SUMÁRIO

Esta coleção, destinada aos estudantes do Ensino Médio, é composta de três volumes da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias: Biologia, Física e Química.

Este volume destina-se a abordar os conteúdos do componente curricular de Física, incentivando os estudantes a reconhecer as inter-relações com o cotidiano, a fim de desenvolver habilidades, competências específicas e competências gerais propostas pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para o Ensino Médio. Ele é dividido em seis unidades, que, por sua vez, são estruturadas em capítulos, proporcionando uma organização prática dos conteúdos, o que facilita o planejamento do professor ao longo do ano letivo.

Veja a seguir como estão organizados o Livro do Estudante e as Orientações para o professor.

Livro do Estudante

Páginas de abertura de unidade

Cada unidade se inicia com duas páginas de abertura, que apresentam imagens e textos relacionados aos conteúdos abordados. Esses recursos contextualizam e aproximam os conteúdos do cotidiano dos estudantes e os incentivam a expressar, por meio de questões reflexivas, os conhecimentos prévios acerca dos conteúdos que serão trabalhados.

Conteúdos

Os temas estudados em alguns capítulos se iniciam, especialmente, com contextualizações que buscam despertar uma postura ativa dos estudantes durante o processo de aprendizagem, bem como promover uma aproximação dos conteúdos com o cotidiano. Os recursos apresentados e as atividades sugeridas no decorrer dos capítulos também favorecem que os estudantes troquem ideias e relacionem os conhecimentos científicos com experiências do cotidiano.

Boxe complementar

Boxe com a proposta de enriquecer alguns assuntos dos capítulos e despertar a curiosidade dos estudantes por meio de informações complementares. Além disso, são sugeridas questões por meio das quais eles são convidados a refletir e a interagir com os colegas sobre o assunto estudado.

Compartilhe ideias

Esse boxe proporciona momentos de troca de ideias entre os estudantes sobre temas relevantes, apresentando atividades que incentivam a argumentação por meio da realização de debates, da troca de experiências pessoais e do compartilhamento de opiniões, em duplas ou em grupos.

Dica

Boxe que apresenta informações importantes que auxiliam na compreensão de assuntos abordados nos capítulos ou que ajudam na realização de atividades.

Atividades

Seção em que são propostas atividades com o objetivo de aprofundar os conteúdos abordados, recorrendo aos conhecimentos construídos durante o estudo dos capítulos para analisar, investigar, argumentar, formular e resolver problemas, individualmente ou em grupo.

Vocabulário

Boxe que apresenta o significado de termos destacados nos textos durante os capítulos, com o objetivo de auxiliar os estudantes na compreensão dos conteúdos.

Medida

Boxe que apresenta as medidas dos seres vivos e as dimensões e distâncias aproximadas de astros do Universo citados durante os conteúdos.

Cuidado

Boxe que visa despertar a atenção dos estudantes para certos cuidados que devem ser tomados, principalmente na realização de atividades práticas.

Atividades resolvidas

Esse boxe apresenta dicas e resoluções a fim de auxiliar os estudantes a estabelecer relações entre os conceitos abordados e as situações representadas em algumas atividades.

Prática científica

Nessa seção, são sugeridas atividades práticas que permitem aos estudantes investigar fenômenos e propriedades, incentivando-os a levantar hipóteses, desenvolver procedimentos, manipular materiais, observar e analisar resultados e trocar ideias com os colegas, tornando-se agentes ativos no processo de aprendizagem.

Conexões com...

Seção que reforça as conexões entre os conteúdos abordados nos capítulos e outros componentes curriculares da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias e de outras áreas de conhecimento.

Ligado no tema

Seção que desenvolve trabalhos com os temas contemporâneos transversais propostos pela BNCC. Nela, são exploradas temáticas atuais que relacionam o conhecimento científico com a sociedade. Ao final da seção, são apresentadas questões acerca do tema, permitindo que os estudantes reflitam e debatam aspectos que envolvem valores, direitos e cidadania.

Retome o que estudou

Seção que possibilita aos estudantes avaliar seu aprendizado e retomar conceitos trabalhados, incentivando-os a sistematizar aqueles que são essenciais, além de auxiliar o professor a identificar as principais dúvidas e dificuldades da turma.

Mais questões

Essa seção apresenta questões dos principais exames de larga escala do Brasil, com temas relacionados aos conteúdos abordados nas unidades. Além de retomar os conceitos abordados, a seção busca familiarizar os estudantes com as estruturas de atividades comumente praticadas nesses exames.

Conheça mais

Seção com indicações de referências complementares, como filmes, livros e sites, relacionados a temas desenvolvidos nas unidades. Essas indicações visam ampliar o aprendizado dos estudantes sobre os conteúdos.

Respostas

Seção que apresenta as respostas de atividades que envolvem cálculos.

Lista de siglas

Apresentação do significado das siglas citadas no volume.

Referências bibliográficas comentadas

Seção que apresenta as principais obras consultadas na elaboração do volume, com breve comentário a respeito de cada uma delas.

Orientações para o professor

Esse material está organizado em duas partes. A primeira contém pressupostos teóricos e metodológicos que fundamentam a coleção, descrição e orientações sobre as seções e a estrutura de conteúdos, bem como suas relações com a BNCC, além de quadros de distribuição dos conteúdos. Já a segunda parte apresenta as orientações específicas para o professor trabalhar os conteúdos, as seções e as atividades de cada capítulo do volume.

Conheça a seguir como estão organizadas as informações das Orientações para o professor.

Objetivos da unidade

Localizado no início de cada unidade, esse boxe apresenta os objetivos de aprendizado que se espera que os estudantes alcancem durante o trabalho com os conteúdos da unidade.

Justificativas

Boxe que apresenta os principais conteúdos, as habilidades, as competências e os temas contemporâneos transversais propostos na BNCC que serão trabalhados em cada unidade.

BNCC em contexto

Boxe em que são destacadas e comentadas as relações dos conteúdos desenvolvidos no Livro do Estudante com as propostas previstas pela BNCC, entre elas as competências gerais e específicas, as habilidades e os temas contemporâneos transversais.

Respostas da abertura

Boxe em que são apresentadas as respostas das questões das páginas de abertura da unidade, além de orientações para a condução dessas questões.

Objetivos do capítulo

Boxe em que são listados os objetivos de aprendizado que se espera que os estudantes alcancem no trabalho com o capítulo. Esses objetivos auxiliam o professor a realizar as avaliações de aprendizagem ao longo do capítulo e a adequar seus planejamentos.

Acompanhando a aprendizagem

Seção em que são sugeridas estratégias e atividades para o professor acompanhar a aprendizagem dos estudantes. Com base nas avaliações, é possível identificar as principais dificuldades da turma e criar condições para fazer ajustes em seu planejamento.

Boxe complementar

Seção que oferece orientações para o professor desenvolver o trabalho do boxe complementar do Livro do Estudante. Além disso, são apresentadas as respostas das questões propostas no boxe.

Atividade extra

Seção com sugestões de atividades para complementar em sala de aula o estudo de conteúdos trabalhados na unidade.

Compartilhe ideias

Seção que apresenta ao professor orientações e subsídios para auxiliar na condução das atividades propostas nessa seção do Livro do Estudante, visando desenvolver a inferência e a argumentação.

Conexões com...

Nessa seção, são apresentados os objetivos que os estudantes devem alcançar com o trabalho da seção no Livro do Estudante, além de orientações para a construção e a realização das aulas propostas em conjunto com outros componentes curriculares.

Prática científica

Contém sugestões para orientar os estudantes na realização das atividades práticas de investigação e instruções de como observar e interpretar os resultados das atividades. Além disso, a seção apresenta os objetivos a serem atingidos ao final das atividades práticas, assim como possíveis cuidados necessários para evitar acidentes ou obter o melhor aproveitamento da atividade.

Integrando o conhecimento

Seção que sugere possibilidades de relações de conteúdos com outros componentes curriculares de Ciências da Natureza e suas Tecnologias e outras áreas do conhecimento, oferecendo sugestões e orientações para o trabalho em conjunto com professores desses componentes.

Ligado no tema

Auxilia com orientações e comentários para o desenvolvimento do trabalho com os temas contemporâneos transversais propostos na seção no Livro do Estudante. Além disso, há instruções que auxiliam na condução das atividades de reflexão e nos debates.

Respostas

Disponibiliza respostas, resoluções e orientações de determinadas atividades realizadas ao longo dos capítulos, assim como comentários de atividades de provas oficiais.

Retome o que estudou

Boxe que fornece as respostas das questões presentes na seção do Livro do Estudante e orientações de como essas questões podem ser utilizadas como ferramenta avaliativa e de sistematização dos conceitos.

Fundamentos teórico-metodológicos

O ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Os componentes curriculares da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias ajudam a compreender os fenômenos naturais que nos cercam. Dessa maneira, o ensino de Biologia, de Física e de Química deve se pautar na realidade próxima dos estudantes.

Eles trazem consigo conhecimentos que construíram em sua vivência e geralmente se baseiam neles para tentar compreender e explicar os fenômenos naturais. No entanto, muitas vezes, precisam ir em busca de outros conhecimentos para compreender e resolver os problemas do cotidiano. O ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias deve contribuir para que os estudantes obtenham esses conhecimentos e estabeleçam as relações necessárias para conhecer o mundo que os cerca, resolver os problemas e argumentar e intervir na realidade de maneira consciente.

Diante disso, o ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias deve se pautar nas necessidades dos estudantes e em sua formação cidadã. Assim, é preciso oportunizar momentos para que eles possam ter uma postura ativa e crítica durante o processo de estudo, aprofundamento e apropriação do conhecimento. Para isso, deve-se romper com a ideia de um professor detentor do conhecimento e passar a agir como mediador da aprendizagem, oportunizando questionamentos, argumentação de ideias e opiniões e incentivando a análise de situações.

Esta coleção procura desenvolver as competências e habilidades por meio de diferentes modelos didático-pedagógicos.

De acordo com a BNCC (2018),

[...] No Ensino Médio, a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias oportuniza o aprofundamento e a ampliação dos conhecimentos explorados na etapa anterior. Trata a investigação como forma de engajamento dos estudantes na aprendizagem de processos, práticas e procedimentos científicos e tecnológicos, e promove o domínio de linguagens específicas, o que permite aos estudantes analisar fenômenos e processos, utilizando modelos e fazendo previsões. Dessa maneira, possibilita aos estudantes ampliar sua compreensão sobre a vida, o nosso planeta e o universo, bem como sua capacidade de refletir, argumentar, propor soluções e enfrentar desafios pessoais e coletivos, locais e globais.

[...]

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Versão final. Brasília: MEC, 2018. p. 471-472. Disponível em: https://s.livro.pro/p3pjoo. Acesso em: 30 set. 2024.

A área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias do Ensino Médio busca a integração entre os seus componentes curriculares, Biologia, Química e Física, e entre eles e os componentes das outras áreas de conhecimento, que são Linguagens e suas Tecnologias, Matemática e suas Tecnologias, Ciências Humanas e Sociais aplicadas. Para possibilitar esse trabalho, a coleção é composta de três volumes organizados por componente curricular: Biologia (volume único), Química (volume único) e Física (volume único). No processo de ensino-aprendizagem de cada volume, os estudantes são motivados a mobilizar conhecimentos não só de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, mas também das outras áreas de conhecimento.

Quando ocorrem grandes eventos naturais, descobertas científicas, estudos promissores, grandes epidemias e catástrofes ambientais, a sociedade tende a cobrar respostas imediatas. Cabe aos professores de Ciências da Natureza e suas Tecnologias manterem-se atualizados, procurando constantemente estratégias didáticas adequadas capazes de responder às indagações dos estudantes e incentivá-los a construir o conhecimento concreto e crítico.

A abordagem desta coleção visa enfatizar as relações entre os contextos socioculturais, a história da Ciência, a experimentação e os conceitos científicos. Na perspectiva sociocultural, a aprendizagem envolve a apropriação cultural, que depende de diferentes linguagens (internet, cultura digital, gráficos, tabelas e gêneros textuais diversos). É preciso lembrar que o jovem vive imerso em um mundo de signos, utilizados para construir significados. O tipo de ferramenta ou signo mediador regulará a forma como os conceitos são internalizados, o que se dá quando o sujeito constrói os próprios significados sobre o mundo, associando-os a ideias de seu contexto sociocultural. Nessa perspectiva, a aprendizagem se estabelece quando os estudantes são capazes de compreender as relações entre os sujeitos sociais e os conhecimentos científicos, abandonando uma visão concreta do mundo e passando a percebê-lo de forma abstrata, generalizando os conceitos estudados e aplicando-os na análise de diversas situações. É importante lembrar que eles ainda podem ter concepções alternativas e que cabe ao professor identificá-las e trabalhá-las individualmente.

A história da Ciência possibilita aos estudantes conhecer os caminhos dela, a maneira como se desenvolveu e de que forma os estudiosos elaboram suas teorias, das primeiras até as atuais. Ela auxilia os estudantes a perceber que a Ciência se desenvolve com base em problemas e questionamentos da sociedade em cada época e em meio a dificuldades, dúvidas e equívocos. Além disso, na perspectiva da etnociência, é muito importante que o ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias incentive os estudantes a valorizar e a reinterpretar os conhecimentos tradicionais, propiciando uma compreensão mais integrada entre a cultura e os conhecimentos científicos. Essas visões podem contribuir para a formação de um indivíduo com potencial de análise reflexiva e analítica, percebendo que a Ciência é uma construção humana, dinâmica e mutável e que o conhecimento científico está sujeito a reformulações.

Um ponto fundamental na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias é a experimentação, a qual permite aos estudantes vivenciar situações práticas, colocando-se no papel central da construção do conhecimento, além de tornar as aulas mais dinâmicas e participativas. Nesta coleção, procuramos sugerir atividades práticas simples e acessíveis, que visam desenvolver conteúdos procedimentais e atitudinais. Os experimentos ou as demonstrações podem ser realizados no início das aulas ou no decorrer delas. Essas atividades permitem aos estudantes reconhecer a importância de desenvolver as etapas do método científico: observação, levantamento de hipóteses, elaboração de um plano de trabalho, montagem e coleta e análise de dados.

Para que o ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias seja efetivo, também é importante considerar a realidade próxima dos estudantes, incluindo suas vivências e experiências. Junto às situações-problema, a valorização dos conhecimentos e das experiências prévias dos estudantes pode incentivá-los a se tornar protagonistas no processo de ensino-aprendizagem, levando-os a buscar o conhecimento científico para explicar ou resolver problemas do cotidiano.

Durante o processo de ensino-aprendizagem, o professor deve auxiliar os estudantes a construir argumentações e a se posicionar diante de situações do cotidiano, desenvolvendo o raciocínio e uma postura crítica. Essas capacidades proporcionam a formação integral dos estudantes como cidadãos atuantes e participantes das questões sociais relevantes.

Nesta coleção, utilizamos diferentes perspectivas teórico-metodológicas, pois entendemos que os professores precisam conhecer uma pluralidade de perspectivas teórico-práticas. Esse trabalho permite que sejam oferecidas aos estudantes abordagens variadas, dependendo do assunto e do campo do saber observados. Além disso, são oferecidas orientações de como desenvolver o pensamento acerca de Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente (CTSA).

[...]

A grande finalidade da educação em Ciências numa perspectiva CTSA (Ciência-Tecnologia-Sociedade-Ambiente) é dar da Ciência uma visão integrada, relacionando-a com a Tecnologia e evidenciando os impactos que estas têm na Sociedade e no Ambiente, bem como a influência que a Sociedade/Ambiente tem no desenvolvimento da Ciência e da Tecnologia. [....]

FERNANDES, I. M. B.; PIRES, D. M.; DELGADO-IGLESIAS, J. Perspetiva Ciência, Tecnologia, Sociedade, Ambiente (CTSA) nos manuais escolares portugueses de Ciências Naturais do 6º ano de escolaridade. Ciência e Educação, v. 24, n. 4, out./dez. 2018. p. 876. Disponível em: https://s.livro.pro/68ewos. Acesso em: 30 jul. 2024.

Assim, esta coleção apresenta alguns pilares.

Problematização

A problematização é uma forma de iniciar uma aula, por exemplo, atraindo a atenção dos estudantes. Ao lançar uma situação-problema contextualizada, ela pode instigar e despertar o interesse deles pelo tema a ser abordado. Porém, não se trata apenas de apresentar uma sentença e pedir-lhes que a resolvam; é necessário que a situação-problema seja relevante para o estudante e que o professor acompanhe a resolução.

Dessa forma, o professor precisa verificar se a situação levantada é interessante para os estudantes e se efetivamente cria um elo adequado entre Ciência, tecnologia, sociedade, saúde e ambiente. Trata-se de uma proposição qualitativa, em que é preciso raciocinar sem o objetivo de aplicar fórmulas ou modelos prontos. A ideia é levar os estudantes a argumentar à medida que refletem sobre as estratégias necessárias para a resolução do problema, na busca de realizar uma ação investigativa. De maneira geral, essas situações contribuem para que os estudantes reflitam, levantem hipóteses, busquem explicações e confrontem seus modelos com as informações coletadas, a fim de realizar a sistematização do conhecimento, retomar todas as questões e chegar às conclusões. Para que eles sejam incentivados a participar das situações propostas e resolvê-las, o professor deve ser um mediador, orientando-os a encontrar soluções para os problemas e não atuando apenas como um transmissor de tarefas. Ele deve ainda considerar os conhecimentos prévios dos estudantes e suas respostas para o problema proposto.

Nesta coleção, a problematização ocorre principalmente no desenvolvimento de alguns conteúdos, nas seções Prática científica, Atividades e Ligado no tema.

Interdisciplinaridade

A interdisciplinaridade incentiva a formulação de um saber crítico-reflexivo com base no diálogo entre os conteúdos de diferentes componentes curriculares, possibilitando que os estudantes e professores reconheçam as relações entre os conhecimentos, deixando de concebê-los de maneira segmentada. Essa perspectiva proporciona aos estudantes uma compreensão mais abrangente da realidade, dando-lhes oportunidades de vivenciar uma aprendizagem mais efetiva e articulada, levando em conta os objetivos gerais e específicos de cada componente envolvido.

O conceito orientador de uma prática pedagógica desenvolvida em parceria, fruto de uma pedagogia integradora, é o de interdisciplinaridade, que se trata da:

[...] Interação existente entre duas ou mais disciplinas. Essa interação pode ir da simples comunicação de ideias à integração mútua dos conceitos diretores da epistemologia, da terminologia, da metodologia, dos procedimentos, dos dados e da organização referentes ao ensino e à pesquisa. Um grupo interdisciplinar compõe-se de pessoas que receberam sua formação em diferentes domínios do conhecimento (disciplinas) com seus métodos, conceitos, dados e termos próprios.

[...]

FAZENDA, Ivani Catarina Arantes. Integração e interdisciplinaridade no ensino brasileiro: efetividade ou ideologia. 6. ed. São Paulo: Loyola, 2011. p. 54.

Um trabalho interdisciplinar preocupa-se em relacionar os conceitos de modo articulado, promovendo o pensamento crítico, o pensamento científico, o pluralismo de ideias e a autonomia de pensamento, com o propósito de evitar a fragmentação do conhecimento e instigar o interesse dos estudantes na participação direta do processo de aprendizagem.

Esse trabalho deve estar ligado às culturas juvenis, considerando a vida dos estudantes e suas motivações em contextos reais e/ou próximos à realidade, de modo que os envolva e torne o processo, além de útil, prazeroso, dando voz, vez e atitude ativa a eles. Deve instigar o trabalho coletivo, de interação e colaboração, tanto entre os estudantes quanto entre eles e os professores, favorecendo o desenvolvimento da capacidade de argumentar e organizar informações.

Professores e estudantes, por meio de práticas pedagógicas e vivências interdisciplinares, devem associar um conhecimento geral a conteúdos das diversas áreas do conhecimento e, ao final, promover uma síntese, ampliando a compreensão dele em relação ao do início do processo. É fundamental que os professores sejam os primeiros a trilhar esse percurso e garantam que as habilidades seguintes estejam envolvidas nessa abordagem.

Para colaborar para a mudança de visão conteudista e fragmentada do conhecimento para uma postura interdisciplinar, esta obra sugere, em diversos momentos, conexões entre os componentes curriculares e seus respectivos objetos de conhecimento com base em temas, conteúdos, recursos e seções que promovem tais abordagens.

A seção Conexões com... apresenta uma proposta de interdisciplinaridade entre os componentes curriculares de Biologia, Química e Física e os componentes curriculares das demais áreas de conhecimento: Linguagens e suas Tecnologias (Língua Portuguesa, Língua Inglesa, Arte e Educação Física), Matemática e suas Tecnologias e Ciências Humanas e Sociais Aplicadas (História, Geografia, Filosofia e Sociologia). A seção é apoiada pelas Orientações para o professor, com sugestões de desenvolvimento específicas para tirar o melhor proveito dos trabalhos propostos. Além disso, a seção Ligado no tema, por meio do trabalho com os temas contemporâneos transversais (TCTs) e outros textos e atividades ao longo do volume, possibilita explorar algum aspecto interdisciplinar, trazendo subsídios para o professor aproveitar a oportunidade de relacioná-los a outros componentes curriculares.

Para as atividades que permitem a integração com outros componentes curriculares, é preciso alinhar com o professor do outro componente os objetivos de aprendizagem pertinentes àquele trabalho e as formas como podem ser desenvolvidos em conjunto. Durante esse alinhamento, é importante evidenciar as relações que se espera que os estudantes estabeleçam durante a atividade, além de detalhar as etapas necessárias para o desenvolvimento de cada objetivo, estabelecer os prazos para a conclusão de cada etapa e estipular os critérios de avaliação.

Quando não for possível realizar o trabalho prático com a colaboração de outro professor, é importante identificar os principais conceitos e relações que se pode estabelecer entre os componentes envolvidos e buscar orientações sobre como desenvolver a proposta interdisciplinar com os estudantes. Também é importante orientar e acompanhar os estudantes para que realizem pesquisas direcionadas a fim de adquirir os conhecimentos necessários para o desenvolvimento da proposta interdisciplinar. Essas orientações devem estar relacionadas:

• à escolha de fontes de pesquisa confiáveis e adequadas à proposta;
• ao modo de realizar os registros, distinguindo o que é relevante para o estudo do que não é;
• à maneira como as informações obtidas podem ser organizadas;
• à forma como os resultados das pesquisas devem ser entregues (impressos, por meio de cartazes, postagens na internet etc.).

O trabalho interdisciplinar revela como o processo de aprendizagem é contínuo e permanente. O trabalho de associação entre componentes curriculares não propicia apenas uma formação integral e significativa, mas também fornece a oportunidade para o estudante desenvolver sua autonomia no processo.

O Ensino Médio

O papel do professor

Entre todos os aspectos já citados a respeito do docente, frisamos que o professor da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias deve ser capaz de perceber as relações professor-estudante e estudante-estudante, de modo a orientar suas aulas de acordo com essas observações. Uma das formas de promover a interação em sala de aula é substituir algumas aulas expositivas por estratégias que incentivem a participação dos estudantes e a troca de ideias entre eles, o que pode ser feito por meio da oralidade, da escrita, de imagens ou de gestos.

Utilizar diferentes formas de abordagem pode auxiliar o docente a atingir o objetivo de levar os estudantes a desenvolver a capacidade de acessar as informações científicas, interpretá-las e formar as próprias opiniões. À medida que são orientados nesse sentido, ficará cada vez mais evidente para eles como ocorre a união da teoria com a prática.

[...] Dessa forma, a figura do professor aparece como mediadora, seja para formular questões que conduzam a discussão aos pontos considerados importantes, ou ainda para encaminhar a discussão para aspectos do cotidiano dos alunos, procurando assim falar com estudantes e não aos estudantes. Muda-se, portanto, o referencial, tirando o conhecimento como algo que vem do professor, que é assim detentor absoluto desse conhecimento (geralmente uma Ciência absoluta, inquestionável), e coloca-se o conhecimento como algo que pode ser construído pelos estudantes. [...]

NASCIMENTO, Viviane Briccia do. A natureza do conhecimento científico e o ensino de ciências. In: CARVALHO, Anna Maria Pessoa de (org.). Ensino de ciências: unindo a pesquisa e a prática. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. p. 53-54.

O trabalho do professor em sala de aula é amplo porque, além de buscar metodologias que adaptem os conteúdos ao aprendizado dos estudantes, contribui para a formação de cidadãos críticos. Portanto, o profissional se depara com a necessidade de ir além do ensino de conteúdos para encaminhar os jovens a desenvolver habilidades, atitudes, valores e competências. Logo, é fundamental que se mantenha em constante formação.

[...] Entendendo que a democratização do ensino passa pelos professores, por sua formação, por sua valorização profissional e por suas condições de trabalho, pesquisadores têm defendido a importância do investimento no seu desenvolvimento profissional. Esse processo de valorização envolve formação inicial e continuada, articulada, identitária e profissional. Essa formação identitária é epistemológica, ou seja, reconhece a docência como um campo de conhecimentos específicos configurados em quatro grandes conjuntos, a saber: 1) conteúdos das diversas áreas do saber e do ensino, ou seja, das ciências humanas e naturais, da cultura e das artes; 2) conteúdos didático-pedagógicos mais amplos do campo teórico da prática educacional; 3) conteúdos ligados a saberes pedagógicos mais amplos do campo teórico da prática educacional; 4) conteúdos ligados à explicitação do sentido da existência humana individual, com sensibilidade pessoal e social. E essa formação identitária é também profissional, ou seja, a docência constitui um campo específico de intervenção na prática social.

MARANDINO, Martha; SELLES, Sandra Escovedo; FERREIRA, Marcia Serra. Ensino de biologia: histórias e práticas em diferentes espaços educativos. São Paulo: Cortez, 2009. p. 11.

Para autores como Alarcão (2018) e Pimenta (2018), a formação de professores deve priorizar o profissional reflexivo, além de ser contínua para reelaborar os saberes, confrontando-os com a prática vivenciada em sala de aula.

O professor, ao atuar como um profissional reflexivo, deixará de reproduzir ideias e práticas para passar a integrar ciência, técnica, arte e sensibilidade. Para que ele atue sobre a própria prática, são necessários, de acordo com Alarcão (2018), conhecimentos científicos e pedagógicos; conhecimento do conteúdo curricular e pedagógico em geral do estudante, dos contextos, dos fins educativos e, por fim, de si mesmo.

Planejamento

Outro elemento significativo para o trabalho do docente é o planejamento. Ao planejar as aulas, o professor tem a oportunidade de refletir sobre como trabalhar as habilidades dos estudantes e quais estratégias usar no ensino de diferentes conceitos, procedimentos e atitudes.

Nessa fase do trabalho é possível que o docente organize suas atividades práticas, prevendo o tempo necessário ou disponível para cada uma delas. O planejamento de atividades deve seguir algumas etapas: a apresentação do tema; a delimitação dos problemas a serem investigados e o levantamento de hipóteses; a investigação do problema; a sistematização dos conceitos; e a avaliação. O professor também deve se planejar com base nos objetivos que pretende alcançar, levar em consideração as estratégias necessárias para essa finalidade e escolher os recursos necessários.

Contudo, ele deve se preparar para possíveis desvios no roteiro inicial, já que uma aula não é igual a outra, tampouco previsível. Também é necessário conhecer a si mesmo e aos estudantes (desenvolvimento cognitivo, socioeconômico e cultural), bem como ter preestabelecida a metodologia adequada àquele momento.

Nos casos propícios para articulação entre áreas diversas do conhecimento, é importante, mais uma vez, pensar no planejamento coletivo em parceria com professores de outros componentes curriculares. Faz-se necessário um encontro para que, com base em uma avaliação diagnóstica interdisciplinar, ambos os professores tracem os objetivos de aprendizagem pertinentes às áreas do conhecimento envolvidas, de modo que seja possível trabalhá-los em conjunto para potencializar a formação integral dos estudantes.

As Orientações para o professor oferecem subsídios para apoiar a confecção de planejamentos diversos conforme a necessidade do professor, dos conteúdos e das turmas. No entanto, é preciso atenção, autonomia e flexibilidade para adaptar as sugestões aqui fornecidas às regências contidas no Projeto Político Pedagógico da unidade escolar e no currículo estadual. Outra atenção necessária ao planejar as aulas é quanto aos casos de estudantes com deficiências ou transtornos, os quais requerem a dedicação do professor a um Planejamento Educacional Individual (PEI).

Organização do espaço

Com base nas novas perspectivas educacionais, o estudante do Ensino Médio tem papel de protagonismo em seu desenvolvimento pessoal. Portanto, apenas o modelo tradicional de configuração de uma sala de aula, com carteiras enfileiradas, em que o professor atua como único detentor do conhecimento, não supre a necessidade de um espaço propício para a interação e as relações interpessoais na aprendizagem.

Por isso, outras formas de organização do espaço da sala de aula, além de promover a construção do conhecimento de forma significativa e qualificada, podem ser aliadas para melhorar o convívio; incentivar a troca de experiências e a interação entre estudantes de diferentes perfis; favorecer o processo de inclusão; propiciar o desenvolvimento da empatia e da cooperação e proporcionar um ambiente mais dinâmico e agradável.

Confira a seguir algumas possibilidades de dispor as carteiras na sala de aula para motivar os estudantes a se interessarem mais pelas práticas escolares. Cada uma delas pode ser aplicada conforme a intencionalidade pedagógica, podendo variar, por exemplo, na recepção deles durante as aulas convencionais e nos momentos de avaliação. Atente, contudo, à presença de estudantes com deficiências ou transtornos, a fim de que essas possibilidades não prejudiquem o desempenho deles ou não os excluam das atividades.

Espaços não formais de ensino-aprendizagem

O ensino de Ciências da Natureza e suas Tecnologias pode ocorrer em diversos espaços e contextos além da sala de aula. Alguns autores consideram três tipos de educação: formal, informal e não formal. De acordo com Gohn (2006),

[...] a princípio podemos demarcar seus campos de desenvolvimento: a educação formal é aquela desenvolvida nas escolas, com conteúdos previamente demarcados; a informal como aquela que os indivíduos aprendem durante seu processo de socialização – na família, bairro, clube, amigos etc., carregada de valores e culturas próprias, de pertencimento e sentimentos herdados; e a educação não formal é aquela que se aprende "no mundo da vida", via processos de compartilhamento de experiências, principalmente em espaços e ações coletivos cotidianos.

GOHN, Maria da Glória. Educação não-formal, participação da sociedade civil e estruturas colegiadas nas escolas. Ensaio: avaliação e políticas públicas em educação, Rio de Janeiro, v. 14, n. 50, p. 28, jan./mar. 2006.

As atividades direcionadas à educação não formal podem ser realizadas em espaços não escolares, como centros de Ciências, museus, jardins botânicos, herbários, zoológicos, planetários e indústrias. Alguns espaços onde se veiculam conhecimentos populares também oportunizam a aprendizagem, como lavanderias e tinturarias; locais de produção de laticínios ou bebidas; ambientes de fundição, funilaria e metalurgia; jardinagem e floricultura; feiras alimentares; shopping centers; pedreiras e pesqueiros.

Os espaços não formais de ensino ainda têm o papel de divulgar e comunicar a ciência.

[...] A educação não formal, por outro lado, com caráter sempre coletivo, envolve práticas educativas fora do ambiente escolar, sem a obrigatoriedade legislativa, nas quais o indivíduo experimenta a liberdade de escolher métodos e conteúdos de aprendizagem. Alguns exemplos de locais que oferecem a educação não formal são: museus, meios de comunicação, agências formativas para grupos sociais específicos, organizações profissionais, instituições não convencionais de educação que organizam eventos tais como cursos livres, feiras e encontros. [...] os museus de astronomia, planetários, observatórios astronômicos e clubes de astrônomos amadores que oferecem tais atividades podem ser incluídos na categoria de estabelecimentos de educação não formal em astronomia. [...]

LANGHI, Rodolfo; NARDI, Roberto. Ensino da astronomia no Brasil: educação formal, informal, não formal e divulgação científica. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 31, n. 4, 2009. Disponível em: https://s.livro.pro/xa90a6. Acesso em: 15 out. 2024.

Portanto, torna-se indispensável proporcionar vivências como essas aos estudantes, contemplando, no planejamento das aulas visitas a esses espaços não formais de ensino-aprendizagem. Essas sugestões visam fortalecer o ensino para que ele cumpra seu papel democrático, inclusivo e transformador e desperte nos jovens a capacidade e a necessidade de mudar o mundo.

O estudante

É inegável que as constantes transformações na sociedade resvalam em âmbitos diversos da vida social, incluindo a escola. Nesse processo, os estudantes se deparam com instituições de educação que nem sempre conseguem acompanhar as mudanças estabelecidas fora dos muros escolares, uma vez que se debatem entre práticas há muito enraizadas. Surge, com isso, a necessidade de adaptação frente a novas demandas, ou seja, de contribuição para a formação de jovens que já agem e participam da sociedade em que vivem como sujeitos ativos, preparando-os não somente para o mercado de trabalho, mas também para os desafios que lhes são proporcionados, tornando-os cada vez mais independentes e desenvolvendo neles atitudes e valores como a inovação, a criatividade, a organização e o planejamento, que lhes serão importantes como cidadãos.

Um discurso bastante presente nas novas propostas político-pedagógicas é a democratização do ensino público e a melhoria de sua qualidade, baseados na equidade, justiça social e a valorização da diversidade dos estudantes. Essas transformações devem envolver uma série de ações por parte dos pais, professores e especialistas, muitas vezes, envolvendo também a reformulação de currículos.

Um dos pilares que deve sustentar essa manobra "está no reconhecimento de que a reflexão sobre a multiplicidade exige a consideração da identidade não como essência, mas como um campo de ação social" (BRASIL, 2013, p. 18). Desse modo, há de se compreender o que é ser jovem atualmente, ou seja, cidadãos em transformação, em sua maioria, conectados e engajados tecnologicamente, cientes dos fatos e acontecimentos sociais e culturais que ocorrem no âmbito local e mundial, que buscam respostas perante as dúvidas e os anseios que sentem, curiosos e criativos, apreciadores da cultura local e global, entre outras características.

[...]

O mundo da cultura aparece como um espaço privilegiado de práticas, representações, símbolos e rituais, no qual os jovens buscam demarcar sua identidade juvenil. Longe dos olhares dos pais, educadores ou patrões, mas sempre tendo-os como referência, os jovens constituem culturas juvenis que lhes dão uma identidade como jovens. As culturas juvenis, como expressões simbólicas da condição juvenil, se manifestam na diversidade em que esta se constitui, ganhando visibilidade através dos mais diferentes estilos, que têm no corpo e no visual uma das suas marcas distintivas.

[...]

REIS, Juliana Batista dos; JESUS, Rodrigo Ednilson de. Marcas das culturas juvenis. In: Culturas juvenis e tecnologias. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2014. p. 16.

Dessa forma, ao considerar essa pluralidade das identidades juvenis, tomando os jovens como sujeitos sociais com importante participação cultural dentro e fora dos muros da escola, apresentam-se, nesta coleção, diversos temas que podem ampliar o repertório de conhecimento desses estudantes, a fim de instigá-los a ter contato com a área de Ciências da Natureza por meio de assuntos que sejam pertinentes, significativos e agradáveis a eles. Além disso, acredita-se que eles usarão esse aprendizado não somente na escola, mas também em diferentes fases da vida, para seu desenvolvimento pessoal e profissional, e na atuação como cidadãos participativos do meio em que vivem.

Entre os elementos que constituem as culturas juvenis, destacam-se ainda a arte, o esporte, a política e a tecnologia. Esta última tem exercido um papel significativo nas práticas cotidianas dos jovens, que encontram nas plataformas digitais um meio para expressarem sua singularidade. A respeito disso, Carrano, Damasceno e Tafakgi afirmam que:

[...] notar pelas mídias eletrônicas, podem e devem ser utilizadas como ferramentas que facilitem a interlocução e o diálogo entre os jovens, profissionais da educação e da escola, contribuindo assim para o desenvolvimento de práticas pedagógicas inovadoras em comunidades de aprendizagens superadoras das tradicionais hierarquias de práticas e saberes ainda tão presentes nas instituições escolares.

[...]

BRASIL. Secretaria de Educação Básica. Formação de professores do ensino médio, etapa I - caderno II: o jovem como sujeito do ensino médio. Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica. Curitiba: UFPR/Setor de Educação, 2013. p. 27-28.

Nesse sentido, são vários os benefícios que se observam ao transformar a cibercultura em uma aliada dos métodos de ensino, mas exigem que educadores estejam abertos a aprender os novos recursos e a se prepararem adequadamente para se tornar mediadores nas novas configurações de ensino e aprendizagem e não os detentores máximos do saber.

Ainda no que se refere à inserção das culturas juvenis no contexto escolar, é possível organizar pesquisas, atividades temáticas e rodas de conversa em que os estudantes terão a oportunidade de falar sobre a relação que mantêm com tecnologias digitais, música, dança, moda e outros interesses relacionados ao seu desenvolvimento pessoal. Com base nessas práticas, o currículo escolar poderá ser planejado de modo a contemplar os temas integrantes das culturas juvenis.

A autonomia dos estudantes, em conjunto com o autoconhecimento e a autoestima – que, da mesma forma, devem ser trabalhados no contexto escolar –, auxiliará os jovens não somente na definição de suas escolhas profissionais, mas também no "que concerne às escolhas de estilos de vida saudáveis, sustentáveis e éticos" (BRASIL, 2018a, p. 463). Identificar as inspirações e as expectativas dos estudantes, bem como suas angústias e aflições no que se refere ao futuro, é imprescindível para que se inicie esse trabalho, cujo objetivo é permitir que aprimorem as habilidades e competências exigidas para o que almejam – por isso a importância de um ensino personalizado, que valorize as singularidades dos sujeitos envolvidos e transforme o professor em um facilitador.

Orientações pedagógicas

Interações sociais e saúde mental

Entre os muitos atributos e habilidades exigidos dos professores na atualidade, é fundamental ressaltar a importância de um olhar atento e sensível para detectar atitudes que possam refletir problemas pelos quais os estudantes estejam passando, dentro ou fora de sala de aula. Essas adversidades podem se manifestar de formas distintas, como por meio da dificuldade de lidar com emoções ou de comportamentos que indiquem falta de interação social ou problemas de convivência.

Como a saúde mental não se caracteriza por sua linearidade, mas por dimensões, o professor, além de estar continuamente vigilante, deve promover, constantemente, o desenvolvimento de certas habilidades, atitudes e valores dos estudantes. Nesse momento, é válido salientar que a escola não deve se limitar a abordar os conteúdos curriculares regulares, mas também promover junto aos estudantes a capacidade de se comunicar e de se relacionar com os colegas, ouvindo-os e praticando a empatia; de respeitar as regras do ambiente escolar; de engajar em atividades culturais, entre outras. Concomitantemente ao reconhecimento de habilidades, deve ocorrer a identificação de situações que podem dar indícios de questões relacionadas às interações sociais e à saúde mental e que precisam ser observadas, como bullying, cyberbullying, racismo, sexismo, homofobia, transfobia, isolamento social, maus-tratos, violências de qualquer tipo, problemas com autoimagem e distúrbios alimentares.

Em consonância com esses fatores e pautada em metodologias especializadas, é dever da comunidade escolar, incluindo diretores, coordenadores, professores, outros funcionários que desempenham atividades técnicas e administrativas e também os próprios estudantes, manter um ambiente harmonioso e livre de conflitos, promovendo a cultura da paz. Nesse sentido, promover o diálogo de forma respeitosa, prezando pela comunicação não violenta; incentivar práticas colaborativas, em detrimento das competitivas; manter relações horizontais, ou seja, sem predominância de estruturas hierárquicas; e desenvolver continuamente as competências socioemocionais mostram-se essenciais para que a saúde mental dos sujeitos pertencentes a esse contexto seja preservada.

Embora sejam perceptíveis em muitas ocorrências, alguns dos problemas descritos anteriormente aparecem de modo silencioso ou são negados insistentemente. Casos de bullying e de cyberbullying, por exemplo, podem acontecer sem que ninguém os testemunhe, dificultando sua constatação, uma vez que a vítima pode ser intimidada ou ameaçada se relatar o ocorrido a um terceiro. Nessas situações, canais abertos de comunicação e, novamente, atenção às mudanças comportamentais, ainda que sutis, são capazes de reverter esse cenário. Além disso, projetos paralelos em que são discutidas questões como relações humanas, diversidade e construção da identidade na juventude demonstram eficácia no combate a essas questões.

Quanto ao bullying, é fundamental enfatizar que ele se caracteriza por ser recorrente, ter intenção de chatear ou

ameaçar e não ter motivos claros para acontecer, evidenciando que a força e o poder do agressor sobre a vítima constituem suas bases estruturantes. Ele deve, portanto, ser diferenciado de brigas ocasionais ou de situações pontuais em que haja discordância entre os estudantes. Já o cyberbullying pode prejudicar a saúde mental dos estudantes por meio de insultos, intimidações e violência psicológica causados por usuários de redes sociais ou outros meios digitais, sendo potencializados pela abrangência da internet.

Uma vez que as consequências do bullying e do cyberbullying extrapolam o ambiente onde ele foi praticado, as medidas preventivas devem se estender a outros contextos. Tanto a instituição familiar como a escolar são essenciais para detectar a violência e impedir que ela aconteça, por isso devem agir em conjunto visando à superação dessa e de toda forma de violência.

Cabe ressaltar que as medidas tomadas com relação a esse problema não objetivam punir o agressor, mas oferecer-lhe assistência. Apesar dos mecanismos que possibilitam a resolução, ainda que lenta e gradual, dessas questões, alguns casos podem se revelar mais graves, exigindo que se busque ajuda especializada. Nesse contexto, o professor tem muito a contribuir no combate a esses tipos de violência, desenvolvendo atividades, abordagens e campanhas antibullying.

Abordagens como essas podem auxiliar na percepção de situações problemáticas e oferecer suporte aos estudantes, evitando que possíveis episódios de discriminação ou violência ocorram. Nesta obra, em momentos apropriados, propomos atividades que promovem o pensamento crítico, o diálogo e a resolução de conflitos, oportunizando aos estudantes o aprofundamento de discussões, a fim de que se posicionem diante de temas importantes, desenvolvendo a empatia e o respeito ao próximo.

Estratégias de ensino-aprendizagem

As metodologias ativas

As metodologias ativas consistem em abordagens diversificadas que consideram o estudante como centro do processo de aprendizagem e o professor como mediador dele (MORAN, 2018).

O fato de, em uma mesma sala de aula, o professor se deparar com jovens que têm variadas formas de aprender exige da prática pedagógica ações que possibilitem alcançar os diferentes perfis desses estudantes, uma vez que eles já chegam com seus conhecimentos de mundo e da cultura, o que tem grande influência no processo de aprendizagem. Nesse sentido, as metodologias ativas, além de associarem situações de ensino à realidade, são fundamentais para que o professor consiga atingir o maior número de estudantes possível, já que elas fornecem possibilidades de compreensão dos conteúdos de modo diferente das práticas comumente utilizadas e abrangem maior variedade de formas de aprender.

[...]

O que constatamos, cada vez mais, é que a aprendizagem por meio da transmissão é importante, mas a aprendizagem por questionamento e experimentação é mais relevante para uma compreensão mais ampla e profunda. Nos últimos anos, tem havido uma ênfase em combinar metodologias ativas em contextos híbridos, que unam as vantagens das metodologias indutivas e das metodologias dedutivas. Os modelos híbridos procuram equilibrar a experimentação com a dedução, invertendo a ordem tradicional: experimentamos, entendemos a teoria e voltamos para a realidade (indução-dedução, com apoio docente).

[...]

MORAN, José. Metodologias ativas para uma aprendizagem mais profunda. In: BACICH, Lilian; MORAN, José (org.). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018. p. 2.

É importante, ainda, considerar que a autonomia e a motivação se inter-relacionam no processo de aprendizagem. O interesse em buscar novos conhecimentos e a oportunidade possibilitada aos estudantes de ser responsáveis pelo seu aprendizado despertam a motivação e, estando motivados, eles nutrem o desejo de aprender mais e de descobrir novas informações.

Dessa forma, acreditamos que um estudante engajado se sentirá mais responsável e comprometido com o próprio processo de aprendizagem, uma vez que, ao ser exposto a desafios, mesmo que simples, como uma pesquisa para a busca de respostas sobre um assunto proposto, ele terá a curiosidade despertada, além de ter a possibilidade do desenvolvimento do pensamento crítico e reflexivo. Assim, é preciso que os estudantes sejam constantemente incentivados, para que esse interesse inicial não se perca ao longo do ano letivo ou da vida deles.

Em consonância com o que foi exposto e acreditando na promoção do estudante como agente atuante e responsável em seu processo de aprendizagem, sugerem-se, em diversos momentos desta obra, tanto no Livro do Estudante como nas Orientações para o professor, atividades baseadas nas estratégias de metodologias ativas, que oportunizam o desenvolvimento da autonomia e da participação dos estudantes, objetivando à pesquisa para a construção de novos conhecimentos, debates, trocas de ideias e experiências com os colegas sobre os temas propostos e atividades em grupos em que possam colocar em prática os conhecimentos adquiridos ao longo das unidades. Essas ações promovem aspectos como cooperação, empatia, pluralismo de ideias, argumentação, inferência, pensamento crítico, curiosidade intelectual, investigação e pensamento científicos, entre outros. A seguir, apresentamos algumas sugestões de estratégias de metodologias ativas.

Ao propor atividades como as sugeridas anteriormente, verifique sempre a compatibilidade de cada uma com as individualidades de cada estudante. Pode ser que algum estudante com deficiência ou transtorno necessite de adaptação para não haver qualquer tipo de exclusão.

Pesquisa escolar

No processo de ensino-aprendizagem, a pesquisa é uma estratégia bastante utilizada para trabalhar com os estudantes em sala de aula. No entanto, para obter resultados satisfatórios, existem algumas orientações que o professor deve fornecer a eles antes de realizá-la.

Trabalho em grupo

Os trabalhos em grupo podem contribuir para a aprendizagem, pois incentivam a interação de todos os envolvidos, o que cria uma oportunidade para conversarem, trocarem ideias e debaterem determinados assuntos.

[...] o trabalho em grupo desponta como uma alternativa ao modelo tradicional, por meio da qual os alunos podem estabelecer uma relação dialógica e dialética com seus colegas e professores. Assim, eles compartilham diferentes momentos e percursos de aprendizagem, trocando distintas experiências de vida e educacionais.

[...]

BACICH, Lilian; MORAN, José (org.). Metodologias ativas para uma educação inovadora: uma abordagem teórico-prática. Porto Alegre: Penso, 2018. p. 80. (Série Desafios da Educação).

A colocação de situações diversificadas, de assuntos polêmicos, além de instigar a curiosidade dos estudantes, permite o desenvolvimento de um debate rico e construtivo, em que eles se sentem encorajados a buscar soluções e alternativas. Uma das características do trabalho em grupo é levar o estudante a expor suas ideias e argumentar sobre o que pensa, estabelecendo uma relação entre sua opinião e a dos colegas, além de se relacionar com o outro e ouvi-lo.

Ao explorar esse tipo de trabalho, é importante que os elementos de avaliação tenham o objetivo de acompanhar o desenvolvimento das ideias e os argumentos dos estudantes. O professor deve conduzir as ações desencadeando questões desafiadoras, evitando uma postura autoritária, o que comprometeria a participação dos estudantes e, consequentemente, dificultaria a manifestação de seus sentimentos e dúvidas.

Leitura e escrita

A leitura, a escrita e a interpretação de textos estão relacionadas à competência leitora. Por esse motivo, nesta coleção elaboramos estratégias de leitura para que o estudante interprete signos e mensagens tanto em textos quanto em imagens, gráficos ou tabelas, em diversos níveis de cognição, o que viabiliza a interpretação e a compreensão da leitura crítica e autônoma.

Não é somente com base na capacidade de ler e escrever que os estudantes afirmam sua alfabetização. É necessário dispor de meios para consolidar essas competências a fim de que o estudante as desempenhe de maneira efetiva para obter conhecimentos e se expressar.

Atualmente, a rapidez e a praticidade com que se tem acesso à informação, muitas vezes, condiciona os jovens a desenvolver uma leitura rápida e fragmentada. Portanto, a leitura contínua e atenta é fundamental para ser um veículo de informação eficaz, o que consequentemente também é importante para construir o conhecimento.

Além das leituras estratégicas, ao longo deste material, os estudantes são incentivados a registrar suas respostas e opiniões por escrito. Dessa forma, garantimos que a escrita também seja efetiva nesse processo.

Argumentação e inferência

Os estudantes, no Ensino Médio, devem consolidar sua capacidade de análise, compreensão e argumentação a fim de se posicionar com segurança sobre as mais diversas questões. Essa capacidade é indispensável para reconhecerem quando argumentos com os quais se deparam são válidos ou não, tornando-se aptos não só para a vida prática cotidiana, mas também para as etapas seguintes de formação no Ensino Superior. Analisar, compreender e argumentar constituem um conjunto de práticas fundamentais para a interação social e para que os estudantes exerçam plenamente sua cidadania.

A capacidade de análise e compreensão está muito ligada à capacidade de inferência, um processo pelo qual o leitor chega a uma conclusão tendo como base uma ou mais premissas. A inferência pode ser feita com base em pistas fornecidas no próprio texto. Uma vez obtidas as pistas, deve-se confrontá-las com aspectos conhecidos da realidade. Assim, por meio de diversos mecanismos de análise, são estabelecidas relações com base em um indício para formular conclusões.

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Na leitura de um texto, o resultado da compreensão depende da qualidade das inferências geradas. Os textos possuem informações explícitas e implícitas; existem sempre lacunas a serem preenchidas. O leitor infere ao associar as informações explícitas aos seus conhecimentos prévios e, a partir daí, gera sentido para o que está, de algum modo, informado pelo texto ou através dele. A informação fornecida direta ou indiretamente é uma pista que ativa uma operação de construção de sentido. Portanto, ao contrário do que muitos acreditam, a inferência não está no texto, mas na leitura, e vai sendo construída à medida que leitores vão interagindo com a escrita.

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DELL'ISOLA, Regina L. Péret. Inferência na leitura. Glossário Ceale. Disponível em: https://s.livro.pro/wtyx1f. Acesso em: 31 jul. 2024.

Sendo assim, em uma leitura inferencial, o leitor lê algo, recorre a pistas que o próprio texto fornece e aos seus conhecimentos prévios em um processo contínuo. Com isso, ele interpreta as informações implícitas e, por fim, compreende ou faz novos questionamentos sobre o que leu.

A argumentação é uma organização discursiva que tem entre suas principais características a negociação de argumentos favoráveis e contrários a certa perspectiva, tendo o objetivo de chegar a uma conclusão. Assim, ela tem o intuito de convencer alguém, defendendo ou rejeitando determinado ponto de vista, e pode ser desenvolvida tanto oralmente quanto por meio da escrita. Em sala de aula, as atividades relacionadas à argumentação podem incluir leitura, oralidade e produção escrita e devem ser escolhidas de acordo com o perfil da turma.

Nas aulas de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, os estudantes são apresentados a uma linguagem específica, determinante na aprendizagem dos conceitos. Por isso, o discurso argumentativo deve se pautar nos conceitos científicos, associando-os aos conceitos científicos escolares e aos conhecimentos cotidianos.

Em contrapartida, as opiniões são mutáveis e estão amparadas por crenças pessoais e valores baseados em pontos de vista próprios. Portanto, quando se pretende convencer outra pessoa de algo, é necessário argumentar, e não emitir opiniões infundadas.

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A argumentação [...] é uma atividade social, intelectual e de comunicação verbal e não verbal utilizada para justificar ou refutar uma opinião sobre um assunto de ciências. Ela é constituída de um conjunto específico de um ou mais posicionamentos dirigidos para obter a aprovação de um ponto de vista particular por um ou mais interlocutores. Estes posicionamentos podem ser expressos em um ou vários enunciados e comunicados e interpretados como argumentos ou opiniões. Um enunciado isolado não pode constituir um argumento ou uma opinião a priori. Somente quando inserido em um discurso e submetido a um determinado contexto é que este enunciado pode ser analisado e interpretado como sendo um argumento ou uma opinião. [...]

VILLANI, Carlos Eduardo Porto; NASCIMENTO, Silvania Sousa do. A argumentação e o ensino de ciências: uma atividade experimental no laboratório didático de física do ensino médio. Investigações em Ensino de Ciências, v. 8, n. 3, 2003. p. 189. Disponível em: https://s.livro.pro/l39qgh. Acesso em: 2 ago. 2024.

Nas atividades baseadas em argumentações, os estudantes se apropriam da linguagem científica e passam a estruturar enunciados, desenvolvendo, assim, a autonomia. Para alcançar essa finalidade, o professor deve proporcionar momentos de interação, como conversas, bate-papos, mesas-redondas e debates, atuando como mediador nesses processos. São situações para os estudantes elaborarem explicações coletivas ou individuais acerca das evidências apresentadas e desenvolverem o respeito a opiniões diferentes das suas.

Com a argumentação, os estudantes participam de questões sociais e desenvolvem a capacidade de tomar decisões, o que os ajuda no exercício da cidadania.

No decorrer do processo, é preciso desenvolver nos estudantes o cuidado com o uso de argumentos falaciosos, que podem comprometer o raciocínio e a compreensão dos textos. Falácias são recursos falsos e apelativos usados para convencer uma pessoa nas mais diversas circunstâncias. São argumentos que procuram ser conclusivos com relação a algum assunto, mas não se sustentam como verdade. Uma falácia pode ser usada de modo proposital ou não – muitas vezes, qualquer um pode recorrer a ela sem perceber, deixando-se guiar pelas emoções. Há diversos tipos de falácias, e conhecer mais sobre elas é uma maneira de estar preparado para não ser convencido por elas e ser mais coerente nas participações em debates e mais assertivo ao escrever um texto argumentativo.

Além disso, o trabalho com argumentação e inferência é propício para abordar a pseudociência, desenvolvendo nos estudantes a capacidade de identificar e diferenciar os conhecimentos fundamentados no método científico e desenvolvidos por meio dele dos que se dizem fundamentados cientificamente, mas que foram desenvolvidos por meio de pesquisas que não se pautam no método científico. A pseudociência está presente em diversos meios a que geralmente os estudantes têm acesso e acaba sendo atrativa ao ser explicada. Os prejuízos da pseudociência vão muito além da desinformação, podendo afetar toda a sociedade, como na área da saúde pública.

A seguir, apresentamos algumas sugestões que podem ser utilizadas para o desenvolvimento da leitura inferencial e da argumentação. Salientamos a importância de adaptar tais sugestões conforme o perfil dos estudantes e a demanda em sala de aula, como estudantes com deficiências ou transtornos, a fim de que não haja qualquer tipo de exclusão.

Leitura e inferência

Para aprimorar a capacidade de inferir, nos momentos de prática de leitura de notícia, reportagem, tirinha, gráfico, tabela etc., os estudantes devem ser orientados a realizar uma leitura silenciosa ou em voz alta, que pode ser individual, em duplas ou em grupos. Durante a leitura, eles devem fazer questionamentos como: "Eu já ouvi falar disso antes?"; "Qual é o significado de tal palavra nesse texto?"; "Por que o autor se posicionou dessa maneira?" e registrar no caderno as compreensões ou dúvidas que vão surgir. Em seguida, eles devem refletir sobre os conhecimentos que já têm sobre o assunto para, então, ler novamente o texto, refletir, identificar as informações implícitas no texto para, por fim, interpretar e compreender o que foi lido.

Também é importante orientar os estudantes a obter informações sobre o autor do texto, principalmente a respeito das ideias e dos posicionamentos dele acerca de diversos temas.

Argumentação oral

É possível aprimorar a capacidade de argumentar proporcionando aos estudantes o contato com textos de múltiplos temas que lhes interessem, procurando contemplar a diversidade em sala de aula e as diferenças de perfis. Para que o aprendizado se torne mais significativo, é importante que eles pratiquem a escolha dos temas, pesquisem e leiam sobre ele, buscando fontes confiáveis de informação. Eles devem analisar os textos com a percepção de como o autor defende suas ideias, qual é o principal argumento usado no texto e quais são as fontes dos dados apresentados. Com isso, devem fazer anotações sobre o assunto, destacando os argumentos que julgam mais relevantes e de que maneira concordam com ele ou discordam dele. É preciso que o professor acompanhe a atividade para perceber quais são as dificuldades dos estudantes a fim de adaptar e aprimorar algumas das etapas conforme as necessidades.

Após a análise inicial, os estudantes devem realizar um debate para expor seus argumentos sobre o tema. É imprescindível que eles mantenham a clareza e a coerência em suas falas. O debate em sala de aula não deve ser uma disputa em que um ganha e o outro perde, mas sim um exercício que busque a reflexão com base em fatos, evidências e no raciocínio lógico e incentive a argumentação oral. Para isso, é preciso esclarecer que o respeito deve fazer parte das ações e das atitudes nessa atividade. Um mediador deve ser escolhido para criar as regras antes de iniciar o debate, a fim de que ele ocorra de modo organizado. O mediador pode, por exemplo, definir antecipadamente o tempo para realizar as perguntas e efetuar as respostas e permitir o direito a réplicas e tréplicas.

Argumentação escrita

Por meio de um primeiro exercício oral, como o debate sugerido anteriormente, é importante trabalhar a produção escrita com os estudantes. Nessa produção, eles devem apresentar o tema que escolheram, desenvolver seus argumentos e compor uma conclusão, buscando clareza em seu posicionamento e tendo como base pressupostos que embasem suas ideias. Ao produzir o texto, eles devem fazer um exercício crítico de análise dos próprios argumentos, com o objetivo de identificar possíveis fragilidades e pontos falhos. O professor deve avaliar as características da turma para orientar se a produção será feita individualmente, em dupla ou em grupo. Após produzirem o texto, é importante corrigi-lo, verificando atentamente a estrutura e a organização dos parágrafos, além da coesão, da coerência e da consistência dos argumentos. Por fim, os estudantes devem reescrever o texto com base nos apontamentos feitos na correção. Se preferirem, os textos podem ser divulgados em blogs e em mídias sociais da escola. Porém, isso deve ser definido antes de se iniciar a produção dos textos, respeitando a escolha individual e a possibilidade de mudarem de ideia ao longo do processo. Em muitos casos, esse tipo de divulgação pode aumentar o engajamento dos jovens e servir como um motivador para a atividade se tornar uma rotina.

Identificação de falácias

Para tornar os estudantes aptos a identificar falácias, é possível realizar atividades que os incentivem a ter rigor nos momentos de leitura ou de escuta de todo tipo de informação, avaliando os argumentos e fazendo uma análise crítica a fim de questionar aquilo que foi apresentado. Essas estratégias contribuem para que os estudantes identifiquem falácias e evitam que eles as construam e as reproduzam. Para isso, é importante, por exemplo, que eles:

• verifiquem se o foco nos argumentos principais foi mantido e se tais argumentos têm base em evidências científicas e fontes confiáveis;
• analisem a coerência das ideias apresentadas e suas possíveis contradições, desenvolvendo, assim, a capacidade de produzir análises com autonomia e pensamento crítico, aspectos fundamentais para o desenvolvimento da cidadania;
• verifiquem alguns elementos, como informações que apresentam dados muito generalizados e que são repassadas de maneira apressada, pois, nesses casos, pode-se presumir, por exemplo, algo sobre uma grande parcela da população com base em uma amostra inadequada, geralmente tendo como ponto de partida um estereótipo ou algum preconceito.

Pensamento computacional

O pensamento computacional (PC) é um processo que visa encontrar e especificar soluções para problemas, como aqueles considerados complexos, a fim de que sejam entendidos e soluções sejam desenvolvidas. Segundo o Centro de Inovação para a Educação Brasileira (Cieb), o PC:

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Refere-se à capacidade de resolver problemas a partir de conhecimentos e práticas da computação, englobando sistematizar, representar, analisar e resolver problemas. O Pensamento Computacional tem sido considerado como um dos pilares fundamentais do intelecto humano, junto à leitura, à escrita e à aritmética, visto que ele também é aplicado para descrever, explicar e modelar o universo e seus processos complexos.

CENTRO DE INOVAÇÃO PARA A EDUCAÇÃO BRASILEIRA. Currículo de referência em tecnologia e computação. Disponível em: https://s.livro.pro/orweis. Acesso em: 29 jul. 2024.

A tabela a seguir apresenta algumas maneiras como o PC pode ser utilizado no processo de ensino-aprendizagem dos componentes da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias.

Pensamento computacional e a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Conceitos PC	Biologia, Química e Física
Coleção de dados	Coletar dados de um experimento.
Análise de dados	Analisar os dados de um experimento obtidos por meio da experimentação.
Representação de dados	Sintetizar os dados obtidos por meio da experimentação e encontrar diferentes maneiras de representá-los.
Abstração	Elaborar modelos que expliquem a situação representada nos experimentos.
Algoritmos e procedimentos	Criar procedimentos que permitem investigar situações semelhantes a investigada no experimento realizado.
Paralelismo	Realizar experimentos semelhantes com diferentes parâmetros.
Simulação	Simular situações por meio dos conceitos investigados no experimento.

Fonte: BRACKMANN, Christian Puhlmann. Desenvolvimento do pensamento computacional através de atividades desplugadas na educação básica. 2017. 244 f. Tese (Doutorado em Informática na Educação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Centro de Estudos Interdisciplinares em Novas Tecnologias na Educação, Programa de Pós-Graduação em Informática na Educação, Porto Alegre, 2017. Disponível em: https://s.livro.pro/iKKky1. Acesso em: 1º ago. 2024.

O PC apresenta quatro pilares interdependentes ao longo do processo de resolução de problemas.

• Decomposição: decompor um problema em partes menores (subproblemas) para que seja mais fácil entendê-lo e resolvê-lo. Com essa técnica, é possível resolver problemas complexos de maneira mais simples.
• Reconhecimento de padrões: reconhecer as etapas similares dentro de um mesmo problema.
• Abstração: abstrair somente as informações relevantes para a solução do problema, ignorando os detalhes irrelevantes. Para isso, é necessário filtrar e classificar as informações, de forma que os detalhes irrelevantes do problema sejam ignorados.
• Algoritmos: desenvolver um passo a passo simples ou regras para a solução do problema.

O PC vai também ao encontro das competências gerais e das competências específicas da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias apresentadas na BNCC.

Nesta obra, o uso do PC é incentivado tanto em sua forma plugada como em sua forma desplugada e ocorre em diferentes momentos do Livro do Estudante e das Orientações para o professor. Está, por exemplo, em propostas de atividades em que os estudantes precisam utilizar os meios tecnológicos para buscar informações sobre assuntos relacionados aos temas propostos; também em atividades práticas de investigação, nas quais desenvolvem procedimentos, coletam dados e elaboram conclusões; em produções de esquemas que exigem generalizações e formas de layout específicas projetadas ou não por ferramentas tecnológicas; em atividades de análise, com os colegas, de produções escritas e de busca por soluções para melhorar os textos produzidos; e em atividades de compreensão oral cuja execução depende da escolha de estratégias para melhorar o processo de aprendizagem.

Recursos didáticos

Tecnologias de informação e comunicação

Com as tecnologias de informação e comunicação (TICs), ampliaram-se os elementos disponíveis para enriquecer o trabalho do professor. Em sala de aula, elas potencializam o processo de aprendizagem, favorecendo a interação entre professor, educando e conhecimento. É importante ressaltar que o uso de TICs é um meio do processo ensino-aprendizagem, e não seu foco.

Atualmente, muitas pessoas consideram que há excesso de tecnologia no dia a dia dos jovens. Um aspecto a ser ressaltado é a época em que eles nasceram, pois não se trata de uma distância temporal, mas digital.

[...]

Segundo Marc Prensky (2010), temos gerações diferentes envolvidas nesse processo: a dos nativos e a dos imigrantes digitais. Os primeiros são aqueles que já nasceram inseridos em uma cultura digital cujas relações com essas tecnologias foram aprendidas intuitivamente e marcam sua forma de relacionamento com os conhecimentos. A maioria dos professores, imigrantes digitais que se inseriram no mundo da tecnologia, têm uma forma de ensinar que nem sempre está em sintonia com o modo como os nativos aprendem melhor, ou, pelo menos, que lhes desperta maior interesse. [...]

BACICH, Lilian; NETO, Adolfo Tanzi (org.). Ensino híbrido: personalização e tecnologia na educação. Porto Alegre: Penso, 2015. p. 49.

Em muitos casos, encontram-se no mesmo espaço a lousa, o giz, os televisores, os computadores, os softwares, as lousas digitais e os projetores multimídia. Esses instrumentos não reduzem o papel da escola ou do professor na educação.

[...]

Os recursos semióticos que encontramos nas telas dos computadores são basicamente os mesmos que podemos encontrar em uma sala de aula convencional: letras e textos escritos, imagens estáticas ou em movimento, linguagem oral, sons, dados numéricos, gráficos, etc. A novidade, em resumo, está realmente no fato de que as TIC digitais permitem criar ambientes que integram os sistemas semióticos conhecidos e ampliam até limites inimagináveis à capacidade humana de (re)apresentar, processar, transmitir e compartilhar grandes quantidades de informação com cada vez menos limitações de espaço e de tempo, de forma quase instantânea e com um custo econômico cada vez menor (Coll e Martí, 2001). [...]

COLL, César; MAURI, Teresa; ONRUBIA, Javier. A incorporação das tecnologias da informação e da comunicação na educação: do projeto técnico-pedagógico às práticas de uso. In: COLL, César; MONEREO, Carles. Psicologia da educação virtual: aprender e ensinar com as tecnologias da informação e da comunicação. Porto Alegre: Artmed, 2010. p. 76.

Com o uso de TICs, há uma potencialização do trabalho docente, que começa a participar mais diretamente das práticas pedagógicas, envolvendo-se com os estudantes nas atividades propostas. O professor passa de um centralizador do conhecimento a um sujeito aberto também a aprender a cada experiência digital, capaz de se adaptar àquilo que desperta o interesse dos estudantes.

Outro desafio do professor que utiliza as TICs é lidar com diferentes estudantes em situações opostas: aqueles que têm acesso às inovações tecnológicas e as dominam e os excluídos desse universo digital. O docente deve mobilizar-se para mudar esse quadro e aproximar esses estudantes, transformando a tecnologia em uma aliada do processo de ensino-aprendizagem, aproximando pessoas tão distintas e tornando-as cidadãos críticos e participativos.

Para superar esse desafio, o professor precisa atentar à realidade socioeconômica dos estudantes e do local onde vivem, verificando quais são os tipos de tecnologias disponíveis em seu dia a dia, como fazem para acessar a internet ou digitar trabalhos no computador; como utilizam a telefonia móvel; qual modo escolhem para assistir aos filmes (cinema, televisão aberta, computador); como ouvem músicas (rádio, computador, smartphone); como se comunicam com os amigos (smartphone, redes sociais). Baseando-se nessas informações, o professor tem condições de estabelecer formas de utilizar as TICs em sala de aula e orientar os discentes nas práticas pedagógicas, inserindo-os no universo digital de forma construtiva.

Internet

A internet permite a integração e a articulação entre as pessoas no ciberespaço (espaço digital), contribuindo para a troca de experiências e de conhecimentos entre os usuários. Além disso, possibilita que os estudantes busquem informações necessárias à construção de seu conhecimento, transformando a escola em um espaço aberto, conectado com o mundo, capaz de promover trocas de experiências entre professores e estudantes de outras localidades.

Com a quantidade de textos e recursos educacionais disponíveis, o professor tem um papel importante na orientação dos estudantes, direcionando-os em suas pesquisas, auxiliando-os na escolha das informações para garantir os melhores resultados em sala de aula. Para isso, é imprescindível instruir os estudantes sobre os seguintes cuidados:

• Conferir previamente as informações de sites, a fim de identificar os que apresentam conteúdos confiáveis, combatendo, assim, as fake news.
• Buscar o assunto da pesquisa em um domínio confiável. Por exemplo, ao pesquisar tartarugas marinhas, o recomendado seria acessar um site específico sobre o assunto, como o do projeto brasileiro de conservação de tartarugas marinhas, o Projeto Tamar.
• Perante situações em que não se conhece sites pertinentes ao assunto em questão, é necessário usar um mecanismo de busca (confiável). Nesse caso, o usuário deve pesquisar com base na palavra-chave ou na combinação de palavras relacionadas ao assunto. Em seguida, deve conferir os resultados da busca e fazer o levantamento sobre os autores, as fontes bibliográficas e os temas associados ao assunto para selecionar as melhores opções. Feito isso, repete-se o procedimento nos sites escolhidos a fim de filtrar ainda mais a pesquisa.

Com essa facilidade na obtenção de informações, é preciso instruir os estudantes sobre os respectivos aspectos éticos, como as regras de direitos autorais e as consequências para quem comete plágio. Por isso, é fundamental orientá-los a usar as próprias palavras e ideias na elaboração de textos, ainda que sejam baseados em textos de terceiros. Isso, além de ser uma postura ética, auxilia na ampliação do vocabulário pessoal e no desenvolvimento da competência leitora.

Recursos audiovisuais

Há diversos recursos audiovisuais que os professores podem utilizar em suas aulas, como pinturas, esculturas, televisão e cinema.

A realidade da maioria dos estudantes é composta de elementos da cultura popular provenientes de diferentes meios, geralmente televisivos e fílmicos. Como a comunicação em massa é uma realidade, pode ser aproveitada em sala de aula para promover a aprendizagem.

No cinema e na televisão, há confluência de imagem, som e movimento. O professor pode aproveitar esses recursos audiovisuais para mostrar alguns fatos históricos, a construção de conceitos científicos e os conceitos errôneos presentes em muitas ideias de senso comum. Os filmes e a televisão têm em comum o aspecto motivador e, dependendo da ação do professor, podem ser contextualizados com os conceitos científicos a serem ensinados.

[...] assistir a um filme, seja para entreter-se com ele, seja para analisá-lo, pressupõe aprendizagens específicas. Os filmes são produções em que a imagem em movimento, aliada às múltiplas técnicas de filmagem e montagem e ao próprio processo de produção e ao elenco selecionado, cria um sistema de significações. São histórias que nos interpelam de um modo avassalador porque não dispensam o prazer, o sonho e a imaginação. Elas mexem com nosso inconsciente, embaralham as fronteiras do que entendemos por realidade e ficção. Quando dizemos que o cinema cria um mundo ficcional, precisamos entendê-lo como uma forma de a realidade apresentar-se. [...]

FABRIS, Elí Henn. Cinema e educação: um caminho metodológico. Educação e Realidade, v. 1, n. 33, jan./jun. 2008. p. 118. Disponível em: https://s.livro.pro/ch1kgg. Acesso em: 29 jul. 2024.

No entanto, para que tais recursos audiovisuais sejam utilizados em sala de aula, é necessário que o professor verifique se a linguagem empregada no recurso está de acordo com a faixa etária e cognitiva dos estudantes. O Ministério da Justiça indica a classificação dos filmes lançados legalmente no mercado brasileiro, incluindo o ano de lançamento, o país de origem, a distribuidora, a produtora e os responsáveis pela direção geral. Se o filme for considerado inadequado para determinada faixa etária, há uma justificativa acompanhando essas informações, a qual está disponível em: https://s.livro.pro/kbwkvn. Acesso em: 27 set. 2024.

Também é preciso conferir se o equipamento disponibilizado para a transmissão está em condições de ser usado e planejar a aula de acordo com a duração do filme, por exemplo, incluindo a previsão de possíveis questionamentos dos estudantes.

Nesta coleção, apresentamos também a reprodução de algumas obras de arte consagradas para que os estudantes conheçam e valorizem tanto as diferentes culturas como a história da arte.

Gêneros textuais

Atualmente, a maior parte dos estudantes, muito mais interessada em ler temas de sua preferência, apresenta dificuldades para interpretar os textos propostos em sala de aula, o que se torna um obstáculo à aprendizagem dos diversos conteúdos. Dessa maneira, o choque entre a leitura descompromissada, de entretenimento, e a leitura acadêmica também ocorre na escola.

Uma forma de minimizar a situação citada anteriormente é tornar o momento de leitura agradável. É possível atingir esse objetivo tanto pela leitura de textos literários como de textos científicos e jornalísticos, considerando inclusive os recursos imagéticos como as histórias em quadrinhos, as tirinhas e os cartuns. Além de terem caráter humorístico, essas modalidades textuais assumem papel crítico ou descritivo de alguma situação do cotidiano. Também são acessíveis, adequadas à faixa etária dos estudantes e podem ser usadas como instrumento avaliativo dos conhecimentos prévios dos estudantes. As histórias em quadrinhos podem ser exploradas nas aulas de diversas maneiras: antes dos conteúdos a serem trabalhados; como exemplo do que foi abordado; como base para os estudantes elaborarem os próprios quadrinhos; como meio para leitura, discussão, comentário; como fonte de inspiração para criação de atividades ou instrumento para desenvolvimento de diálogos, no caso das tirinhas sem balão de fala dos personagens; como modo de retratar os conceitos científicos explícitos na história em questão; entre outras possibilidades.

Avaliação

A avaliação é um instrumento que o professor tem para diagnosticar, analisar, sistematizar e orientar suas ações pedagógicas. Entende-se a avaliação como um diálogo contínuo entre professor e estudante, uma vez que, quando elaborada em concordância com o conteúdo ensinado, serve como resposta concreta à prática do professor e ao processo de ensino-aprendizagem.

No contexto em que atua, deve estar claro para o professor que, além de a avaliação ser importante, ter um processo que deve ser contínuo e não se restringir a resultados, ela diagnostica os reais problemas na aprendizagem e colabora para a evolução do estudante.

A avaliação deve ser compreendida como processo, instrumento de coleta de informações em que os estudantes sistematizam e interpretam as informações obtidas, tomando uma decisão e, principalmente, ocorrendo a descentralização do poder do professor.

Para que a avaliação não se torne uma forma de seleção e exclusão, focada apenas em princípios de eficiência e competitividade, é importante haver um canal de comunicação entre estudantes e professor. Desse modo, os critérios da avaliação, seja diagnóstica, formativa, comparativa, ipsativa ou mesmo somativa, precisam ser apresentados e discutidos antes de sua aplicação, para que o estudante saiba como e sob quais aspectos serão avaliados. Para isso, é preciso compreender e diferenciar cada um desses tipos de avaliação.

Cabe ao professor pensar na avaliação como um processo que vai além de sua mera aplicação, que precisa ser cuidadosamente elaborado. As informações obtidas por meio dessa avaliação, por sua vez, devem ser revisadas com os estudantes para reconhecerem o ensino como um processo contínuo, que implica rever suas dificuldades a fim de avançar na aprendizagem. O planejamento do processo de avaliação deve incluir conteúdos trabalhados em sala de aula de maneira situada e reflexiva, levando em consideração o processo de aprendizagem do estudante. Deve, ainda, na medida do possível, conter atividades que valorizem diferentes tipos de conhecimento do estudante, como atividades objetivas, dissertativas, trabalhos em grupo e debates.

Quando elaborada, aplicada e revisada corretamente, a avaliação perde seu caráter punitivo e excludente e passa a avaliar o estudante de maneira formativa e continuada, além de possibilitar que o professor reveja sua prática pedagógica.

A autoavaliação

A autoavaliação tem papel fundamental na democratização da avaliação. A utilização dessa ferramenta possibilita tanto a estudantes como a professores avaliar o próprio desempenho em sala de aula. Ao dar aos estudantes a oportunidade de se autoavaliar, o educador também tem a chance de refletir sobre suas práticas pedagógicas e as escolhas que faz em sala de aula.

[...]

Para o aluno autoavaliar-se, é altamente favorável o desafio indicado pelo professor, provocando-o a refletir sobre o que está fazendo, retomar passo a passo seus processos, tomar consciência das estratégias de pensamento utilizadas. Mas não é tarefa simples. Para tal, o professor precisará ajustar suas perguntas e desafios às possibilidades de cada estudante, analisar as etapas do processo em que se encontra, priorizando uns e outros aspectos, decidindo sobre o quê, como e quando falar, refletindo sobre o seu papel frente à possível vulnerabilidade do aprendiz. [...]

HOFFMANN, Jussara Maria Lerch. Avaliar para promover: as setas do caminho. 15. ed. Porto Alegre: Mediação, 2014. p. 60.

A autoavaliação pode ser feita em diferentes momentos, como no final de cada produção escrita/oral, com o objetivo de levar o estudante a analisar sua compreensão a respeito das características necessárias à produção do texto. Além da autoavaliação da produção textual, outra ainda é proposta para avaliar o processo. Nesta, o estudante pode verificar o que já aprendeu e identificar o que precisa aprender mais, apontando e corrigindo as inadequações.

Algumas seções desta coleção que incluem atividades avaliativas permitem aos estudantes que façam avaliações pessoais do próprio aprendizado. A seguir, apresentamos algumas perguntas para autoavaliação que podem ser utilizadas pelos estudantes em diferentes momentos da aula.

• Quais foram os principais conteúdos que aprendi na unidade?
• Quais dificuldades encontrei e como posso superá-las?
• Preciso retomar o estudo de quais conteúdos?
• Consegui aplicar os conteúdos e conceitos estudados em atividades práticas?

A seção Retome o que estudou também oportuniza momentos para a realização da autoavaliação, quando o estudante deve retomar as questões respondidas durante a condução dos conceitos e respondê-las novamente. Com isso, ele tem a oportunidade de confrontar essas respostas e verificar as mudanças, tomando consciência da aprendizagem.

Exames de larga escala

Além dos diferentes modelos de avaliação, é importante levar em consideração a preparação dos estudantes para exames de larga escala, como o Exame Nacional do Ensino Médio (Enem), que avalia o desempenho escolar dos estudantes ao final do Ensino Médio e, em certos casos, serve como critério de seleção para ingresso em instituições de Ensino Superior por meio de programas como o Sistema de Seleção Unificada (Sisu), o Programa Universidade para Todos (ProUni) e o Fundo de Financiamento Estudantil (Fies). Assim, é importante fornecer, no decorrer do Ensino Médio, instruções sobre como funcionam e resolver questões de edições anteriores desses exames para auxiliar os estudantes a se familiarizarem com a estrutura das questões, que geralmente apresentam um texto-base contextualizado em temas reais e atuais e são, muitas vezes, interdisciplinares.

Promover simulados em sala de aula, além de ser uma forma de familiarizar os estudantes com as estruturas de atividades comuns nesses tipos de exames, pode ser uma boa oportunidade de revisar e avaliar alguns processos e conteúdos e discutir as questões. Rodas de conversa sobre as dificuldades enfrentadas por estudantes que já tiveram a experiência com esses exames podem incentivar a troca de impressões, ajudando-os a se sentir acolhidos ao compartilhar eventuais frustrações e a superar suas dificuldades. Essas práticas promovem, ainda, o desenvolvimento de habilidades e competências essenciais para a formação integral, incluindo a capacidade de aplicar informações científicas em diferentes contextos e a compreensão da dinâmica de algumas relações sociais.

Na seção Mais questões, esta coleção apresenta uma variedade de questões que já foram aplicadas em edições anteriores do Enem e em outros exames de larga escala. O objetivo é familiarizar os estudantes com os diferentes tipos de questões comuns em avaliações de larga escala.

Os exames de larga escala geralmente contribuem para desenvolver as competências e a autonomia dos estudantes para solucionar problemas com base em conhecimentos interdisciplinares. Nesse sentido, entende-se como competência a capacidade de fazer esquemas mentais, que se referem a ações e operações mentais de caráter cognitivo, socioafetivo ou psicomotor que, mobilizadas e associadas a saberes teóricos ou experienciais, geram habilidades: o saber fazer.

A Base Nacional Comum Curricular

A Base Nacional Comum Curricular (BNCC) é um documento que estabelece normas que organizam e orientam as aprendizagens fundamentais a serem desenvolvidas progressivamente pelos estudantes ao longo de sua trajetória escolar na Educação Básica. Ela está prevista na Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional e no Plano Nacional da Educação, que a torna obrigatória nos currículos das instituições públicas e privadas do Brasil.

A BNCC valoriza não só os conteúdos regulares do currículo, mas também o desenvolvimento de aspectos socioemocionais, favorecendo a formação integral dos estudantes, combatendo problemas como o preconceito e valorizando as diversidades com vistas à construção de uma sociedade justa, democrática, inclusiva e preocupada com os problemas contemporâneos.

O principal objetivo dessa política pública é estabelecer uma base norteadora para o ensino no país, considerando as demandas dos estudantes, a fim de prepará-los para o futuro, diminuindo desigualdades e proporcionando direitos iguais de aprendizagem. Sendo um documento que tem como proposta normatizar o currículo escolar brasileiro, a BNCC define que, ao longo da Educação Básica (incluindo, dessa forma, a Educação Infantil, o Ensino Fundamental e o Ensino Médio), os estudantes devem ter assegurado o desenvolvimento de dez competências gerais, que se unificam, no âmbito pedagógico, nos direitos de aprendizagem e desenvolvimento e na formação de atitudes e valores dos aprendizes.

Dessa forma, essas competências são delineadas pela BNCC como mobilização de conhecimentos, em que estão inseridos os conceitos e procedimentos; as habilidades, denominadas pelas práticas cognitivas e socioemocionais; além das atitudes e dos valores para resolver demandas complexas da vida cotidiana, do pleno exercício da cidadania e do mundo do trabalho.

Como a proposta é a de que o estudante desenvolva essas competências ao longo de sua trajetória escolar, a fim de promover uma amplitude e uma complexidade das abordagens propostas por elas, espera-se que eles, no Ensino Médio, desenvolvam-nas em sua totalidade. Dessa forma, o professor deve propor cada uma de acordo com o nível de cada turma, fazendo adaptações e ajustes conforme a demanda.

O Ensino Médio deve continuar a formação dos estudantes ampliando os conhecimentos construídos no Ensino Fundamental e preparando-os para os desafios que encontrarão ao longo de sua trajetória na vida pessoal e profissional. A área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias busca consolidar e ampliar as aprendizagens previstas pela BNCC nos componentes de Biologia, Física e Química, a fim de garantir o uso pertinente das terminologias, processos e conceitos científicos, provendo-lhes a possibilidade de desenvolver competências e habilidades para utilizar os conhecimentos desses componentes simultaneamente em situações de aprendizagem.

Apresentamos, a seguir, as competências específicas da área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias para o Ensino Médio.

1. Analisar fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas interações e relações entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global.

2. Analisar e utilizar interpretações sobre a dinâmica da Vida, da Terra e do Cosmos para elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar e defender decisões éticas e responsáveis.

3. Investigar situações-problema e avaliar aplicações do conhecimento científico e tecnológico e suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens próprios das Ciências da Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).

BRASIL. Ministério da Educação. Base Nacional Comum Curricular. Versão final. Brasília: MEC, 2018. p. 553. Disponível em: https://s.livro.pro/p3pjoo. Acesso em: 30 jul. 2024.

No documento da BNCC, cada uma dessas competências é detalhada e explicada e, para cada uma delas, são elencadas algumas habilidades. Nas Orientações para o professor são apresentados os trabalhos com as competências gerais, as competências específicas e as habilidades, destacando os códigos e as relações com o conteúdo/o tema/a atividade trabalhados. Esses elementos também são mapeados no Quadro de habilidades e conteúdos.

Além das competências gerais, das competências específicas e das habilidades, as Orientações para o professor destacam os temas contemporâneos transversais trabalhados na coleção, segundo o documento Temas contemporâneos transversais na BNCC, de 2019.

Os temas contemporâneos transversais propiciam aos estudantes reflexões sobre diferentes temas e questões relevantes da contemporaneidade, incentivando a participação social, política e cidadã.

Essas reflexões são sempre vinculadas às atividades do Livro do Estudante cujo tema permita não apenas colocar em prática conteúdos de Ciências da Natureza e suas Tecnologias, mas também discutir, argumentar e se conscientizar sobre o que é aprender em conjunto.

Dessa forma, os estudantes, ao fazerem uma atividade em que aprendem sobre as tradições indígenas, por exemplo, são instigados a refletir sobre os temas contemporâneos transversais Diversidade cultural e Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas e culturais brasileiras, uma vez que podem aprender ou complementar o conhecimento que eles têm sobre a importância dos hábitos e das tradições indígenas para a cultura do país.

Apresentamos, a seguir, um mapa de conteúdos e recursos deste volume. Cabe ao professor a decisão fundamental sobre como utilizar o apoio pedagógico que é o livro didático: construir critérios de seleção dos temas das unidades de que fará uso, levando-se em conta o projeto pedagógico da escola, as condições da turma e as condições temporais da carga horária da grade curricular. Além disso, da maneira como a coleção está estruturada, o professor tem autonomia pedagógica para decidir sobre quais unidades abordar ou deixar de abordar, no todo ou em partes; sobre seguir a ordem apresentada ou reagrupar as unidades pelos critérios organizativos que escolher e fazer as pontes entre as unidades dentro desses critérios.

Unidade 1 – A ciência do Universo

Capítulo	Conteúdos	Competências gerais; competências específicas da BNCC	Habilidades da BNCC	Temas Contemporâneos Transversais
1 – História da Ciência	Evolução dos conceitos da Física. Transição da mitologia para o pensamento racional. Explicações mitológicas e científicas de um fenômeno. Evolução do conhecimento científico e da Ciência. Uso do método científico no cotidiano.	CG1; CG2; CG3	EM13CNT201	Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas e culturais brasileiras.
2 – Origem e evolução do Universo	Formação do Universo e a teoria do Big Bang. Evolução do Universo desde o Big Bang. Nascimento e evolução das estrelas. Formação dos buracos negros e das supernovas. Estrutura estelar e fonte de energia. Formação de sistemas planetários. Origem do Universo em diferentes culturas.	CG1 CECNT2	EM13CNT201 EM13CNT204 EM13CNT303	Diversidade cultural. Educação para valorização do multiculturalismo nas matrizes históricas e culturais brasileiras.
3 – Os astros no Universo	Movimento dos astros no Universo. Movimento dos corpos e repouso (velocidade, aceleração e MRU). Leis de Kepler.	CG2; CG3 CECNT2	EM13CNT101 EM13CNT204
4 – Dinâmica do movimento dos corpos	Leis de Newton. Força, variação da velocidade e deformação dos corpos. Força peso, normal e de tração. Segurança no trânsito. Lei da gravitação universal. Campo gravitacional e movimento dos satélites.	CG1; CG2; CG10	EM13CNT204 EM13CNT306	Educação para o trânsito.
5 – Movimentos na Terra	Ação da gravidade na Terra. Aceleração gravitacional, tangencial e centrípeta. MRUV. Equação de Torricelli. Lançamento vertical, horizontal e oblíquo de corpos. Lixo espacial.	CG1; CG2; CG4; CG9 CECNT2 CECHSA1	EM13CNT204

Unidade 2 – A Física e a vida na Terra

Capítulo	Conteúdos	Competências gerais; competências específicas da BNCC	Habilidades da BNCC	Temas Contemporâneos Transversais
6 – Campo magnético terrestre	Origem e características do campo magnético terrestre. Magnetismo. Propriedades e campo magnético criado por um ímã. Ímãs naturais e ímãs artificiais. Desenvolvimento da bússola e a expansão marítima europeia. Importância do campo magnético para a vida na Terra.	CG1; CG2; CG4; CG7 CECNT1 CECNT2	EM13CNT103 EM13CNT105 EM13CNT201 EM13CNT202 EM13CNT204 EM13CNT205 EM13CNT209
7 – Eletromagnetismo	Campo magnético gerado por corrente elétrica. Eletroímã. Campo magnético solar. Campo magnético de um fio retilíneo. Campo magnético no centro de uma espira e em uma bobina. Forças magnéticas. Construção de um motor. Aplicações do eletromagnetismo na medicina.	CG1; CG2; CG4 CECNT1 CECNT3	EM13CNT107 EM13CNT201 EM13CNT301 EM13CNT302
8 – Introdução à Óptica	Óptica e os instrumentos de observação. Microscópios ópticos, eletrônicos de varredura e eletrônicos de transmissão. Telescópios refratores e refletores. Características da luz. Princípio da propagação retilínea da luz. Princípio da independência dos raios de luz. Princípio da reversibilidade dos raios de luz. Meios físicos (transparentes, translúcidos e opacos). Reflexão da luz. Carros autônomos e o LIDAR.	CG1; CG2; CG5; CG6 CECNT2; CECNT3	EM13CNT201 EM13CNT204 EM13CNT301
9 – Reflexão e refração da luz	Características gerais da reflexão da luz. Formação de imagens em espelhos planos e esféricos. Elementos geométricos de um espelho esférico côncavo e convexo. Formação das imagens em um espelho côncavo e em um espelho convexo. Refração da luz. Refringência. Leis da refração. Refração em um dioptro plano. Ângulo limite e reflexão total da luz. Formação de imagem em lentes convergentes e em lentes divergentes. Elementos geométricos das lentes esféricas. Construção geométrica de imagem em lentes convergentes e em lentes divergentes. Sistema de alerta de terremotos e tsunamis com fibra óptica.	CG2; CG3 CECNT1	EM13CNT101 EM13CNT301

Unidade 3 – Matéria e energia

Capítulo	Conteúdos	Competências gerais; competências específicas da BNCC	Habilidades da BNCC	Temas Contemporâneos Transversais
10 – Ondas eletromagnéticas	Espectro eletromagnético. Características das ondas. Características das faixas do espectro eletromagnético (ondas de rádio, micro-ondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X e raios gama). Uso de ondas eletromagnéticas no cotidiano.	CG1; CG2; CG4 CECNT1 CECNT2		Educação ambiental.
11 – O espectro solar e a Terra	Espectro solar. Características da luz visível. Dispersão da luz branca. Espectros de absorção. Como enxergamos as cores dos corpos. Construção de um espectroscópio. Características da radiação infravermelha. Características da radiação ultravioleta. Radiação solar e o efeito estufa. Efeito estufa em veículos. Sustentabilidade e proteção contra a radiação solar.	CG7 CECNT1 CECNT2	EM13CNT103	Educação ambiental. Trabalho.
12 – Introdução à calorimetria	Conceito de temperatura. Escalas de temperatura. Conceito de calor. Trocas de calor (condução, convecção e irradiação). Efeitos das trocas de calor (dilatação, variação da temperatura, mudanças de fase). Calor sensível, calor específico e calor latente. Biocombustíveis.	CG1; CG9 CECNT3	EM13CNT102 EM13CNT105 EM13CNT309	Direitos da criança e do adolescente. Educação em direitos humanos. Educação ambiental.
13 – A energia nos sistemas termodinâmicos	Tipos de sistemas termodinâmicos. Energia nos sistemas termodinâmicos. Características dos sistemas conservativos e dos sistemas dissipativos. Trocas de calor em um calorímetro.	CG2; CG9 CECNT1 CECNT2	EM13CNT101 EM13CNT102
14 – Hidrostática e hidrodinâmica	Propriedades dos fluidos. Densidade e pressão dos fluidos. Princípios de Pascal e Arquimedes. Construção de um elevador hidráulico. Fluidos em movimento. Princípio de Bernoulli e efeito Coandă. Efeitos provocados no solo pelas chuvas.	CECNT3	EM13CNT301

Unidade 4 – Energia e Sociedade

Capítulo	Conteúdos	Competências gerais; competências específicas da BNCC	Habilidades da BNCC	Temas Contemporâneos Transversais
15 – Energia elétrica e Sociedade	Uso da energia elétrica pela sociedade. Características dos tipos de usinas elétricas. Energias renováveis na geração de energia elétrica.	CG9 CECNT3	EM13CNT310
16 – Transmissão de energia elétrica	Conceitos relacionados à energia elétrica (circuitos elétricos, condutores e isolantes, semicondutores, supercondutores). Cargas e forças elétricas. Construção de um eletroscópio. Tipos de eletrização. Campo e potencial elétricos. Diferença de potencial. Capacitores. Corrente elétrica (corrente contínua e corrente alternada). Circuitos elétricos. Resistência elétrica. Cuidados com a eletricidade. Bioimpedância. Potência e consumo de energia elétrica.	CG2; CG8 CECNT1 CECNT3	EM13CNT306 EM13CNT307 EM13CNT308 EM13CNT309	Ciência e tecnologia. Educação alimentar e nutricional. Trabalho.
17 – Geração de energia elétrica	Geradores elétricos. Transformadores elétricos. Indução elétrica. Força eletromotriz induzida. Potência e rendimento de geradores elétricos. Guerra das correntes. Construção de um gerador elétrico.	CG1; CG2; CG9 CECNT1 CECNT3	EM13CNT107 EM13CNT301 EM13CNT303 EM13CNT309	Ciência e tecnologia. Educação ambiental.
18 – Reações nucleares	Conceito de reações nucleares. Fissão nuclear. Fusão nuclear. Usinas de fissão nuclear. Acidentes nucleares. Medidores de radiação. Modelo padrão de partículas. Desenvolvimento da bomba atômica.	CG5; CG7; CG9; CG10 CECNT1 CECNT3 CECHSA5	EM13CNT103 EM13CNT104 EM13CNT302 EM13CNT304 EM13CNT306 EM13CNT308
19 – Física contemporânea	Introdução à Física contemporânea. Teoria da relatividade restrita. Postulados da teoria da relatividade restrita. Relatividade do tempo e do comprimento. Teoria da relatividade geral. Teoria da relatividade em filmes e séries. Física quântica. Radiação térmica. Efeito fotoelétrico. Dualidade onda-partícula. Nova teoria quântica. Física quântica e as distorções de seus conceitos.	CECNT3

Unidade 5 – Movimento e o ser humano

Capítulo	Conteúdos	Competências gerais; competências específicas da BNCC	Habilidades da BNCC	Temas Contemporâneos Transversais
20 – Ferramentas e máquinas simples	Histórico do desenvolvimento das máquinas simples. Rodas e polias (tipos de polias, aplicações e tipos de associações). Alavancas (tipos e aplicações). Construção de uma catapulta. Plano inclinado (tipos e aplicações). Uso de máquinas simples em equipamentos modernos. Desenvolvimento de ferramentas e máquinas pelos hominíneos.	CG1 CECNT2 CECNT3		Ciência e tecnologia.
21– Momento e torque	Momento de uma força. Tipos de alavanca. Torque. Equilíbrio de corpo extenso. Equilíbrio em movimento. Centro de gravidade. Centro de massa.	CG1; CG2; CG8	EM13CNT101 EM13CNT204	Saúde.
22 – Estudando os movimentos dos corpos	Tipos de movimento comum em práticas esportivas. Velocidade. Aceleração. Movimento uniforme e movimento uniformemente variado. Movimento circular. Movimento circular uniforme.	CECNT3	EM13CNT204 EM13CNT306	Saúde.
23 – Energia e impulso	Trabalho. Forças conservativas. Energia potencial elástica e gravitacional. Energia cinética. Conservação de energia. Potência e rendimento. Quantidade de movimento e impulso. Conservação da quantidade de movimento. Atividades físicas e saúde.	CG2	EM13CNT101	Educação para o trânsito.

Unidade 6 – A Física na relação entre o ser humano e o ambiente

Capítulo	Conteúdos	Competências gerais; competências específicas da BNCC	Habilidades da BNCC	Temas Contemporâneos Transversais
24 – Queima de combustíveis fósseis	Dependência da sociedade dos combustíveis fósseis. Máquinas a vapor e motores de combustão interna. Revoluções industriais. Transformações gasosas. Lei geral dos gases.	CG1; CG2; CG4; CG5; CG7; CG9 CECNT1 CECNT3	EM13CNT101 EM13CNT104 EM13CNT105 EM13CNT301 EM13CNT309
25 – Termodinâmica	Trabalho em uma transformação gasosa. Energia interna de um gás. Primeira lei da Termodinâmica. Primeira lei da Termodinâmica e fenômenos meteorológicos. Segunda lei da Termodinâmica. Rendimento de uma máquina térmica e o ciclo de Carnot. Outros ciclos termodinâmicos.	CG1; CG4; CG6; CG7; CG9	EM13CNT102	Educação ambiental.
26 – Sons e audição humana	Ondas sonoras. Características das ondas. Velocidade de propagação de uma onda. Características do som. Propriedades do som. Reflexão, refração e difração do som. Interferência das ondas sonoras. Ressonância das ondas sonoras. Efeito Doppler. Instrumentos sonoros. Cordas e tubos sonoros. Perda de audição induzida por ruído. Produção e propagação do som.	CG8 CECNT3	EM13CNT207 EM13CNT301 EM13CNT306
27 – Luz e visão humana	Uso da tecnologia e olhos humanos. Como enxergamos as imagens. Características da luz solar. Problemas nos olhos. Alterações da visão.	CECNT1	EM13CNT103 EM13CNT104 EM13CNT306

Apresentamos, a seguir, uma proposta de cronograma para elaborar o planejamento deste volume. No entanto, cabe ao professor a decisão de como utilizar o livro didático como apoio pedagógico, seguindo critérios de seleção dos temas e levando em consideração diversos fatores, como o projeto pedagógico da escola, as condições da turma, a carga horária e a grade curricular. Da maneira como está estruturada, esta coleção permite que o professor tenha autonomia pedagógica para decidir quais temas abordar ou deixar de abordar, no todo ou em partes; e seguir a ordem apresentada ou reagrupar os temas de acordo com os critérios organizacionais escolhidos e, com isso, estabelecer as conexões entre os temas dentro desses critérios.

Sugestão bimestral

Bimestre	Unidades e capítulos
1º bimestre (1º ano)	Unidade 1 - Capítulo 1 Unidade 1 - Capítulo 2 Unidade 1 - Capítulo 3
2º bimestre (1º ano)	Unidade 1 - Capítulo 4 Unidade 1 - Capítulo 5
3º bimestre (1º ano)	Unidade 2 - Capítulo 6 Unidade 2 - Capítulo 7
4º bimestre (1º ano)	Unidade 2 - Capítulo 8 Unidade 2 - Capítulo 9
1º bimestre (2º ano)	Unidade 3 - Capítulo 10 Unidade 3 - Capítulo 11
2º bimestre (2º ano)	Unidade 3 - Capítulo 12 Unidade 3 - Capítulo 13 Unidade 3 - Capítulo 14
3º bimestre (2º ano)	Unidade 4 - Capítulo 15 Unidade 4 - Capítulo 16 Unidade 4 - Capítulo 17
4º bimestre (2º ano)	Unidade 4 - Capítulo 18 Unidade 4 - Capítulo 19
1º bimestre (3º ano)	Unidade 5 - Capítulo 20 Unidade 5 - Capítulo 21
2º bimestre (3º ano)	Unidade 5 - Capítulo 22 Unidade 5 - Capítulo 23
3º bimestre (3º ano)	Unidade 6 - Capítulo 24 Unidade 6 - Capítulo 25
4º bimestre (3º ano)	Unidade 6 - Capítulo 26 Unidade 6 - Capítulo 27

Sugestão trimestral

Trimestre	Unidades e capítulos
1º trimestre (1º ano)	Unidade 1 - Capítulo 1 Unidade 1 - Capítulo 2 Unidade 1 - Capítulo 3
2º trimestre (1º ano)	Unidade 1 - Capítulo 4 Unidade 1 - Capítulo 5 Unidade 2 - Capítulo 6
3º trimestre (1º ano)	Unidade 2 - Capítulo 7 Unidade 2 - Capítulo 8 Unidade 2 - Capítulo 9
1º trimestre (2º ano)	Unidade 3 - Capítulo 10 Unidade 3 - Capítulo 11 Unidade 3 - Capítulo 12
2º trimestre (2º ano)	Unidade 3 - Capítulo 13 Unidade 3 - Capítulo 14 Unidade 4 - Capítulo 15 Unidade 4 - Capítulo 16
3º trimestre (2º ano)	Unidade 4 - Capítulo 17 Unidade 4 - Capítulo 18 Unidade 4 - Capítulo 19
1º trimestre (3º ano)	Unidade 5 - Capítulo 20 Unidade 5 - Capítulo 21 Unidade 5 - Capítulo 22
2º trimestre (3º ano)	Unidade 5 - Capítulo 23 Unidade 6 - Capítulo 24 Unidade 6 - Capítulo 25
3º trimestre (3º ano)	Unidade 6 - Capítulo 26 Unidade 6 - Capítulo 27

Sugestão semestral

Semestre	Unidades e capítulos
1º semestre (1º ano)	Unidade 1 - Capítulo 1 Unidade 1 - Capítulo 2 Unidade 1 - Capítulo 3 Unidade 1 - Capítulo 4 Unidade 1 - Capítulo 5
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Podcast: Anomalias magnéticas da Terra

Unidade 2, Capítulo 6

[VINHETA DE ENTRADA] [JULIANA] Anomalias magnéticas da Terra.

[VINHETA DE SEPARAÇÃO] [JULIANA] Olá! Seja bem-vindo e bem-vinda ao nosso podcast de Ciências da Natureza! Eu sou Juliana Modotti e, no episódio de hoje, vamos falar de anomalias magnéticas em nosso planeta. Sabia que uma delas ocorre bem acima de nossas cabeças, aqui no Brasil?

[VINHETA DE APROFUNDAMENTO] [JULIANA] Para me ajudar, convidamos um especialista. O professor Fabio Spina é graduado em Física pela Universidade Federal do Paraná, mestre em Formação Científica, Educacional e Tecnológica pela UTFPR, além de mestre em Física e Astronomia pela mesma instituição. Atua como planetarista no Observatório e Planetário do Colégio Estadual do Paraná, em Curitiba, onde também ministra aulas para o ensino Fundamental, Médio e para a formação de professores para a Educação em Astronomia. Também é autor do blogue Olhando para o céu, em que compartilha informações para jovens cientistas, astrônomos amadores e curiosos por ciências e astronomia. Ufa! Seja bem-vindo, professor!

[FÁBIO] Olá, Juliana! É um prazer estar aqui!

[JULIANA] Mestre, poderia nos explicar o que é a Anomalia Magnética do Atlântico Sul e onde ela acontece?

[EFEITO SONORO DE MISTÉRIO] [FÁBIO] Juliana, a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, ou Amas, como é conhecida popularmente, ela é uma região onde o campo magnético da Terra é mais fraco, cerca de um terço da intensidade média global. Essa anomalia abrange partes da América do Sul, África e Antártida, com o Brasil sendo um dos pontos mais afetados.

[JULIANA] Pera aí, professor.

[EFEITO SONORO DE DÚVIDA] [JULIANA] Me explica o que é o campo magnético da Terra, como ele funciona e por que ele é mais fraco justo aqui no Brasil.

[FÁBIO] Legal! O campo magnético da Terra, ele é um escudo invisível que nos protege das partículas carregadas vindas do Sol, que é chamado de vento solar. É... Ele é gerado por um processo complexo no interior do nosso planeta, é um dínamo terrestre que nós temos dentro de nosso planeta. Imagine um enorme ímã em constante movimento no núcleo da Terra, com correntes elétricas fluindo através dele. Esse movimento gera um campo magnético que envolve todo o planeta e nos protege de partículas provenientes do espaço, que fazem parte da radiação espacial. O interior do planeta é composto por diferentes camadas, como o núcleo externo, que essencialmente é uma composição de ferro e outros materiais aquecidos em altas temperaturas e eles giram de forma complexa no interior do planeta. O movimento de cargas elétricas vinculadas a esse material gera o campo magnético que envolve a Terra.

[JULIANA] Mas esse campo não deveria ser igual por todo o planeta?

[FÁBIO] A princípio sim, mas, por motivos que ainda não são compreendidos muito bem, há regiões onde a intensidade dele diminui. A região da Amas sofre com essa atenuação com maior frequência ao longo dos anos. Existem estudos que indicam que, nos últimos duzentos anos, o campo magnético nessa região diminuiu em nove por cento.

[JULIANA] Então, a Anomalia Magnética do Atlântico Sul é como uma "rachadura" no nosso escudo protetor?

[FÁBIO] Na verdade, é como se nessa região o escudo estivesse mais fino, deixando todas as pessoas mais vulneráveis à radiação espacial.

[JULIANA] E isso é prejudicial para nossa saúde? Devemos ficar preocupados?

[EFEITO SONORO DE SUSPENSE] [FÁBIO] A princípio não. Os danos mais significativos ocorrem lá no espaço. Os mais prejudicados são satélites e outros objetos que passam por essa região.

[JULIANA] O que pode acontecer com eles?

[FÁBIO] Com a maior exposição à radiação, os satélites podem sofrer danos em componentes eletrônicos, o que afeta sua funcionalidade. Podem acontecer erros em computadores de bordo, degradação em painéis solares, corrosão de componentes, falhas de comunicação e, em casos extremos, até a sua desativação ou perda de controle.

[JULIANA] Nossa! E dá para desviar os satélites dessa região?

[FÁBIO] Infelizmente não é possível desviá-los, mas, durante a passagem por essa região, alguns componentes podem ser desligados. O telescópio espacial Hubble, por exemplo, não faz coleta de dados durante sua passagem pela Amas. A estação espacial internacional, por sua vez, ela possui um revestimento espacial para lidar com o problema.

[JULIANA] E quais medidas estão sendo tomadas para tentar diminuir os efeitos da Amas?

[FÁBIO] Cientistas e agências espaciais do mundo todo estão trabalhando em conjunto para desenvolver novas tecnologias e estratégias para proteger os satélites da radiação espacial na Amas. Isso inclui o desenvolvimento de materiais mais resistentes à radiação, a criação de sistemas de blindagem mais eficazes e a otimização das órbitas dos satélites.

[JULIANA] E no futuro, hein? Há alguma expectativa da Amas deixar de existir? Ou é capaz de ela aumentar?

[FÁBIO] Hm, isso é difícil prever o futuro com precisão. No entanto, o avanço da tecnologia e a intensificação da pesquisa científica nos dão motivos para acreditar que, com o tempo, vamos encontrar soluções cada vez mais eficazes para lidar com os desafios da Amas e assim garantir a segurança dos nossos satélites.

[JULIANA] Professor, o papo está ótimo, mas nosso tempo está acabando.

[EFEITO SONORO DE TRISTE] [JULIANA] Quero te agradecer por compartilhar seus conhecimentos conosco.

[FÁBIO] Eu que agradeço a oportunidade e espero ter despertado a curiosidade dos ouvintes sobre esse tema tão fascinante.

[EFEITO SONORO DE APLAUSOS]

[JULIANA] Esse foi mais um episódio do podcast de Ciências da Natureza. Nos vemos no futuro!

[VINHETA DE ENCERRAMENTO] [JULIANA] Esta produção usou áudios de Yan Maran e Envato Elements. Vozes de Juliana Modotti e Fabio Spina.

Podcast: Física na cozinha

Unidade 3, Capítulo 12

[VINHETA DE ENTRADA] [MARI] Física na cozinha!

[VINHETA DE INICIAÇÃO] [MARI] E aí, beleza? Eu sou a Mari e nesse episódio vamos investigar os segredos da física em um lugar que tá bem pertinho da gente: a cozinha. Bora saborear esse banquete de conhecimentos?

[VINHETA DE SEPARAÇÃO][MARI] Para isso, contamos com a participação superespecial de três mestres da cozinha, que vão compartilhar conosco alguns dos seus truques culinários. Vamos começar com o depoimento do Senhor Alceu. Ele é um aposentado bem esperto, que tem alguns segredos sobre a temperatura na hora de preparar seus pratos! Seu Alceu, conta aí pra gente quais são suas manhas!

[EFEITO SONORO DE PLAY DE MENSAGEM DE VOZ]

[SEU ALCEU] Olá, pessoal. Eu sou o Alceu e o que eu vou contar pra vocês eu aprendi foi com a vida, especialmente com minha avó. Ela me ensinou a jogar um punhado de sal na água do macarrão pra "fazer ele" cozinhar mais rápido. Como sou curioso, fui testar e descobri que é verdade mesmo, mas o porquê eu não sei...

[EFEITO SONORO DE FINALIZAÇÃO DE MENSAGEM DE VOZ]

[MARI] Ah, Senhor Alceu, então eu te explico! Isso acontece porque o sal aumenta o ponto de ebulição da água, e por isso ela atinge temperaturas mais altas e cozinha as coisas mais rápido. Tem outro áudio do Senhor Alceu que ele conta também o segredo pra fritar um bife suculento e crocante. Ouve só!

[EFEITO SONORO DE PLAY DE MENSAGEM DE VOZ]

[SEU ALCEU] Ah, pra fritar o bife, nada melhor que uma frigideira bem quente, né?! Daí forma uma crosta crocante, mas fica suculento por dentro!

[EFEITO SONORO DE FINALIZAÇÃO DE MENSAGEM DE VOZ]

[MARI] Olha aí a dica de ouro do Seu Alceu! Isso acontece devido à condução térmica. Ao selar o bife em alta temperatura, e depois terminar o cozimento em uma temperatura menor, diminuímos a perda dos líquidos, deixando a carne muito mais macia. Demais, né?! A gente agradece o Seu Alceu por compartilhar suas experiências conosco.

[SOBE TRILHA] [MARI] Agora, quero ouvir outra sábia da cozinha. Vamos falar de sobremesas, de doces!

[EFEITO SONORO DE DEGUSTAÇÃO] [MARI] A Ana é confeiteira, expert em doces. Ana, conta aí pra gente qual a importância da temperatura na hora de fazer um docinho.

[EFEITO SONORO DE PLAY DE MENSAGEM DE VOZ] [ANA] Oi, Mari! Olha, na confeitaria, a temperatura é tudo! Pra derreter chocolate, por exemplo, tem que usar fogo baixinho e mexer sempre, senão, ele queima e fica sem brilho. É tipo cuidar de um bebê: tem que ter muita atenção e carinho!

[EFEITO SONORO DE FINALIZAÇÃO DE MENSAGEM DE VOZ] [MARI] Que comparação fofa! Eu sei que você tem um bufê de todos os tipos de doces. No dia a dia, vocês preferem usar colheres de metal, plástico ou madeira? Conta pra gente.

[EFEITO SONORO DE PLAY DE MENSAGEM DE VOZ] [ANA] As colheres de metal esquentam mais rápido, então são boas pra pegar pratos frios. As de plástico não esquentam tanto, mas podem amassar fácil. Já as de madeira são ótimas pra pratos quentes, porque não transferem o calor da comida para quem segura a colher.

[EFEITO SONORO DE FINALIZAÇÃO DE MENSAGEM DE VOZ]

[MARI] Isso mesmo, Ana! Ótima constatação sobre condução térmica! O calor é a energia térmica que se transfere do corpo de temperatura mais alta para o corpo com menor temperatura. No caso da colher de metal, a transferência ocorre em seu interior. A parte da colher que encosta no alimento quente aumenta de temperatura e vai transferindo calor para as outras partes da colher que estão com temperatura menor. Assim, a colher pode se esquentar por inteiro e até queimar a nossa mão.

[SOBE TRILHA] [MARI] Agora eu tô aqui com a dona Joana. Fera no fogão há mais de trinta anos, ela manda ver em pratos caseiros de dar água na boca! Dona Joana, me conta aí, qual é o segredo pra um feijão tropeiro de dar inveja?

[DONA JOANA] "Óia fia", é "facin"! O segredo tá na panela de ferro, que esquenta mais rápido e por igual, envolvendo tudo "os grão". E também deixa "os ingrediente" bem temperadinho, né? Com o sabor de comidinha de vó!

[MARI] Entendi, dona Joana! Na Física, isso se explica por conta da densidade do ferro e sua capacidade térmica. Ou seja, é um material que, depois de aquecido, precisa de menos calor para manter a temperatura, auxiliando no processo de cozimento dos alimentos. Por isso essa história de panela grossa deixar o caldo mais grosso, não é mesmo?

[DONA JOANA] É verdade, "fia"! Depois que a panela grossa esquenta, dá pra cozinhar por bastante tempo. Aí, o que tá no fogo vai liberando o sabor e "os aroma" devagarinho, deixando o caldo mais encorpado e gostoso. Experimenta fazer um caldo de legumes numa panela de ferro grossa e me fala se não fica bom!

[MARI] Hm, vou fazer sim, hein, dona Joana! Mas e a panela de barro?

[DONA JOANA] Ah é! É bom na hora de servir! O barro segura o calor que é uma beleza!

[MARI] Falou dona Joana, voz da experiência! O barro é um mau condutor de calor e acaba funcionando como um isolante térmico. Ele evita a troca de calor do alimento quente, que tá no interior da panela, com o ambiente, mantendo a comida quentinha por mais tempo. Obrigada pela participação!

[VINHETA DE TRANSIÇÃO] [MARI] E você? O que achou de ouvir isso tudo? Já tinha parado para pensar em como os conhecimentos científicos se aplicam no nosso dia a dia? Espero que se lembre deste bate-papo na próxima vez que for a um restaurante, ou até mesmo se aventurar pelas panelas aí da sua casa. Cozinhar pode ser uma verdadeira aventura científica! Até a próxima!

[VINHETA DE ENCERRAMENTO] [MARI] Essa produção usou áudios de Yan Maran e Envato Elements. Vozes de Mari Guedes, Barros Batista, Lee Courtney Marvin e Juliana Modotti.

Podcast: Césio-137: uma ferida ainda aberta em Goiânia

Unidade 4, Capítulo 18

[VINHETA DE ENTRADA] [LOCUTORA] Césio cento e trinta e sete: uma ferida ainda aberta em Goiânia.

[VINHETA DE INICIAÇÃO] [LOCUTORA] Boas-vindas novamente ao nosso podcast de ciências da natureza! Hoje, iremos falar sobre um incidente que aconteceu na cidade de Goiânia no fim da década de mil novecentos e oitenta com materiais radioativos. Acompanhe essa história.

[EFEITO SONORO DE SIRENE] [MARI] A vida de centenas de pessoas mudou para sempre em um dia comum na cidade de Goiânia. Era treze de setembro de mil novecentos e oitenta e sete. Começava um evento trágico, conhecido como o Acidente do Césio cento e trinta e sete, que marcou a história do local e se tornou um dos maiores desastres radiológicos do mundo. Dias antes, no prédio abandonado onde havia funcionado o Instituto Radiológico de Goiânia, dois rapazes acharam um velho equipamento médico desativado. Eles procuravam sucata para vender e esse objeto, pesando mais de cem quilos, seria a oportunidade de ganhar algum dinheiro. Tudo começou em um ferro-velho no centro de Goiânia, de propriedade de Devair Ferreira. Os catadores de sucata venderam ao Seu Devair o equipamento e, dentro da máquina, ele encontrou algo curioso: uma cápsula pesada com um brilho azul intenso. Sem saber que se tratava de uma fonte radioativa abandonada no edifício do Instituto Radiológico, Devair e mais alguns amigos manipularam o material, abriram a cápsula e espalharam o pó azul por toda parte. Aquele pó era cloreto de Césio cento e trinta e sete, um sal extremamente perigoso, composto por um isótopo radioativo do Césio. Devair levou um pouco do pó de coloração azul para casa e o mostrou para a mulher, Maria Gabriela. Dias depois, Seu Devair e Dona Maria Gabriela começam a apresentar sintomas típicos de exposição a alta radiação, como náusea, tontura, diarreia e vômito. O irmão de Seu Devair, Ivo Ferreira, foi fazer uma visita aos doentes e saiu de lá carregando um pouco do pó azul. Quando chegou em casa, apresentou aos filhos e à mulher aquele brilho novo. Aos poucos, muitas pessoas começaram a desenvolver os mesmos sintomas que o núcleo familiar de Seu Devair. Elas foram levadas inicialmente aos postos de saúde e hospitais de Goiânia. Primeiro, foram tratadas como se tivessem uma doença qualquer, afinal não se sabia ainda da contaminação por radiação. Foram dezessete dias desde a abertura da cápsula contendo Césio cento e trinta e sete, até a identificação da contaminação por radiação. Nesse meio-tempo, diversas pessoas haviam entrado em contato com o pó altamente radioativo. A notícia desse acidente se espalhou rápido. Então, o pânico tomou conta da cidade. As autoridades não sabiam como lidar com a situação. Muitos dias se passaram até a identificação da fonte da radiação e o início da contenção do material. Mais de mil pessoas foram contaminadas, muitas com graves sequelas de saúde. Quatro pessoas morreram em decorrência da exposição ao material radioativo. A área contaminada foi isolada. Casas foram demolidas e parte do solo foi removida.

[EFEITO SONORO DE RÉ DE CAMINHÃO] [MARI] Esse acidente gerou mais de seis mil toneladas de lixo radioativo, que foi depositado em quatorze contêineres. Esses contêineres foram enterrados no município de Abadia de Goiás, a vinte quilômetros de Goiânia, debaixo de uma parede de concreto e chumbo. Se não tivesse sido contido corretamente, o Césio cento e trinta e sete poderia ter provocado contaminação no solo por um longo período. Por se ligar facilmente às partículas do solo, ele poderia afetar a produção agrícola, o que colocaria em risco a saúde de animais e seres humanos que consumissem produtos cultivados na área contaminada. O Césio cento e trinta e sete poderia ter sido transportado pela água da chuva e por rios, contaminando lençóis freáticos e as fontes de água potável. Essa contaminação poderia causar diversos problemas de saúde, como câncer, doenças renais e problemas reprodutivos. Isso causaria a morte de animais, plantas e microrganismos, levando ao desequilíbrio dos ecossistemas e à perda de biodiversidade.

[EFEITO SONORO DE RÉ DE ATENÇÃO] [MARI] Nos seres vivos, e em especial nos seres humanos, a exposição à radiação do Césio-cento e trinta e sete pode provocar náuseas, vômitos, diarreia, queda de cabelo e, em casos graves, morte. A exposição de longo prazo pode levar ao desenvolvimento de câncer, doenças do sangue, problemas reprodutivos, doenças cardíacas, além de danos genéticos no DNA que podem ser transmitidos para as próximas gerações. Isso pode levar ao aumento de doenças congênitas e malformações em bebês. Esse acidente expôs falhas graves na destinação de materiais hospitalares. Medidas de segurança precárias, procedimentos ineficazes no descarte de materiais e a falta de informação da população contribuíram para a tragédia. Depois desse acidente, houve mudanças nas regras para o uso de fontes de radiação: não se pode mais utilizar pó em aparelhos radiológicos. O acidente com o Césio cento e trinta e sete causou um grande trauma na população de Goiânia. As vítimas e seus familiares sofreram com medo, ansiedade, depressão e outros problemas psicológicos. O acontecimento serviu de lição e, atualmente, temos protocolos de segurança mais rigorosos.

[VINHETA DE SEPARAÇÃO] [MARI] Como está Goiânia hoje? A região afetada pelo Césio cento e trinta e sete ainda carrega as marcas do acidente. O local continua isolado e é monitorado, e a memória das vítimas e dos sobreviventes é preservada em museus e memoriais. A tragédia serve como um lembrete constante da importância da segurança nuclear e da responsabilidade no manejo de materiais radioativos. As pessoas afetadas pelo acidente se uniram em uma associação para lutar pelos seus direitos. O governo começou a pagar pensões vitalícias para cerca de duzentas e cinquenta vítimas. Posteriormente, outras duas mil pessoas exigiram esses benefícios. Eram motoristas, bombeiros e policiais que haviam trabalhado nas unidades de emergência, expondo-se também à alta radiação.

[VINHETA DE ENCERRAMENTO DO ASSUNTO][MARI] Esse episódio com Césio cento e trinta e sete em Goiânia foi um capítulo sombrio na história do Brasil, um evento que ensinou sobre os perigos da negligência e a importância da prevenção. A ferida ainda está aberta, mas a luta por justiça e reparação continua para que as vítimas e seus descendentes não sejam esquecidos.

[VINHETA DE CRÉDITOS] [MARI] Essa produção usou áudios de Yan Maran e Envato Elements. Voz de Mari Guedes.