta ao meio em que se encontra. Em ou- tras palavras, a vida envolve uma série de características fundamentais, como organização celular, metabolismo, crescimento, reprodução e capacidade de adaptação ao ambiente. Logo, os seres vivos são aqueles que apresentam essas características, diferenciando-se dos seres não vivos, ou inanimados. BIOLOGIA BÁSICA E O ESTUDO DOS SERES VIVOS No currículo escolar, a Biologia é uma das disciplinas essenciais ao permitir aos estudantes compreender a vida em suas diferentes formas. Além de estimular a curiosidade, o estudo da Biologia estimula a construção de capacidades de pen- samento crítico que permitam aos estudantes analisar o mundo ao seu redor de maneira fundamentada e atenta. A Biologia pode ser definida como a Ciência que estuda os seres vivos, sua estrutura, funcionamento, evolução, interações e relações com o meio ambiente. Ela abrange desde os organismos microscópicos até os grandes ecossistemas, in- vestigando os processos fundamentais da vida, como o metabolismo, adaptação e reprodução. São subáreas de estudo da Biologia: genética, ecologia, zoologia, botânica e a microbiologia. Além disso, a Biologia tem aplicações práticas em diversas profissões ligadas à conservação do meio ambiente, biotecnologia e saúde. GENÉTICA É a área responsável pelo estudo dos genes, da hereditariedade e da variação genética entre os indivíduos. ECOLOGIA Estuda o meio ambiente, a distribuição e abundância dos seres vivos que nele vivem. UNIASSELVI 8 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Na Biologia escolar, um dos primeiros conceitos estudados é a Célula. As célu- las são consideradas as unidades fundamentais da vida, visto que constituem a estrutura e funcionamento dos seres humanos. A célula é para a Biologia o que o átomo é para a Química. No século XVII, com o desenvolvimento do microscópio composto, os es- tudos dos seres vivos avançaram consideravelmente com a descoberta das cé- lulas por Robert Hooke. Apesar de Hooke não ter sido o primeiro a utilizar o microscópio composto para observar pequenos seres vivos, suas descobertas se destacaram, pois, a partir do que observava por meio do microscópio, ele fazia desenhos de pequenos animais, como pulgas e piolhos, com riqueza de detalhes (Hart-Davis, 2014). Um dos desenhos mais importantes de Hooke foi o da ampliação de uma pequena fatia de cortiça (Figura 1), na qual ele observou a existência de pequenas estruturas separadas por inúmeras paredes que dividiam tudo em pequenos cubí- culos. Ele comparou essas estruturas às celas de uma prisão e, por isso, ficaram conhecidas como células (Hart-Davis, 2014). ZOOLOGIA É o ramo que estuda os animais, sua estrutura, comportamento, evolução e interações com o meio ambiente e com outros seres vivos. BOTÂNICA Se dedica ao estudo das plantas, fungos, algas e cianobactérias e suas relações MICROBIOLOGIA É o ramo da Biologia responsável pelo estudo dos seres microscópicos, sejam eles uni, multi ou acelulares, abrangendo bactérias, vírus, protozoários, parasitas, dentre outros. 8 1 Até o século XVII as menores formas de vida observadas eram as pulgas.Com o microscópio composto, alguns pesquisadores começaram a utilizá-lo para obser- var não apenas os pequenos animais e plantas, mas lugares nos quais acreditavam não existir vida (Hart-Davis, 2014). Foi assim que Antonie van Leeuwenhoek descobriu a riqueza da vida micros- cópica, ao observar em um microscópio simples gotas de chuva, fezes, sangue, esperma, dentre outros materiais. “ [...] em 1674 Leeuwenhoek relatou ter visto pequenas criaturas, mais finas que um cabelo humano, em uma amostra da água do lago. Eram algas verdes Spirogyra, uma amostra de simples formas de vida que Figura 1 – Células de cortiça. (Mi- crographia – Robert Hooke) / Fon- te: https://commons.wikimedia. org/w/index.php?curid=1111591. Acesso em: 1 jun. 2125. Scbem: XI Fig: 1. Fig: 2. Descrição da Imagem: temos uma página do livro Microgra- phia, de Robert Hooke, que con- tém um desenho feito à mão de uma planta na parte inferior da página. Mais acima, ocupando o centro e a parte superior da imagem, há um círculo na cor escura com a representação do corte ampliado de um pedaço de cortiça, no qual é possível ob- servar as células como peque- nos espaços. Fim da descrição. A SproutABranch UNIASSELVI 8 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 hoje são conhecidas como protistas. Leeuwenhoek chamava essas criaturinhas de ‘animálculos’. Em outubro de 1676, ele descobriu bactérias unicelulares ainda menores em gotas de água. No ano se- guinte, descreveu como seu próprio sêmen estava impregnado de criaturinhas que hoje chamamos de espermatozoides. Ao contrário das criaturas que ele encontrara na água, os animálculos no sêmen eram idênticos. Cada um dos muitos milhares que ele olhava tinha o mesmo rabinho e a mesma cabecinha, e mais nada, e ele podia vê-los nadando no sêmen como girinos (Hart-Davis, 2014, p. 57). A partir das descobertas de Hooke e Leeuwenhoek de estruturas e seres vivos que, até então, não se conhecia a existência, os estudos da área se intensificaram e avançaram. Conhecer a história da descoberta das células, bem como a diferença entre células procariontes e eucariontes, suas estruturas e funções foram essen- ciais para os cientistas da época e são importantes para os estudantes compreen- derem como os organismos vivos se organizam e realizam suas atividades vitais. Outro conteúdo importante nos estudos de Biologia Básica na sala de aula, é a organização e classificação dos seres vivos. Assim como as células, os seres vivos também podem ser classificados de acordo com características comuns entre eles. Segundo Hart-Davis (2014, p. 60), “o conceito moderno de uma espécie de planta ou animal baseia-se na reprodução. Uma espécie inclui todos os indivíduos que podem eventualmente brotar e produzir outras mudas que, por sua vez, podem fazer o mesmo”. Essa ideia ainda é base da Taxonomia, ciência da classificação. A taxonomia permite organizar os seres vivos em grupos taxonômicos, de acordo com seu reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. Em sala de aula, o estudo da taxonomia dos seres vivos é um tema bastante relevante, visto que possibilita aos estudantes conhecerem a diversidade biológica e a importân- cia de cada espécie para o equilíbrio dos ecossistemas (Paulino, 2005b). A Figura 2, a seguir, exemplifica a taxonomia de classificação dos seres vivos. Como podemos observar na imagem, os quatro exemplos pertencem ao mesmo Reino, Filo e Classe: animal, cordado e mamífero, respectivamente. As diferenças em sua classificação começam a partir da ordem a qual pertencem, sendo que Gato e Cachorro pertencem a ordem dos carnívoros e chimpanzé e humano pertencem a ordem dos primatas. A partir desse ponto, as distinções entre as espécies se acentuam. O cachorro pertence à Família Canidae e seu Gênero e Espécie é Canis familiares. O gato 8 8 pertence à Família Felidae e seu Gênero e Espécie é Feliz catus. O chimpanzé, assim como o ser humano, é pertencente da Família Hominidae; e seu gênero e espécie é Pan troglodytes, enquanto a do ser humano é Homo sapiens. Figura 2 – Exemplo de taxonomia de classificação de espécies / Fonte: a autora. Descrição da Imagem: temos um quadro com sete linhas e cinco colunas. Na coluna 1, linha 1, lê-se Reino; na linha 2, Filo; na linha 3, Classe; na linha 4, Ordem; na linha 5, Família; na linha 6, Gênero; e na linha 7, Espécie. Na linha 1, coluna 2, há a imagem de um cão; na linha 1, coluna 3, a imagem de um gato; na linha 1, coluna 4, a imagem de um chimpanzé; e na linha 1, coluna 5, a imagem de um bebê humano. Na coluna do cão, lê-se: na linha 2, Animal; na linha 3, Cordado; na linha 4, Mamífero; na linha 5, Carnívoro; na linha 6, Canidae; na linha 7, Canis; e na linha 8, Canis fami- liares. Na coluna do gato, lê-se: na linha 2, Animal; na linha 3, Cordado; na linha 4, Mamífero; na linha 5, Carnívoro; na linha 6, Felidae; na linha 7, Felis; e na linha 8, Felis catus. Na coluna do chimpanzé, lê-se: na linha 2, Animal; na linha 3, Cordado; na linha 4, Mamífero; na linha 5, Primata; na linha 6, Hominidae; na linha 7, Pan; e na linha 8, Pan troglodytes. Na coluna do bebê humano, lê-se: na linha 2, Animal; na linha 3, Cordado; na linha 4, Mamífero; na linha 5, Primata; na linha 6, Hominidae; na linha 7, Homo; e na linha 8, Homo sapiens. Fim da descrição. A forma como interagimos com o meio ambiente e as relações estabelecidas entre os diversos seres vivos também é objeto de interesse e estudo da Biologia na sala de aula. O estudo da ecologia na Educação Básica compreende desde o estudo das cadeias alimentares e dos ciclos biogeoquímicos, até como a ação humana tem interferido na natureza (Paulino, 2005a). A observação da natureza, a análise dos problemas ambientais e a compreensão da dinâmica natural na natureza possibilita a construção de uma consciência ambiental e a adoção de uma postura mais sustentável quanto ao uso dos recursos naturais. Reino Filo Classe Ordem Família Gênero Animal Cordado Mamífero Carnívoro Canidae Canis Animal Cordado Mamífero Carnívoro Felidae Felis Animal Cordado Mamífero Primata Hominidae Pan Animal Cordado Mamífero Primata Hominidae Homo Espécie Canis familiares Felis catus Pan troglodytes Homo sapiens UNIASSELVI 8 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 O estudo da ecologia aliado à análise do impacto das atividades humanas no funcionamento da natureza são temáticas que devem estar presentes nas aulas de Ciências e de Biologia na educação básica. Abordar questões como desma- tamento, poluição, mudanças climáticas ajudam tanto na conscientização sobre a forma como nos relacionamos com o meio ambiente quanto na compreensão acerca da importância da preservação dos ecossistemas para a manutenção do equilíbrio ambiental (Paulino, 2005a). A BIOLOGIA DO FUTURO: A EVOLUÇÃO E A DESCOBERTA DO DNA A descoberta das células e os sistemas de classificação dos seres vivos foram es- senciais para uma das teorias que revolucionaram a nossa compreensão de vida: a Teoria da Evolução das Espécies de Charles Darwin. Segundo Hart-Davis (2014, p. 74), “a classificação do mundo natural em uma hierarquia de grupos de orga- nismos descritos e especificados é a pedra fundamental das ciências biológicas”. Essa noção de hierarquia natural preparou o caminho para Charles Darwin, que acreditava que essa hierarquia se originou de um processo evolutivo, ou seja, todas as espécies em um gênero ou família, provavelmente relacionam-se por descendência e divergência de um mesmo ancestral. Por meio de sua viagem à bordo do navio HMS Beagle, Darwin partiu do Reino Unido e circundou o Globo, iniciando pela costa da América do Sul, atra- vessando o Oceano Pacífico rumo à Austrália e à Oceania, passando pela África do Sul, retornando ao Brasil e finalizando sua viagem, cerca de 5 anos depois, ao retornar à Inglaterra (Hart-Davis, 2014). 9 1 Mais do que uma viagem ambiciosa, essa expedição permitiu a Darwin co- letar amostras de animais de diferentes e distantes locais do mundo, perceberas distinções e semelhanças entre cada um deles e como determinadas caracterís- ticas se modificam de acordo com o ecossistema e clima de cada região (Hart- -Davis, 2014). Seus estudos foram revolucionários não apenas por mostrar que espécies de animais e plantas se adaptam aos locais em que se encontram para sobreviver, como também forneceu informações importantes sobre a geografia dos conti- nentes, ao coletar amostras de solo e fósseis de dinossauros e animais extintos (Bezerra, 2011). Paralelamente aos estudos de Darwin, Jean-Babtiste Lamarck introduziu a ideia de hereditariedade, ou seja, que algumas características são passadas de geração em geração, e de que uma mudança no ambiente poderia gerar uma mudança nas características de um ser vivo (Teoria das Características Adquiri- das). Essa teoria foi importante ao servir de base para os estudos posteriores de Darwin sobre a evolução das espécies pela adaptação ao meio, e séculos depois para a concepção atual que temos de genética (Paulino, 2005a). O estudo da genética na sala de aula, portanto, deve contemplar esse apanha- do histórico para que os estudantes compreendam que desde a descoberta das células até o que se sabe sobre elas atualmente foram séculos de teorias, observa- ções e experimentações. Realizar experimentos simples de cruzamento de plantas por meio de enxertos (Figura 3) pode ilustrar esse princípio de forma prática. Afinal, os conceitos de genética, hereditariedade, genes e mutações podem ser abstratos aos alunos. Figura 1 – Enxerto em flores Descrição da Imagem: a figura mostra um exem- plo de enxerto no qual dois pequenos galhos de uma flor com pétalas cor-de- -rosa estão enfiadas no galho de uma outra planta. Ao fundo se vê um jardim desfocado, com grama verde. Fim da descrição. UNIASSELVI 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 Estudar temas como genética, hereditariedade, mutações e DNA são essenciais para compreender como as características podem ser transmitidas de pais para filhos, ou de avós para netos (Paulino, 2005a). Assim como identificar previamen- te fatores de risco para doenças hereditárias, ou mutações genéticas que podem ocorrer por incompatibilidade sanguínea entre os genitores. A engenharia gené- tica tem se destacado nas últimas décadas justamente por possibilitar o estudo detalhado do DNA e a modificação de genes causadores de doenças. Nesse sentido, é imprescindível dentro dos conteúdos fundamentais da Bio- logia, o estudo do corpo humano e de seu funcionamento. Por esse motivo, desde os primeiros anos do Ensino Fundamental até o último ano do Ensino Médio, o Corpo Humano está presente no currículo escolar. A partir da compreensão do funcionamento do corpo humano, conhecer os sistemas respiratório, circulatório, digestivo e reprodutivo pode proporcionar a conscientização sobre o próprio corpo, a atenção à saúde, a adoção de hábitos saudáveis e a valorização do conhecimento científico e da medicina. Além de permitir a percepção sobre nosso papel no Meio Ambiente e no ecossistema em que estamos inseridos. 9 2 Além de ser uma Ciência que nos ajuda a compreender o funcionamento da vida na Terra, a Biologia proporciona inúmeras conexões com outras áreas do conhecimento por meio de abordagens interdisciplinares. A Química fornece os conhecimentos básicos para o estudo de inúmeros processos biológicos ao mostrar como os elementos químicos são essenciais para o funcionamento das funções vitais dos seres vivos. A Física explica o funcionamento do sistema cir- culatório nas plantas e animais pela Mecânica dos Fluídos. A Geografia contribui na compreensão dos ecossistemas, biomas e ciclos biogeoquímicos, como o Ciclo da Água. Nesse sentido, o ensino de Biologia na educação básica deve ser feito de forma dinâmica e envolvente, a partir de práticas que estimulem a curiosidade dos estudantes, a observação do ambiente, a formulação de hipóteses e a realização de experimentos. O uso de microscópios e atividades práticas estimulam a cria- tividade e permitem a vivência de conceitos biológicos de maneira interativa e concreta. De maneira a proporcionar a formação de cidadãos mais conscientes sobre a importância dessa Ciência para a compreensão e manutenção da vida em nosso planeta. NOVOS DESAFIOS O profissional da área de Biologia tem como desafio inicial realizar a conexão entre a teoria aprendida em sua formação acadêmica na resolução de problemas reais. Os conceitos teóricos fornecerão a base para compreender os processos biológicos que ocorrem em sua comunidade, e realizar experimentos que lhe permitam conhecer melhor os fenômenos analisados. Gostou do que discutimos até aqui? Temos mais para conversar com você a respeito deste tema. Vamos lá? E M FOCO UNIASSELVI 9 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 5 A Pesquisa Científica, um dos campos de atuação dos Biólogos, baseia-se no método científico. Por meio da observação de fenômenos naturais, o biólogo uti- liza seus conhecimentos teóricos para formular hipóteses, coletar dados, realizar experimentos, analisar e interpretar resultados e formular teorias. Na Ecologia, a atuação do profissional da área de Biologia é fundamental para a compreensão do funcionamento de ecossistemas, trabalhando na conservação, monitoramento e recuperação de biomas (Paulino, 2005a). Compreender o fun- cionamento de cadeias alimentares, sucessões ecológicas e impactos ambientais da ação humana possibilita planejar e executar ações de proteção da fauna e da flora. A Genética e a Biotecnologia se destacam no cenário atual pelo avanço das tecnologias. Ainda que seja uma área relativamente nova dentro do ramo de atuação do profissional Bió- logo, ela é promissora para o tratamento de doenças e prevenção de anomalias genéticas. Por fim, o Ensino de Biologia continua sendo a área mais importante de atuação do profissional Biólogo, tendo em vista que é por meio da educação básica escolar que todos os cidadãos têm seu primeiro contato com os conhecimentos de biologia, construindo habi- lidades e competências importantes para a vida em sociedade e para sua atuação no meio em que vive. De fato, seja na área de saúde, educação, biotecnologia, ecologia ou genética, a atuação do profissional de Biologia é marcada por desafios relacionados à tomada de decisões; integração teoria e prática; a conscientização das massas sobre os riscos ambientais de determinadas ações; e a questões éticas importantes para o avanço da ciência. Ensino de Biologia continua sendo a área mais importante 9 1 1. O termo genética (do grego gênesis, geração) foi usado inicialmente pelo biólogo inglês William Bateson em 1905. A genética é a ciência da hereditariedade (Paulino, 2005). A respeito da Genética é correto afirmar: a) O estudo e manipulação do DNA não é um campo compreendido pela genética. b) A engenharia genética não permite a edição de genes no DNA. c) A genética é uma área isolada e pouco tem a ver com a teoria da evolução das espécies. d) A genética constitui a área da Biologia que estuda o processo de transmissão de carac- terísticas de uma geração para outra. e) A genética não contribui para a área médica, nem para o tratamento de doenças. 2. A biosfera pode ser entendida como a porção da Terra que abriga a biodiversidade do pla- neta – os milhões de espécies de seres vivos existentes. Toda a biodiversidade conhecida e catalogada pela ciência tem uma classificação na Biologia (Paulino, 2005b). Com relação aos objetos de estudo da Biologia, analise as afirmativas a seguir: I - A Biologia pode ser definida como a ciência que estuda os seres vivos. II - Organismos microscópicos e os grandes ecossistemas são objeto de interesse da Bio- logia. III - Os processos fundamentais da vida estudados pela Biologia são o metabolismo, a re- produção e a adaptação. IV - A Biologia estuda as relações dos seres vivos com o meio ambiente. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas.e) I, II, III e IV. AUTOATIVIDADE 9 5 3. A ecologia, um dos temas de maior interesse científico nos dias de hoje, e os conhecimentos gerados por esse ramo da ciência são fundamentais para o desempenho adequado das atividades humanas em seus mais variados setores (Paulino, 2005a). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - O estudo da ecologia na educação básica compreende os estudos das cadeias alimen- tares e dos ciclos biogeoquímicos. PORQUE II - A natureza se mantém em um ciclo infinito, constante e não modificável. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. AUTOATIVIDADE 9 1 REFERÊNCIAS BEZERRA, L. M. Projeto Buriti: ciências. 2 ed. São Paulo: Moderna, 2011. HART-DAVIS, A. O livro da ciência. São Paulo: Globo Livros, 2014. PAULINO, W. R. Biologia: genética, evolução e ecologia. São Paulo: Ática, 2005a. PAULINO, W. R. Biologia: seres vivos e fisiologia. São Paulo: Ática, 2005b. 9 7 1 . Alternativa D . A genética é a área responsável pelo estudo da transmissão de características entre gerações. As alternativas a), b) e e) estão incorretas, pois a genética compreende o estudo e manipulação do DNA humano. A engenharia genética contribui significativamente para a área médica ao possibilitar a edição de genes no DNA, por meio da engenharia genética, para o tratamento de doenças. Além disso, a alternativa c) está incorreta, pois a teoria da evolução das espécies foi a base para os estudos de hereditariedade na genética. 2 . Alternativa E . As afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras, tendo em vista que a Biologia estuda os processos fundamentais da vida, os seres vivos, suas relações com o meio ambiente, e contempla todos os seres e ecossistemas. 3 . Alternativa C . A proposição I é verdadeira, visto que a ecologia se preocupa, dentre outras coisas, com os estudos das cadeias alimentares e dos ciclos biogeoquímicos. A proposição II é falsa, porque a natureza está em constante transformação, seja por fenômenos naturais, seja por interferência humana. GABARITO 9 8 MINHAS ANOTAÇÕES 9 9 MINHAS METAS FÍSICA BÁSICA NA SALA DE AULA Compreender a origem da Física. Conceituar Física. Apreender os objetos de estudo da Física. Apresentar os principais conceitos de Física. Observar as aplicações da Física no cotidiano. Compreender as relações interdisciplinares entre a Física e outras áreas do conhecimento. Identificar os desafios do profissional da área de Física. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 1 1 1 1 INICIE SUA JORNADA As Ciências da Natureza estão presentes no currículo escolar desde os anos ini- ciais do Ensino Fundamental. Ainda que a Ciência a qual, mais tarde, os estu- dantes conhecerão como Física só lhes seja apresentada formalmente no Ensino Médio, já nos primeiros anos da escolarização eles aprendem o básico sobre conceitos de Física como Energia, Magnetismo, Som, Movimento, Luz, Pressão, Calor, dentre outros. VOCÊ SABE RESPONDER? Desse contexto surge a seguinte questão: se o ensino dos primeiros conceitos de Física foi desenvolvido desde o início da educação básica, por que a disciplina de Física é uma das que recebem menos interesse dos estudantes no Ensino Médio? O Ensino da Física para as crianças é realizado por meio das aulas de Ciências em uma linguagem simplificada e acessível a idade delas, além de as aulas serem baseadas em atividades lúdicas, exemplos do cotidiano e experimentos simples (Devries; Sales, 2013). Entretanto, em muitas escolas, quando os alunos chegam ao Ensino Médio, a disciplina de Física é apresentada como se fosse uma novi- dade, algo completamente novo e diferente do que eles já haviam estudado até aquele momento. Os conceitos são baseados única e exclusivamente nas defini- ções formais e descritos nas suas respectivas equações matemáticas. O encantamento que os conceitos de Física despertam naturalmente nas crian- ças pequenas, quando a ela são apresentadas atividades utilizando imãs (para es- tudar Magnetismo); batatas e pequenas lâmpadas (para explicar Energia); ou uma seringa vazia (para o ensino de Pressão), dão lugar ao distanciamento do cotidiano quando a Ciência Física passa a se tornar apenas um emaranhado de fórmulas, equações, números e conceitos que parecem não ter relação com o dia a dia. Por esse motivo, é importante refletir sobre como as aulas de Física são conduzi- das, principalmente, no Ensino Médio, para que tanto os conceitos teóricos quanto às práticas experimentais sejam significativos para os estudantes. Como Batista, UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Fusinato e Blini (2009) sinalizam, o aluno deve refletir sobre seu experimento, estabelecer conexões com suas atividades cotidianas, levantar hipóteses e se tornar um sujeito capaz de transformar o meio em que vive, para promover seu bem-estar. DESENVOLVA SEU POTENCIAL A natureza é repleta de fenômenos físicos, muitos deles sobre os quais nem damos atenção no dia a dia. O acender de uma lâmpada, as mudanças de temperatura ao longo de um dia, a água aquecida no fogão para preparar o café logo cedo, o apito da panela de pressão, sinalizando que o feijão está pronto são situações cotidianas em que a Física está presente. VAMOS RECORDAR? Ao trabalharmos conceitos de Física com os estudantes, sejam eles crianças nas aulas de Ciências ou adolescentes no Ensino Médio, é importante recordar a importância de fornecer sentido ao que está sendo aprendido, por meio de experimentos, exemplos do cotidiano, vídeos e simuladores. O vídeo a seguir, por exemplo, é um breve resumo de importantes contribuições da presença da Física no dia a dia. Confira! A Física se preocupa, dentre outras coisas, em analisar fenôme- nos que envolvem inúmeras grandezas físicas, tais como calor, luz, som, velocidade, gravidade etc. Nesse podcast, abordare- mos a importância das Unidades de Medida para a Física e para a sociedade. PLAY N O CONHECIMENTO 1 1 2 Por definição, um fenômeno físico é aquele em que mudanças ocorrem sem que haja alteração da composição química da matéria (Resnick; Halliday, 1988). Nesse sentido, são exemplos de fenômenos físicos a fusão da água para gelo, a condensação do vapor d’água em uma superfície fria, o quebrar de um objeto de vidro, a dilatação de um metal sob aquecimento, serrar um pedaço de madeira, amassar um papel, fazer um utensílio doméstico usando uma liga metálica, a chuva e até mesmo a dissolução de sal em água. Em todos esses exemplos modifica-se a aparência ou o estado físico da matéria, mas é mantida a sua composição química. Identificar, reconhecer e, principalmen- te, compreender os fenômenos físicos e os demais objetos de estudo da Física pre- sentes em nosso cotidiano são alguns dos objetivos da Física na Educação Básica. A FÍSICA DENTRO E FORA DA ESCOLA A Física é uma ciência fundamental para os seres humanos na busca pela com- preensão dos fenômenos naturais e na criação de tecnologias que otimizem a relação dos seres humanos com a natureza que os rodeia. Na educação escolar, o ensino da Física deve proporcionar aos estudantes uma compreensão mais ampla, não apenas dos fenômenos naturais, mas também do funcionamento do nosso planeta e do universo, incentivando o desejo de saber mais, o questionamento e o pensamento crítico. UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 São subáreas de estudo da Física: mecânica, termodinâmica, óptica, eletro- magnetismo e física moderna. Além disso, a Física tem aplicações em diversas profissões ligadas à mecânica, engenharias, aviação, medicina e astronomia (Res- nick; Halliday,1988). MECÂNICA É a área responsável pelo estudo do movimento, envolvendo conceitos como força, velocidade, massa e aceleração. TERMODINÂMICA Se dedica ao estudo das trocas de calor e as diferentes formas de energia. ÓPTICA É responsável pelo estudo da luz e suas propriedades. ELETROMAGNETISMO Se dedica ao estudo da eletricidade e dos fenômenos eletromagnéticos, como o fun- cionamento de um ímã e/ou de um circuito elétrico. FÍSICA MODERNA É o ramo da Física responsável pelo estudo da mecânica quântica e da relatividade, tendo como principais objetos de interesse o tempo e o espaço. Com exceção da Física Moderna, que é puramente teórica e, portanto, baseada em cálculos matemáticos, o ensino de Física na Educação Básica possui inúmeras possi- bilidades de contextualização, por meio de exemplos do cotidiano e práticas que apro- ximem a teoria aprendida na sala de aula à fenômenos do dia a dia dos estudantes. Na Física escolar, um dos primeiros conceitos estudados é o Movimento, por meio da Mecânica Clássica. Mais do que ensinar as Leis de Newton e as equações que elas descrevem, a mecânica clássica contribui para que os estudantes com- 1 1 1 preendam fenômenos cotidianos que vão desde o deslocamento de um carro de um ponto a outro, ou a queda de um objeto, até as condições necessárias para que um foguete consiga atravessar a atmosfera e chegar ao espaço (Resnick; Halliday, 1988). O estudo do Movimento abarca, dentre outros conteúdos, a compreensão dos conceitos de velocidade, força, aceleração, gravidade, massa e peso. Todas essas grandezas físicas são passíveis de serem exemplificadas na sala de aula, por meio de exemplos, simuladores e/ou atividades práticas simples. As grandezas físicas são propriedades mensuráveis da matéria, de um corpo ou de um fenômeno, e são representadas por um valor numérico acompanhado de uma unidade de medida. Por exemplo, para massa usa-se o quilograma (Kg), para tempo o segundo (s) e para a temperatura o Kelvin (K). Experimentos práticos, como medir o tempo em que dois objetos distintos levam para cair de uma mesma altura (Figura 1), ou observar a trajetória de uma bola de futebol ao ser chutada por diferentes alunos, são exemplos simples de como atividades práticas podem contribuir para a compreensão dos conceitos teóricos. Se as leis de Newton oferecem um arcabouço teórico que nos permite prever e explicar o comportamento dos corpos sob a ação de forças (Resnick; Halliday, 1988), as atividades práticas possibilitam atribuir significado a conceitos que podem parecer abstratos na teoria, mas são visualizáveis na prática, como inér- cia, aceleração ou força. Mais do que uma exigência curricular, o aprendizado da mecânica dos corpos fornece subsídios para entender o funcionamento de máquinas, veículos e os movimentos celestes. UNIASSELVI 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Figura 1 – Experimento da queda dos corpos Fonte: gerada por OpenAI, por meio do modelo DALL-E em 15 maio 2125. Descrição da Imagem: na imagem há uma estru- tura metálica presa a uma barra horizontal ama- rela próxima ao teto do local. A estrutura metálica possui duas garras niveladas na mesma altura. Na garra da esquerda há duas penas brancas de mes- mo tamanho, e na garra direita há uma bola de boliche de cor laranja. Fim da descrição. Assim como a mecânica, a Termodinâmica é uma área importante de estudo na Física escolar que se ocupa em compreender os diferentes tipos de energia e os conceitos de calor e temperatura. Mais do que saber que existem as ener- gias mecânica, elétrica, térmica e cinética e que elas são representadas por um conjunto de equações matemáticas, é importante que os alunos compreendam a dinâmica que permite a conversão de um tipo de energia em outra (Resnick; Halliday, 1988). Por meio de exemplos simples do cotidiano, como o estudo de uma usina eólica ou o funcionamento de uma placa de energia solar, os estudantes podem compreender como energia cinética e energia térmica, respectivamente, são con- vertidas em energia elétrica. O menino que descobriu o vento Esse filme é baseado em uma história real de como um meni- no, em meio a um contexto de fome e escassez de recursos, utilizou os conhecimentos que aprendeu nos livros de ciências para criar uma torre eólica artesanal para gerar energia elétrica em sua comunidade. I N DI CAÇÃO DE FILME 1 1 1 Atividades que envolvam o manuseio de materiais de diferentes composições, à mesma temperatura, permitem a compreensão do conceito de condução térmica e percepção da sensação de calor ou frio ao toque. De modo semelhante, o uso de simuladores e experimentos envolvendo líquidos também permite a exem- plificação desse conceito e demonstra as transformações físicas ocasionadas pela elevação ou diminuição da temperatura. Esse tipo de atividade prática contribui para a significação dos conceitos, bem como para a compreensão de como a energia se transforma e se transfere em fenômenos cotidianos como o funcionamento de um motor à combustão, de um refrigerador ou de uma usina de energia. De modo semelhante, o conceito de entropia, muitas vezes visto como abstrato ou difícil, pode ser exemplificado por meio de processos espontâneos da natureza, como o derretimento de um cubo de gelo ou a sensação de calor observada ao se tocar uma lâmpada acesa. O Eletromagnetismo é uma das áreas da Física que despertam a curiosidade dos seres humanos há mais tempo. Hart-Davis (2014) sinaliza que no século VI a.C., o filósofo grego Tales de Mileto já se interessava pelas rochas que pareciam ter algum tipo de capa- cidade de atrair objetos de metal. Ainda sem compreender o mag- netismo, os chineses no século I desenvolveram uma bússola de chumbo, cujo ponteiro apontava para o sul. Mas foi somente no sé- culo XIII que o francês Pierre de Maricourt descreveu as primeiras leis da atração magnética. Por meio das Leis de Max- well, no século XIX, descobriu-se a intrínseca relação entre magne- tismo e eletricidade (Hart-Davis, 2014). Entretanto, mais do que UNIASSELVI 1 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 equações matemáticas, leis e conceitos abstratos, é importante que os estudan- tes ao estudarem esses conceitos compreendam a construção e funcionamento de um circuito elétrico e como a corrente elétrica se relaciona com o sistema de funcionamento de um ímã. A compreensão desses conceitos possibilita, por exemplo, entender a natu- reza da luz como uma onda eletromagnética, assim como compreender como inúmeros dispositivos tecnológicos funcionam, desde a mais simples lâmpada até os complexos sistemas de comunicação sem fio. Atividades práticas utilizando pequenos circuitos elétricos caseiros, pilhas e imãs contribuem para compreender o funcionamento de motores elétricos e geradores de energia de forma lúdica e envolvente para os estudantes, despertando a criatividade e a curiosidade deles em saber mais sobre a relação entre eletricidade e magnetismo. Se o eletromagnetismo se preocupa com a característica ondulatória da luz, a Óptica permite explorar a luz e suas propriedades no que se refere a forma como as imagens são formadas e como a luz se comporta em diferentes meios (Resnick; Halliday, 1988). Mais do que compreender na teoria o significado de conceitos como refra- ção, reflexão, difração, interferência e a formação de imagens, a apresentação de exemplos, simulações e atividades práticas simples com lanternas, espelhos e recipientes com água possibilitam aos estudantes entender como a interação da luz com a matéria explica o funcionamento das lentes, espelhos, telescópios (Figura 2), óculos, câmeras e outros dispositivos ópticos e de fenômenos naturais como a formação de um arco-íris ou a visão do nosso reflexo nas águas de um rio. Figura 2 – Telescópio eletrônico Descrição da Imagem: temos em primeiro plano um teles- cópio branco em cima de um tripé, apontado para o céu. Ao fundo observa-se na parte in- ferior da imagem montanhas, e ocupando a maiora inúmeras perguntas: Quem somos? Onde estamos? Do que tudo é feito? Qual o princípio de tudo?. Essas e outras perguntas foram responsáveis por iniciar o desenvolvi- mento do que hoje conhecemos como Ciência. DEFINIÇÃO E IMPORTÂNCIA DAS CIÊNCIAS DA NATUREZA Por definição, diz-se que Ciência é o estudo sistemático do mundo natural e do universo, baseado em observações, experimentação e evidências. Em outras palavras: “ A ciência é uma busca contínua pela verdade – uma luta perpétua para descobrir como o universo funciona desde as primeiras civi- lizações. Movida pela curiosidade humana, ela se fia no raciocínio, na observação e na experimentação (Hart-Davis et al., 2014, p. 12). Ainda que não se tenha uma data exata que marque o início da Ciência, sabe-se que os primeiros registros dos estudos iniciais da ciência foram inspirados na observação do céu noturno pelos sumérios há aproximadamente 6 mil anos. Apesar de existirem poucos registros dessa época, “uma tabuleta datada de 1800 a.C. demonstra conhecimento das propriedades dos triângulos retângulos” (Har- t-Davis, 2014, p. 18). Voltando ainda mais no tempo, temos as pinturas rupestres que, apesar de não demonstrarem que os antigos hominídeos realizavam experimentos ou tes- tes de hipóteses (requisitos para se fazer ciência), mostram que eles possuíam capacidade de observação, registrando tanto fatos de sua vida cotidiana quanto de fenômenos astronômicos. UNIASSELVI 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Com o surgimento da filosofia na Grécia antiga, a Ciência como conhecemos co- meçou a ser estruturada. No princípio, filósofos como Aristóteles escreveram sobre assuntos científicos, mas não se utilizavam da experimentação, pois acreditavam que somente a observação e o pensamento eram suficientes para explicar certos fenômenos. Obviamente não demorou muito para que outros filósofos percebes- sem que esse tipo de abordagem poderia levar a compreensões equivocadas. Como recorda Hart-Davis et al. (2014, p. 12), “enquanto hoje parece óbvio que um bom cientista deva se basear em prova empírica, isso nem sempre foi evidente”. Figura 1 – Pinturas rupestres do Parque do Pilão em Monte Alegre, Pará Fonte: https://www.amazonstar.com.br/destinos/monte-alegre/. Acesso em: 5 jun. 2125. Descrição da Imagem: temos uma figura rupestre feita em uma rocha. A figura, desenhada com tinta avermelhada, representa um conjunto de linhas horizontais e verticais que se cruzam, formando cerca de 50 pequenos quadrados, lembrando um calendário. Dentro da maior parte desses quadrados há uma figura semelhante a uma letra X e nos demais um traço único vertical no centro. Fim da descrição. O que é Ciência, afinal? Nessa obra, autor A. F. Chalmers busca construir junto ao leitor uma introdução simples sobre a natureza da ciência. Ao se utili- zar de uma linguagem acessível, o autor aproxima as principais teorias científicas do cotidiano, tornando-as compreensíveis mesmo a um leitor leigo. Fim da descrição. I N DI CAÇÃO DE L IVRO 1 2 Mesmo sem o rigor científico que hoje conhecemos, esse foi um período de grandes avanços: entre os séculos V e IV a.C. Pitágoras montou uma escola de matemática onde hoje é o sul da Itália. Anos mais tarde, Xenófanes concluiu que toda a Terra já havia sido coberta pelo mar, ao encontrar conchas do mar no alto de uma montanha. Em 240 a.C. pergaminhos chineses mostram que eles avistaram o cometa Halley e realizavam estudos a partir de mapas estelares, para prever a movimentação do que hoje conhecemos como planetas e outros corpos celestes (Hart-Davis, 2014). Com o desenvolvimento da Ciência e a complexidade de seu objeto de estudo, foi necessário subdividi-la primeiramente em duas grandes áreas: Ciências Humanas e Ciências da Natureza. As Ciências Humanas têm como foco o estudo do comportamento humano, da cultura, da história e das estruturas sociais. Contemplam as áreas de Antropologia, Filosofia, História, Psicologia, Sociologia, entre outras. Já as Ciências da Natureza têm como foco o estudo do mundo natural, dos fenô- menos biológicos, físicos e químicos que governam o universo. Essa área é subdi- vidida em várias disciplinas, como Astronomia, Biologia, Física, Geologia, Química, entre outras. Apesar dessa separação, essas duas áreas são complementares e suas inúmeras intersecções proporcionam uma compreensão mais abrangente do mundo. Z OOM N O CONHECIMENTO METODOLOGIAS CIENTÍFICAS: OBSERVAÇÃO, EXPERIMENTAÇÃO E ANÁLISE A Ciência tem suas raízes na Antiguidade, mas foi durante a Revolução Cientí- fica, ocorrida a partir do século XVI, que o método científico foi formalizado. Como dito anteriormente, vários filósofos perceberam que ao investigar um fe- nômeno era necessário mais do que a observação (Hart-Davis, 2014). Francis Bacon (1561-1626) e René Descartes (1596-1650), considerados fundadores da pesquisa científica, foram alguns dos primeiros a propor uma abordagem sistemática e empírica para a investigação científica. UNIASSELVI 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Por meio do método científico, os cientistas formulam hipóteses, conduzem experimentos para testá-las, analisam os resultados e, com base nas evidências, chegam a conclusões. Em outras palavras, o método científico se inicia com a observação e a formula- ção de perguntas sobre o fenômeno de interesse. Na sequência, parte-se para a fase de formulação de hipóteses, experimentação e análise de resultados. E, por fim, os resultados são discutidos em pares, de modo que novas hipóteses sejam levantadas, e novos experimentos sejam realizados. Como enfatizado por Descartes em sua obra Discurso do método, a dúvida sis- temática e a revisão por pares são elementos essenciais para o desenvolvimento da Ciência, pois não permitem que um conhecimento se estagne e seja aceito como pronto e acabado. VOCÊ SABE RESPONDER? Será que todos podem ser cientistas? 1 1 Pode parecer ingênua essa pergunta, mas é fato que, por séculos, a Ciência era feita por poucos. Como nos revela Chassot (2003), homens brancos foram a maioria do corpo de cientistas existente no mundo por muito tempo. Na célebre foto da Conferência de Solvay, em 1927 (Figura 2), é possível perceber que ainda no início do século XX esse era o padrão observado. Na obra A Ciência é masculina? É sim, senhora!, o professor Ático Chassot (2003) discorre sobre como a produção científica foi dominada por um cer- to biotipo durante anos. Contudo, apesar dessa característica, há importantes nomes de mulheres e homens de diferentes etnias que trouxeram importantes contribuições para as áreas de Ciência da Natureza e Matemática. Figura 2 – Conferência de Solvay, 1927 / Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solvay_conferen- ce_1927.jpg. Acesso em: 5 jun. 2125. Descrição da Imagem: temos a fotografia de um grupo de 29 cientistas, reunidos ao ar livre, em frente ao Instituto Internacional da Solvay de Física e Química, um prédio de pedra com janelas grandes e arquitetura clássica. Eles estão organizados em três fileiras: a primeira composta por nove pessoas sentadas em cadeiras, a segunda por nove pessoas sentadas num degrau logo atrás, e a terceira por onze pessoas elevadas sobre um degrau. Todos vestem trajes formais da época, principalmente ternos escuros, camisas brancas e gravatas. Alguns seguram chapéus no colo, enquanto outros mantêm as mãos sobre os joelhos ou cruzadas. Entre eles, há uma única mulher, Marie Curie, que veste um longo casaco preto e está sentada na frente, ligeiramente à esquerda do centro. Albert Einstein, reconhecido por seu cabelo desalinhado e bigode, está sentado quase ao centro, com as mãos segurando os joelhos. Os cientistas estão olhando diretamente para a câmera. O ambiente ao redor tem árvores ao fundo e folhas secas espalhadas no chão. Fim da descrição. UNIASSELVI 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Então, a resposta para a pergunta anterior é: sim, todas as pessoas podem ser cientistas, desde, é claro, que se interessem pela Ciência.parte da imagem pode se observar o céu noturno e a Via Láctea ao centro. Fim da descrição. 1 1 8 A partir dos estudos sobre a Luz e a compreensão de que ora ela se comporta como onda, ora como uma partícula, no século XX surgiu a Física Moderna que revoluciona a forma como são compreendidos os conceitos de tempo, espaço e matéria (Carvalho, 2022). Quando Albert Einstein apresenta a ideia de que o tempo e o espaço não são fixos, mas relativos ao observador, ele abriu as portas para novos estudos sobre a origem e o comportamento do universo. De modo semelhante, a descoberta de partículas subatômicas, ou seja, partícu- las ainda menores do que o átomo, estão sendo realizados inúmeros estudos para compreender o funcionamento dessas partículas, mediante uma área da Física conhecida como mecânica quântica, ou seja, a mecânica de partículas de quantum. Ainda que a Física Moderna esteja em desenvolvimento, sendo uma novida- de, inclusive, para profissionais da área de Física, é importante que os estudantes saibam de sua existência e como essas novas teorias podem, em um futuro pró- ximo, revolucionar a forma como compreendemos o universo (Carvalho, 2022). TENDÊNCIAS NO ENSINO DE FÍSICA NA EDUCAÇÃO BÁSICA Apesar da abstração de seus conceitos e da presença de inúmeras fórmulas e definições matemáticas, o processo de ensinar e aprender Física pode ser feito de um modo que instigue a curiosidade dos estudantes e estimule a busca por respostas sobre fenômenos de seu cotidiano, mas como fazer isso? Primeiramente é importante perceber que a Física não é uma ciência isola- da. Pelo contrário, ela se conecta diretamente com outras áreas, como a Biologia e a Química. O estudo das ondas, por exemplo, permite compreender tanto o som como fenômenos biológicos, como a propagação dos impulsos nervosos ou a ecolocalização. A experimentação nas aulas de Física, além de possibilitar o estabelecimento de relações entre teoria e prática, estimula a criatividade, o questionamento, o levan- tamento de hipóteses e a aplicação do conhecimento na resolução de problemas baseados em situações reais do cotidiano (Batista; Fusinato; Blini, 2009). A reali- zação de atividades práticas simples, como medir a resistência elétrica ou analisar a trajetória de um projétil pode despertar a curiosidade dos estudantes, ao mesmo tempo que demonstra que a Física não se trata apenas de um conjunto de teorias, fórmulas, equações e unidades desconexas do cotidiano dos estudantes. UNIASSELVI 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 A realização de trabalhos em grupo e o ensino por meio de resolução de problemas aliado às atividades experimentais, proporciona aos estudantes o de- senvolvimento de capacidades de pensamento crítico, habilidades e competên- cias relacionadas à manipulação de objetos, observação de fenômenos, diálogo e argumentação, além da aplicação dos conceitos teóricos em situações concre- tas. Além do conteúdo específico, o estudo da física básica cultiva habilidades transversais essenciais para a vida. A necessidade de formular hipóteses, planejar experimentos, analisar dados e tirar conclusões desenvolve o raciocínio lógico e a capacidade de resolver problemas de forma sistemática. A clareza na comuni- cação de ideias e a argumentação baseada em evidências são habilidades valiosas que transcendem os limites da física e se aplicam a diversas áreas do conheci- mento e da vida profissional. Nesse sentido, uma base teórica sólida construída durante a formação acadê- mica fornece ao físico um arcabouço teórico essencial para abordar problemas complexos no ambiente profissional. As leis fundamentais da mecânica, do ele- tromagnetismo, da termodinâmica e da óptica, entre outras, atuam como ferra- mentas poderosas para analisar fenômenos, construir modelos e prever com- portamentos em uma vasta gama de aplicações. Sem essa compreensão teórica profunda, a capacidade de um físico de inovar e solucionar desafios práticos seria severamente limitada. Por outro lado, a prática, seja por meio de experimentação laboratorial, simu- lações computacionais ou análise de dados reais, é crucial para validar, refinar e, até mesmo, desafiar as teorias existentes. No ambiente profissional, essa vertente prática se traduz na capacidade de projetar e conduzir experimentos, utilizar softwares de modelagem, analisar grandes conjuntos de dados e interpretar re- sultados. A habilidade de traduzir conceitos abstratos em aplicações concretas e de verificar a validade de modelos teóricos por meio da experiência é altamente valorizada no mercado de trabalho. No campo da pesquisa e desenvolvimento, a in- teração entre teoria e prática é ainda mais evidente. Físicos pesquisadores frequentemente desenvolvem novas teorias ou aprimoram as existentes, motivados por observações experimentais ou pela necessidade de explicar fenômenos ainda não compreendidos. Em seguida, essas teorias são submetidas a testes rigorosos por meio de experimentos cuidadosamente plane- Teorias são submetidas a testes rigorosos por meio de experimentos 1 1 1 jados. Os resultados desses experimentos podem confirmar a teoria, exigir sua modificação ou até mesmo levar à formulação de novas abordagens teóricas. Esse ciclo contínuo de teoria e prática impulsiona o avanço do conhecimento na física e em áreas correlatas. Em suma, a física básica na sala de aula não se limita à transmissão de in- formações; ela representa uma porta de entrada para a compreensão profunda do universo que nos cerca, ao mesmo tempo que prepara o educando para seu futuro profissional. Ao desvendarmos os princípios fundamentais que regem os fenômenos naturais, desenvolvemos não apenas o conhecimento científico, mas também habilidades intelectuais cruciais para navegarmos em um mundo cada vez mais complexo e tecnológico. A jornada pela física básica é, portanto, uma experiência enriquecedora que nos capacita a questionar, analisar e compreender a beleza e a ordem subjacentes ao caos aparente do nosso mundo. NOVOS DESAFIOS A conexão entre teoria e prática é essencial para a atuação profissional de um físico, pois permite a aplicação dos conceitos científicos em situações reais. No ambiente profissional, a teoria fornece a base para compreender fenômenos na- turais e tecnológicos, enquanto a prática possibilita experimentação e inovação. A física, por sua natureza, busca descrever e explicar o universo por meio de modelos teóricos constantemente testados e aprimorados mediante experimentação e observação. No mercado de trabalho, essa relação entre teoria e prática se manifesta de diversas maneiras e pode definir o sucesso dos físicos em diferentes áreas. Gostou do que discutimos até aqui? Temos mais para conversar com você a respeito deste tema. Vamos lá? E M FOCO UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 6 Na indústria, a capacidade de aplicar os princípios teóricos da física para resolver problemas práticos é essencial. Físicos podem trabalhar no desenvolvi- mento de novos materiais com propriedades específicas, na otimização de pro- cessos industriais, no projeto de equipamentos eletrônicos avançados, na análise de dados para controle de qualidade ou na modelagem de sistemas complexos. Em todas essas aplicações, a compreensão teórica dos fenômenos físicos subja- centes é fundamental para propor soluções eficazes e inovadoras, enquanto a experiência prática permite a implementação e a validação dessas soluções. Além disso, o futuro ambiente profissional do físico tende a ser cada vez mais interdisciplinar. A física se conecta com diversas outras áreas do conhecimento, como a biologia (biofísica), a medicina (física médica), a ciência dos materiais, a engenharia, a computação e, até mesmo, a economia e as finanças (física econô- mica). Nesses contextos interdisciplinares, a capacidade de um físico de integrar o conhecimento teórico da física com as ferramentas e as abordagens práticas de outras disciplinas se torna um diferencial crucial.A crescente importância da ciência de dados e da inteligência artificial tam- bém impacta a relação entre teoria e prática na física. Físicos são cada vez mais demandados para analisar grandes volumes de dados experimentais ou simu- lados, utilizando técnicas de aprendizado de máquina para identificar padrões, fazer previsões e otimizar processos. Essa aplicação prática de ferramentas com- putacionais avançadas exige uma sólida compreensão teórica dos princípios fí- sicos subjacentes aos dados, garantindo a interpretação correta dos resultados e a formulação de modelos preditivos confiáveis. De modo geral, no futuro ambiente profissional de um físico, a teoria e a prática não são entidades separadas, mas sim faces da mesma moeda. A solidez da formação teórica fornece a base para a compreensão e a análise de proble- mas, enquanto a experiência prática permite a aplicação desse conhecimento na resolução de desafios concretos e na validação de modelos. A capacidade de integrar teoria e prática, aliada a habilidades interdisciplinares e ao domínio de ferramentas computacionais, será fundamental para o sucesso e a relevância dos físicos em um mercado de trabalho em constante evolução. 1 1 2 1. Certamente, alguns conteúdos são ensinados de forma apropriada quando se explica algo verbalmente às crianças. [...] Construtivistas acreditam que as crianças "constroem" seu conhecimento de mundo por meio de um processo dinâmico de criação, testes e aper- feiçoamento de suas próprias ideias de como as coisas funcionam (Devries; Sales, 2013). Assinale a alternativa que melhor representa o motivo pelo qual há um menor interesse dos alunos do Ensino Médio pela disciplina de Física, mesmo que contem com conceitos básicos dessa ciência desde os anos iniciais do Ensino Fundamental: a) A complexidade inerente dos conceitos de Física que só podem ser compreendidos em um nível mais avançado de ensino. b) A falta de professores qualificados para ensinar Física nos anos iniciais do Ensino Fun- damental. c) A mudança na abordagem pedagógica, que passa de atividades lúdicas e exemplos cotidianos para definições formais e equações matemáticas no Ensino Médio. d) O currículo de Ciências da Natureza nos anos iniciais não aborda de forma adequada os conceitos fundamentais de Física. e) O interesse dos estudantes se volta para outras áreas do conhecimento à medida que avançam nos estudos. 2. Atividades com rampas cativam e envolvem profundamente as crianças, levando-as a ra- ciocinar sobre os objetos e fenômenos físicos, como força e movimento, ao longo de uma ampla faixa etária e em diferentes níveis de desenvolvimento; fornece fundamentos para explicar e defender o valor educacional de as crianças brincarem e fazerem explorações (Devries; Sales, 2013). Com base em seus conhecimentos sobre Fenômenos Físicos, analise as afirmativas a seguir: I - O acender de uma lâmpada é um fenômeno físico, pois envolve a transformação de energia elétrica em luz e calor sem alterar a composição química do filamento. II - A dissolução de sal em água é considerada um fenômeno físico porque, apesar de o sal se dispersar na água, suas propriedades químicas individuais permanecem inalteradas. III - O apitar da panela de pressão sinalizando que o feijão está pronto é um fenômeno físico, pois a pressão do vapor de água aumenta, fazendo com que o ar seja expelido através de um dispositivo, sem alterar a composição química da água ou do feijão. IV - A formação de um arco-íris após a chuva é um fenômeno físico que ocorre devido a reações químicas entre as gotas de água e a luz solar, resultando na decomposição da luz branca. AUTOATIVIDADE 1 1 1 É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. 3. A Física Moderna e Contemporânea contribui para que os alunos percebam a natureza do trabalho científico da Física e compreendam que esta não se dá de forma linear e cumu- lativa ao longo do tempo (Carvalho, 2022). Com relação à Física Moderna afirma-se que: I - A compreensão da natureza dual da luz, comportando-se como onda e partícula, foi um fator determinante para o surgimento da Física Moderna no século XX. II - A teoria da relatividade de Albert Einstein postula que o tempo e o espaço são grandezas absolutas e independentes do observador. III - A física clássica, desenvolvida principalmente no século XIX, oferece uma explicação completa para o comportamento da luz e das partículas subatômicas. IV - A mecânica quântica é o ramo da física que se dedica ao estudo do comportamento das partículas em nível subatômico. É correto o que se afirma em: a) I e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II, III e IV, apenas. AUTOATIVIDADE 1 1 1 REFERÊNCIAS BATISTA, M. C.; FUSINATO, P. A.; BLINI, R. B. Reflexões sobre a importância da experimentação no ensino de física. Acta Scientiarium. Maringá, PR. v. 31, n. 1. p. 43-49, 2009. Disponível em: https://periodicos.uem.br/ojs/index.php/ActaSciHumanSocSci/article/view/380. Acesso em: 6 jun. 2025. CARVALHO, B. C. Um estudo dos invariantes operatórios mobilizados por estudantes da terceira série do ensino médio sobre a dualidade onda-partícula. 2022. Tese (Doutorado em Educação para a Ciência e a Matemática). Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2022. Disponível em: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/8034. Acesso em: 6 jun. 2025. DEVRIES, R.; SALES, C. O ensino de física para crianças de 3 a 8 anos: uma abordagem cons- trutivista. São Paulo: Penso Editora, 2013. HART-DAVIS, A. O livro da ciência. São Paulo: Globo Livros, 2014. RESNICK, R.; HALLIDAY, D. Física. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1988. 1 1 5 1 . Alternativa C . O principal motivo pela diminuição de interesse dos alunos do Ensino Médio pelos conceitos de Física, em comparação a quando estavam no Fundamental, se deve à apresentação da disciplina baseada em definições, cálculos e fórmulas, sem a devida contextualização com a realidade. a) Incorreta. A complexidade dos conceitos de Física apresentados no Ensino Médio são adequados à idade escolar dos estudantes. b) Incorreta. Não é necessária a formação em Física para lecionar Ciências nos anos iniciais do Ensino Fundamental. d) Incorreta. Os conceitos de Física são abordados de forma adequada pelo currículo escolar dos anos iniciais do Ensino Fundamental. e) Incorreta. O motivo de os alunos poderem se interessar mais por outras áreas em detri- mento da Física não se configura no maior obstáculo ao seu aprendizado no Ensino Médio. 2 . Alternativa D . As afirmativas I, II e III são verdadeiras, visto que o acender de uma lâmpada, a dissolução do sal em água e o aumento da pressão dentro de uma panela de pressão são exemplos de fenômenos físicos. A afirmativa IV está incorreta, pois durante a formação de um arco-íris não ocorrem reações químicas entre as gostas de água e a luz solar. 3 . Alternativa A . As afirmativas I e IV são verdadeiras, pois a dualidade onda-partícula da luz deu início ao que hoje se conhece como Física Moderna, e a Mecânica quântica estuda o comportamento de partículas subatômicas. A afirmativa II está incorreta, pois Albert Einstein postulou pela teoria da relatividade a ideia de que tempo e espaço podem ser relativos ao observador. A afirmativa III está incorreta, pois a Física Clássica surgiu na Antiguidade e é insuficiente para compreender conceitos mais complexos como o comportamento das partículas subatômicas. GABARITO 1 1 1 MINHAS ANOTAÇÕES 1 1 7 UNIDADE 3 MINHAS METAS LABORATÓRIO E PRÁTICAS EXPERIMENTAIS Compreender o conceito de Laboratório. Reconhecer a importância do laboratório no ensino de Ciências da Natureza. Conhecer os tipos de Laboratório. Esclarecer a importância das práticas experimentais para o ensino de Ciências da Natureza. Investigar o papel da experimentação para o aprendizado. Identificar as razões pelas quais a experimentaçãodeve ser incentivada. Explorar os desafios e potencialidades da experimentação no ambiente profissional. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 7 1 2 1 INICIE SUA JORNADA As Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química) são ciências essencialmente experimentais. Isso significa dizer que a construção dessas ciências se dá pela realização de experimentos dentro e fora dos laboratórios de pesquisa. Com a popularização da ciência, o espaço do laboratório deixou de ser restrito aos mais renomados cientistas e passou a ser um local de aprendizado coletivo e colabo- rativo. Desse modo, a experimentação e a utilização do laboratório passaram a estar presentes no cenário educacional desde as séries iniciais. Imagine, por exemplo, a seguinte situação: um aluno comenta com os colegas algo que observa quando ajuda sua mãe a lavar louça. Segundo ele, ao jogar um pouco de detergente e água em uma panela engordurada, se forma uma espuma densa, com aspecto leitoso que é possível remover sem precisar esfregar a panela com uma esponja. Mas ele não sabe explicar por que isso acontece. Perceba que esse tipo de situação é bastante comum na sala de aula, em que um aluno traz aos colegas uma situação do seu dia a dia que lhe gerou curiosida- de. Essas falas costumam ocorrer, na maioria das vezes, em conversas informais entre os alunos. Por isso, é importante que o professor esteja atento às curio- sidades demonstradas pelos estudantes e integre-as à dinâmica da aula, de modo a problematizar essas falas e propor maneiras de resolver a problemática apresentada por eles coletivamente. Nesse sentido, ao ouvir essa conversa, você como educador, teria como opções explicar o conceito físi- co-químico envolvido no fenômeno descrito pelo aluno ou poderia propor que os alunos levantassem hipóteses sobre o ocorrido, por meio da realização de uma atividade experimental simples, na qual seria demonstrada a situação descrita pelo aluno. Assim, após a observação do experimento e a análise das hipóteses dos estudantes, os conceitos são apresentados. A esse respeito, é importante refletir sobre a importância de se valorizar a curiosidade dos alunos e aproveitar esses momentos para incentivá-los a utilizar o método científico para buscar respostas às suas perguntas. Desse modo, a ex- perimentação deixa de ser apenas uma maneira de ilustrar a teoria para se tornar protagonista no processo de construção de conhecimentos pelos estudantes. Esteja atento às curiosidades demonstradas pelos estudantes UNIASSELVI 1 2 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 DESENVOLVIMENTO SEU POTENCIAL Ao ingressar em um curso de Ciências da Natureza, os discentes se deparam com inúmeras disciplinas que têm como plano de fundo o ambiente do laboratório. Porém, o uso do laboratório não fica restrito apenas aos cursos de Biologia, Física e Química. Pelo contrário, a grande maioria dos cursos de graduação tem pelo menos uma disciplina que envolve práticas experimentais, e que são conduzidas dentro ou fora de um laboratório. VAMOS RECORDAR? Os laboratórios se consolidaram como um local no qual se faz Ciência, mas é importante recordar que, muito antes de existirem, já havia a realização de experimentos pelos pesquisadores. O vídeo indicado é um exemplo de como experimentos simples podem ser realizados com facilidade. VOCÊ SABE RESPONDER? O que é um Laboratório? Ou seja, o que caracteriza um ambiente para que possa ser classificado como um laboratório? Ainda que a realização de experimentos esteja presente nas Ciências da Natureza há séculos, os laboratórios como conhe- cemos surgiram em um passado mais recente. Neste podcast, conversaremos sobre a História dos Laboratórios. PLAY N O CONHECIMENTO 1 2 2 A palavra Laboratório se origina do latim laboratorium cujo significado é local de trabalho. O laboratório pode ter estes quatro significados: “ 1º– Local ou sala especial de trabalho, experimentação e investiga- ções científicas, equipada com aparelhagem específica para pesquisa e experimentos; 2º– Situação ou ambiente propício para se observar e experimentar algo; 3º– Exercícios práticos e experimentais de cria- tividade nos quais atores ou estudantes de teatro criam personagens e situações e desenvolvem emoções, preparando-se para o papel ou personagem a ser representado; oficina; workshop; 4º– Lugar onde esses exercícios são feitos (Laboratório, 2025, on-line). Nesse sentido, o laboratório assume tanto a função de ser um local onde experi- mentos são realizados quanto um lugar no qual são feitos exercícios. É por essa razão que expressões como Laboratório de Línguas, para designar o local nas escolas de idiomas no qual os alunos exercitam as habilidades oral e auditiva; e Laboratório Fotográfico, para designar o local no qual se utiliza materiais e equipamentos para a revelação e tratamento de filmes e fotografias, são possíveis. Perceba pelos exemplos apresentados anteriormente que um laboratório pode ser descrito como um local no qual o conhecimento é construído, seja ele científico ou não. Por isso, existem laboratórios em contextos artísticos ou típi- cos das Ciências Humanas, como em cursos como Letras, Direito, Psicologia e Artes Cênicas; e laboratórios de ciências aplicadas como em cursos de Geografia (Figura 1), Engenharias, Farmácia, Medicina, dentre outros. UNIASSELVI 1 2 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Adiante, nosso enfoque será nas concepções de experimentação e de laboratório de ciências, os quais estamos familiarizados nos cursos de Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química), porém com a percepção de que existem, e são pos- síveis, outros tipos, formatos e dinâmicas. IMPORTÂNCIA DO LABORATÓRIO NO ENSINO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA As áreas de Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química) possuem, natural- mente, grande potencial de estimular a curiosidade dos estudantes e possibilitar abordagens interdisciplinares e contextualizadas. Com a inserção de aulas práti- Figura 1 – Aula prática de Geografia realizada em caverna Fonte: gerada por Copilot em 11 jun. 2125. Descrição da Imagem: temos um grupo de seis alunos e uma professora dentro de uma caverna. A professora está abaixada, apoiada sobre os joelhos e um braço, enquanto aponta com o outro braço na direção de uma rocha. Ela usa roupa preta, capacete azul e luvas vermelhas. Ao seu lado, observando a cena, estão as alunas. Como o teto da caverna é baixo, quatro delas estão ajoelhadas no chão da caverna e as outras duas estão arqueadas atrás de suas colegas. Todas usam calça cinza, camisetas coloridas, joelheiras, capacete com lanterna acoplada e luvas nas mãos. Fim da descrição. 1 2 1 cas, realização de experimentos e a ida aos laboratórios de ciências, teoria e prá- tica passam a caminhar juntas na significação dos conhecimentos pelos alunos. Conceitos que para os estudantes são muito abstratos, quando vistos apenas na teoria, ganham outro significado quando a eles são apresentados experimentos nos quais os fenômenos estudados na teoria podem ser observados na prática. Mais do que um espaço no qual a experimentação ilustra a teoria da sala de aula, o laboratório deve ser um local que possibilite aos alunos experimentar, levantar hipóteses, testar e vivenciar o processo de construção da ciência. Esse é aspecto importante, visto que as atividades experimentais no ensino das ciências devem, entre outras coisas, ensinar a importância do método científico. Por meio da realização de experimentos, nos quais os próprios alunos manipulam as vidrarias e reagentes, é ensinado a importância de se seguir rigorosamente as instruções de execução dos experimentos, o controle de variáveis, a observação e análise dos resultados obtidos. Além disso, ao executarem os experimentos no ambiente escolar, os estu- dantes têm a possibilidade de formular hipóteses sobre os problemas propostos, planejar e executar experimentos para testá-las, e a partir dos dados obtidos analisar os resultados e tirar suas própriasconclusões, comparando-as com o conceito científico. Esse exercício estimula não apenas a capacidade de análise dos estudantes como também seu raciocínio lógico, a construção de argumentos sólidos e o desenvolvimento de capacidades de pensamento crítico que serão importantes em sua vida futura. UNIASSELVI 1 2 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Perceba que nem todos os alunos, ao saírem do Ensino Médio, ou até mesmo da graduação, trabalharão em um ambiente de laboratório, mas o aprendizado dentro desse espaço costuma ser mais significativo, à medida que a curiosidade e as dúvidas dos estudantes se mostram como parte do processo investigativo. Nesse sentido, um laboratório é, além de tudo, o local “onde as curiosidades da ciência e da química se transformam em mágicas aos olhos de um leigo, mas evidente aos observadores de senso aguçado” (Jesus, 2022, p. 6). Assim, os es- tudantes aprendem, por meio da experimentação, que a ciência se baseia em evidências e procedimentos sistemáticos, fortalecendo a compreensão do mundo e o pensamento lógico. Conceitos abstratos, como reações químicas, leis da física e processos bioló- gicos, tornam-se mais acessíveis quando os alunos podem observá-los em ação. Nesse sentido, a experimentação permite que o abstrato se torne concreto, fa- cilitando a apreensão de ideias e a internalização de princípios científicos de forma muito mais eficaz e duradoura do que a simples memorização. Em outras palavras, o contato direto com os experimentos facilita a assimilação dos conhe- cimentos, tornando o aprendizado mais significativo e estimulante (Jesus, 2022). 1 2 1 Ademais, as atividades laboratoriais são fundamentais para o desenvolvimento de um conjunto crucial de habilidades científicas. O manuseio de instrumentos, a calibração de equipamentos, a preparação de amostras, a coleta precisa de da- dos e a observação atenta são competências práticas que se aprimoram com a vivência no laboratório. Essas habilidades não são apenas essenciais para futuros cientistas, mas também valiosas para qualquer cidadão, ao promoverem a atenção aos detalhes e a destreza manual e metodológica. Outra habilidade proporcionada pela realização de experimentos em labora- tórios é o controle de variáveis. Em um experimento bem desenhado, o cientista tenta isolar o fator que está investigando, mantendo outras condições constan- tes. Isso permite estabelecer relações de causa e efeito com maior confiança. É um diálogo estruturado com a natureza, no qual perguntas específicas são feitas (manipulando variáveis) e as respostas são avaliadas (os resultados). Em suma, a incorporação efetiva de atividades laboratoriais no ensino de Ciências da Natureza é mais do que uma estratégia pedagógica recomendável; é uma necessidade para uma educação científica de qualidade. Ao proporcionar experiências concretas, desenvolver habilidades essenciais, estimular o pensa- mento crítico e investigativo e engajar os alunos de forma ativa, o laboratório se consolida como um espaço para formar cidadãos cientificamente letrados e, potencialmente, inspirar as futuras gerações de cientistas e inovadores. A EXPERIMENTAÇÃO E O ENSINO DAS CIÊNCIAS DA NATUREZA A realização de experimentos na Biologia, Física e Química contribui signifi- cativamente para o aprendizado dos estudantes. Para além dos conhecimentos científicos tradicionalmente abordados, a experimentação deve privilegiar “[...] também os conhecimentos de natureza social, econômica, cultural, política e ambiental” (Silveira; Kiouranis, 2022, p. 10), de modo a se ter uma compreensão mais ampla da área e de suas interações com o meio físico e social. Mais importante do que a realização de experimentos em laboratórios é a for- ma como esses experimentos são conduzidos junto aos alunos. Isto é, mesmo um UNIASSELVI 1 2 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 experimento simples feito em sala de aula e utilizando materiais do cotidiano em copos descartáveis pode ter resultados incríveis se a condução feita pelo docente responsável possibilitar aos estudantes um interesse verdadeiro pelo fenômeno demonstrado no experimento. Ensino de Física com experimentos de baixo custo Nessa obra, a autora Vivian Menezes apresenta uma série de experimentos de baixo custo como alternativa para a realiza- ção de experimentos nas aulas de Física. Utilizando materiais do cotidiano e com roteiros simples que permitem sua execu- ção pelos professores e alunos. Fim da descrição. I N DI CAÇÃO DE L IVRO Para tal, algumas ações são importantes. A primeira delas é que os experimen- tos nas aulas de Ciências da Natureza não sejam vistos pelos alunos como mera ilustração de uma teoria vista previamente em sala de aula. Obviamente alguns experimentos carecem de algum conhecimento teó- rico para que sua realização faça sentido, mas isso não é e nem deve ser uma regra. É sempre importante recordar e reforçar isso aos alunos: a maior parte das teorias científicas se originou da experimentação, e não o contrário, e que a experi- mentação é o que ancora a ciência na realidade. Afinal, mesmo que uma teoria seja bem estruturada ela precisa ser confrontada com o mundo real, e são os experi- mentos que fornecem evidências que podem corroborar ou refutar uma hipótese. Se voltarmos ao século XVIII, temos um cenário no qual não se sabia como explicar por que as coisas pegam fogo. Atribuía-se essa capacidade de combustão à liberação de uma substância chamada "flogisto" Por muitas décadas essa ideia foi aceita, já que ninguém até então havia conseguido provar o contrário. A partir dos experimentos realizados pelo francês Antoine Lavoisier (Figura 2), essa teoria foi derrubada (Hart-Davis, 2014). Experimentação é o que ancora a ciência na realidade 1 2 8 Por meio de experiências cuidadosamente planejadas, nas quais ele pesava diferentes substâncias antes e depois da combustão e em recipientes abertos e fechados, Lavoisier conseguiu demonstrar que a combustão não era a liberação do flogisto, mas sim a combinação com um gás que existia no ar, que mais tarde ganharia o nome de Oxigênio (Hart-Davis, 2014). Figura 2 – Pintura a óleo de Jacques-Louis David re- tratando Antoine-Laurent Lavoisier e sua esposa Ma- rie-Anne-Pierrette Paulze Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Da- vid_-_Portrait_of_Monsieur_Lavoisier_and_His_ Wife.jpg. Acesso em: 9 jun. 2125. Descrição da Imagem: a imagem retrata Antoine La- voisier e sua esposa em seu laboratório. Marie-Anne- -Pierrette está no centro da imagem, posicionada em pé ao lado de seu marido. Ela usa um longo vestido branco com laço azul na cintura. Seus cabelos são loi- ros e cacheados. Um braço está sobre os ombros de Lavoisier e o outro está apoiado na mesa. Lavoisier está sentado próximo a uma mesa coberta com um pano vermelho que se estende até o chão. Ele tem o cabelo branco e usa roupas e sapatos pretos. Em sua mão direita ele segura uma pena que utiliza para es- crever em papéis que estão sobre a mesa. Na mesa e no chão, próximo ao pé de Lavoisier, há equipamentos de vidro. Fim da descrição. A experimentação também pode impulsionar a descoberta de fenômenos comple- tamente novos. Isaac Newton, por exemplo, ao experimentar com prismas e a luz solar, decompôs a luz branca em seu espectro de cores, revelando a natureza da luz e lançando as bases da óptica. Não foi apenas uma teoria; foi a observação direta e a manipulação controlada que levaram a essa compreensão (Hart-Davis, 2014). Quando se pensa no ambiente escolar, por outro lado, esse processo se dá de uma maneira muito mais proximal do contexto dos alunos, por meio da “proble- matização de temas que sejam relevantes e que permitam a participação ativa dos estudantes” (Silveira; Kiouranis, 2022, p. 10). Isso significa dizer que a realização do experimento deixa de ser um momento desconexo da realidade, para se tornar parte de um processo de investigação ativa. UNIASSELVI 1 2 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 Segundo Silveira e Kiouranis(2022, p. 10), o ensino de Ciências da Natureza deve priorizar momentos nos quais os estudantes sejam convidados a “identificar problemas, problematizar a realidade e propor soluções que envolvam conheci- mentos científicos e tecnológicos, e, dessa forma, desenvolver sua capacidade de olhar criticamente para os acontecimentos e agir em seu cotidiano”. Percebam que o defendido aqui não é a realização de experimentos e a utili- zação do laboratório objetivando resolver problemas complexos tal qual foi feito por Lavoisier, mas fornecer aos estudantes ferramentas para compreenderem o processo de investigação científica e, principalmente, como utilizar seus conhe- cimentos para corroborar ou refutar hipóteses que possuam sobre situações de seu cotidiano, como a razão pela qual o leite derrama quando ferve ou por que a roupa seca no varal mesmo em dias frios. O ensino de Química por meio de oficinas temáticas Nesse livro, os autores Marcelo Silveira e Neide Kiouranis reú- nem seis oficinas temáticas pautadas em pressupostos teóri- cos e metodológicos voltados à problematização e ao ques- tionamento de situações cotidianas. Desse modo, as atividades propostas objetivam promover reflexões sobre a Química e suas relações com os conhecimentos de natureza científica, tecnológica, social, ambiental, cultural, econômica e política, que emergem no processo de investigação da realidade. I N DI CAÇÃO DE L IVRO Nesse contexto, outra ação de destaque nas atividades experimentais emerge: a importância do diálogo e do questionamento. As atividades experimentais no contexto escolar costumam ser realizadas em grupos, fomentando a colaboração, a divisão de tarefas, a discussão de ideias e a comunicação de resultados. Ao trabalhar em grupo, os alunos têm a oportunidade de discutir o fenômeno analisado, levantar e debater suas hipóteses – defendendo seus pontos de vista com base em evidências – colaborar na execução do procedimento, avaliar os dados e comparar conclusões, construindo conhecimento de forma coletiva. Nesse sentido, defende-se que a realização de atividades experimentais devem “romper com os ro- teiros rígidos que valorizam o produto da ciência” (Silveira; Kiouranis, 2022, p. 11). 1 1 1 Além de momentos que promovem o diálogo e o questionamento, as atividades experimentais possibilitam estabelecer relações com conhecimentos de outras áreas, por meio de abordagens interdisciplinares. Essas atividades também per- mitem aos estudantes compreender o importante papel que o "erro" possui no desenvolvimento da ciência. Ao contrário do que pode parecer, um "erro" ou um resultado inesperado no experimento pode fornecer ricos momentos de discussão e aprendizado. Muitas vezes, são justamente esses imprevistos que desafiam os alunos a investigar as causas dos desvios, a identificar possíveis falhas no procedimento ou na inter- pretação e a propor soluções. Aprender com o erro e buscar por respostas são lições valiosas que o ambiente laboratorial proporciona. A ciência não é um caminho linear; ela se beneficia da surpresa e da neces- sidade de explicar o inexplicado que um experimento pode revelar. A experi- mentação fomenta o pensamento crítico, a objetividade e a humildade diante da complexidade do universo. Estudante, para expandir seus conhecimentos no assunto abor- dado, gostaríamos de lhe indicar a aula que preparamos espe- cialmente para você. Acreditamos que essa aula complementa- rá e aprofundará ainda mais o seu entendimento do tema. E M FOCO UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 7 NOVOS DESAFIOS Dos primeiros alquimistas, em suas oficinas mal iluminadas, aos modernos com- plexos de pesquisa repletos de tecnologia, os laboratórios evoluíram imensamen- te. Mas sua essência permanece como locais em que a curiosidade humana se converte em conhecimento. A história dos laboratórios é intrínseca à história da experimentação, que se caracteriza como um processo metódico, movido pelo questionamento, testes e observações. É a experimentação que dá à ciência seu poder de explicar, prever e transformar o mundo. Se na transição entre os séculos XIX e XX, a experimentação tinha como enfoque a produção de medicamentos e vacinas para doenças que assolavam a população mundial, nas primeiras décadas do século XX, infelizmente, ela teve um grande papel nas grandes guerras mundiais (Jesus, 2022). O século XXI trouxe novos desafios à prática laboratorial, motiva- dos por fatores econômicos e políticos. E o avanço da tecnologia transformou a configuração dos laborató- rios de pesquisa em verdadeiras usinas de inovação. Aceleradores de partículas, lasers e células sola- res são experimentos que ocupam centenas de metros quadrados para serem executados e dispendem de um grande montante de recursos públicos e privados. Nesse cenário, espera-se do futuro profissional de Ciências da Natureza que deseja atuar na área de pesquisa que se mantenha atualizado sobre as novidades de sua área e se especialize cada vez mais. Ademais, com a revolução digital, os profissionais que atuam em labora- tórios se deparam com uma grande quantidade de dados, gerando a necessidade de computadores com sistemas cada vez mais avançados. Por isso, a área de Tecnologia e Inovação (TI) também tem recrutado profissio- nais das áreas de ciências da natureza para desenvolverem modos de automatizar experimentos e utilizar simuladores para prever variáveis e resultados, antes mesmo de realizar um experimento prático. Independentemente da forma e do objetivo de um laboratório, este é um ambiente no qual as ideias são testadas e o conhecimento é construído mediante observações e evidências, e a prática experimental é uma ferramenta essencial no estímulo à curiosidade e à investigação científica. Nesse cenário, espera-se do futuro profissional de Ciências da Natureza 1 1 2 1. A realização de atividades experimentais deve “romper com os roteiros rígidos que valori- zam o produto da ciência (Silveira; Kiouranis, 2022). De acordo com o texto base, qual é a principal transformação no papel da experimentação no processo de construção de conhecimentos pelos estudantes? a) A experimentação tornou-se uma ferramenta exclusiva para cientistas renomados. b) A experimentação serve apenas para ilustrar conceitos teóricos já ensinados. c) A experimentação passou a ser o elemento central e ativo na construção do conheci- mento pelos alunos. d) A experimentação é utilizada somente em laboratórios de pesquisa avançada. e) A experimentação é importante apenas para a popularização da ciência. 2. O ensino de Ciências da Natureza deve priorizar momentos nos quais os estudantes se- jam convidados a identificar problemas, problematizar a realidade e propor soluções que envolvam conhecimentos científicos e tecnológicos, e, dessa forma, desenvolver sua ca- pacidade de olhar criticamente para os acontecimentos e agir em seu cotidiano (Silveira; Kiouranis, 2022). Diante da situação do aluno que observa a formação de espuma de detergente e não sabe explicar o fenômeno, qual a abordagem pedagógica que o texto sugere como mais alinhada à construção de conhecimentos pelos estudantes? a) Ignorar a observação do aluno, pois o fenômeno não está diretamente ligado ao currículo. b) Propor uma atividade experimental simples para que os alunos levantem hipóteses e, após a observação, apresentar os conceitos. c) Explicar imediatamente o conceito físico-químico envolvido para satisfazer a curiosidade do aluno. d) Incentivar o aluno a pesquisar a resposta em livros e na internet antes de qualquer in- tervenção. e) Realizar um experimento complexo em laboratório, restrito aos alunos mais avançados. AUTOATIVIDADE 1 1 1 3. A realização de experimentos no laboratório pelos estudantes deve ser feita com atenção e cuidado (Jesus, 2022). Com relação ao papel do laboratório e as habilidades desenvolvidas por meio da experi- mentação, analise as afirmativas a seguir: I - O laboratório é essencialmente um local noqual os alunos apenas observam demons- trações para confirmar a teoria aprendida em sala. II - A manipulação de vidrarias e reagentes pelos próprios alunos contribui para o ensino da importância do controle de variáveis e da análise de resultados. III - A ciência, conforme aprendida no laboratório, baseia-se unicamente na intuição e na descoberta espontânea, sem a necessidade de procedimentos sistemáticos. IV - A vivência no laboratório estimula a capacidade dos estudantes de formular hipóteses e planejar experimentos para testá-las. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. AUTOATIVIDADE 1 1 1 REFERÊNCIAS HART-DAVIS, A. O livro da ciência. São Paulo: Globo Livros, 2014. JESUS, H. C. Almanaque show de química: um fantástico guia de experiências químicas. Vitória: UFES, 2022. LABORATÓRIO. In: Dicionário Michaelis de Língua Portuguesa. São Paulo: Melhoramentos, 2025. Disponível em: https://michaelis.uol.com.br/moderno-portugues/busca/portugues-bra- sileiro/laboratorio. Acesso em: 9 jun. 2025. SILVEIRA, M. P.; KIOURANIS, N. M. M. O ensino de química por meio de oficinas temáticas. São Paulo: Livraria da Física, 2022. 1 1 5 1 . Alternativa C . Com a popularização da ciência a experimentação passou a ser o elemento central na construção de conhecimentos científicos pelos estudantes. a) Incorreta. A experimentação não é exclusividade de cientistas renomados. b) Incorreta. A experimentação serve de base para a construção de novos conhecimentos e não para mera ilustração da teoria. d) Incorreta. Não é necessário um laboratório avançado para realizar experimentos. e) Incorreta. A experimentação vai muito além da divulgação científica. 2 . Alternativa B . As atividades experimentais em sala de aula possibilitam aos alunos levantar hipóteses sobre o fenômeno observado e construir, a partir deles, os conceitos científicos. a) Incorreta. As curiosidades dos alunos devem ser valorizadas. c) Incorreta. Ainda que explicar o conceito imediatamente seja uma possibilidade, tal abor- dagem não valoriza o processo de construção do conhecimento. d) Incorreta. Sem orientação, os alunos não saberiam o que pesquisar. e) Incorreta. Os conhecimentos científicos não necessariamente precisam de experimentos complexos. 3 . Alternativa B . As afirmativas II e IV são verdadeiras, visto que a vivência no laboratório possibilita aos alunos desenvolver habilidades relacionadas tanto à formulação de hipóteses quanto ao planeja- mento experimental, manuseio de equipamentos e análise de resultados. A afirmativa I está incorreta, pois em um laboratório escolar é essencial que os alunos par- ticipem do processo de realização do experimento. A afirmativa III está incorreta, pois o método experimental é sistemático e rigoroso. GABARITO 1 1 1 MINHAS ANOTAÇÕES 1 1 7 MINHAS METAS SIMULADORES E RECURSOS DIGITAIS Compreender o que é um Simulador. Entender o que é um Recurso Digital. Reconhecer a importância de recursos tridimensionais. Identificar as potencialidades dos recursos digitais para a educação. Investigar as potencialidades dos simuladores para a educação. Conhecer os desafios do uso de recursos digitais e simuladores. Explorar os desafios profissionais na era digital. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 8 1 1 8 INICIE SUA JORNADA Com a evolução da Ciência e da Tecnologia, a sociedade e as pessoas têm sofrido inúmeras mudanças, tanto em sua organização quanto na forma de pensar e agir. Em tal contexto, também a educação tem passado por mudanças significativas. Se há algumas décadas o cenário da sala de aula era constituído exclusivamente pelas carteiras dispostas em filas de frente a um quadro de giz, nos dias atuais a sala de aula ultrapassa o espaço físico da escola e pode ser acessada de qualquer lugar e a qualquer tempo. Você já parou para pensar como a forma de aprender mudou nos últimos anos? O aprendizado se tornou dinâmico e as formas de acessar informações e construir conhecimentos não ficam mais restritas aos livros didáticos. Com a popularização e o fácil acesso à internet, basta um clique para que uma enormi- dade de informações esteja disponível. Imagine, por exemplo, que durante uma aula sobre Moléculas Orgânicas, um aluno questione qual a diferença entre um aldeído e um álcool. Teoricamente, bastaria ao professor desenhar as duas estruturas de Lewis no quadro, mostrando as diferenças no grupo funcional. No entanto, uma maneira ainda melhor de contribuir para o entendimento e compreensão das diferenças entre esses dois tipos de moléculas é por meio do uso de recursos em três dimensões. Modelos táteis, balões, bolinhas de isopor, balas e bolas de gude têm sido, há muito tempo, utilizados como material para criar modelos em três dimensões de moléculas orgânicas, de maneira a possibilitar aos alunos visualizar estruturalmente uma molécula. No entanto, com a evolução da tecnologia, os modelos em três dimensões podem ser construídos digitalmente, possibilitando o acesso a estruturas moleculares muito mais próximas da realidade. Desse modo, o aprendizado se torna mais dinâmico e participativo, à medida que os estudantes podem manusear essas ferramentas, editar, criar novas moléculas e se questionar sobre suas formas e organização espacial. UNIASSELVI 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 É importante refletir que, ainda que os recursos digitais e os simuladores permitam a visualização de conceitos abstratos e contribuam para o aprendizado dos estudantes, eles não substituem a interação professor-aluno. Mesmo com as mudanças na forma de aprender, o papel do professor continua sendo o de mediador do conhecimento. VAMOS RECORDAR? Em tal contexto, é importante recordar que a utilização e manuseio de uma ferramenta de construção de modelos tridimensionais on-line precisa ser mediada pelo professor, tendo em vista que não é um brinquedo, mas um instrumento que pode contribuir para o aprendizado. O vídeo a seguir apresenta um pequeno tutorial de como utilizar uma das ferramentas mais simples de modelagem molecular tridimensional, o phET Colorado. DESENVOLVA SEU POTENCIAL Atualmente, a educação se encontra imersa em um contexto no qual as tecnolo- gias deixaram de ser um mero auxílio pedagógico para se tornarem um elemento central no processo de ensino-aprendizagem. Se antes as tecnologias eram inse- ridas ocasionalmente, como um evento isolado, em algumas salas de aula, aos poucos e continuamente elas foram sendo integradas ao currículo escolar, de Uma das formas de acesso a informações, disponíveis atual- mente, são as Inteligências Artificiais. Nesse podcast falamos do uso e desafios da utilização das Inteligências Artificiais na Edu- cação. PLAY N O CONHECIMENTO 1 1 1 modo a não apenas inovar as metodologias de ensino, como também o apren- dizado dos estudantes. DEFINIÇÃO DE SIMULADORES E RECURSOS DIGITAIS O uso de simuladores e recursos digitais nas aulas de Ciências da Natureza contri- bui para tornar o ensino mais interativo, visual e engajador, indo na contramão do ensino tradicional, focado na mera memorização e reprodução de informações. Além de tornar o ensino de ciências mais atraente, eles contribuem na compreensão de conceitos complexos e na superação de limitações de infraestrutura de escolas. Simuladores PhET como estratégia de enseñanza de las ciencias naturales Nesse livro, a autora Silvia Paz ressalta a importância da plata- forma PhET Colorado para a realização de simulações nas aulas de Ciências da Natureza. A partir de exemplos práticos e de sua experiência com a utilização da plataforma junto a uma turma do quarto ano do ensino fundamental, ela demonstra o potencial dessa ferramenta para auxiliar o processo de ensino-aprendiza- gem de conceitos abstratos das Ciências da Natureza. I N DI CAÇÃO DE L IVRO Para o cenário educacional, a definição de "simuladores" e "recursos digitais" pode ser melhorcompreendida por meio de suas características operacionais e como contribuem para o processo de ensino-aprendizagem. Os Recursos Digitais englobam materiais e ferramentas que apoiam o processo educacional. Isso inclui desde documentos estáticos, como PDFs e imagens, a vídeos e hipertextos, esten- dendo-se a aplicações interativas e jogos. Esses materiais podem ser apresentados em formatos variados como HTML5, Java, Python, e aplicações 3D. Os Simuladores são softwares ou plataformas projetados para representar situações, fenômenos ou experimentos reais por meio de modelos matemáticos e interfaces gráficas interativas. As simulações permitem a reprodução de sistemas e a aplicação de variáveis para observar resultados, o que facilita a compreensão de UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 conceitos complexos e abstratos. Um exemplo proeminente é a plataforma PhET Colorado (Physics Education Technology), amplamente reconhecida e utilizada em física, química e biologia, por oferecer recursos digitais e simuladores que se mos- tram ferramentas práticas e alinhadas com a realidade dos fenômenos estudados. A presença e uso dos recursos digitais no ensino das Ciências da Natureza tem o potencial de oferecer inúmeros benefícios pedagógicos, que podem con- tribuir não só para o processo de ensino como de aprendizagem. Além disso, a utilização dessas tecnologias cria um ambiente de aprendizado mais favorável e dinâmico, pois os alunos demonstram um interesse crescente e um fascínio natural pelos recursos tecnológicos (Silva, 2014; Alves et al., 2024). POTENCIALIDADES DOS USOS DE SIMULADORES E RECURSOS DIGITAIS São diversas as potencialidades da utilização de simuladores e recursos digi- tais para o ensino das ciências da natureza, tais como: ensino personalizado; incentivo à autonomia do aluno; abordagem multimodal; visualização de con- ceitos abstratos; superação da ausência de laboratórios tradicionais; realização de experimentos complexos ou perigosos com segurança; desenvolvimento de habilidades e competências. A seguir serão detalhadas cada uma dessas potencialidades mencionadas: • Ensino personalizado e incentivo à autonomia do aluno: o uso de si- muladores e recursos digitais possibilitam aos estudantes progredir em seu próprio ritmo, revisando conteúdos conforme necessário e explorando dife- rentes abordagens. A interatividade presente nessas ferramentas, combinam o feedback imediato a uma maior autonomia na realização das tarefas (Silva, 2014; Martins, 2022). Tecnologias como a Analítica de Dados (Analytics Technology) e a Inteligência Artificial (IA), podem adaptar o conteúdo e os exercícios com base no desempenho individual de cada aluno. Isso se traduz em sugestões personalizadas, ajuste da dificuldade das tarefas e feedback instantâneo, fatores cruciais para preencher lacunas no conhecimento de cada estudante e otimizar a aprendizagem individualizada. 1 1 2 • Abordagem multimodal e visualização de conceitos abstratos: si- muladores, em geral, empregam recursos multimodais ou semióticos, como o uso estratégico de cores, formas geométricas e movimento, para direcionar a atenção do estudante a detalhes específicos dos conteúdos, contribuindo para o desenvolvimento de novas formas de aprender. Essas simulações proporcionam visualizar e interagir com fenômenos biológi- cos, físicos e químicos abstratos de difícil compreensão apenas na teoria (Mendes; Santana; Pessoa Júnior, 2015; Gregório; Oliveira; Matos, 2016). • Superação da ausência de laboratórios tradicionais: em muitas esco- las, a carência de laboratórios é uma realidade. Em outras, há laboratórios, mas estes não estão em condições de uso. Em tal contexto, o uso de simuladores se mostra uma alternativa viável e acessível (Mendes; Santana; Júnior, 2015). Embora os simuladores não substituam os laboratórios físicos e nem sejam capazes de desenvolver as mesmas habilidades, eles são importantes para os alunos visualizarem os experimentos, analisar variáveis e dados (Figura 1). Além disso, possibilita que estudantes de diversos contextos socioeconômicos possam ter acesso a experiências práticas e interativas que, de outra forma, seriam privilégio de institui- ções mais bem equipadas. nesse sentido, a tecnologia emerge como uma força poderosa na redução das desigualdades educacionais no acesso à experimentação científica, tornando-a mais inclusiva (Silva, 2014). A.I. – Inteligência Artificial Esse filme, do diretor Steven Spielberg, foi considerado revolu- cionário e a frente do seu tempo ao imaginar como será a vida na Terra na metade do século XXI, e por ser um dos primeiros filmes a imaginar robôs controlados por Inteligência Artificial. Apesar de ter estrelado nos cinemas em 2001, é um filme con- siderado atual, visto a emergência das inteligências artificiais nos últimos cinco anos. I N DI CAÇÃO DE FILME UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 • Realização de experimentos complexos com segurança: o uso de si- muladores permite a prática experimental em um ambiente seguro, eli- minando riscos de acidentes ou desperdício de materiais, o que é de suma importância em áreas como medicina e engenharia, nas quais a experimen- tação real pode ser perigosa ou excessivamente custosa. Ademais, também é possível realizar experimentos cujos reagentes são perigosos ou possuem algum risco biológico, assegurando o aprendizado do conceito sem com- prometer a segurança dos estudantes (Gregório; Oliveira; Matos, 2016). • Desenvolvimento de habilidades e competências: a utilização de re- cursos digitais e simuladores contribuem na promoção de capacidades de pensamento crítico, no desenvolvimento da criatividade, do trabalho em grupo e na resolução de problemas. Recursos digitais e tecnológicos, como a robótica, contribuem para o desenvolvimento do pensamento Figura 1 – Laboratório Virtual CloudLabs Fonte: imagem gerada por ChatGPT em 21 jun. 2125. Descrição da Imagem: a imagem apresenta uma menina, estudante, que segura um tablet com as duas mãos en- quanto observa, atenta a tela. Ela tem pele morena, cabelos cacheados e usa uma camiseta polo verde. A estudante está em uma sala de aula bem iluminada e no fundo há uma planta, uma parede clara e um quadro negro. O tablet exibe com destaque uma simulação de laboratório virtual, que ocupa toda a tela do dispositivo. Nessa tela, é possível visualizar uma bancada branca, que possui do lado esquerdo uma cuba de pia e uma torneira prateadas. No centro da bancada há vidrarias (dois béqueres, um erlenmeyer, um balão volumétrico e três provetas graduadas de diferentes volumetrias). E acima dessas vidrarias, numa estante, há oito frascos de vidro contendo diferentes materiais e com diferentes volumetrias. Do lado esquerdo da tela, enfileirados na vertical, há botões de ação para manusear os objetos na tela e controlar as quantidades. Fim da descrição. 1 1 1 computacional e de habilidades práticas consideradas importantes para a sociedade atual (Silva, 2014; Bezerra et al., 2024). O uso de simuladores e recursos digitais exerce um impacto profundo tanto na motivação dos estudantes quanto na sua capacidade de compreender conceitos científi- cos complexos. Dentre esses impactos, se destacam o combate à desmo- tivação e o aumento do interesse; a transformação do aluno em sujeito ativo; a facilitação da compreensão de fenômenos complexos; e a con- textualização e simplificação de conceitos, como será detalhado a seguir. COMBATE À DESMOTIVAÇÃO E AUMENTO DO INTERESSE O uso dos recursos digitais e dos simuladores têm ajudado os professores no combate ao desinteresse dos alunos pelas disciplinas de ciências da natureza, principalmente, quando se vai abordar um conceito complexo ou abstrato. TRANSFORMAÇÃO DO ALUNO EM SUJEITO ATIVO Ao utilizar simuladores, os alunos têm uma tendência maior a fazer questionamentos e participar ativamente das atividades conduzidas utilizando essas ferramentas. FACILITAÇÃO DA COMPREENSÃO DE FENÔMENOSCOMPLEXOS Os recursos digitais e os simuladores contribuem para que conceitos complexos ou até mesmo difíceis de explicar sejam ilustrados de maneira visual e interativa. CONTEXTUALIZAÇÃO E SIMPLIFICAÇÃO Os recursos digitais e os simuladores contribuem para a contextualização e simplifica- ção dos conceitos científicos abstratos, que na educação tradicional se resumem ape- nas a fórmulas e cálculos. Os simuladores são representações da realidade. Portanto, nunca devem substi- tuir a experimentação real, pois cada um desempenha funções distintas e com- plementares no processo de aprendizado. Embora facilitem a visualização de conceitos abstratos, eles são representações da realidade e não a realidade em si. UNIASSELVI 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 Isso implica que a verdadeira compreensão científica exige a integração da experiência simulada com a experiência empírica direta, permitindo aos alu- nos distinguir o modelo da realidade e apreciar as nuances, complexidades e imprevisibilidades do mundo físico (Mendes; Santana; Pessoa Júnior, 2015). A dependência exclusiva de simuladores pode levar a uma compreensão superfi- cial ou idealizada, desprovida da riqueza da observação real, o que é vital para o desenvolvimento completo do pensamento científico. EXEMPLOS DE SIMULADORES E RECURSOS DIGITAIS Com a popularização dos smartphones, inúmeros aplicativos foram criados para contribuir no aprendizado de conceitos de Ciências da Natureza e possibilitar o acesso ao conhecimento de forma lúdica e facilitada. De modo semelhante, também há sites, softwares e outros recursos digitais com a mesma finalidade. A Casa das Ciências, por exemplo, é um site que disponibiliza mais de 2000 recursos educativos digitais, dentre animações interativas, aplicações 3D, jogos, hipertextos e ferramentas de modelagem como Geogebra e Modellus, apresen- tados em diversos formatos, como HTML5, Java, Python e executáveis. Essa amplitude de opções permite aos educadores selecionar as ferramentas mais adequadas para cada objetivo de aprendizagem e estilo de estudante. A plataforma PhET Colorado (Physics Education Technology), criada em 2002 na Universidade de Colorado, e ganhador do Prêmio Carl Wieman, é um site validado por inúmeras universidades prestigiadas de todo o mundo, por sua vasta gama de recursos digitais e simulações para as áreas de Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química) e Matemática. Outros recursos digitais populares são os aplicativos e sites de Realidade Vir- tual e Realidade Aumentada; as ferramentas interativas como o Google Earth, Stellarium e quadros interativos; os jogos educacionais e de gamificação; e as plataformas colaborativas on-line, como o Padlet. 1 1 1 Inúmeros estudos de caso têm demonstrado, na prática, que a utilização de re- cursos digitais e simuladores contribuem significativamente para o aprendizado de ciências. Zara (2011) utilizou o PhET para o estudo das propriedades físicas de associações de capacitores submetidos a tensões elétricas. O autor trabalhou o conteúdo com dois grupos de estudantes, sendo que um deles utilizou o PhET e o outro apenas aprendeu pelo método tradicional de ensino. Ainda que os dois grupos tenham aprendido de forma satisfatória, o grupo que utilizou as simula- ções compreendeu melhor o funcionamento dos sistemas elétricos. Mendes, Santana e Pessoa Júnior (2015) exploraram o uso do software PhET - Balancing-chemical-equations como ferramenta para o ensino de balanceamento de reações químicas. Em uma turma, utilizaram o software, e em outra, realizaram apenas uma aula expositiva tradicional sobre o conteúdo. Ao comparar o desenvol- vimento das turmas, a primeira teve melhores resultados do que a segunda, conse- guindo compreender os significados dos coeficientes e subscritos encontrados nas fórmulas químicas, o que demonstrou a eficácia desse recurso digital. Gregório, Oliveira e Matos (2016) aplicaram a simulação PhET Expressão Genética - Fundamentos a um grupo de setenta e sete estudantes do 1º ano do ensino médio, no qual observaram uma participação ativa e expressiva dos alunos nas aulas de Biologia. Os autores concluíram que essas simulações são úteis para trabalhar com conteúdos abstratos, auxiliando em um processo de ensino-apren- dizagem mais dinâmico. Mesck e Mattia (2013) realizaram um trabalho integrado utilizando a simu- lação Comer & Exercitar-se com as disciplinas de matemática, educação física, VOCÊ SABE RESPONDER? Você conhece algum aplicativo, site, ferramenta de simulação ou algum recurso digital? UNIASSELVI 1 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 ciências, português e artes visuais. Eles destacaram as potencialidades da simula- ção, como a inicialização rápida, acessibilidade em português, projeção adequada de consumo calórico e risco cardíaco, informações sobre proteínas, carboidratos e gorduras, estímulo à alimentação saudável e atividade física, e o despertar do interesse para o sistema de conversão de medidas. Esses exemplos práticos evidenciam que as simulações interativas, particu- larmente as da plataforma PhET, são ferramentas didáticas eficazes para superar dificuldades na explicação de assuntos abstratos, despertar o interesse dos estu- dantes e promover uma aprendizagem mais dinâmica e engajadora. DESAFIOS E LIMITAÇÕES DO USO DE RECURSOS DIGITAIS E SIMULADORES Para uma implementação eficaz nas aulas de Ciências da Natureza, existem tam- bém desafios e limitações a serem superados, dentre os quais destacam-se: a infraestrutura tecnológica; a formação e capacitação de professores; as funcio- nalidades do simulador; a cultura escolar e as dificuldades dos alunos. Um dos obstáculos mais significativos é a infraestrutura tecnológica inadequada. Muitas escolas carecem de acesso suficiente a equipamentos, como computado- res e laptops, e de conectividade à internet de alta velocidade e confiável, especial- mente em áreas e para estudantes de populações vulneráveis. A incompatibilidade de dispositivos também pode prejudicar a implementação eficaz de ferramentas digitais em sala de aula, causando interrupções e dificuldades (Martins, 2022). Figura 2 – Sala de informática em uma escola pública Descrição da Imagem: temos a imagem de uma sala de informática. A sala tem paredes claras e mesas bege em estilo de bancada, com três computadores em cada uma. Em frente às telas ligadas aos computadores há alunos sentados em cadeiras pretas. Ao fundo da foto, posi- cionada em pé e de frente para os alu- nos, está a professora. Fim da descrição. 1 1 8 A falta de formação inicial e continuada para os professores é um desafio recorrente. Muitos educadores não receberam a preparação adequada para uti- lizar as Tecnologias de Informação e Comunicação (TICs) de forma eficaz no ensino de ciências, e a rápida evolução tecnológica dificulta que acompanhem as inovações (Mendes; Santana; Pessoa Júnior, 2015; Alves et al., 2024). Além da proficiência técnica, há uma resistência à mudança por parte de alguns professores, que podem temer perder a autonomia em sala de aula ou sentir que os alunos dominam mais a tecnologia do que eles. A preparação de aulas que integram efetivamente as tecnologias digitais também exige um tempo considerável dos professores, que muitas vezes já estão sobrecarregados com tarefas burocráticas (Silva, 2014). As próprias características dos simuladores podem apresentar limitações. Alguns podem ter um design instrucional não intuitivo, tornando a navegação e a interação menos fluidas. A disponibilidade de simuladores apenas em outros idiomas (como inglês, espanhol e italiano para o IrYdium) pode ser um fator limitante e excludente para estudantes que não dominam essas línguas. O uso de certos softwares e simuladores exige que tanto educadores quanto alunos possuam conhecimentos intermediários de informática, o que pode ser uma barreira (Mendes; Santana; Pessoa Júnior, 2015; Gregório; Oliveira; Matos, 2016). Além disso, a falta de recursosde acessibilidade e a impossibilidade de customizar o ambiente virtual podem restringir a inclusão e a adaptação às ne- cessidades específicas de cada aula ou aluno. UNIASSELVI 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 8 A implementação bem-sucedida de simuladores e recursos digitais requer um planejamento adequado e o apoio da instituição de ensino. A cultura escolar dominante, que, muitas vezes, é tradicional e segmentada por disciplinas, pode dificultar a integração das tecnologias digitais, exigindo uma reestruturação da proposta pedagógica como um todo (Silva, 2014; Correia, 2022). Alguns alunos podem apresentar dificuldades básicas no manuseio do com- putador, necessitando de explicações prévias e acompanhamento constante du- rante as atividades propostas com simuladores. Há também a preocupação de que os alunos possam se distrair com a tecnologia para fins não pedagógicos, como jogos ou mídias sociais, o que pode reduzir a concentração durante as aulas. Além disso, mesmo com o uso de simuladores, os alunos podem continuar enfrentando dificuldades na aprendizagem e de compreensão dos conceitos teó- ricos, exigindo que o professor reforce constantemente o conteúdo durante as simulações. Esses desafios não são isolados, mas sim interconectados, formando uma complexa teia de fatores que afetam a implementação. Por exemplo, uma infraestrutura deficiente pode exacerbar as dificuldades na formação de professores, e a falta de capacitação docente pode limitar o apro- veitamento das funcionalidades dos simuladores. Superar esses obstáculos exige uma abordagem holística, que considere todos os elementos envolvidos no pro- cesso educacional. Gostou do que discutimos até aqui? Temos mais para conversar com você a respeito deste tema. Vamos lá? E M FOCO 1 5 1 NOVOS DESAFIOS O uso de simuladores e recursos digitais no ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias representa uma transformação na educação. Essas ferramentas não são meros complementos, mas elementos catalisadores que redefinem a dinâmica de aprendizado, promovendo engajamento. A capacidade de personalizar o ensino, oferecer experiências multimodais e visualizar conceitos abstratos de forma tangí- vel tem um impacto direto e positivo na motivação e na compreensão dos alunos. Além disso, os simuladores desempenham um papel crucial na democratização do acesso à experimentação científica, superando as limitações de infraestrutura de laboratórios físicos e proporcionando um ambiente seguro para a prática de conceitos complexos. Contudo, a plena realização desse potencial é condicionada pela superação de desafios significativos. A infraestrutura tecnológica inadequada, a carência de formação continuada para os professores, as limitações inerentes a algumas funcionalidades dos próprios simuladores e os desafios institucionais e pedagógicos representam barreiras que exigem atenção e investimento. A integração eficaz das tecnologias digitais não se resume à sua mera implementação; ela demanda uma reconfiguração profunda do papel do professor, que deve atuar como mediador, e do próprio aluno, que se torna protagonista ativo de sua jornada de conhecimento. As tendências futuras, como a Inteligência Artifi- cial, a Realidade Virtual e Aumentada, prometem levar a educação científica a um patamar ainda mais elevado, com ambientes de aprendizagem hiperconectados, adaptativos e imersivos. Para maximizar os benefícios dessas inovações e preparar os alunos para os desafios do século XXI, é imperativo que as políticas educacionais invistam em infraestrutura robusta, programas de desenvolvimento profissional contínuo para educadores e na promoção de metodologias pedagógicas que integrem cri- ticamente essas tecnologias. O objetivo final não é apenas a adoção tecnológica, mas uma profunda e contínua transformação pedagógica que coloque o aluno no centro de um processo de aprendizagem ativo, significativo e relevante para o mundo em constante mudança. Representam barreiras que exigem atenção e investimento UNIASSELVI 1 5 1 1. A adoção de ferramentas tecnológicas, como softwares de simulação, permite que os alunos direcionem sua atenção para os conteúdos programáticos, compreendendo mais efetivamente os problemas propostos em sala de aula, bem como ampliando a percepção para a realidade que as cerca, propondo soluções relevantes (Martins, 2022). Com base nas definições apresentadas no texto, qual a principal distinção entre "Recursos Digitais" e "Simuladores" no ensino de Ciências da Natureza? a) Recursos Digitais são exclusivamente documentos estáticos como PDFs e imagens, enquanto Simuladores são apenas vídeos e hipertextos. b) Recursos Digitais englobam uma vasta gama de materiais e ferramentas de apoio ao processo educacional, enquanto Simuladores são softwares projetados para mimetizar situações, fenômenos ou experimentos reais por meio de modelos matemáticos e in- terfaces gráficas interativas. c) Simuladores são utilizados apenas para tornar o ensino mais atraente, e Recursos Digitais servem apenas para superar limitações de infraestrutura. d) Ambos os termos se referem à mesma categoria de ferramentas, sem qualquer distinção funcional ou de formato. e) Recursos Digitais são plataformas como o PhET Colorado, e Simuladores são apenas aplicações 3D e jogos. 2. Quando o simulador é aplicado a um fenômeno específico pode-se mostrar o fenômeno de forma idealizada e com grande riqueza de detalhes, o que dificilmente aconteceria em uma aula sem esse recurso (Correia, 2022). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - O principal objetivo dos simuladores é eliminar completamente a necessidade de qual- quer tipo de observação real. PORQUE II - O aprendizado pode ser efetivo mesmo sendo exclusivamente virtual. AUTOATIVIDADE 1 5 2 A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. 3. A inserção das TICs nos ambientes escolares tornou-se um desafio para muitos profes- sores do século XXI. Da mesma maneira que para uns é fácil utilizá-las em suas práticas, para outros é um obstáculo (Silva, 2014). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - A implementação eficaz de simuladores e recursos digitais nas aulas de Ciências da Natureza enfrenta desafios significativos. PORQUE II - Muitas escolas carecem de infraestrutura tecnológica adequada, como acesso sufi- ciente a equipamentos e internet de alta velocidade, e há uma falta de formação e capacitação contínua para os professores no uso dessas tecnologias. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. AUTOATIVIDADE 1 5 1 REFERÊNCIAS ALVES, E. S. et al. O uso de simuladores como ferramenta para o ensino de física. In: Congres- so Nacional de Pesquisas e Práticas em Educação (CONPEPE). v. 2, n. 1, p. 1-6, 2024. Anais […], Belém, PA: CONPEPE, 25 a 27 abr. 2024. Disponível em: https://revistas.ceeinter.com.br/anais- conpepe/article/view/1446. Acesso em: 1 jul. 2025. BEZERRA, E. T. et al. O impacto das tecnologias emergentes na educação: transformações e desa- fios na era digital. Revista Ibero-Americana de Humanidades – Ciências e Educação, São Paulo, v. 10, n. 7, jul. 2024. 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As alternativas a), c), d) e e) estão incorretas, pois os simuladores não contemplam vídeos e hipertextos, nem são usados apenas com o intuito de tornar o ensino mais atraente. Eles são categorias de tecnologias diferentes, sendo que aplicações e jogos são recursos digitais e o PhET é um simulador. 2. Alternativa E. As asserções I e II são falsas, visto que os simuladores não eliminam a necessidade de ex- perimentos reais, porque nenhuma simulação substitui o aprendizado feito em laboratório. Eles são apenas ilustrações da realidade. 3. Alternativa A. As asserções I e II são verdadeiras, visto que dentre os desafios da implementação de recur- sos digitais e simuladores estão as questões de infraestrutura das escolas, falta de acesso a equipamentos e falta de formação adequada para os professores quanto à utilização desses recursos. GABARITO 1 5 5 MINHAS ANOTAÇÕES 1 5 1 MINHAS ANOTAÇÕES 1 5 7 MINHAS METAS PRODUÇÃO CIENTÍFICA – COMPARTILHANDO SABERES Dimensionar a produção científica realizada pelas áreas de Ciências da Natureza. Compreender a importância do compartilhamento de saberes. Reconhecer o papel dos Canais de Divulgação Científica. Entender como as mídias digitais contribuem para a disseminação de informações. Assimilar o significado de Pensamento Crítico. Utilizar capacidades de Pensamento Crítico para avaliar informações. Investigar os desafios profissionais relacionados à divulgação do conhecimento científico. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 9 1 5 8 INICIE SUA JORNADA As Ciências da Natureza (Biologia, Física e Química) são responsáveis por um número crescente de "descobertas" científicas, que constituem a base do que sabemos sobre o nosso mundo e o universo. O conhecimento produzido pelos cientistas é socializado entre seus pares por meio de parcerias e publicações em periódicos especializados. Somente depois é "traduzido" para a população leiga, numa linguagem acessível, sem o rebuscamento de termos técnico-científicos. Imagine que na escola em que você leciona, um grupo de alunos criou um Clube de Ciências com a intenção de aprender mais sobre as Ciências da Na- tureza, realizar experiências e participar de feiras científicas. Com o passar dos semestres, surgiu o interesse de outros professores e alunos em saber o que estava sendo feito nesse Clube de Ciências. VOCÊ SABE RESPONDER? Como vocês fariam para tornar acessível aos colegas o conhecimento produzido pelo grupo? Inicialmente, no contexto de um Clube de Ciências é preciso compreender que as percepções sobre os experimentos realizados terão um significado diferente dos membros do grupo para aqueles alunos e professores que não fazem parte desse grupo e, portanto, desconhecem os procedimentos experimentais. Por essa razão, é importante que o meio pelo qual as informações sobre as realizações do Clube de Ciências possibilite aos alunos participantes comparti- lhar seus resultados de um modo que seja compreensível para seus receptores. Nesse sentido, é interessante experimentar formatos e estudar a viabilidade de cada um na realidade da escola. Seja por meio de um jornalzinho da escola, um canal de vídeos ou um blog escolar, a linguagem utilizada precisa ser adequada à faixa etária a que se destina e, ao mesmo tempo, trazer informações fiéis ao que foi produzido no contexto do grupo. UNIASSELVI 1 5 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 Nesse sentido, vale refletir sobre o papel que uma linguagem acessível e adaptada à realidade escolar tem para a compreensão da Ciência. Afinal, o grupo não precisa escrever detalhadamente o procedimento experimental que realizou, com informações numéricas e unidades de medidas, para que os colegas com- preendam seus resultados. Basta que eles narrem o processo e deem ênfase aos resultados obtidos e a importância deles, dentro dos objetivos que eles tinham com aquele experimento. VAMOS RECORDAR? Em um contexto de produção acelerada de informações, é importante recordar como os canais de divulgação científica possibilitam a aproximação entre a produção científica e a comunidade. O vídeo a seguir mostra como é realizada essa aproximação. DESENVOLVA SEU POTENCIAL A base do nosso entendimento sobre o universo advém das Ciências da Natu- reza (Biologia, Física e Química). Ao investigar os fenômenos da natureza e as leis que regem o universo, essa área acumula um volume de conhecimento que cresce cada vez mais. Ao mesmo tempo que as pesquisas em Ciências da Natureza Dentro da necessidade de compartilhar os saberes produzidos pela Ciência, surgem os Canais de Divulgação Científica. Neste podcast, discutiremos o papel dos Canais de Divulgação Cientí- fica para as Ciências da Natureza. PLAY N O CONHECIMENTO 1 1 1 respondem perguntas fundamentais sobre a vida na Terra, elas impulsionam a inovação tecnológica. E a evolução da tecnologia, por sua vez, impulsionou o crescimento da Ciência no último século de tal modo que a produção científica mundial alcançou um volume expressivo. Essa produção é vasta e globalmente distribuída, envolvendo milhares de laboratórios e instituições de pesquisa, resultando em uma escala impressionante de milhões de artigos científicos sendo publicados a cada ano. Segundo indica- dores de Ciência e EngenhariaNomes importan- tes como o físico e cosmólogo Stephen Hawking, portador de Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA); o físico brasileiro Éder Pires de Camargo, cego desde os 9 anos de idade; ou a bióloga Marina Silveira Bonacazata Santos, portadora de paralisia cerebral desde o nascimento, são exemplos de cientistas referências em suas áreas e que nos mostram que, independentemente de gênero, raça, religião, ou se possui algum tipo de deficiência, todos somos capazes de fazer ciência. INTERDISCIPLINARIDADE ENTRE BIOLOGIA, FÍSICA E QUÍMICA Até esse momento, vimos que a Ciência é uma construção humana que nasceu da necessidade dos seres humanos em encontrar respostas a perguntas funda- mentais como: onde estamos? Do que tudo é feito?, dentre outras. E que com a evolução da Ciência e a criação do método científico, a Ciência foi subdividida em Ciências Humanas e Ciências da Natureza. Na educação básica a grade curricular é composta por várias disciplinas esco- lares: Matemática, Português, Ciências, História, Geografia, Filosofia, Química, Física, Biologia, Educação Física, Artes, dentre outras. Se a Ciência é subdividida em Ciências Humanas e Ciências da Natureza, por que há tantas disciplinas escolares nas escolas? 1 1 O ensino multidisciplinar, ou seja, dividido em várias disciplinas escolares é o predominante nos sistemas educacionais de todo o mundo. Entretanto, nas últi- mas décadas é crescente a necessidade de que os professores construam práticas de ensino com abordagens interdisciplinares e até mesmo transdisciplinares. Antes de continuarmos essa discussão, é importante compreender o que signifi- cam os termos multidisciplinaridade, interdisciplinaridade e transdisciplinaridade. MULTIDISCIPLINARIDADE É a organização curricular do conhecimento em várias disciplinas que trabalham em con- junto, mas de forma independente. Cada disciplina trabalha de forma independente, e pode abordar um tema comum sob sua própria perspectiva, sem necessariamente inte- grar seus métodos ou teorias. Por exemplo: o tema Energia pode ser estudado na Biologia (Energia Celular, ATP), Física (Energia Cinética, Potencial, Mecânica, Elétrica) e Química (Potencial Eletroquímico, Cinética Química, Energia de Ativação), mas de forma indepen- dente, sem que se faça correlação entre o significado do termo em cada disciplina. INTERDISCIPLINARIDADE Nessa forma de organização curricular, as disciplinas escolares continuam a ser tra- balhadas de forma separada, respeitando suas especificidades, mas há o diálogo e a integração entre elas para que se crie uma abordagem mais coesa e holística. Em uma abordagem interdisciplinar, há uma troca de métodos, teorias e conceitos entre as disci- plinas, promovendo uma compreensão mais profunda e integrada de um tema em es- tudo. Por exemplo, o tema Água pode ser trabalhado por todas as disciplinas, de modo que cada uma possa dar sua contribuição sobre como interpretar o objeto em estudo. TRANSDISCIPLINARIDADE Uma abordagem de ensino transdisciplinar vai muito além da interdisciplinaridade, à medida que se busca uma síntese de ideias entre as diferentes disciplinas. A ideia é que os Temas transpassem por todas as áreas, de modo que um tema dite os conteúdos a serem estudados, ao invés de serem estudados como exemplos de contextualiza- ção dentro das disciplinas. A transdisciplinaridade transcende os limites disciplinares tradicionais, criando marcos teóricos e metodológicos que não pertencem a nenhu- ma disciplina específica. A transdisciplinaridade busca uma compreensão mais ampla e complexa da realidade, considerando a totalidade e a interconexão dos fenômenos. UNIASSELVI 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 A multidisciplinaridade, ou seja, a compartimentalização do conhecimento em diferentes disciplinas escolares, nasceu com a intenção de tornar o aprendizado mais simples. Desde os cálculos de quantas horas por semana devem ser dedicadas ao estudo de cada disciplina escolar e a ordem em que os conteúdos seriam apren- didos, foi feito com a intencionalidade de proporcionar aos estudantes um apren- dizado gradual e adequado a sua faixa etária e a seu amadurecimento cognitivo. O problema de um currículo multidisciplinar emerge décadas depois de sua criação, quando pesquisadores de educação perceberam que essa forma de or- ganização curricular fragmenta o conhecimento, de modo que os estudantes não conseguem relacionar o que é aprendido na escola com sua vida cotidiana. Mesmo quando educadores de diferentes disciplinas tentavam uma articulação entre elas, por meio da aproximação de temas em comum, estes temas eram tra- tados separadamente em cada disciplina, sob sua própria ótica. E os conteúdos aprendidos continuavam não tendo significado concreto para os discentes. Frente a esse contexto, a interdisciplinaridade surge como opção à multi- disciplinaridade, no sentido de manter a autonomia das disciplinas, permitindo que sejam trabalhadas separadamente, mas permitindo o diálogo entre elas. O objetivo da educação passa a ser a integração teoria e prática e a formação integral do indivíduo. A ideia nessa perspectiva da interdisciplinaridade é formar pessoas que sai- bam analisar criticamente situações, ou seja, que sejam capazes de fazer a arti- culação do que aprenderam em sala de aula em diferentes disciplinas escolares com situações do seu dia a dia, sabendo selecionar os conhecimentos que melhor o ajudarão a compreender uma situação real. Imagine a seguinte situação: um grupo de professores de um colégio ao perceberem que nas ementas de suas disciplinas, em algum momento, o tema Água surgia (ainda que como exemplo de algum conceito), decidiram propor uma prática interdisciplinar, de modo que o tema Água fosse trabalhado por todas as disciplinas ao mesmo tempo. Desse modo, ficou decidido que cada educador trabalharia a temática sob a perspectiva de sua disciplina e, ao final, os alunos apresentariam um único trabalho sobre o tema Água, que seria avaliado por todos os professores, de modo que se identificasse se os alunos conseguiam correlacionar os conteúdos de cada disciplina para responder à questão "Qual a importância da água para a sociedade?". 1 8 Observe pelo exemplo dado, que ao contrário de uma prática multidisciplinar, em uma abordagem interdisciplinar o tema é identificado e as ações a serem exe- cutadas, da prática à avaliação de aprendizagem, são decididas em conjunto pelo grupo de professores. A intenção, nesse sentido, não é a de que o aluno apenas saiba que o tema Água está presente na disciplina de Biologia, Física, Química, História, Literatura, Matemática etc. e sim, que esse aluno seja capaz de selecionar os conhecimentos aprendidos em cada uma dessas disciplinas para interpretar o tema e construir argumentos ao ser questionado sobre ele. Quando se trata das Ciências da Natureza, Biologia, Física e Química possuem diversos temas em comum que se encontram na necessidade de conhecimentos de ambas as disciplinas para compreender e analisar determinados fenômenos. Por exemplo: • Ao se trabalhar o tema sangue, numa aula de Biologia, além dos conteú- dos comuns de Biologia, pode-se utilizar de conhecimentos de Química para abordar a composição química do sangue, do plasma sanguíneo e das organelas; e de Física, ao falar sobre a mecânica dos fluídos e o con- ceito de capilaridade (que explica a movimentação da corrente sanguínea no corpo). • Em uma aula de Física sobre Fontes de Energia Elétrica, um professor de física, ao falar sobre Hidrelétricas, pode explorar a interdisciplinaridade com a Biologia e a Química, ao trazer para a discussão temas como com- posição química da água; conceito de condutibilidade elétrica na água; danos ambientais da construção de barragens em rios e por que ela é considerada uma forma de "energia limpa". • Em uma aula de Química, uma professora ao ministrar uma aula de Quí- mica Orgânica sobre Proteínas pode abordar, de forma interdisciplinar, as Interações Biológicasdos Estados Unidos, somente em 2020 a produção de artigos científicos foi de 2,9 milhões em todo o mundo. O Brasil figura entre os maiores produtores de publicações científicas, com taxas anuais de cres- cimento de 5% acima da média mundial (NSB, 2025). Apesar do volume de dados gerados, o verdadei- ro impacto da ciência só se materializa quando o conhecimento é compartilhado. O compartilhamento é fundamental para a validação por pares (peer review), um dos pilares da integridade científica. Quando a ciência é aberta, ela pode ser testada, replicada e criticada, garantindo a robustez dos resultados. Essa trans- parência não apenas fortalece a ciência, mas também constrói confiança pública na pesquisa, como veremos a seguir. CIÊNCIA E COMPARTILHAMENTO DE SABERES CIENTÍFICOS O conhecimento científico não pode ser visto como algo pronto e acabado. Assim, sendo a Ciência um esforço coletivo e cumulativo, o compartilhamento de dados e "descobertas" é essencial para que pesquisadores conheçam o trabalho uns dos outros, evitando a duplicação de esforços, minimizando erros e acelerando o ritmo da inovação científica e tecnológica. Afinal, a Ciência não é importante apenas para a comunidade científica, mas para toda a sociedade. Nesse sentido, considerando que o progresso científico está diretamente re- lacionado ao bem-estar coletivo, é importante que o conhecimento produzido pela ciência chegue a todas as pessoas, pois, a partir do conhecimento científico, podem tomar decisões informadas sobre questões relacionadas à saúde pública, Em 2020 a produção de artigos científicos foi de 2,9 milhões UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 meio ambiente, política, tecnologias, dentre outras (Tenreiro-Vieira, 2004). Em tal contexto, o conceito de Ciência Aberta surgiu como um modelo que visa revolucionar a for- ma como o conhecimento científico é produzido e compartilhado (Galvão, 2023). Se antes, a Ciência era restrita aos setores privados, atualmente, a maioria esmagadora de conhecimen- to científico produzido no Brasil, por exemplo, é feita em instituições públi- cas de ensino superior e em outros ór- gãos públicos governamentais, como institutos de pesquisa e inovação. Esse modelo acelera a inovação e o avanço científico, à medida que pro- move a transparência e o acesso a arti- gos, dados, metodologias e softwares, além de fortalecer colaborações entre pesquisadores de todo o planeta e de- mocratizar o acesso ao conhecimento (Galvão, 2023). Segundo Galvão (2023), os be- nefícios diretos da ciência aberta incluem o aumento da visibilidade e do impacto das pesquisas e a conse- quente melhoria da qualidade desses estudos, à medida que são ampliadas as oportunidades de colaboração e networking entre pesquisadores de instituições distintas (Figura 1). 1 1 2 Essa possibilidade de diálogo e colaboração entre diferentes grupos de pesquisa- dores impulsionou, principalmente nas últimas décadas, um crescente número de pesquisas científicas conduzidas interdisciplinarmente na busca por resolver problemas complexos e desafios globais contemporâneos, como as mudanças climáticas e crises sanitárias globais, como a pandemia de Covid-19. É importante destacar que, ao contrário das abordagens interdisciplinares feitas no ambiente escolar, o trabalho científico interdisciplinar depende da capacidade de diálogo entre os pesquisadores de cada área, de modo a construir uma linguagem e um entendimento comuns, para tornar possível o trabalho em conjunto. Figura 1 – Grupo de cientistas em um laboratório Descrição da Imagem: temos três cientistas em um laboratório. À esquerda, sentada em uma cadeira, há uma mulher de pele branca e cabelos grisalhos usando jaleco branco, gesticulando algo com a mão direita enquanto olha para a ou- tra cientista. Ao seu lado, à direita da imagem, está sentada outra mulher cientista. Essa mulher tem cabelos castanhos presos em um coque baixo. Ela usa jaleco e está com as mãos cruzadas sobre uma mesa, enquanto olha a cientista da esquerda. Entre as duas mulheres, no centro da imagem, há um cientista homem. Ele tem pele morena, cabelos pretos e barba. Ele também usa jaleco branco, e segura uma planilha enquanto olha a tela de um computador que está em frente à primeira mulher. Ao fundo da imagem é possível ver paredes claras e frascos âmbar. Fim da descrição. UNIASSELVI 1 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 Por exemplo, quando profissionais de Biologia, Climatologia, Economia, So- ciologia, Química e Engenharias se juntam para buscar formas de minimizar e combater as mudanças climáticas, é necessário a superação das diferenças na linguagem técnica de cada área, bem como das metodologias empregadas, a par- tir do desenvolvimento de competências de comunicação interdisciplinar e de integração de conhecimentos necessários à resolução de problemas. Apesar do conceito de revista científica existir desde o século XVII, uma significativa parte do conhecimento científico ainda é restrita ao ambiente aca- dêmico (Telles, 2024). Uma das razões disso se deve ao fato de que os resultados das pesquisas científicas são publicados em periódicos especializados, mas nem todas essas revistas são acessíveis à população (Alcará et al., 2009). Pelo contrário, a maior parte dos periódicos internacionais possuem acesso restrito ao público ou exigem o pagamento de taxas para que seu conteúdo seja acessado, o que torna seu acesso inviável à grande parte das pessoas. Outro fator que dificulta o compartilhamento de informações dentro da co- munidade científica, segundo Alcará et al. (2009), é a junção da competitividade acadêmica com a desconfiança e o medo do plágio. Tal fenômeno leva alguns pesquisadores a manter seus trabalhos restritos, impedindo que suas descobertas transcendam fronteiras acadêmicas de maneira eficiente e cheguem à população. É nesse contexto que os Canais e Mídias de Divulgação Científica surgem com a função de mediar o conhecimento produzido pela academia científica até as pessoas que poderão se beneficiar dos produtos da Ciência, como será visto na sequência. CANAIS E MÍDIAS DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA O modo como a Ciência é comunicada evoluiu ao longo do tempo. Até a criação das revistas científicas em meados do século XVII, a comunicação científica era feita por meio de correspondências e encontros presenciais (Telles, 2024). Ainda hoje, as revistas científicas e periódicos de pesquisa com avaliação por pares (peer-reviewed) constituem o alicerce da comunicação entre os pesquisado- res na comunidade acadêmica, juntamente com apresentações em conferências, e as publicações de livros, capítulos, dissertações e teses. 1 1 1 Com o avanço e popularização das tecnologias digitais de informação e comuni- cação, surgiram outras formas de se comunicar e compartilhar o conhecimento científico, de modo que ele pudesse ser acessado, inclusive, por pessoas fora do am- biente acadêmico. É aqui que entram os Canais e Mídias de Divulgação Científica, que desempenham um papel vital na ponte entre a pesquisa acadêmica e o público leigo, ao adaptar a linguagem complexa da ciência em narrativas compreensíveis. Se os jornais impressos, a televisão e o rádio foram, por um breve momento, os principais canais de divulgação científica, com a evolução e popularização da internet, outros tipos de mídia ganharam destaque nesse segmento. As mídias digitais democratizaram a divulgação científica, permitindo que pesquisado- res compartilhem suas descobertas de forma imediata e interativa, alcançando audiências globais em tempo real. Esse processo não apenas aumentou a visi- bilidade e o impacto das pesquisas, mas também promoveu a transparência e a prestação de contas na comunidade científica. As redes sociais, como Facebook, Instagram, TikTok, Twitter e YouTube, emergiram como uma força transformadora na comunicação e divulgação da ciência. Durante a pandemia de Covid-19, por exemplo, elas desempenharam um importante papel na divulgaçãode pesquisas e, principalmente, no combate à desinformação. Nas escolas, esses canais contribuem para tornar o conhecimento científico mais acessível, ao utilizarem uma linguagem simplificada combinada com um forte apelo visual, com imagens e vídeos que chamam a atenção dos estudantes e aumentam seu interesse sobre assuntos relacionados à Ciência. Avaliação por pares (peer-review) é um processo no qual um indivíduo ou um gru- po tem seu trabalho científico avaliado anonimamente por uma dupla de espe- cialistas da mesma área. O anonimato no processo de avaliação garante que os trabalhos sejam avaliados de forma impessoal, evitando favorecimentos e/ou conflitos de interesse. A avaliação por pares é importante tanto para a melhoria da qualidade dos estudos científicos publicados quanto para os pesquisadores que recebem importantes feedbacks nesse processo. A PR OFUNDANDO UNIASSELVI 1 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 Alguns exemplos de sucesso na comunicação científica contemporânea incluem a estratégia de mídias sociais da NASA, os canais do YouTube, como o Nerdologia, do Dr. Atila Iamarino, e documentários como Cosmos, de Neil deGrasse Tyson, que utilizam storytelling e visualizações para engajar o público de maneira eficaz. Cosmos Do célebre Carl Sagan, é considerado um dos mais importantes livros de divulgação científica de todos os tempos, ao apresen- tar de maneira simples e objetiva o processo de quase qua- torze bilhões de anos da evolução do universo, explorando a origem da vida, a evolução das galáxias e as missões espaciais. I N DI CAÇÃO DE L IVRO Se as mídias digitais permitem o acesso direto e imediato à informação, elas tra- zem consigo o desafio da curadoria de credibilidade, pois a mesma plataforma que hospeda canais de divulgação científica também pode ser uma fonte de ata- ques à Ciência e de disseminação de pseudociências. Isso ocorre, principalmente, porque nas redes sociais qualquer pessoa pode criar um perfil. Nesse sentido, Souza e Dale (2024) destacam a necessidade de os cientistas possuírem uma nova competência profissional: a comunicação digital. Tradi- cionalmente, a figura do cientista era associada ao laboratório, focado em expe- rimentos e reflexões, com pouco convívio social. Contudo, a era digital exige que os pesquisadores saiam de seus laboratórios e se tornem influenciadores digitais. Isso representa uma mudança paradigmática no papel do cientista. A capacidade de comunicar eficazmente com o público em geral, utilizando diversas mídias e linguagens, não é mais um diferencial, mas uma competência profissional essencial (Souza; Dale, 2024). As instituições de pesquisa e as agên- cias de fomento precisam reconhecer e incentivar essa nova faceta da carreira científica, oferecendo treinamento e valorizando a divulgação como parte inte- grante da produção de conhecimento. 1 1 1 A facilidade de publicação nas mídias digitais, enquanto democratiza a voz dos cientistas, também dilui a autoridade e a credibilidade em um mar de infor- mações. O desafio, nesse cenário, não é mais somente a produção de conteúdo científico, mas a capacidade do público de discernir fontes confiáveis e a neces- sidade de estratégias ativas para construir e manter a confiança na ciência. Isso exige que os cientistas não apenas comuniquem, mas também ajudem o público a desenvolver o pensamento crítico para avaliar as fontes. DESENVOLVENDO CAPACIDADES DE PENSAMENTO CRÍTICO A ascensão das mídias digitais revolucionou a disseminação de informações. Pla- taformas como redes sociais, blogs, podcasts e vídeos do YouTube transformaram o modo como o conhecimento científico é compartilhado e fizeram com que a ve- locidade da informação aumentasse exponencialmente, permitindo que notícias de "descobertas" científicas chegassem a milhões de pessoas quase instantaneamente. Essa democratização da informação oferece uma oportunidade sem prece- dentes para educar e engajar o público, visto que a ciência não está mais limitada a canais tradicionais. Assim, tanto comunicadores quanto cientistas, agora, podem interagir diretamente com o público, tornando o processo de compartilhamento científico mais transparente e acessível. UNIASSELVI 1 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 No entanto, as mídias digitais também apresentam desafios significativos, pois na mesma velocidade que disseminam descobertas legítimas também am- plificam a desinformação e as "fake news" A falta de curadoria em muitas plata- formas exige que os usuários sejam mais críticos e vigilantes do que nunca. Brick Esse filme alemão mistura ficção científica e drama. Nele, um casal prestes a se separar é surpreendido por uma estranha parede que envolve todas as janelas e portas de seu aparta- mento, impedindo sua saída do local. Conforme eles têm con- tato com seus vizinhos na mesma situação, várias teorias cons- piratórias surgem, baseadas em algo que leram na internet. É um filme muito interessante para refletir sobre o que acredi- tar em momentos de crise e como notícias falsas podem impe- dir alguém de se salvar. I N DI CAÇÃO DE FILME Navegar nesse ambiente digital requer o desenvolvimento de Pensamento Crítico. Em sua essência, o pensamento crítico é a capacidade de analisar fatos, avaliar evidências e formar julgamentos racionais de forma objetiva. Não se trata de ser cético por hábito, mas de questionar a informação de maneira construtiva e fundamentada (Tenreiro-Vieira, 2004). O pensamento crítico envolve a capacidade de identificar vieses, reconhecer falácias lógicas e diferenciar fatos de opiniões. É a habilidade de analisar a coe- rência de um argumento e a confiabilidade de sua fonte. No contexto da ciência, isso significa compreender a diferença entre uma teoria bem estabelecida e uma hipótese especulativa. Em outras palavras, as capacidades de pensamento crítico exigem um pensamento de ordem superior, indo além da simples capacidade de recordar informações, e envolve a habilidade de questionar, reconhecer e testar suposições, identificar ambiguidades, examinar, interpretar, avaliar, raciocinar, refletir e tomar decisões informadas (Solbes, 2013). 1 1 8 Segundo Tenreiro-Vieira (2004), o desenvolvimento de capacidades de pensa- mento crítico baseia-se em valores intelectuais universais que transcendem as divisões de assunto, como clareza, precisão, consistência, relevância, evidência sólida, boas razões, profundidade, amplitude e imparcialidade. O pensamento crítico implica, portanto, a análise das estruturas ou elementos do pensamento implícitos em todo raciocínio: propósito, problema, suposições, conceitos, fun- damentação empírica, raciocínio que leva a conclusões, implicações, consequên- cias, objeções de pontos de vista alternativos e quadro de referência. Para avaliar informações científicas na era digital, é fundamental aplicar as capacidades de pensamento crítico. Para tal, Tenreiro-Vieira (2004) e Solbes (2013) destacam a necessidade de que a instrução em pensamento crítico seja incorporada a todos os cursos, para que as habilidades de pensamento sejam desenvolvidas e reforçadas em todo o currículo escolar. Em um cenário de pro- dução acelerada de informações, a capacidade de questionar suposições, buscar evidências sólidas e analisar a relevância e a precisão torna-se vital. O pensamento crítico não é apenas uma habilidade acadêmica para cientistas, mas uma competência essencial para todos os cidadãos na era da informação. Ele capacita os indivíduos a discernir a verdade da falsidade, a resistir ao negacio- nismo e a tomar decisões informadas sobre questões de saúde pública, políticas ambientais e outros tópicos científicos que afetam diretamente suas vidas. A sua promoção generalizada é, portanto, um investimento na resiliência social e na capacidade de uma sociedade funcionar com base em evidências (Soubes, 2013). Em um contexto de propagação rápida de informações, é ne- cessário destacar a importância de desenvolver capacidades de pensamento críticoque possibilite a nós e nossos alunos avaliar- mos o que fazer ou no que acreditar. Esse artigo relata como a Finlândia tem conseguido usar as capacidades de pensamento crítico para combater com sucesso as notícias falsas no país. E U I N DI CO Nesse sentido, a afirmação de que a instrução em pensamento crítico deve estar presente em todos os cursos está alinhada à necessidade de uma reforma pedagó- gica que transcenda as barreiras disciplinares. Se o pensamento crítico é um valor UNIASSELVI 1 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 intelectual universal e aplicável a todas as disciplinas, sua compartimentalização ou tratamento como uma habilidade isolada limita seu desenvolvimento pleno. Isso implica que as instituições de ensino, desde a educação básica até o ensi- no superior, precisam adotar abordagens curriculares integradas e metodologias ativas que promovam consistentemente o questionamento, a análise e a avaliação em todos os contextos de aprendizagem, preparando os indivíduos para aplicar essas habilidades em qualquer fluxo de informação. Nesse sentido, considerando que a avaliação crítica de fontes de informação é uma habilidade acadêmica chave e uma habilidade de vida útil, algumas questões são importantes para avaliar criticamente uma informação: QUEM? Quais são os autores (indivíduos, especialistas, empresas)? Eles escreveram outros arti- gos sobre o tema? Quem publicou (reputação, confiabilidade)? O QUÊ? Qual é o conteúdo? A evidência é apresentada? O argumento é bem construído? QUANDO? Quando foi publicado? Está atualizado? Foi um marco na história do tema? Os achados foram superados por pesquisas posteriores? ONDE? Onde a pesquisa foi realizada? É relevante para a questão? A fonte do link é credível? 1 7 1 É importante que o leitor sempre questione a fonte da informação: se é um jornal científico revisado por pares, um blog pessoal, ou uma publicação sensacionalista. E, principalmente, se a informação apresentada é corroborada por múltiplas fontes. O pensamento crítico nos permite discernir a diferença entre um estudo isolado e o consenso científico. Ele é uma ferramenta vital para combater a pseu- dociência e o negacionismo, permitindo que os indivíduos avaliem os riscos e benefícios de novas tecnologias ou intervenções de saúde com base em evidências sólidas e não em histeria ou crenças infundadas (Solbes, 2013). O pensamento crítico serve como fundamento para a construção de uma ecologia informacional saudável. A prática de citar, corroborar e "continuar a conversa" não são apenas habilidades de avaliação individual, mas também os pilares da construção coletiva do conhecimento científico. Quando os indivíduos aplicam o pensamento crítico para validar informações e referenciam suas fontes, eles contribuem para a integridade e a interconexão do corpo de conhecimento. A capacidade individual de avaliar criticamente a informação tem um efeito cascata sobre a qualidade do ambiente informacional coletivo (Tenreiro-Vieira, 2004). Se mais indivíduos e profissionais aplicarem rigorosamente essas estraté- COMO? Como a pesquisa foi conduzida (metodologia, tamanho da amostra, representativida- de)? Como pode ser usada para responder à sua necessidade? POR QUÊ? Qual o propósito da publicação (informar, persuadir, vender)? Há algum viés aparente? UNIASSELVI 1 7 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 9 gias, a disseminação de desinformação será naturalmente inibida, e o conheci- mento científico legítimo ganhará mais tração. Isso sugere que o investimento no desenvolvimento do pensamento crítico é, em última instância, um investimento na saúde e na resiliência da ecologia informacional da sociedade. NOVOS DESAFIOS Apesar dos avanços na divulgação, os profissionais da área enfrentam desafios significativos na divulgação do conhecimento científico. O principal deles é tra- duzir a complexidade inerente às Ciências da Natureza em uma linguagem que seja acessível sem comprometer a precisão. A simplificação excessiva pode levar à distorção, enquanto a complexidade excessiva pode alienar o público. Além disso, a velocidade exigida pelas mídias digitais, muitas vezes, entra em conflito com o ritmo lento e meticuloso da pesquisa científica. Comunicadores e cientistas precisam equilibrar a pressão por notícias rápidas com a necessidade de rigor e verificação. A confiança pública na ciência depende dessa precisão. Em resumo, a produtividade das Ciências da Natureza é vasta e vital. O com- partilhamento eficaz, impulsionado por canais de divulgação e mídias digitais, é fundamental para o progresso social. No entanto, a eficácia desse processo depende da capacidade do público de exercer o pensamento crítico para avaliar a informação, superando os desafios profissionais na comunicação científica. Gostou do que discutimos até aqui? Tenho mais para conversar com você a respeito deste tema. Vamos lá? E M FOCO 1 7 2 1. No que diz respeito aos meios indiretos, a busca da informação se dá por meio da literatura; as leituras podem suscitar questões, que fazem os pesquisadores buscarem o comparti- lhamento com o autor, que é, então, procurado tanto por seus pares quanto pelas pessoas que leram seus artigos ou se interessam por eles (Alcará et al., 2009). De acordo com o texto, qual é a principal razão pela qual o conhecimento científico deve ser amplamente compartilhado com toda a sociedade? a) Para que os pesquisadores possam diminuir seus esforços. b) Para que as pessoas possam tomar decisões informadas sobre questões cruciais como saúde pública, meio ambiente e política. c) Para que a comunidade científica possa manter o controle exclusivo sobre as "desco- bertas" e os dados gerados. d) Para que a Ciência seja aceita como algo pronto e acabado, sem a necessidade de questionamentos ou novas investigações. e) Para que a linguagem técnica e rebuscada dos termos científico-tecnológicos seja pre- servada e valorizada. 2. As diferentes dimensões da taxonomia da ciência aberta são importantes porque cada uma delas traz benefícios específicos para a pesquisa e a inovação. Além disso, a adoção dessas práticas pode ter um impacto positivo na sociedade como um todo, aumentando a transparência e a qualidade da pesquisa, promovendo a colaboração e a participação cidadã e acelerando o processo de inovação (Galvão, 2023). Com base no conceito de Ciência Aberta e suas características, analise as assertivas a seguir: I - A Ciência Aberta surgiu como um modelo que visa restringir o acesso ao conhecimento científico, limitando-o principalmente a setores privados. II - Um dos benefícios diretos da Ciência Aberta é a diminuição das oportunidades de cola- boração e networking entre pesquisadores de instituições distintas. III - O modelo de Ciência Aberta contribui para a aceleração da inovação e do avanço cien- tífico ao promover a transparência e o acesso a diversos recursos, como artigos, dados, metodologias e softwares. IV - Atualmente, a maioria esmagadora do conhecimento científico produzido no Brasil é gerada em instituições públicas de ensino superior e em outros órgãos públicos gover- namentais. AUTOATIVIDADE 1 7 1 É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. 3. Muitas das competências a desenvolver nos alunos remetem para capacidades de pensa- mento crítico, de que são exemplos: observar, procurar semelhanças e diferenças, formular questões e problemas, planificar e levar a cabo investigações apropriadas e fazer inferên- cias e comunicá-las com base nos dados obtidos (Tenreiro-Vieira, 2004). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - O pensamento crítico é uma habilidade que se restringe à capacidade de recordar in- formações e identificar vieses em contextos acadêmicos e científicos, sendo primordial- mente uma competência para especialistas. PORQUE II - A promoção do pensamento críticoem todos os cursos e a adoção de abordagens cur- riculares integradas são fundamentais para capacitar os indivíduos a discernir a verdade da falsidade e resistir ao negacionismo na era da informação. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. AUTOATIVIDADE 1 7 1 REFERÊNCIAS ALCARÁ, A. R. et al. Fatores que influenciam o compartilhamento da informação e do conheci- mento. Perspectivas em Ciência da Informação, v. 14, n. 1, p. 170-191, jan. 2009. Disponível em: https://www.scielo.br/j/pci/a/VJCMFJ6VVZ378jGH7mxVnXS/. Acesso em: 28 jul. 2025. GALVÃO, M. G. Q. Os benefícios da ciência Aberta: a visão dos coordenadores de projetos de Ciência Aberta na Universidade Federal do Paraná. 40 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Ges- tão de Informação) – Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2023. Disponível em: https:// acervodigital.ufpr.br/xmlui/bitstream/handle/1884/81561/MARCOS-GABRIEL-QUEIROZ- -GALVAO.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 28 jul. 2025. NSB – NATIONAL SCIENCE BOARD. Publication output by country, region, or economy and science field. Ncses .nsf .gov, c2025. Disponível em: https://ncses.nsf.gov/pubs/nsb20214/pu- blication-output-by-country-region-or-economy-and-scientific-field. Acesso em: 28 jul. 2025. SOLBES, J. Contribución de las cuestiones sociocientíficas al desarrollo del pensamiento críti- co (I): Introducción. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, v. 10, n. 1, p. 1-10, 2013. Disponível em: https://revistas.uca.es/index.php/eureka/article/view/2791/2439. Acesso em: jul. 28 2025. SOUZA, J. B.; DALE, C. S. Science communication on social media - challenges and opportunities. BrJP, v. 7, p. e20240035, 2024. Disponível em: https://www.scielo.br/j/brjp/a/T3cBsXMkgsts- c66sJVP74Mx/?lang=pt. Acesso em: 28 jul. 2025. TELLES, E. Revistas Científicas: três séculos de transformação e crescimento. Periódico Eletrô- nico, 2024. Disponível em: https://periodicoeletronico.com.br/revistas-cientificas-tres-seculos- -de-transformacao-e-crescimento. Acesso em: 28 jul. 2025. TENREIRO-VIEIRA, C. Produção e avaliação de atividades de aprendizagem de ciências para promover o pensamento crítico dos alunos. Revista Iberoamericana de Educación, v. 6, n. 33. 2004. Disponível em: https://rieoei.org/historico/deloslectores/708.PDF. Acesso em: 28 jul. 2025. 1 7 5 1. Alternativa B. O acesso ao conhecimento científico contribui para que as pessoas o utilizem na tomada de decisões. a) Incorreta. O compartilhamento do conhecimento científico não implica na diminuição dos esforços dos pesquisadores. c) Incorreta. O compartilhamento visa diminuir o controle sobre o conhecimento. d) Incorreta. A Ciência está em constante transformação. e) Incorreta. O compartilhamento implica no uso de uma linguagem simples e acessível. 2. Alternativa C. As assertivas III e IV são verdadeiras, visto que a ciência aberta contribui para o avanço da ciência e o conhecimento científico no Brasil é produzido majoritariamente nas instituições públicas. A assertiva I está incorreta, pois a ciência aberta visa ampliar o acesso ao conhecimento. A assertiva II está incorreta, pois esse modelo aumenta as oportunidades de parcerias entre pesquisadores. 3. Alternativa D. A asserção I é uma proposição falsa, visto que o pensamento crítico não se restringe a re- cordar informações e é uma habilidade que todos precisamos possuir. Já a assertiva II é verdadeira, pois é fundamental que o pensamento crítico seja abordado em todos os cursos. GABARITO 1 7 1das proteínas no corpo humano; ou trabalhar com os alunos as Propriedades Físicas das proteínas que fazem delas macro- moléculas com muitas propriedades estruturais. Observe que os temas apresentados nos três exemplos anteriores, ainda que res- tritos a mostrar caminhos interdisciplinares entre as disciplinas da área de Ciên- cias da Natureza, permitiriam também abordagens interdisciplinares com outras disciplinas escolares: como Matemática, Geografia, História, Língua Portuguesa, Literatura, e o que mais a imaginação permitir. UNIASSELVI 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 1 Lembre-se: ainda que tenham meios diferentes, cada disciplina tenta contri- buir, ao seu modo, para a compreensão de um tema em estudo. Seja por meio de um cálculo complexo sobre a taxa de bombeamento de sangue em um adulto, ou a simples pergunta "Por que o sangue é vermelho?", cada área nos fornece ferramentas importantes para a investigação e a compreensão do mundo. NOVOS DESAFIOS No início deste tema de aprendizagem, você foi convidado a refletir sobre o que é Ciência. E assim, ao longo deste tema, definimos o conceito de Ciência e iden- tificamos quais são as características que uma abordagem deve possuir para ser considerada de fato uma Ciência. Como futuro educador da área de Ciências da Natureza, é essencial que você tenha a capacidade de estabelecer diálogos com disciplinas dela ou de outras áreas. De modo que ao planejar uma aula, planeje ações que possibilitem aos seus alunos fazer a articulação teoria e prática, e com- preender o mundo de forma crítica. Os desafios para a profissão docente na área de Ciências da Natureza são diversos, como: a necessidade de atualização constante; a escolha assertiva de recursos didáticos que contribuam para o aprendizado dos alunos e a compreensão de conceitos mais complexos; a diversidade e a motivação dos alunos nas aulas de Biologia, Física e Química; a adoção de uma linguagem adequada à área e que, ao mesmo tempo, seja acessível aos alunos; a burocracia e a carga horária das disciplinas. Estudante, para expandir seus conhecimentos no assunto abor- dado, gostaríamos de lhe indicar a aula que preparamos espe- cialmente para você. Acreditamos que essa aula complementa- rá e aprofundará ainda mais o seu entendimento do tema. E M FOCO 2 1 Ainda que existam, tais desafios são possíveis superar, à medida que, desde já, você se observe como um educador em formação e que está constantemente aprendendo e amadurecendo sua prática docente. Como bem disse Freire (1991, p. 58), “Ninguém começa a ser professor numa certa terça-feira às 4 horas da tarde [...] Ninguém nasce professor ou marcado para ser professor. A gente se forma como educador perma- nentemente na prática e na reflexão sobre a prática”. Desse modo, o profissional da área de educação, é um ser em constante formação. Por isso, convido você a uma última reflexão: que tipo de educador da área de Ciências da Natureza você quer ser? Aquele que aceita o conhecimento como pronto e acabado, reproduz o que está nos livros e avalia o quanto seus alu- nos memorizaram do que foi dito? Ou Aquele que entende que a Ciência está em constante transformação e, portanto, sua prática docente estará constantemente se atualizando e renovando, proporcionando aos alunos um aprendizado eficaz para sua vida em sociedade? Faça sua escolha. O profissional da área de educação, é um ser em constante formação UNIASSELVI 2 1 1. No ideário dos professores que atuam ou estão em formação, [...] a postura epistemológica vigente nas salas de aula brasileiras é o empirismo, que dita ações didáticas autoritárias e unidirecionais, nas quais o aluno torna-se apenas expectador de um conhecimento livresco. Para romper com esse ciclo, tornam-se urgentes programas de formação inicial e continua- da que possuem espaço para refletir, discutir e confrontar essa ideia (Duarte et al., 2021). Além do desafio descrito no trecho supracitado, são desafios do profissional da área de Ciências da Natureza: a) Atualização constante; saber fazer experimentos complexos. b) Atualização constante; saber o conteúdo. c) Atualização constante; escolha assertiva de recursos didáticos. d) Atualização constante; poucas vagas de emprego. e) Atualização constante; saber fazer cálculos matemáticos avançados. 2. As atividades experimentais têm sido utilizadas há mais de um século como um recurso de ensino-aprendizagem de ciências. Muitos pesquisadores defendem que a experimentação é a marca das Ciências da Natureza (Camillo; Mattos, 2014). O método científico se inicia com a observação e a formulação de perguntas sobre o fenô- meno de interesse. Nesse sentido, analise as afirmativas a seguir: I - Parte-se para a fase de formulação de hipóteses, experimentação e análise dos dados. II - Parte-se para a experimentação e a divulgação dos resultados. III - Os resultados são discutidos em pares e dá-se a investigação por encerrada. IV - Os resultados são discutidos em pares, de modo que novas hipóteses sejam levantadas e novos experimentos sejam realizados. É correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II e IV, apenas. c) I e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) I, II, III e IV. AUTOATIVIDADE 2 2 3. Na interdisciplinaridade, as disciplinas escolares continuam a ser trabalhadas de forma separada, respeitando suas especificidades, mas há o diálogo e a integração entre elas para que se crie uma abordagem mais coesa e holística (Pires, 1998). Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I - Em uma abordagem interdisciplinar há uma troca de métodos, teorias e conceitos entre as disciplinas. PORQUE II - Busca-se trazer exemplos do cotidiano para tornar o conteúdo estudado mais interes- sante aos alunos. A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta: a) As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. b) As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa. d) A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira. e) As asserções I e II são falsas. AUTOATIVIDADE 2 1 REFERÊNCIAS CHALMERS, A. F. O que é ciência, afinal? Trad. Raul Flickr. São Paulo: Editora Brasiliense, 1993. CHASSOT, A. A ciência é masculina? É sim, senhora! São Leopoldo: Editora Unisinos, 2003. CAMILLO, J.; MATTOS, C. R. A experimentação no ensino de Ciências: reflexões a partir da teoria da atividade. In: MAGALHÃES JÚNIOR, C. A. O.; LORENCINI JÚNIOR, A.; CORAZZA, M. J. (orgs.). Ensino de ciências: múltiplas perspectivas, diferentes olhares. Curitiba: CRV, 2014. DUARTE, B. M.,; OLIVEIRA, C. O.; MULATI, J. C.; GOMES, L. C. et al. Teorias epistemológicas e suas implicações pedagógicas para o ensino de Ciências e Matemática. In: OLIVEIRA, A. L. (org.).Tor- nando-se formadores(as) de professores(as) de ciências da natureza e matemática: reflexões teórico-práticas. Maringá: Eduem, 2021. FREIRE, P. A educação na cidade. São Paulo: Cortez, 1991. HART-DAVIS, A. et al. O livro da ciência. Trad. Alice Klesck. 1 ed. São Paulo: Globo Livros, 2014. PIRES, M. F. C. Multidisciplinaridade, Interdisciplinaridade e Transdisciplinaridade no Ensino. Re- vista debates, Botucatu,. v. 2, n. 2, fev. de 1998. 2 1 1 . Alternativa C. A atualização constante e a escolha assertiva de recursos didáticos são desafios enfrentados por profissionais da área de Ciências da Natureza. a) Incorreta. Saber fazer experimentos complexos não está entre as competências de um professor de Ciências da Natureza. b) Incorreta. Saber o conteúdo é requisito básico do trabalho docente e não um desafio profissional. d) Incorreta. A área de Ciências da Natureza é a que dispõe de maior necessidade de pro- fissionais qualificados, possuindo uma vasta oferta de vagas. e) Incorreta. Ter o domínio de cálculos matemáticos avançados não está entre as compe- tências de um professor deCiências da Natureza. 2 . Alternativa C . As proposições I e IV são verdadeiras, pois descrevem o processo do método científico: formulação de hipóteses, experimentação, análise de dados, discussão em pares, levanta- mento de novas hipóteses e realizações de novos experimentos (se houver necessidade). As proposições II e a III estão incorretas, pois após a experimentação deve-se analisar os dados, discutir os resultados em pares para só depois, se houver um consenso, fazer a di- vulgação dos resultados. E mesmo após a divulgação, a investigação pode ser reiniciada ou complementada, pois o trabalho de um pesquisador científico é contínuo e a Ciência está sempre em transformação. 3 . Alternativa C . A asserção I é uma proposição verdadeira, pois a interdisciplinaridade prevê o diálogo entre as diferentes disciplinas, bem como a troca de métodos, conceitos e teorias. Já a asserção II é uma proposição falsa, porque busca-se a articulação de teoria e prática e a formação integral do indivíduo. GABARITO 2 5 MINHAS METAS TECNOLOGIAS E INOVAÇÃO Definir e compreender o conceito de Tecnologia. Saber identificar dispositivos tecnológicos. Compreender a relação entre Ciência e Tecnologia. Observar como os diferentes setores da sociedade são impactados pelos avanços tecnológicos. Identificar os impactos sociais e ambientais do desenvolvimento tecnológico. Compreender a educação sob enfoque Ciência–Tecnologia–Sociedade (CTS). Identificar os desafios enfrentados no trabalho pautado nessa perspectiva. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 2 2 1 INICIE SUA JORNADA Em toda a história, a relação entre Ciência e Tecnologia é uma das mais dinâmi- cas e frutíferas. Ao mesmo tempo que impulsiona inovações, essa relação tem gerado, ao longo dos séculos, avanços extraordinários que permeiam todos os aspectos da sociedade. VOCÊ SABE RESPONDER? O que é Tecnologia? Ou o que caracteriza algo para que seja considerado uma tecnologia? Sabemos que a Ciência tem como objetivo compreender o mundo natural, for- necendo as bases teóricas e o conhecimento fundamental para fazê-lo. A Tecno- logia, por outro lado, tem como objetivo utilizar-se desses conhecimentos para criar soluções que possam melhorar a vida das pessoas. Para entender melhor, vamos imaginar a seguinte situação prática: Em um passeio ao parque ecológico da cidade, você e seus alunos observam num pe- queno córrego alguns materiais sólidos boiando, como garrafas PET, pedaços de plástico, latas, dentre outros. Sabe-se que esse córrego deságua em um rio loca- lizado há 10km de distância. Frente a essa situação você questiona seus alunos sobre o que poderia ser feito. Dentre as várias sugestões dos alunos, uma delas sugere uma solução simples, a de colocar um tipo de rede amarrada em ambas as margens do córrego numa roldana, de modo que os objetos ficassem presos na rede e pudessem ser remo- vidos com facilidade da água. UNIASSELVI 2 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 Nessa situação-exemplo, os alunos identificam o problema e sugerem uma solução que poderá melhorar a vida das pessoas ao retirar o lixo do córrego. Nesse sentido, convido você, estudante, a refletir: será que podemos considerar o dispositivo proposto como uma tecnologia? A resposta é sim! Ao analisar a situação, o aluno se utilizou de seus conhecimentos e propôs um aparato tecnológico para resolver o problema. E este é um ponto importante. Para ser uma tecnologia, o dispositivo não precisa envolver fios, circuitos, eletri- cidade ou internet. VAMOS RECORDAR? Ao abordarmos o tema Tecnologias com nossos alunos, é importante recordar que existem diferentes tipos e formatos de tecnologia. Hoje é comum pensarmos em dispositivos eletrônicos com acesso à internet quando se fala de tecnologia, mas uma simples caneta esferográfica é um dispositivo tecnológico. Nesse sentido, podemos afirmar que as tecnologias estão presentes desde os primórdios da humanidade. O vídeo a seguir, além de nos apresentar tecnologias antigas, nos convida a refletir sobre como ou por que tais dispositivos tecnológicos foram criados. Conforme pode ser exemplificado no vídeo, a engenhosidade humana, em diferentes épocas, deu origem a diferentes tecnologias que, cada uma a seu tempo, serviram a propósitos diferentes na sociedade. Estudante, convido você a ouvir esse podcast, no qual refleti- remos sobre a presença dos celulares/smartphones nas salas de aula. PLAY N O CONHECIMENTO 2 8 DESENVOLVA SEU POTENCIAL CIÊNCIA E TECNOLOGIA E SUAS RELAÇÕES COM A SOCIEDADE A palavra Tecnologia advém dos termos, tecno, do grego tecné, que significa saber fazer e; logia, do grego logus, que significa razão. Portanto, tecnologia significa a razão de saber fazer. De fato, a tecnologia está ligada ao saber utilizar um conhe- cimento em prol da inovação e da melhoria dos processos humanos. Na sociedade atual, Ciência e Tecnologia têm caminhado lado a lado. Contu- do, é importante destacar que a Tecnologia existe muito antes dos conhecimentos científicos. Quando os seres humanos dominaram o fogo, aprenderam a talhar pedras e construíram suas primeiras ferramentas, eles transformaram elementos da natureza em artefatos tecnológicos primitivos. Conforme Oliveira et al. (2021, p. 147), “a fabri- cação dos primeiros instrumentos de pedra lascada correspondia a um saber-fazer: uma tecnologia desenvolvida pelos nossos an- tepassados”. A esse respeito, Kenski (2009) destaca como a relação da espécie humana com a natureza se modificou: “ Para garantir a sobrevivência, roupas, habitações, alimentos e armas foram sendo criados, descobertos, utilizados e transformados. Or- ganizados em tribos nômades, os homens primitivos dominavam as técnicas de caça e de criação de objetos de pedra. Dominaram a obtenção e o uso do fogo. Mais tarde, já assentados, reunidos em aldeias, desenvolveram tecnologias para a construção de ferramen- tas utilizando metais e cerâmicas diversas. Quando se tornaram agricultores, inventaram a metalurgia, o uso amplo da roda, o arado, os moinhos, os sistemas de irrigação, o uso da energia dos animais domesticados. Construíram grandes obras públicas e meios de transporte coletivos por terra e por mar. Fundaram cidades e cria- A Tecnologia existe muito antes dos conhecimentos científicos UNIASSELVI 2 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 ram fábricas e máquinas. Desenvolveram formas diferenciadas para obtenção de energia: carvão, vapor, gás, eletricidade etc. (Kenski, 2009, p. 19-20). Com o surgimento do método científico, no século XVI, modificou-se a concep- ção de Ciência e Tecnologia como setores separados da humanidade. A partir desse momento, ampliou-se o conhecimento e criou-se tecnologias cada vez mais sofisticadas. Se a invenção da roda possibilitou ao ser humano se deslocar com maior facilidade, com ela surgiram novas formas de produzir, estocar e comercializar produtos. Com o avanço das tecnologias, a economia, a política e as relações sociais se modificaram ao longo dos séculos (Kenski, 2009). Figura 1 – A roda ao longo da história Descrição da Imagem: temos a fotografia de um conjunto de 10 rodas de diferentes materiais e tamanhos. As duas primeiras, à esquerda, são rodas sólidas de pedra, de tamanhos próximos e com um pequeno furo no centro. As terceira e quarta rodas são de madeira, com tamanhos diferentes, mas ambas possuem 12 ripas de madeira ligando-as ao centro. A quinta e a sexta roda também são de madeira, com o aro e as ripas sendo mais finas que as duas anteriores e revestidas por fora com uma fina camada de borracha. Já a sétima, oitava, nona e décima rodas são de metal, com uma espessa camada de borracha. Todas estão posicionadas sobre uma superfície de concreto em frente a um muro de mesma cor. Ao fundo são observadas árvores e um céu azul. Fim da descrição. Na atualidade, é quase impossível falar da relação Ciência–Tecnologia sem destacar a responsabilidade social e ambiental imbricada nessa relação. De acordo com Britoe Purificação (2012, p. 24), “a sociedade atual, permeada pela 1 1 ciência pós-moderna, encontra-se em processo de transição na busca por uma civilização mais harmoniosa, que se preocupe com as próximas gerações e se responsabilize por elas”. Nesse sentido, assumindo que a relação entre ciência e tecnologia é uma força motriz para a inovação e a transformação da sociedade, juntas, elas podem pro- por soluções para problemas complexos e para a melhoria da qualidade de vida das pessoas. Essa parceria, ao sinalizar possibilidades para o futuro, é essencial no enfrentamento de desafios contemporâneos e na construção de uma sociedade próspera e sustentável. IMPACTOS SOCIAIS E AMBIENTAIS DAS INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS A relação simbiótica entre Ciência e Tecnologia produziu, nas últimas décadas, avanços expressivos em diversas áreas da sociedade. Economia, política, saúde, segurança, cultura, comunicação, transporte, produção, e até mesmo agricultura foram beneficiadas com inovações tecnológicas, possibilitadas pelo avanço da Ciência. Na Educação, por exemplo, a convergência entre Ciência e Tecnologia traz inovações frequentes. Com a popularização da internet e a facilidade de acesso a informações, o desenvolvimento de aplicativos e plataformas de aprendizado on- -line têm permitido que o conhecimento possa ser acessado de qualquer lugar do mundo. Recursos Educacionais Abertos, Simuladores Virtuais e Laboratórios on-line possibilitam aos alunos o acesso a experiências de aprendizado imersivas e interativas que, em muitas escolas, não são possíveis pela falta de infraestrutura. As inovações tecnológicas, principalmente nas últimas três décadas, transfor- maram o cenário da Comunicação. Com a popularização da internet e o desen- volvimento de dispositivos móveis, o ato de se comunicar tornou-se instantâneo e global. Ultrapassando limites geográficos, os aplicativos de mensagens e de vídeos permitem que indivíduos de diferentes localizações possam estar conectados em tempo real. Se antes as pessoas precisavam ir até suas casas para usar o telefone ou acessar sua caixa de entrada de e-mails, hoje pode-se fazer isso e muito mais a qualquer hora e de qualquer lugar, o que impactou tanto a nossa vida social, como profissional, econômica e política. UNIASSELVI 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 O setor de Saúde talvez tenha sido um dos mais beneficiados pela evolução da Ciência e da Tecnologia no último século. Da agilidade no diagnóstico ao tratamento de doenças, a combinação de Ciência e Tecnologia possibilitou aos seres humanos viverem mais e melhor, aumentando não só a expectativa de vida, como a qualidade com a qual se vive. O uso de Tecnologias, como o Raio X, a Res- sonância Magnética e a Tomografia, no diagnóstico e no tratamento de doenças que antes pareciam incuráveis, demonstrou a genialidade humana a serviço do bem. Somadas a criação das vacinas, a descoberta do DNA, a engenharia genética e o desenvolvimento de tratamentos cada vez menos invasivos e mais precisos, o setor da saúde tem colhido bons frutos dos avanços da tecnologia. Na busca por melhor qualidade de vida e práticas mais sustentáveis, o setor mais antigo da humanidade, a agricultura, também tem sido beneficiado pelos avan- ços tecnológicos. Se a biotecnologia tem possibilitado o desenvolvimento de culturas geneticamente modificadas para serem resistentes a pragas e, portanto, Figura 2 – Tomografia Computadorizada Descrição da Imagem: Temos uma fotografia de três pessoas em uma sala de exames. Em primeiro plano, dois médicos olham para duas telas de computador que mostram 19 cortes transversais de um cérebro e tabelas com informações. As telas são escuras e as imagens são brancas. Ao fundo, a paciente, que é uma mulher branca usando roupas também brancas, está deitada com a cabeça posicionada dentro do aparelho de Tomografia. Fim da descrição. 1 2 sem a necessidade do uso de agrotóxicos. As tecnologias como sensores, drones e maquinários, auxiliam os agricultores com a lida no campo e permitem uma produção mais eficiente e com menos impacto ambiental. Na Indústria, a produção tem abandonado as máquinas movidas a com- bustíveis fósseis e causadores de poluição, e adotado equipamentos modernos e tecnológicos. A automação viabilizada pelas novas tecnologias tem possibilitado uma produção mais eficiente, com menos desperdícios e menos impactos am- bientais. Robôs industriais realizam tarefas pesadas ou muito repetitivas, pre- zando pela saúde dos funcionários. Ao mesmo tempo, sistemas automatizados, com base em Inteligência Artificial, geram informações coletadas do sistema produtivo, e organizam esses dados para que sejam mais fáceis de analisar. Transportar a produção dos setores de Agricultura e Indústria é tarefa do setor de Transporte. Este, por sua vez, também tem se beneficiado do avanço das tecnologias. Em consonância com as descobertas científicas na área de aerodinâmica, os novos veículos têm se mostrado mais seguros e eficientes energetica- mente. Com o desenvolvimento dos carros elé- tricos e autônomos, observamos a tendência da indústria automobilística em se tornar cada vez mais independente dos combustíveis fósseis. Caminhando nessa mesma direção, o setor Energético tem se beneficiado do diálogo en- tre Ciência e Tecnologia, na busca por fontes de energia que sejam ao mesmo tempo renováveis e economicamente viáveis. Desse modo, ao se aperfeiçoarem os processos de captação e distribuição de energia, as tecnologias envolvidas avançam em direção a matrizes energéticas mais sustentáveis . Por fim, a Economia, enquanto motriz de vários dos setores mencionados anteriormente, também tem sido modificada pelos avanços tecnológicos. Se em oposição ao dinheiro de papel os cartões magnéticos reinaram quase absolutos por quase 50 anos, nas últimas década, temos observado novas formas de efetuar UNIASSELVI 1 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 e receber pagamento, com os cartões por aproximação, QRCode, Bancos virtuais, e, mais recentemente, o PIX. Além das moedas virtuais que inovaram o mercado financeiro de investimentos. O fato é que é quase impossível apontar um setor da sociedade que não tenha sido impactado direta ou indiretamente pelos avanços da Ciência e da Tecnologia. Nesse sentido, os principais impactos sociais das tecnologias são: ACESSO À INFORMAÇÃO E EDUCAÇÃO As tecnologias, por meio de plataformas, aplicativos e sites, permitem que pessoas de diferentes localidades possam acessar conteúdos diversos, materiais educativos, simuladores, vídeos, podcasts, dentre outros. COMUNICAÇÃO E CONECTIVIDADE Com os dispositivos móveis e a popularização da internet na revolução digital, as pessoas podem se conectar instantaneamente, independentemente de sua localização. Redes Sociais modificaram os relacionamentos e formações de grupos sociais. ENTRETENIMENTO E LAZER As tecnologias revolucionaram a indústria do entretenimento e do lazer. Com o acesso à internet, você pode jogar on-line, ouvir músicas, assistir vídeos, acessar streaming de filmes e séries do mundo todo. MUDANÇAS NO MERCADO DE TRABALHO As tecnologias têm transformado o mercado de trabalho, proporcionando o surgimento de novas profissões voltadas à programação, inteligência artificial, engenharia de softwares, análise de dados e tecnologias da informação. SAÚDE E BEM-ESTAR Os avanços tecnológicos no setor de Saúde têm permitido diagnósticos mais precisos, tratamentos personalizados e maior longevidade. Aplicativos têm ajudado na criação de bons hábitos e no acompanhamento da saúde em tempo real. Se a relação entre Ciência e Tecnologia trouxe inúmeros avanços para a socieda- de, ela também acendeu o alerta para os impactos ambientais oriundos desse relacionamento. 1 1 Se por um lado, os impactos ambientais do avanço das tecnologias são bem evidentes, por outro, algumas soluções sustentáveis já buscam utilizar a tecnologia para minimizar os danos. As tecnologias de gestãode resíduos sólidos, a reciclagem de materiais, a utiliza- ção de energias renováveis e o monitoramento am- biental são alguns exemplos de ações nesse sentido. Nesse contexto, é essencial que a sociedade observe que os avanços tecno- lógicos podem trazer tanto benefícios quanto desafios a serem enfrentados e encontrar um equilíbrio entre desenvolvimento e preservação do meio ambiente. ENFOQUE CIÊNCIA–TECNOLOGIA–SOCIEDADE (CTS) Com a intensificação das relações entre Ciência e Tecnologia (C&T), nasceu, em meados da década de 1980, o uso da expressão Ciência–Tecnologia–Sociedade CONSUMO DE RECURSOS NATURAIS Diversos dispositivos tecnológicos exigem a extração de recursos naturais, como me- tais raros, o que pode levar ao esgotamento de recursos e a degradação ambiental de diferentes ecossistemas. POLUIÇÃO E RESÍDUOS ELETRÔNICOS O rápido avanço tecnológico aumentou significativamente a quantidade de resíduos eletrônicos, que, se não forem descartados corretamente, podem causar danos ao meio ambiente. MUDANÇAS CLIMÁTICAS Ainda que exista uma tendência a formas de energia mais sustentáveis, a indústria tec- nológica contribui para as emissões de gases de efeito estufa, tanto na produção quan- to no transporte e uso dos dispositivos eletrônicos. Algumas soluções sustentáveis já buscam utilizar a tecnologia para minimizar os danos UNIASSELVI 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 (CTS) como indicativo da percepção de que as discussões sobre Ciência e Tec- nologia geram direta ou indiretamente impactos na sociedade e no ambiente. Educação em Química: compromisso com a cidadania Essa obra aborda desde o conceito de ensino de Ciências para formação do Cidadão até os aspectos mais específicos do En- sino de Ciências com Enfoque Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS). É uma leitura indispensável para professores atuantes e professores em formação nas áreas de Ciências da Natureza e suas Tecnologias (Biologia, Física e Química). I N DI CAÇÃO DE L IVRO Inicialmente, as tecnologias surgiram com o intuito de tornar a vida das pessoas mais simples, a partir de aparatos tecnológicos que facilitariam a execução de certas atividades. Com o tempo, Ciência e Tecnologia se tornaram uma moeda valiosa, definindo a hierarquia de nações mais desenvolvidas tecnologicamente sobre outras menos desenvolvidas (Kenski, 2009; Santos; Schnetzeler, 2014). Para compreender melhor essa dinâmica e possibilitar aos cidadãos um po- sicionamento crítico, desde meados da década de 1990 currículos escolares de muitos países adotaram como um dos objetivos centrais da educação em Ciên- cias da Natureza “a formação de cidadãos críticos que possam tomar decisões relevantes na sociedade, relativas a aspectos científicos e tecnológicos” (Santos; Schnetzler, 2014, p. 56). No Brasil, o movimento para o ensino de Ciências com enfoque CTS vem se consolidando nos últimos trinta anos, com a realização de conferências, publicação de artigos e livros, e o desenvolvimento de dezenas de pesquisas em Programas de Pós-Graduação envolvendo a temática CTS no ensino de Ciências da Natureza. Santos e Schnetzler (2014) destacam que para se compreender melhor a ideia de uma educação com enfoque CTS é preciso analisar o significado educacional de cada aspecto separadamente. A Ciência está presente na concepção de que 1 1 nas aulas de Ciências da Natureza, os alunos devem aprender, dentre outras coi- sas, a identificar e avaliar as aplicações das ciências, considerando as opiniões controversas dos especialistas. Como, por exemplo, na avaliação de argumentos pró e contra as vacinas. Quanto à Tecnologia, no ensino baseado em CTS, deve ser compreendida tanto como a aplicação dos diferentes conhecimentos científicos, quanto como um processo de produção social e cultural. A tecnologia, mais do que o domí- nio da técnica, envolve aspectos culturais, organizacionais e técnicos (Santos; Schnetzler, 2014). A tecnologia engloba três aspectos centrais: • Aspecto técnico: relacionado a conhecimentos; habilidades; técnicas, manu- seio de ferramentas, instrumentos e máquinas; recursos humanos; infraestru- tura; matérias-primas; e resíduos. • Aspecto organizacional: compreende a atividade industrial e econômica; a atividade profissional; a utilização pelos consumidores e usuários; os órgãos fiscalizadores. • Aspecto cultural: refere-se aos objetivos; sistemas de valores; códigos éticos; crenças; criatividade; pensamento crítico e consciente sobre seu uso. A PR OFUNDANDO No quesito Sociedade, dentro da educação CTS, chama-se atenção para a neces- sidade de que nós, enquanto educadores e educadoras de Ciências da Natureza, possibilitamos aos nossos alunos se perceber como membros da sociedade. Como destacado por Santos e Schnetzler (2014), ao se perceberem como cida- dãos de fato, os alunos poderão participar democraticamente da sociedade, por meio da manifestação de opiniões embasadas nos conhecimentos científicos construídos em sua formação básica. Portanto, pode-se compreender que a partir da consolidação de uma educa- ção estruturada no enfoque CTS e da construção de capacidades de pensamento crítico por parte dos alunos, poderemos alcançar uma sociedade em que eles atuem como cidadãos críticos e conscientes do impacto de suas escolhas para a sociedade e para o meio ambiente. UNIASSELVI 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 2 NOVOS DESAFIOS No início desse tema, refletimos sobre o conceito de Tecnologia e como sua rela- ção com a Ciência trouxe à sociedade inúmeros avanços e mudanças. De modo geral, podemos afirmar que todas as esferas sociais foram e são influenciadas pelo avanço das tecnologias, em especial pelas Tecnologias Digitais de Informação e Comunicação. Sales (2020) destaca que as inovações tecnológicas trazem aos professores e alunos desafios quanto ao estilo de vida; aos valores e crenças; aos modos de ensinar e aprender; ao estabelecimento da atenção e do diálogo na sala de aula; à realização de avaliações; ao alinhamento à cultura digital circundante; e ao uso consciente das Inteligências Artificiais. Portanto, não podemos pensar no processo de ensino e aprendizado como algo estático, petrificado e imutável. Pelo contrário, se a sociedade tem se modi- ficado com os avanços tecnológicos, por que a educação permaneceria a mesma de décadas atrás? É importante que, conscientes dos desafios impostos pelas novas tecnologias, planejamos nossas aulas de modo a agregar tais ferramentas tecnológicas ao coti- diano escolar. Desse modo, não apenas tornamos as aulas mais atraentes aos alunos, como também ensinamos aos alunos como utilizar essas ferramentas de forma eficiente e coerente com os objetivos educacionais que se espera na sala de aula. Estudante, para expandir seus conhecimentos no assunto abor- dado, gostaríamos de lhe indicar a aula que preparamos espe- cialmente para você. Acreditamos que essa aula complementa- rá e aprofundará ainda mais o seu entendimento do tema. E M FOCO 1 8 1. As tecnologias são tão antigas quanto a espécie humana. Na verdade, foi a engenhosidade humana, em todos os tempos, que deu origem às mais diferentes tecnologias (Kenski, 2009). Com base no texto supracitado e no que foi apresentado no tema, são exemplos de tecno- logias primitivas: a) O ar, a luz e o som. b) O domínio do fogo, a escrita e a lança. c) O fogo, a água e as rochas. d) A luz, as flores e os animais. e) As rochas, o som e a escrita. 2. A dimensão Sociedade, do enfoque CTS, considera que se deve levar os alunos a percebe- rem o poder de influência que eles têm como cidadãos. Assim, eles seriam estimulados a participar democraticamente da sociedade por meio da expressão de suas opiniões (Santos; Schnetzler, 2014). Com relação aos impactos sociais das tecnologias, assinale a alternativa correta: a) As tecnologias, por meio de plataformas, aplicativos e sites, não permitem que pessoas de diferentes localidades acessem conteúdos educacionais. b) As Redes Sociais foram responsáveis por mantera forma como as pessoas se relacionam presencialmente. c) As tecnologias impactam o acesso à informação e a comunicação, mas não trouxeram impactos significativos para o entretenimento e lazer. d) As tecnologias têm transformado o mercado de trabalho com o surgimento de novas profissões, como programação e engenharia de software. e) Os avanços tecnológicos não trouxeram mudanças ao setor de Saúde. AUTOATIVIDADE 1 9 3. A relação simbiótica entre Ciência e Tecnologia produziu, nas últimas décadas, avanços expressivos em diversas áreas da sociedade. Economia, política, saúde, segurança, cultu- ra, comunicação, transporte, produção e, até mesmo, agricultura foram beneficiadas com inovações tecnológicas, possibilitadas pelo avanço da Ciência. Com relação aos avanços possibilitados pela convergência entre Ciência e Tecnologia, sabe-se que: I - O setor de Saúde talvez tenha sido um dos mais beneficiados pela evolução da Ciência e da Tecnologia. II - Na Agricultura, a biotecnologia tem possibilitado o cultivo de culturas resistentes a pra- gas. III - A automação tem possibilitado ao setor da Indústria uma produção eficiente e com menos desperdícios. IV - O setor de Transporte não sofreu avanços com a relação Ciência-Tecnologia. É correto o que se afirma em: a) I e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) III e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II, III e IV, apenas. AUTOATIVIDADE 1 1 REFERÊNCIAS BRITO, G. S.; PURIFICAÇÃO, I. Educação e novas tecnologias: um (re)pensar. Curitiba: InterSa- beres, 2012. KENSKI, V. M. Educação e tecnologias: o novo ritmo da informação. São Paulo: Papirus, 2009. OLIVEIRA, C. O. et al. A. L. Tecnologias no ensino e na formação de professores em discussão. In: OLIVEIRA, A. L. (org.). Tornando-se formadores(as) de professores(as) de Ciências da Natureza e Matemática: reflexões teórico-práticas. Maringá: Eduem, 2021. SALES, M. S. Tecnologias digitais, redes e educação: perspectivas contemporâneas. Salvador: EDUFBA, 2020. SANTOS, W. L. P.; SCHNETZLER, R. P. Educação em química: compromisso com a cidadania. 4 ed. Ijuí: Ed. Unijuí, 2014. 1 1 1 . Alternativa B . O domínio do fogo pelo homem, a escrita e as primeiras lanças são exemplos de tecnologias primitivas. As alternativas a), c), d) e e) estão incorretas, pois o ar, o som, a luz, o fogo, a água, as rochas, flores e animais por si só não são tecnologias, mas partes da natureza. 2 . Alternativa D . As tecnologias contribuíram para o surgimento de novas profissões. a) Incorreta. As tecnologias permitem que as pessoas acessem conteúdos educacionais. b) Incorreta. As Redes Sociais modificaram a forma como as pessoas se relacionam. c) Incorreta. As tecnologias impactam as formas de entretenimento e lazer. e) Incorreta. Os avanços tecnológicos trouxeram inúmeros avanços para o setor de Saúde. 3 . Alternativa D . Os setores de Saúde, Agricultura e Indústria sofreram melhorias com a evolução da Ciência e da Tecnologia. A afirmativa IV é falsa, pois o setor de Transporte também teve avanços com a relação Ciência-Tecnologia. GABARITO 1 2 MINHAS ANOTAÇÕES 1 1 MINHAS METAS ÉTICA E RESPONSABILIDADE CIENTÍFICA Compreender o conceito de ética. Identificar os aspectos éticos do desenvolvimento científico e tecnológico. Refletir sobre questões éticas no desenvolvimento da Ciência e da Tecnologia. Entender a importância da responsabilidade na pesquisa científica. Assimilar a importância da responsabilidade ética na aplicação das ciências. Investigar o papel do cidadão na ciência e na tecnologia. Explorar os desafios profissionais na implementação de aspectos éticos na docência. T E M A D E A P R E N D I Z A G E M 1 1 1 INICIE SUA JORNADA Com a expansão da Ciência e da Tecnologia, principalmente, a partir do século XVIII, evidenciou-se a necessidade de que as pessoas utilizem de capacidades de pensamento crítico para tomar decisões responsáveis e éticas sobre como utilizar seus conhecimentos científicos e dispositivos tecnológicos no dia a dia. VOCÊ SABE RESPONDER? Mas o que é Ética? Desde os primórdios da humanidade, a concepção de bem e mal, certo e errado faz parte das relações humanas. Para organizar essa relação, as comunidades estabelecem normas de conduta como a moral para ditar o que seria conside- rado de bom tom. Ultrapassando a subjetividade do conceito de moral, a ética, apesar de também se preocupar com o certo e o errado, promove um modo de agir de maneira que os resultados sejam os melhores para a vida em sociedade, não desrespeitando a individualidade das pessoas. Imagine a seguinte situação: você trabalha em um laboratório de análises quími- cas ambientais, no qual, por dia, cada funcionário recebe cerca de 80 amostras de efluentes para análise. Eis que, em uma tarde, você descobre que um funcionário Frequentemente, os termos Moral e Ética são confundidos ou considerados como sinônimos. Nesse contexto, convido você, estudante, a ouvir o nosso podcast, por meio do qual compreen- deremos o significado do conceito de Moral e suas diferenças do conceito de Ética. PLAY N O CONHECIMENTO UNIASSELVI 1 5 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 não está analisando todas as amostras que recebeu. Ao invés disso, ele analisa metade delas e copia os resultados obtidos delas para as outras quarenta amostras, o que pode implicar que amostras contaminadas receberam laudos positivos. O que você faria? Bem, você pode responder que conversaria com o colega sobre a sua postura antiética ou então que levaria a situação até um superior que decidiria como agir com aquele funcionário. Agora imagine que só você saiba que esse funcionário tem um filho doente com uma doença grave cujo tratamento é caro e esse empre- go é sua única fonte de renda. O que você faria? Ainda contaria para o superior o que aconteceu? Ou conversaria com o funcionário sobre seu erro, a fim de ajudá-lo a resolver a situação e assim manter seu emprego? Perceba que a situação anteriormente descrita nos convida a refletir sobre como a ética pode ser utilizada para decidir o que pensar ou fazer, e evidencia a necessidade de que sejam desenvolvidas capacidades de pensamento crítico para saber lidar com diferentes tipos de situações. VAMOS RECORDAR? Situações que envolvem questões relacionadas à Ciência e a Tecnologia e seus impactos na Sociedade e no Meio Ambiente, frequentemente, nos colocam em posições de decisão sobre como pensar ou agir. A esse respeito, é importante recordar o papel das capacidades de pensamento crítico na seleção das ações a serem tomadas em diferentes situações. Pensar criticamente significa, entre outras coisas, saber analisar objetivamente situações controversas, identificando vieses, aplicando a lógica e desenvolvendo argumentos bem fundamentados, de modo a construir estruturas éticas pessoais. A seguir, compreenderemos com detalhes o conceito de ética e sua relação com o desenvolvimento científico e tecnológico e o papel do cidadão na Ciência e na Tecnologia. 1 1 DESENVOLVA SEU POTENCIAL A relação simbiótica entre Ciência e Tecnologia implica inúmeros impactos na sociedade e no meio ambiente, como inovações, avanços e mudanças no modo de pensar e agir diante de situações controversas. Essas mudanças são, muitas vezes, debatidas sob o viés da ética e da responsabilidade científica, como vere- mos na sequência. QUESTÕES ÉTICAS NO DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO Com o desenvolvimento científico e tecnológico, as questões envolvidas nessas áreas e em suas relações são frequentemente debatidas, uma vez que a Ciência e a Tecnologia estão diretamente ligadas à transformação da sociedade, da economia e das relações humanas. Dilemas éticos surgem à medida que ocorrem avanços científicos e tecno- lógicos, visto que estes compreendem controvérsias sociais relacionados a tais inovações. Ponderar prós e contras dessas inovações em diferentes situações e contextos, de modo a garantir que haja mais benefícios do que danos, é uma competênciaimportante (Santos; Schnetzler, 2010). No campo da pesquisa científica, as pesquisas que envolvem seres humanos são as que concentram os maiores desafios éticos, isso porque os pesquisadores precisam garantir que quaisquer participantes de seus estudos informem seu consentimento previamente à realização do estudo e sejam tratados com dignidade e respeito. A existência de inúmeras pesquisas antiéticas envolvendo seres humanos, até a primeira metade do século XX, evidenciaram a importância de que normas UNIASSELVI 1 7 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 éticas fossem estabelecidas para a pesquisa científica envolvendo a presença de seres humanos. No Brasil, a Resolução nº 466, de 12 de dezembro de 2012 (Brasil, 2012), dispõe sobre diretrizes e normas regulamentadoras de pesquisas envol- vendo seres humanos. Mais recentemente, a Lei nº 14.874, de 28 de maio de 2024 (Brasil, 2024), estabelece regras e boas práticas para pesquisas com seres huma- nos no Brasil, de modo que todas as pesquisas sejam submetidas à apreciação do Sistema CEP/CONEP, por meio da Plataforma Brasil. Biohackers Mia é uma estudante de medicina que se aproxima de uma professora que realiza pesquisas de manipulação genética. Com uma trama repleta de reviravoltas e reflexões éticas im- portantes, a série alemã BioHackers aborda o tema Ética na pesquisa científica de uma maneira envolvente e atual. I N DI CAÇÃO DE FILME Outros aspectos éticos importantes são: a manipulação genética, a clonagem, a privacidade, o uso da inteligência artificial, a responsabilidade ambiental e a equidade na distribuição de recursos. A manipulação genética, por meio das técnicas de engenharia genética, é um tema de grande preocupação ética. Ao mesmo tempo que a manipulação genética permite a identificação e eliminação de mutações em genes responsá- veis pela perpetuação de doenças hereditárias, essa técnica gera preocupações com a eugenia, ou seja, que pessoas mal-intencionadas possam criar humanos geneticamente projetados. Nesse mesmo campo de estudos, a clonagem de indivíduos é um tema de cons- tante debate. Ainda que a clonagem terapêutica de células contribua no tratamento de doenças como diabetes e Parkinson, a clonagem reprodutiva levanta inúmeras questões éticas sobre os direitos dos clones, ao que diz respeito a sua identidade, individualidade e as consequências psicológicas desse tipo de experiência. 1 8 Ainda que a clonagem de seres humanos não seja uma realidade no momen- to, como foi a clonagem que resultou na ovelha Dolly (Figura 1), a reflexão ética e uma regulamentação rigorosa sobre esse tipo de prática são necessárias para evitar abusos à dignidade humana. Figura 1 – Ovelha Dolly, o primeiro mamífero de grande porte resultante do clone de outro animal Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dolly_face_closeup.jpg. Acesso em: 5 jun. 2125. Descrição da Imagem: fotografia de uma ovelha branca próxima à câmera. Ela tem orelhas curtas e olhos castanhos. Ao fundo há uma parede escura. Fim da descrição. Com o avanço das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) e o surgi- mento de um modo de vida cada vez mais conectado, a privacidade tornou-se um aspecto ético a ser considerado no desenvolvimento desse tipo de tecnologia. Se as ferramentas de captação de leads (dados de usuários) agilizam e personali- zam o processo de compra e venda de itens pela internet, a ideia de ferramentas que monitoram as atividades on-line dos usuários gera críticas quanto à sua utilização sem o consentimento prévio dos usuários. Ainda que tecnologias de monitoramento sejam importantes para oferecer experiências cada vez mais personalizadas aos usuários, a incerteza sobre quais UNIASSELVI 1 9 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 dados estão disponíveis a seus desenvolvedores é uma preocupação de governos e órgãos responsáveis pela fiscalização dessas ferramentas. Outra preocupação crescente no hall das tecnologias digitais é o uso e a pre- sença da Inteligência Artificial (IA). Ao surgirem as primeiras Inteligências Artificiais, o medo das pessoas era perder seus empregos para robôs e maquiná- rios automatizados nas linhas de produção industrial, atualmente, as IA voltam a gerar preocupações éticas, quanto à privacidade dos dados on-line, capacidade de tomada de decisões autônomas e interferências nas relações humanas. É inegável que os avanços científicos e tecnológicos trouxeram inúmeras contribuições à sociedade, porém, a distribuição equitativa dos benefícios dos progressos científico e tecnológico continua sendo uma preocupação da ética. Há uma necessidade crescente de que sejam criadas políticas justas, inclusivas e que evitem que inovações tecnológicas possam beneficiar um grupo privilegiado, acentuando desigualdades sociais e econômicas. Ao mesmo tempo, as inovações científico-tecnológicas precisam ser avaliadas quanto aos impactos que trarão ao meio ambiente. A responsabilidade ambiental é uma das questões centrais quando se trata da ética científica. Afinal, eventos climá- ticos adversos têm evidenciado a importância de que os grandes desenvolvedores de tecnologia tenham planos de redução de impactos ambientais que acompanhem toda a linha produtiva: da extração de matéria-prima, passando pela produção e transporte, até o descarte correto dos itens desenvolvidos pós uso (Figura 2). O uso de IA na pesquisa científica e no ensino de Ciências tem gerado preocupações quanto à originalidade da escrita científi- ca, ao plágio e à perpetuação de informações não validadas pre- viamente por especialistas. A esse respeito, confira o conteúdo. E U I N DI CO 5 1 Quando se trata de Ciência e Tecnologia, essas são apenas algumas das muitas questões éticas abarcadas por essa relação. Para todas elas, encontrar um equi- líbrio entre desenvolvimento e possíveis problemas é uma tarefa desafiadora enfrentada pela ética e pelos órgãos regulamentadores e fiscalizadores. Diante disso, comunidade científica e cidadãos devem ter garantidos o direito de ponderar benefícios e potenciais riscos de uma nova tecnologia, a fim de tomar decisões acertadas sobre como agir frente a inovações cada vez mais recorrentes. RESPONSABILIDADE NA PESQUISA E NA APLICAÇÃO DAS CIÊNCIAS Se o progresso científico e tecnológico pode trazer inúmeros benefícios para a sociedade, ele também pode causar danos significativos se não for conduzido de forma responsável e ética. Figura 2 – Empresas têm investido na gestão de resíduos pós-uso Fonte: https://abir.org.br/pepsico-promove-campanha-sobre-educacao-ambiental-em-parceria-com-a-na- tional-geographic/. Acesso em: 5 jun. 2125. Descrição da Imagem: a imagem mostra um grupo de dez mulheres posicionadas em volta de uma longa mesa. As mulheres usam máscara no rosto, camisetas vermelhas e luvas verdes. Na mesa há uma pilha de materiais plásticos, os quais estão sendo separados por elas. Ao fundo há sacos plásticos e uma parede cinza. Fim da descrição. UNIASSELVI 5 1 TEMA DE APRENDIZAGEM 3 Pesquisadores, cientistas, comunidade e todas as partes envolvidas no desenvolvimento da ciência e da tecnologia precisam considerar cuidadosamente as questões éticas, sociais e ambientais envolvidas em suas ações, de modo a equilibrar o avanço do conhecimento científico-tecnológico e a conservação do meio ambiente e dos direitos humanos. A Ética é um dos principais balizadores do conceito de responsabilidade na pes- quisa científica. Os cientistas, em seus estudos, precisam ser transparentes quanto aos métodos utilizados e resultados obtidos, evitando quaisquer más condutas, fraudes, ou atos que possam comprometer a integridade e confiabilidade do co- nhecimento produzido. Já os pesquisadores que lidam com seres humanos, mesmo os das áreas de Ciências Sociais ou Humanas, precisam conduzir seus estudos de forma a respeitar os direitos e a dignidade dos participantes. Por isso, desde o início do século, há a exigência da obtenção prévia de um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido