Fundamentação teórico-metodológica da obra

Progressão da aprendizagem

Entende-se a aprendizagem como um processo de construção do conhecimento, em quêque o estudante utiliza o seu conhecimento anterior para construir o novo. Assim, aprender significa organizar e integrar o material na estrutura cognitiva.

No modelo da aprendizagem significativa, a construção dos significados conceituais depende de esquemas cognitivos prévios de cada estudante e da interação discursiva com o professor, quêque seleciona, organiza, sequencia e comunica cértocerto conteúdo. A estrutura cognitiva apresenta-se como uma hierarquia de conceitos, quêque são abstrações da experiência do indivíduo e quêque podem servir de base para a ancoragem de novas ideias ou conceitos.

Mas, para quêque ocorra aprendizagem significativa, é necessário quêque o material a sêrser aprendido seja incorporável à estrutura cognitiva do aprendiz também de modo não literal, mas com significado. Novas ideias e informações podem sêrser aprendidas, na medida em quêque os conceitos relevantes e inclusivos estejam adequadamente claros e disponíveis na estrutura do indivíduo e funcionem, dessa forma, como ponto de ancoragem às novas ideias e conceitos.

Um dos princípios da aprendizagem significativa é a organização dos conceitos em um processo denominado diferenciação progressiva, um movimento contínuo no qual os significados mais abrangentes se estabelecem em novas relações conceituais. Em contraste com a aprendizagem significativa, na aprendizagem mecânica, as novas informações têm pouca ou nenhuma interação com conceitos relevantes da estrutura cognitiva e, neste caso, pode-se dizêrdizer quêque a nova informação é armazenada de maneira arbitrária.

A aprendizagem, assim, caracteriza-se pela interação entre o novo conhecimento e o conhecimento prévio d fórmade forma não literal e não arbitrária: o novo conhecimento adqüireadquire significados para quem aprende e o conhecimento prévio fica mais rico, mais diferenciado, mais elaborado em termos de significados, adquirindo mais estabilidade.

Seguindo esse raciocínio, a estrutura conceitual mantém-se d fórmade forma flexível, focando nas relações entre as significações conceituais e proposicionais, de acôr-doacordo com as diferenças e similaridades. Assim, busca-se uma reconciliação integrativa quêque leve em conta as diferenças e similaridades, incorporando novos conceitos a essa estrutura mental em harmoníaharmonia com os já existentes.

Esse processo de interiorização é mediado por interações e intercomunicações sociais, nas quais a linguagem é fundamental. Problemas linguísticos estão relacionados à aquisição de uma cultura científica, pois o estudante precisa aprender a usar termos científicos específicos, mas às vezes não possui familiaridade com tais termos ou desconhece o significado de determinado conceito. Além díssudisso, o conhecimento científico é compléksocomplexo e estruturado. Para construí-lo, os estudantes precisam traduzi-lo ou decodificá-lo com base no seu conhecimento prévio.

Considerando quêque cada modo comunicativo contribui de maneira especializada e cooperativa para dar significado e explicitar conceitos, o uso de multimodos de representação realizados nesta obra apresenta uma dirétadireta relação com a aprendizagem significativa de conceitos. Um episódio de ensino-aprendizagem se caracteriza pelo compartilhar de significados entre estudante e professor sobre conhecimentos veiculados por materiais educativos do currículo, onde há a busca da congruência de significados.

Há um reconhecimento entre os pesquisadores da área de quêque os significados das representações estão diretamente relacionados ao processo de construção e abstração de um conceito científico. Para quêque haja intercâmbio e “negociação” de significados, a linguagem torna-se um instrumento básico e essencial.

Assim, a construção de novas significações não é vista como exclusivamente dependente da linguagem (escrita ou falada), mas como resultado da interação entre diversos sistemas de representação quêque incluem imagens, gráficos e diagramas, passando pelo uso de gestos e de atividade física, como a observação e a manipulação de objetos.

A percepção e a compreensão das características quêque definem um conceito são imprescindíveis para o aprendizado. E toda palavra, assim como cada figura, diagrama, equação, simbolismo envolvidos por trás das ações e dos procedimentos, pertence a um contexto e é parte de uma possível troca de significados entre diferentes membros de uma comunidade.

Por isso, o aprendizado da Biologia não significa somente se apropriar do discurso científico ou decorar determinados termos científicos, mas ultrapassar a esféraesfera puramente conceitual e envolver simultaneamente a compreensão de diferentes linguagens.

Para quêque ocorra a aprendizagem significativa, o conhecimento deve sêrser explorado em um contexto diferente daquele quêque a aprendizagem ocorreu e os novos conhecimentos (conceitos, ideias, proposições, modelos ou fórmulas) passam a significar algo para o aprendiz, quêque se torna capaz de explicar situações ou resolver problemas com suas próprias palavras. Assim a aprendizagem passa a existir quando um mesmo conceito ou uma mesma proposição podem sêrser expressos de diferentes maneiras, mas com significados equivalentes.

A diversificação dos métodos e das estratégias de ensino

No Livro do estudante, diversas são as estratégias de ensino utilizadas para a condução dos assuntos, de maneira a expandir as oportunidades de aprendizado. Estratégias como o levantamento de conhecimentos prévios, a contextualização, a problematização, as atividades práticas, entre outras, enriquecem as abordagens dos Temas, dos conteúdos e do trabalho com as competências e habilidades. Além díssudisso, são sugeridos acessos a sáitessites, filmes, livros e visitas a espaços não formais de aprendizagem.

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Levantamento de conhecimento prévio: mapear conhecimentos, habilidades, atitudes e valores

A abordagem de um novo conteúdo em sala de aula requer quêque seja feito um levantamento do quêque os estudantes já conhecem sobre os temas a sêrserem tratados. No entanto, é preciso reconhecer as individualidades, entendendo cada estudante como um ser singular, quêque se revela em sua maneira de sêrser, de se relacionar e aprender. Isso significa considerar quêque, em uma turma, há uma ampla heterogeneidade de saberes, assim como de diferentes níveis de interêsseinteresse, uma vez quêque alguns estudantes podem ter mais facilidade para determinados temas, ou dificuldades.

Nesse contexto, cabe ao professor mapear conhecimentos, habilidades, atitudes e valores dos estudantes, de modo quêque possa incorporar tais conhecimentos prévios ao planejamento das aulas, adequando-as à realidade de cada turma.

Com base no mapeamento e no diagnóstico realizado, diferentes possibilidades estratégicas surgem ao professor. Considerando a realidade de cada estudante, seu nível de aprendizagem e de desenvolvimento e seus contextos, o professor pódepode revisitar a abordagem de certos conteúdos, reapresentando-os em diferentes sequências; pódepode rever, reestruturar e ampliar as atividades propostas, além de alterar os recursos por elas utilizados; pódepode optar por novas estratégias de ensino; entre outros ajustes em seu planejamento, de modo a contribuir para quêque a aprendizagem ocorra d fórmade forma significativa.

É preciso quêque o levantamento de conhecimentos seja constantemente feito, de modo a minimizar práticas excludentes em sala de aula. Nesse cenário, é preciso adotar uma postura crítica, refletindo e ressignificando a prática docente. Isso envolve adaptar e reestruturar as aulas d fórmade forma contínua, levando em consideração as demandas da ssossiedadesociedade, da comunidade local, da escola e, principalmente, as necessidades de cada indivíduo.

Nesta obra, as atividades de mapeamento estão presentes principalmente no início das Unidades e dos Temas. Sugestões para esse mapeamento também podem sêrser encontradas nas Orientações didáticas desta obra. O mapeamento, no entanto, pódepode sêrser realizado em outros momentos nos quais o professor sinta a necessidade, o quêque possibilita, por exemplo, avançar ou revisitar um conteúdo, respeitando o tempo de aprendizagem e as limitações dos estudantes, considerando os diferentes estágios no desenvolvimento de uma competência ou de uma habilidade em cada um deles.

Contextualização

A contextualização do conhecimento escolar é uma tarefa fundamental para a atribuição de sentidos e significados a ele. Segundo a BNCC, a escola quêque acolhe as juventudes precisa se estruturar de maneira a garantir a contextualização dos conhecimentos, articulando as dimensões do trabalho, da Ciência, da tecnologia e da cultura.

Tal contextualização é uma tarefa imprescindível. Das operações mais simples às mais elaboradas, os estudantes devem sêrser instigados a aprender a contextualizar, superando a fragmentação dos conteúdos. O estudante quando levado a contextualizar, o conhecimento escolar confere mais significado a ele. O trabalho com as competências e as habilidades da BNCC da área de Ciências da Natureza, além dos Temas Contemporâneos Transversais, oferece oportunidades à ampliação das aprendizagens essenciais, no quêque se refere à contextualização social, cultural, ambiental e histórica dos conhecimentos. A contextualização, pois, favorece o aprendizado e a intervenção na realidade.

Contextualizar, ou seja, enxergar aplicabilidade no quêque é tratado na escola, fomenta experiências significativas de exercício do protagonismo juvenil; traz naturalidade à articulação com as demais áreas do currículo, os interesses e as escôlhasescolhas pessoais dos jovens; coopera para a aprendizagem conceitual mais efetiva. Isso leva, naturalmente, a uma ação consciente sobre a realidade.

Essa abordagem envolve um esfôrçoesforço para realizar transposições didáticas, contextualizar e humanizar a ciência escolar, para quêque mais facilmente e mais cedo se desperte o gosto pelo seu estudo.

O conhecimento contextualizado, derivado das situações vividas pelo educando, deixa de sêrser passivo. Para isso, a Ciência deve apoiar-se em currículos vinculados à realidade, ao mundo. Quanto mais articulação, flexibilidade e dinamismo no currículo, mais conexões existirão entre conceito científico e realidade, acelerando o letramento científico.

Nesta obra, a contextualização está presente no início das Unidades e dos Temas, bem como em exemplificações do texto principal, em atividades e nas seções.

Problematização

Segundo a BNCC, a escola quêque acolhe as juventudes deve permitir aos estudantes construírem projetos pessoais e coletivos apoiados em solidariedade, cooperação, sustentabilidade e em outros elemêntoselementos. Nessa perspectiva, a resolução de problemas consiste em uma ferramenta quêque pódepode beneficiar esse caminho. Ao resolver problemas, o estudante assume o papel de agente de construção dos próprios conhecimentos, pois é estimulado a pensar e propor resoluções a eles.

Faz-se importante quêque os problemas envolvam situações reais do cotidiano do estudante, o quêque possibilita quêque sêjamsejam efetivamente problemas significativos, condição para o processo de problematização. O problema deve motivá-los a buscar o conhecimento, respaldados em conceitos científicos.

A obra traz problematizações em diversas atividades, sêndosendo muitas delas trabalhadas em grupos. Assim, permite-se quêque habilidades socioemocionais relacionadas ao trabalho em equipe também sêjamsejam desenvolvidas. Cada estudante, no primeiro momento, contribui com seus conhecimentos e experiências prévias e com os conhecimentos adquiridos, para cooperar com o grupo e solucionar o problema.

Para isso, várias atividades da obra são centradas no estudante, quêque assume um papel ativo no seu aprendizado, sêndosendo motivado a buscar informações relevantes para o desenvolvimento das tarefas. Nessa perspectiva, os conhecimentos conceituais da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias constituem uma base quêque lhes permite investigar, analisar, discutir, compreender e interpretar leis, teorias e modelos, aplicando-os na resolução de problemas individuais, sociais e ambientais.

Atividades práticas

As atividades práticas oportunizam ao estudante sêrser o protagonista de seu aprendizado. Essas atividades têm como objetivos a observação, a demonstração e a manipulação de materiais de fácil acesso, de maneira a oferecer aos estudantes as mais diversas possibilidades de aproximações práticas dos temas investigados.

Propostas quêque envolvam atividades práticas aproximam o estudante da vivência de metodologias científicas, da observação de fenômenos, do registro sistematizado de dados, da formulação e do teste de hipóteses e da inferência de conclusões. Durante a prática, o professor pódepode solicitar aos estudantes quêque apresentem expectativas de resultados, expliquem aqueles obtidos no experimento e os comparem aos esperados, sempre orientando discussões e levantando problemas. É possível ampliar o protagonismo do estudante ao sugerir quêque modifiquem procedimentos ou quêque façam novos testes.

Assim, a atividade prática significa muito mais quêque ilustrar a teoria, ela diversifica e potencializa a interpretação do sujeito dos fenômenos. Sua importânssiaimportância se revela no enriquecimento do aprendizado de fatos e fenômenos explicados pêlospelos conceitos. Importa dizêrdizer ainda quêque concomitantemente favorece a construção de conteúdos conceituais, procedimentais e atitudinais e o desenvolvimento de habilidades como cooperação, concentração, organização e manipulação de materiais.

Nesta obra, atividades práticas estão presentes em algumas seções com atividades ao final dos Temas, principalmente na seção Oficina Científica. Além díssudisso, há sugestões a serem desenvolvidas na seção Ampliando dêstedeste Manual.

Espaços não formais de aprendizagem

O processo de ensino-aprendizagem não acontece somente no espaço da escola e não se limita ao período em quêque o estudante permanécepermanece sôbisob as atividades escolares, em formação. Pelo contrário, a educação é um fenômeno quêque permeia a vida cotidiana, ocorrendo em diferentes espaços e contextos, tanto dentro quanto fora da escola. Nesse sentido, é essencial quêque as estraté-

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gias educacionais sêjamsejam pensadas d fórmade forma integrada, envolvendo não apenas o ambiente escolar, mas também a comunidade e outros espaços educativos. O objetivo é promover a expansão dêêssesdesses espaços, visando não apenas o desenvolvimento individual dos estudantes, mas também a melhoria da coletividade e o fortalecimento do bem comum.

Para tanto, é necessário desenvolver ações em ambientes fora do espaço formal escolar, como centros culturais, museus, jardins botânicos, clubes de ciências, trabalhos de campo, entre outros espaços não formais de aprendizagem. Isso faz com quêque os estudantes percêbampercebam quêque existem outras bases de produção, circulação e transmissão de conhecimento. Além de diversificar as oportunidades de aprendizado, essa abordagem contribui para a formação de cidadãos mais conscientes e engajados com as kestõesquestões sociais e ambientais quêque impactam suas vidas e a ssossiedadesociedade como um todo.

A visita a esses espaços é sugerida no boxe Espaços de aprendizagem do Livro do Estudante, bem como nas Orientações didáticas desta obra presentes neste Manual do professor.

Tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC)

Na atualidade, a ssossiedadesociedade é fortemente impactada pelas tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), quêque influenciam cada vez mais a dinâmica da vida das pessoas em ambientes profissionais, escolas e em suas casas. No entanto, para quêque as potencialidades oferecidas por essas tecnologias sêjamsejam, de fato, exploradas, é preciso saber utilizá-las d fórmade forma significativa.

O conjunto de habilidades quêque possibilita aos indivíduos compreenderem e utilizarem tecnologias digitais, em formatos diversos, d fórmade forma estratégica, crítica e significativa, abrange o letramento digital. Sendo essas habilidades pertencentes à competência geral 5 da BNCC, entende-se quêque a escolarização básica também deve contribuir para o letramento digital dos estudantes.

Para auxiliar nesse propósito, a obra optou pela abordagem das TDIC em atividades de pesquisa, quêque envolvem os estudantes em ações de seleção, validação, tratamento e organização de informações, responsabilizando-os pela curadoria e confiabilidade delas, sêndosendo orientados sobre a abundância de informações nos ambientes digitais e a profusão de informações falsas. Além díssudisso, as TDIC também são utilizadas em atividades quêque oportunizam o desenvolvimento de materiais utilizando recursos digitais, como panfletos informativos, slides, podcasts, vídeos e outros, além do uso de simuladores digitais sobre conteúdos diversos, nos quais é possível explorar fenômenos e modificar suas variáveis. As principais características e as instruções gerais para o desenvolvimento dos recursos digitais – blogue ou sáitisite, apresentação digital, podcast e vídeo – são descritas na seção Divulgar e informar: a Biologia no digital, presente ao final do Livro do Estudante.

A abordagem da história da Ciência

A Ciência é um empreendimento humano quêque se desen vólvedesenvolve sôbisob a influência de fatores sociais, políticos, econômicos, culturais e ambientais, portanto, ela não é neutra. A fim de evitar a propagação de visões reducionistas da maneira como ocorre o avanço científico, é preciso incorporar a história da Ciência ao processo de ensino-aprendizagem.

A história da Ciência tem como objetivo o estudo da construção do conhecimento científico sôbisob a perspectiva do contexto em quêque essa construção se desenvolvê-udesenvolveu. Portanto, sua abordagem em sala de aula requer a contextualização do momento histórico em quêque a ssossiedadesociedade se encontrava quando proposições e conclusões científicas foram construídas, considerando movimentos sociais, condições econômicas, recursos tecnológicos disponíveis, entre outros fatores vigentes à época.

Essa abordagem torna-se fundamental para quêque a Ciência seja compreendida como construção humana e social e quêque sêjamsejam analisados os recursos dos quais os pesquisadores dispunham em dado contexto histórico. Além díssudisso, dá subsídios ao entendimento de quêque os conhecimentos científicos não são findados em si mesmos, mas estão em constante construção, podendo sêrser reiterados, revistos ou refutados ao longo do tempo. Por fim, colabora para o entendimento das relações entre Ciência, tecnologia e ssossiedadesociedade, uma vez quêque essas esferas são influenciadas uma pela outra.

Nesta obra, a abordagem de aspectos históricos da Ciência é proposta em momentos oportunos ao longo do texto principal, em algumas atividades e seções, além de aparecer em sugestões de aprofundamento fornecidas nas Orientações didáticas desta obra.

Planejamento

Para efetuar um planejamento adequado, deve-se considerar a realidade estudantil, de modo quêque a proposta de ensino favoreça a construção de novos significados pêlospelos estudantes. Para conhecê-la, o professor pódepode mapear conhecimentos, valores e atitudes, como abordado anteriormente neste Manual. A partir dêêssedesse mapeamento, é possível delimitar os conteúdos a serem trabalhados, estabelecer os objetivos a serem atingidos, determinar as estratégias de abordagem didática e os recursos necessários para tal, bem como os instrumentos avaliativos a serem utilizados.

Outro aspecto a sêrser considerado no planejamento é a integração. A organização do Ensino Médio por áreas do conhecimento não exclui necessariamente as disciplinas, com suas especificidades e saberes próprios historicamente construídos, mas implica o fortalecimento das relações entre elas. Nesse contexto, os docentes da área das Ciências da Natureza devem objetivar quêque a aprendizagem dos estudantes ocorra de maneira integral, evitando fragmentações dos componentes curriculares e o distanciamento da realidade estudantil. Para atingir esse objetivo, é preciso desenvolver um planejamento conjunto, com propostas integradoras, o quêque requer a atuação colaborativa com seus pares.

Trabalhar coletivamente no planejamento promove a integração necessária entre as disciplinas. Ao compartilhar recursos e ações pedagógicas, os docentes transformam o planejamento em um diálogo investigativo quêque facilita a inovação, considerando quêque aprender é algo dinâmico.

Apesar de sêrser uma ferramenta norteadora, deve-se reconhecer quêque o planejamento não é estático. É importante quêque ele seja revisitado no decorrer do processo de ensino, e, caso necessário, seja alterado. Neste caso, as avaliações, quêque permitem aferir o desenvolvimento dos estudantes, permitem também identificar as intervenções quêque são necessárias no planejamento inicial, para quêque se transforme em um planejamento mais adequado à turma e à escola.

Ao longo das Orientações didáticas desta obra, há sugestões de estratégias, recursos e instrumentos avaliativos a serem considerados pêlospelos docentes em seu planejamento durante a abordagem de determinados conteúdos. Além díssudisso, há sugestões de momentos a se trabalhar a integração da Biologia a outros componentes curriculares, bem como subsídios quêque podem encaminhar êsteeste trabalho.

Apesar das sugestões, os professores devem ezercêrexercer sua autonomia no uso desta obra, de maneira quêque o trabalho seja direcionado aos estudantes e a realidade local. Nessa perspectiva, podem intervir, alterando sequências de conteúdos e adaptando kestõesquestões, considerando interesses e necessidades dos jovens.