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Interdisciplinaridade no Ensino de Ciencias da Natureza
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Interdisciplinaridade no Ensino de Ciencias da Natureza

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Palestra apresentada no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Tecnologia da UTFPR, Campus Ponta Grossa. …

Palestra apresentada no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Tecnologia da UTFPR, Campus Ponta Grossa.
Trata-se de uma proposta de Licenciatura Interdisciplinar em Ciências da Natureza.

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  • 1. Carlos Alberto dos Santos Professor Visitante Sênior Univ. Federal da Integração Latino-Americana carlos.alberto@ufrgs.br
  • 2. É impossível que professores de ciências naturais formados com esses currículos atendam às reco- mendações curriculares do MEC para o Ensino Fun- damental, que se supõe adequado ao ingresso das novas gerações na revolucionária nanotecnologia.
  • 3. É impossível, TAMBÉM, que professores de ciências naturais formados com esses currículos preparem seus alunos para a Biologia do Século 21, que será, OBRIGATORIAMENTE, multidisciplinar
  • 4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24679533 To enable synthetic biology, explicit training in design-to- specification will be needed at an early stage in the careers of biologists Moreover, the use of these tools requires both a familiarity with the tools themselves and a decent understanding of the biological process being modulated; such a breadth of understanding often goes beyond current educational practice
  • 5. Proposta de uma alternativa
  • 6. Currículo integrado: Uma seqüência educacional organizada transversalmente ao conjunto das disciplinas, de modo a ensinar a transferência do conhecimento para o mundo real. Instrução integrada: Seleção e uso de estratégias instrucionais para intencionalmente transferir conhecimento de uma disciplina para outra. Instrução multidisciplinar: Uso de um tópico ou tema comum para organizar lições ou unidades incorporando duas ou mais áreas de conhecimento. Instrução interdisciplinar: Utilização de metodologia e linguagem de mais de uma de uma disciplina para conectar conteúdos pertencentes a diferentes áreas de conhecimento.
  • 7. Instrução contextualizada geralmente enquadra-se no esquema multidisciplinar Instrução baseada na aprendizagem significativa é mais próxima do esquema interdisciplinar
  • 8. Três anos interdis- ciplinares (professor de ciência do ensino fundamental) + um ano disciplinar (pro- fessor do ensino mé- dio) Biologia Física Química
  • 9. Componentes curriculares não usuais
  • 10. Apresentação, em nível de popularização científica, de praticamente todos os conceitos a serem tratados nas diversas disciplinas do curso a partir de discussões de avanços tecnológicos contemporâneos da biologia, da física e da química. Objetivo
  • 11. Os conceitos de energia e matéria ao longo da história da humanidade, com ênfase nas suas inserções tecnológicas e no surgimento de concepções espontâneas. Os dife- rentes tipos de energia e suas transformações. O caráter corpuscular da matéria. Introdução ao estudo da tabela periódica. O modelo atômico de Rutherford-Bohr. Partí- culas elementares. A dualidade partícula-onda e a equiva- lência massa-energia. A crise energética. Fontes de ener- gia renováveis. Ementa
  • 12. Abordagem qualitativa de alguns contextos: formação da terra e o papel da gravidade na existência de nossa atmosfera; efeito da gravidade na estrutura e compor- tamento dos seres vivos; sistema planetário; moinhos de roda; exploração espacial; usina hidroelétrica. Definição e medida de grandezas físicas. Teoria de erros. Noções de metrologia. Campo, potencial, força, energia e trabalho. Leis de Newton. Momento angular, momento linear e mo- mento de inércia. Leis de conservação.
  • 13. Constituintes químicos da célula e derivação da energia. Conversão de energia em forma biologicamente ativa e ligações de fosfato de alta energia. Utilização do con- teúdo enérgico das ligações fosfato em processos depen- dentes de energia. Reações químicas no contexto da cé- lula. Metabolismo celular. Estrutura e função das enzi- mas. Reações anabólicas. Sínteses de compostos celula- res: fotossíntese, síntese de proteínas. Reações catabó- licas: respiração celular aeróbica e anaeróbica.
  • 14. Modelos e Teoria Atômica. Princípios de conservação de massa e volume. Constante de Avogadro. Tabela Periódi- ca. Singularidades da molécula da água relevantes para a vida. Estrutura molecular de proteínas, carboidratos, lipí- deos e ácidos nucléicos. A molécula de ATP. Processos de radiação (corpo negro, efeito fotoelétrico, transições atô- micas e nucleares, Fraunhoffer, Planck, Einstein, Röntgen, Becquerel, Curie, Rutherford, Bohr).
  • 15. Abordagem qualitativa de alguns contextos: luz de uma vela; luz solar; efeitos biológicos das radiações; energia elétrica distribuída a partir de uma central hidroelétrica. Processos de eletrificação em diferentes materiais. Cam- po elétrico. Campo magnético. Força entre cargas está- ticas e em movimento. Energia. Propriedades elétricas e magnéticas dos materiais. O espectro eletromagnético e os seres vivos. Sistemas de orientação e migrações. Foto- tropismo. Fototactismo. Biomagnetismo.
  • 16. Artefatos Mecânicos: Moinhos de roda. Sistemas de po- lias. Sistemas de catracas. Rotores. Turbinas hidráulicas. Motores de combustão interna. Artefatos Eletromagnéticos: Rádio. Telefone. Televisão. Radar. Forno de microondas. Dispositivos semiconduto- res. Laser. Nanotecnologia. Artefatos Nucleares: Ressonância magnética nuclear. Ra- dioterapia. Reatores para fusão nuclear. Aceleradores de partículas. Tomografia computadorizada. Tomografia por emissão de pósitrons.
  • 17. Instrumentalização Digital: Noções básicas sobre recursos disponíveis para produção de material digital e acesso à rede mundial de computadores (web). Editores de textos, editores HTML, editores gráficos, arquivos em formato PDF. Noções básicas de objetos de aprendizagem. Plataformas de Educação a Distância. Estratégias de busca na web para recuperação de material instrucional.
  • 18. Informática na Educação I: Uso de novas tecnologias de informação no ensino de Física: pesquisa eletrônica, coleta e disponibilização de material didático na rede, enfatizando seu uso no ambiente escolar Análise e utilização de diferentes softwares e objetos de aprendizagem para o ensino e aprendizagem de ciências da natureza na escola. Análise de sítios na web na área de ciências da natureza e suas possíveis utilizações no dia-a- dia da sala de aula.
  • 19. Informática na Educação II: Introdução a alguns softwares úteis no ensino de biologia (ou física, ou química). Uso do computador na modelagem de sistemas físicos. Gráficos e animações. Elaboração de testes informatizados. Inserção de recursos interativos em páginas da Web.
  • 20. Escola e contexto: construção e divulgação da ciência: Compreensão atual de ciência como um processo crítico de reconstrução permanente do saber humano. As perspectivas correspondentes de ciência, técnica e de forma de obtenção e uso do saber. Os processos de construção do conhecimento em sua metodologia e implicações educacionais e o compromisso social com o fazer ciências e com a socialização do conhecimento. Leitura e análise de textos acadêmicos (resumo, resenha, artigo, relatório, projeto) na perspectiva da produção. Coesão, coerência, argumentação, referenciação.
  • 21. Atividades Acadêmicas Complementares I: Compreensão Atividades conforme a legislação do MEC, entre as quais seminários especiais sobre o contexto contemporâneo em que se insere a crise energética, meio ambiente e desenvolvimento sustentável.
  • 22. Atividades Acadêmicas Complementares II: Atividades conforme a legislação do MEC, entre as quais seminários especiais sobre: o papel das máquinas a vapor na revolução industrial do século 18, e a repercussão que essa revolução teve nas relações sociais e econômicas a partir de então; as repercussões sócio-econômicas da escassez das fontes de energia.