Livro de Actas
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3º Forum Ciência Viva




 Agência Nacional para a Cultura Científica
       e Tecnológica – Ciência Viva
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3º Forum Ciência Viva

Edição
Agência Nacional para a Cultura Científica
e Tecnológica – Ciência Viva
Av. d...
Sumário

                                          Introdução        |9
                               Sessão de abertura
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Sumário


                            Colégio de S. Fiel       | 70
                           Drª Elisabete Casimiro
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Sumário


                                        Debate       | 102
   Moderadora: Professora Ana Noronha

 Apresentação ...
INTRODUÇÃO




Introdução



L      ançada em 1996, a rede de projectos Ciência Viva estende-se hoje a quase todas as esco...
Sessão de Abertura

                 Drª Rosalia Vargas
                 Directora do Programa Ciência Viva

             ...
SESSÃO DE ABERTURA




Drª Rosalia Vargas
                  Directora do Programa Ciência Viva


E      xcelentíssimo Senh...
SESSÃO DE ABERTURA




Professor Mariano Gago
                    Ministro da Ciência e da Tecnologia




G        ostaria...
PROFESSOR MARIANO GAGO



ano, humilde, exaltante, que fazem os professores e os alunos de escolas básicas e secundárias e...
SESSÃO DE ABERTURA




Eng. António Guterres
                  Primeiro-ministro




T        odos temos consciência que u...
ENG. ANTÓNIO GUTERRES



gado, tudo isto obedece a um plano, a uma visão do que deve ser um sistema educativo numa
socieda...
Conferência
          Fazer Ciência Viva

          Professor Maurice Bazin
FAZER CIÊNCIA VIVA




Professor Maurice Bazin
                  Fundador do Espaço Ciência Viva, Rio de Janeiro, Brasil

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PROFESSOR MAURICE BAZIN



       Nas praças públicas do Rio de Janeiro, mais ou menos uma vez por mês, colocávamos
faixas...
FAZER CIÊNCIA VIVA



é fazer análise de fezes. É uma coisa muito habitual. O médico do posto de saúde manda fazer
análise...
PROFESSOR MAURICE BAZIN



       Depois o Espaço Ciência Viva ficou com este aspecto interior, com coisas simples como o
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FAZER CIÊNCIA VIVA



visitante, a pessoa que está a experimentar aquilo, pode exigir muitas coisas: pode colocar a mão
na...
PROFESSOR MAURICE BAZIN



sitantes, devemos ter coisas mais simples mas que permitam trabalhar com o mesmo fenómeno
físic...
FAZER CIÊNCIA VIVA



tor, daquele mesmo lugar. Também há livros sobre o impressionismo em França que têm feito
aquilo tam...
PROFESSOR MAURICE BAZIN



há mais, porque o que pedi para vocês fazerem não foi começar com um olho, foi começar com
os d...
FAZER CIÊNCIA VIVA



gem de como conseguir fazer uma coisa simples, com a qual todo o mundo possa fazer as suas
descobert...
Sessão Paralela
              Organização do trabalho
              experimental e Avaliação
              do desempenho
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SESSÃO PARALELA




Professor Adriano Sampaio e Sousa
                   Departamento de Física da Faculdade de Ciências
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ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL



quer à custa de exemplos e contra-exemplos, quer à custa dos seus atributos, podem...
SESSÃO PARALELA



é igual ao ângulo de reflexão através dos resultados experimentais, não é viável que conclua que
a razã...
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL




Doutora Anabela Martins
                  Escola Secundária D. Pedro V, Lisboa


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SESSÃO PARALELA



é o antes e o depois. A Professora Joan Solomon recomenda que uma das coisas mais impor-
tantes para de...
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL



damentais que poderíamos resumir, dizendo então que temos a investigação, a parte ...
SESSÃO PARALELA



puseram esta actividade aos alunos: porque saltam desta forma as rãs e os gafanhotos? Como
sabem, as rã...
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL



lização de acções de formação ao centro de formação de professores a que pertence....
SESSÃO PARALELA



lares. Neste processo pode surgir uma dificuldade relacionada com a questão dos formadores.
Neste caso,...
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL



computador e sensores; exploração das experiências em termos dos conceitos físicos...
SESSÃO PARALELA



reira professor/equipamento; a estratégia de organização interna da escola como comprometi-
mento efect...
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL



mática. Escrevi uma equação com um determinado parâmetro. Digo que aquele parâmetr...
SESSÃO PARALELA



objectos concreto-abstractos. As circunferências com que trabalhei só existem na minha cabeça.
O comput...
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL



uma verba anual para comprar livros porque é que o Ministério da Educação não dá a...
Sessão Paralela
              Trabalho experimental
              no 1º Ciclo.
              Que materiais para o ensino
 ...
SESSÃO PARALELA




Isabel Martins
                  Universidade de Aveiro




E        sta sessão de trabalho está subor...
TRABALHO EXPERIMENTAL NO 1º CICLO



do dia-a-dia, ou também queremos ter roupas de protecção, por exemplo batas, equipame...
SESSÃO PARALELA




Gabriela Ribeiro
                   Universidade do Porto



       Eu gostava de começar por vos dize...
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Atas do III Fórum Ciência Viva - Portugal

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Atas do 3o Fórum Ciência Viva, promovido pelo Ministério da Ciência e Tecnologia de Portugal nos dias 28 e 29 de maio de 1999, com a presença do Prof. Maurice Bazin

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Atas do III Fórum Ciência Viva - Portugal

  1. 1. Livro de Actas
  2. 2. Livro de Actas 3º Forum Ciência Viva Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica – Ciência Viva Ministério da Ciência e da Tecnologia 28 e 29 Maio 1999
  3. 3. Livro de Actas 3º Forum Ciência Viva Edição Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica – Ciência Viva Av. dos Combatentes, 43A – 10ºA 1600-042 Lisboa Tel: 21 727 02 28 Fax: 21 722 02 65 E-mail: ciencia@ucv.mct.pt P ro d u ç ã o E d i t o r i a l e G r á f i c a PLINFO informação, lda E-mail: plinfo@mail.telepac.pt Design: FPGB Design E-mail: fpgb.design@ip.pt I m p re s s ã o Rolo & Filhos Lda ISBN Depósito Legal
  4. 4. Sumário Introdução |9 Sessão de abertura Drª Rosalia Vargas | 13 Directora do Programa Ciência Viva Professor Mariano Gago | 14 Ministro da Ciência e da Tecnologia Eng. António Guterres | 16 Primeiro-ministro Conferência Fazer Ciência Viva | 21 Professor Maurice Bazin Fundador do Espaço Ciência Viva, Rio de Janeiro, Brasil Sessões Paralelas Organização do trabalho experimental e Avaliação do desempenho dos alunos Professor Adriano Sampaio e Sousa | 33 Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto Doutora Anabela Martins | 36 Escola Secundária D. Pedro V, Lisboa Trabalho experimental no 1º Ciclo. Que materiais para o ensino experimental no 1º Ciclo? Moderadoras: Professora Isabel Martins | 49 Universidade de Aveiro Professora Gabriela Ribeiro | 51 Universidade do Porto O ensino experimental das ciências em contextos especiais Instituto de Reinserção Social | 67 Drª Luísa Pedro Colégios de Acolhimento Educação e Formação: Colégio Corpus Christi Drª Maria da Conceição Pintado | 69
  5. 5. Sumário Colégio de S. Fiel | 70 Drª Elisabete Casimiro Colégio da Bela Vista Dr. Alfredo Tinoco | 72 Instituto das Comunidades Educativas Drª Maria do Carmo Serrote | 75 Ass. Portuguesa de Pais e Amigos do Cidadão Deficiente Mental | 77 Professor Manuel Barbeitos Exploratório Infante D. Henrique, Centro de Ciência Viva | 79 Professora Helena Caldeira Professora Joan Solomon | 82 Sessões Plenárias Geminações Escolas – Instituições Científicas Professora Ana Noronha | 85 Programa Ciência Viva Centro de Neurociências de Coimbra | 86 Professor Arsélio Pato de Carvalho Professor António Veríssimo Escola Secundária da Quinta das Flores, | 92 Coimbra Drª Isabel Paiva Departamento de Botânica, Universidade do Porto; IBMC (Instituto de Biologia | 94 Molecular e Celular) Professor José Pissarra Escola Secundária Almeida Garrett, | 96 Vila Nova de Gaia Dr. Jorge Coelho IDMEC – Instituto de Mecânica e Instituto Superior Técnico, Lisboa | 98 Professor Carlos Mota Soares Escola Secundária Gago Coutinho, Vila Franca de Xira | 99 Eng. Manuel Gomes Lima
  6. 6. Sumário Debate | 102 Moderadora: Professora Ana Noronha Apresentação do Relatório da Comissão Internacional de Avaliação Professora Joan Solomon | 117 Open University, Faculty of Science – Reino Unido Professor Paul Caro | 121 Cité des Science – França Professor Poul Thomsen | 124 University of Aarhus, Center for Studies in Science Education – Dinamarca Professor Svein Sjöberg | 126 University of Oslo, Science Education – Noruega Professor Vasilis Koulaidis | 129 University of Patras, Dep. of Education – Grécia Sessão de Encerramento Drª Rosalia Vargas | 139 Directora do Programa Ciência Viva Professor Marçal Grilo | 140 Ministro da Educação Professor Mariano Gago | 143 Ministro da Ciência e da Tecnologia
  7. 7. INTRODUÇÃO Introdução L ançada em 1996, a rede de projectos Ciência Viva estende-se hoje a quase todas as esco- las do País, constituindo uma matriz fundamental de difusão da inovação no ensino das ciências e das tecnologias. O Forum Ciência Viva é um iniciativa anual que reúne os intervenientes nos projectos, pro- porcionando-lhes a oportunidade de apresentarem os resultados do seu trabalho, trocarem experiências e participarem no debate e reflexão em torno das acções em curso. Esta publicação reúne os contributos apresentados no 3º Forum Ciência Viva. 9
  8. 8. Sessão de Abertura Drª Rosalia Vargas Directora do Programa Ciência Viva Professor Mariano Gago Ministro da Ciência e da Tecnologia Eng. António Guterres Primeiro-ministro
  9. 9. SESSÃO DE ABERTURA Drª Rosalia Vargas Directora do Programa Ciência Viva E xcelentíssimo Senhor Primeiro Ministro, Senhor Ministro da Ciência e da Tecnologia, mem- bros da Comissão Internacional de Avaliação, Professora Joan Solomon, senhoras e se- nhores convidados, caros colegas. Nasceu em Maio o Ciência Viva. O Forum é a sua festa. Festejamos três anos de trabalho e convidamos os amigos – permitam-me que assim designe todos os profissionais que têm feito crescer o Ciência Viva – os professores dos ensinos básico, secundário, superior, os autarcas, os profissionais das empresas, os membros das associações científicas, os estudantes. Todos, em conjunto, têm trabalhado para melhorar o ensino experimental das ciências nas escolas. Há três anos fomos investidos duma grande responsabilidade: a de melhorar os procedi- mentos para a aprendizagem viva das ciências e aumentar os recursos disponíveis. Em nome do Programa Ciência Viva agradeço o terem-nos ajudado a fazer melhor. 13
  10. 10. SESSÃO DE ABERTURA Professor Mariano Gago Ministro da Ciência e da Tecnologia G ostaria, em primeiro lugar, de agradecer a todos o enorme esforço, entusiasmo e dedi- cação ao longo destes três anos que levamos de fazer Ciência Viva. O Programa Ciência Viva construiu uma comunidade científica e educativa, onde ela era dispersa, promoveu a liga- ção entre a comunidade científica nacional (ensino superior, laboratórios de investigação, muitas empresas) e a escola básica e secundária, dando aos jovens portugueses oportunidades novas de compreender a tecnologia fazendo-a, de compreender a ciência praticando-a e de comuni- carem com aqueles que quotidianamente, nas suas profissões de natureza científica e técnica, procuram fazer avançar o conhecimento ou aplicá-lo de formas novas. O Programa Ciência Viva está de parabéns e gostaria de saudar publicamente e de agradecer o esforço daqueles que lhe deram corpo, em particular à Unidade que no Ministério o construiu. O Ciência Viva atinge meio milhão de estudantes, muitos milhares de professores e um número muito significativo de escolas. Julgo que é indispensável continuar enquanto houver estudantes que tenham das ciências uma visão retórica e fechada. É preciso que a experimentação entre nas escolas e nas casas das pessoas, que se transforme numa atitude mental, porque a ciência é feita de experi- mentação, de sentido crítico, de rigor nas escolhas. E é isso, para lá da sua componente técnica e especializada, o que de melhor oferece para o desenvolvimento das sociedades modernas. Nos próxi- mos anos entendemos indispensável continuar nas várias frentes: o desenvolvimento de Centros Ciência Viva, espaços interactivos de divulgação científica, funcionando simultaneamente como cen- tros de recursos para as escolas, para as associações, para os indivíduos, na sua aprendizagem cien- tífica. É indispensável que eles se estendam a todos os distritos do País e estamos a trabalhar para isso em parceria com as autarquias, as instituições de ensino superior e de investigação científi- ca, locais e nacionais e, bem entendido, as escolas. Estamos a montar um sistema de acompa- nhamento e avaliação das condições de aprendizagem científica, especialmente das aprendiza- gens experimentais efectivas dos alunos do ensino básico e secundário. Gostaria de sublinhar aqui a importância que teve, especialmente nestes últimos dois anos, a prática de geminações entre escolas do ensino básico e secundário e instituições científicas. Esta práti- ca de geminação entre escolas e instituições científicas, universitárias e não universitárias, trouxe uma dimensão nova à política científica e ao desenvolvimento da Ciência em Portugal. Trouxe um sentido de responsabilidade social à comunidade científica que não existia antes e cria hoje uma rede de con- tactos, de recursos, de capacidades que permite potenciar o que de melhor temos. Esta rede, hoje sustentada em métodos telemáticos modernos, pode ultrapassar as fronteiras da interioridade, as fronteiras do isolamento e permitir a cientistas em qualquer parte do país ajudar o trabalho quotidi- 14
  11. 11. PROFESSOR MARIANO GAGO ano, humilde, exaltante, que fazem os professores e os alunos de escolas básicas e secundárias em qualquer ponto do país. Estender a todas as escolas a prática de geminações com instituições científicas e esten- der às instituições científicas nacionais a prática da produção de conteúdos educacionais, labo- ratoriais e experimentais utilizáveis pela comunidade em geral e muito especialmente pela comu- nidade educativa, é o projecto que temos pela frente. É indispensável ainda fazer um esforço novo e entrar numa nova fase no que diz respeito à tecnologia. Muito do trabalho tecnológico em Portugal precisa dum enorme reforço. A ideia de que a tecnologia é coisa do passado e que apenas o simbólico e o imaterial têm futuro é uma ideia falsa que conduziu muitas sociedades ao abandono da experimentação e, portanto, à redução da capacidade científica, da capacidade crítica, da capacidade de conhecer. Ciência experimental e tecnologia têm de ir de mãos dadas. Contamos lançar um grande programa com o apoio da indústria nacional para mostrar às escolas e às famílias, que a tecno- logia hoje se pratica no nosso país, como se fazem as coisas. Este programa "Como se fazem as coisas" vai levar o País à sua indústria, vai permitir descobrir a nova tecnologia de produção que já está muito longe do estereótipo antiquado duma realidade que, na maioria dos casos, já não existe. A indústria moderna das grandes, pequenas e médias empresas, aquela que também se faz nos centros tecnológicos e nos laboratórios de investigação, deve e pode ser mostrada aos jovens estudantes. Temos aí uma fonte inesgotável de recursos educativos, que se podem pôr na Internet, que podem ter tradução em material de laboratório, em kits de demonstração ou de experiência para as escolas. Este é o programa que temos pela frente e não o podíamos desenvolver sem uma estrei- ta cooperação internacional. O trabalho de promover a cultura científica e tecnológica dos cidadãos um dos maiores desafios das sociedades modernas, por isso queremos partilhar a experiência com os nossos colegas de outros países na Europa. Estamos particularmente gratos à Comissão Internacional de Acompanhamento e Avaliação deste programa, presidida pela Professora Joan Solomon, que desde a primeira hora e com enorme dedicação nos tem acom- panhado, visitando escolas e projectos, acompanhando as instituições, realizando relatórios e estabelecendo metas de avaliação. Com isso tem contribuído para fazer deste programa um dos mais interessantes, de desenvolvimento e promoção da cultura científica na Europa. Agradeço a todos o trabalho. Muito obrigado. 15
  12. 12. SESSÃO DE ABERTURA Eng. António Guterres Primeiro-ministro T odos temos consciência que uma das brechas tradicionais do nosso sistema educativo é o muito limitado papel que a experimentação desempenha na educação das nossas crianças e dos nossos jovens, o muito limitado papel da componente experimental nesse mesmo sistema educativo. Daí a importância vital deste programa. Porque se trata da primeira experiência maciça de interligação entre ciência e educação, entre comunidade científica e comunidade educativa, abrangendo cerca de meio milhão de estudantes, 6.000 professores e um total de 2.000 esco- las. Mas é evidente que, para além do desenvolvimento desta interacção, importa que o próprio sistema educativo crie as condições que lhe permitam, no seu funcionamento regular, desen- volver essa componente experimental. Por isso mesmo, nesta legislatura, se construíram e equiparam já 880 laboratórios em escolas do ensino básico e secundário e cerca de 380 em escolas do ensino superior. O que quer dizer que queremos fazer não apenas uma alteração gradual, progressiva, para vencer este défice do nosso sistema educativo, mas fazer também uma ruptura, no sentido de que a com- ponente experimental na comunidade educativa do nosso país passe a ser uma vertente essen- cial do seu funcionamento. Porque é isso que, em grande medida, pode permitir que o nosso país responda positivamente aos desafios da sociedade de informação, da sociedade do co- nhecimento, das alterações rápidas da ciência e da tecnologia nesta mudança de século e de milénio. Tudo isto só tem sido possível graças a uma cooperação muito intensa entre os Ministérios da Ciência e da Educação. Não quero deixar de sublinhar essa excelente interligação que, não se limita a este aspecto da componente experimental do sistema educativo. Um outro domínio onde foi possível dar passos muito importantes teve a ver com o acesso das escolas à sociedade de informação. Por um lado, o programa desenvolvido pelo Ministério da Ciência e da Tecno- logia, de ligar todas as escolas à Internet, bem como a rede de bibliotecas públicas, e, por outro lado, o desenvolvimento do Programa Nónio e de outros programas do Ministério da Educação, tiveram um papel fundamental no sentido de criar uma base sólida de apetrechamento e na cria- ção de condições para a formação e para o ensino de tudo quanto tem a ver com a sociedade de informação. Em 1995 nós tinhamos nos ensinos básico e secundário cerca de 50 alunos por computa- dor. Estávamos na cauda dos países da OCDE. Temos hoje 35, já subimos alguns escalões nessa tabela. Em 2003 pretendemos ter 20. Em 2006, 10. O que quer dizer que tudo isto está interli- 16
  13. 13. ENG. ANTÓNIO GUTERRES gado, tudo isto obedece a um plano, a uma visão do que deve ser um sistema educativo numa sociedade moderna e do que deve ser a interligação entre a comunidade científica e a comu- nidade educativa nessa mesma sociedade. Há evidentemente no passado muitas experiências dispersas que deveríamos valorizar. Eu próprio, quando era aluno do liceu, fui director dum clube de Física e recordo-me com saudade das experiências que realizava. Sei quão diferente é realizar uma experiência em laboratório ou lê-la num livro, por muito sugestivas que sejam as gravuras que esse livro possa ter. É essencial que as pessoas mexam nas coisas, vivam as coisas, sintam as coisas, desde o 1º Ciclo do Ensino Básico. Recordo-me, também, que na minha vida de adolescente e de jovem sonhei ser investi- gador em Física. Foi um sonho frustrado. O meu projecto foi, aliás, realizado pelo Senhor Ministro da Ciência e da Tecnologia, o que me faz sentir alguma inveja, para falar com toda a sinceridade. Mas, porventura desse projecto, ficou a consciência da importância que tem o nosso sistema educativo na formação dos nossos jovens, a importância da componente experi- mental, da vivência da ciência, da compreensão do papel da tecnologia no desenvolvimento das sociedades modernas. A todos, membros da equipa do Ministério da Ciência e da Tecnologia, professores, mem- bros da comunidade científica, das autarquias e das empresas, a todos os alunos envolvidos no Programa Ciência Viva, quero endereçar as minhas mais sinceras felicitações, porque este foi sem dúvida um dos projectos acarinhados, sentidos, vividos e lançados por este Governo que teve maior êxito. E que teve maior êxito precisamente porque veio dar resposta a uma necessi- dade profundamente sentida, e porque ao mesmo tempo encontrou no vosso entusiasmo, na vossa dedicação, em muitos domínios – porque não dizê-lo – na vossa “carolice” e na vossa ge- nerosidade a componente indispensável para que esse êxito fosse possível. Muito obrigado. 17
  14. 14. Conferência Fazer Ciência Viva Professor Maurice Bazin
  15. 15. FAZER CIÊNCIA VIVA Professor Maurice Bazin Fundador do Espaço Ciência Viva, Rio de Janeiro, Brasil [Durante esta Conferência foi feita uma demonstração experimental para a qual são necessários dois lápis de secção hexagonal, e um pedaço de fita-cola ou uma tirinha de papel] É com grande prazer que estou aqui, tendo vivido em Portugal uns quatro anos e traba- lhado num dos primeiros projectos que permitiram que os professores de ciências em Portugal se sentissem mais vivos. Era um projecto, sob a direcção do Professor Rui Grácio, após o 25 de Abril. Tive a honra de fazer parte de uma equipa que ajudava os professores a tomar as suas próprias iniciativas nas escolas, em 76 e 77. Hoje vivo na Ilha de Santa Catarina no Brasil, um lugar muito bonito, onde trabalho. Há uma semana atrás, antes de viajar, estive com uma turma do 6º Ano, fazendo mais ou menos o que vamos fazer hoje. Sou um de vocês, em termos de colega e, para mim, no lugar onde vivo, o que gostamos é de fazer as coisas na própria sala de aula. Acho importante contar-vos um pouco de onde venho, por isso, primeiro vou falar da história do chamado Espaço Ciência Viva. O programa não nasceu do nada. Nasceu duma certa situação política geral, no Brasil, no tempo que se chamou "abertura", depois do regime militar, e no momento do regresso dos exi- lados, alguns dos quais tinham vivido aqui em Portugal. O Espaço Ciência Viva aglutinou pessoas de universidades e centros de investigação, que queriam fazer coisas muito concretas directamente com o público. Uma primeira coisa que fizemos, antes de nos fixarmos num centro localizado geografi- camente, foi promover eventos de ciências nas praças públicas. A filosofia por detrás daquilo não era o tipo de coisa que se faz classicamente (eu sei que vocês já não o fazem); não era mostrar ao público geral que a Ciência e os cientistas são coisas muito bonitas. Era o contrário: levar-nos, a nós cientistas, para um lugar onde o povo, as pessoas dominam, controlam. Se a gente leva um grupo de pessoas a visitar um laboratório que está todo bonito, com os cientis- tas de bata branca e tudo, o primeiro efeito é sempre de imposição sobre os visitantes. Ficam a admirar as coisas, admirando-nos a nós, e não penso que isso contribua muito para a demo- cratização da Ciência. Por isso, fizemos uma opção absolutamente contrária. Trouxemos o que pudémos, para deixar as pessoas trabalhar, por elas próprias, no lugar onde estão à vontade, para se tornarem cientistas com a nossa ajuda. Alguns diapositivos que vou mostrar falam melhor do que outras coisas. 21
  16. 16. PROFESSOR MAURICE BAZIN Nas praças públicas do Rio de Janeiro, mais ou menos uma vez por mês, colocávamos faixas onde estava escrito "Espaço Ciência Viva". Ao interrogar-se sobre o material que tí- nhamos, as pessoas acabavam maravilhadas. Houve uma série de actividades que fizemos e a primeira foi a noite do céu. Chamámos um grupo de astrónomos amadores; fizemos sessões de treino entre nós, um grupo de 10 pro- fessores investigadores e 20 estudantes; aprendemos o que é um telescópio, de uma maneira muito concreta, tal como hoje, convosco e com os vossos lápis vamos tentar ver um pouco do que passa com a luz. Aprendemos isso pegando numa luneta habitual e simplesmente desmontando, fisica- mente, as partes: as lentes, o tubo, etc. Circulando o material pelo grupo, podia-se reconstruir um telescópio simplesmente com o que era essencial: as duas lentes. Vimos onde elas se põem e porquê, a imagem real que formam, a objectiva, de tal modo que nada fosse um sistema mis- terioso. Depois, durante o próprio evento, olhámos obviamente a noite escura. Essa actividade, foi também uma afirmação que a gente pode ter confiança no povo. Isto não aconteceu na zona Sul do Rio de Janeiro, dos postais, mas na zona Norte, numa praça com guarita de polícia. Foi a primeira vez que se apagaram as luzes da praça para, como disse o jornal no dia seguinte, "ver o céu de mais perto". Neste diapositivo estamos a olhar o céu. Havia uns 15 telescópios e lunetas colocados na praça. Obviamente havia mais que a simples observação. Havia actividades onde com as bolas, numa animação de Astronomia, uma pessoa representava o Sol, outra a Terra, outra a Lua, etc., criando entre si, o funcionamento do Sistema Solar, e conversando a seu respeito em pequenos grupos. Muitos de vocês, estou certo, fazem na sala de aula o que a gente estava fazendo na praça pública, deixando que as pessoas criassem o que estavam a tentar imaginar. Estavam visíveis, naquela altura, os planetas mais interessantes, Júpiter e Saturno, e também a Lua no primeiro quarto. Uma segunda série de actividades foi o chamado Dia da Água, que se fez em vários lugares. Um desses lugares foi uma das famosas favelas do Rio de Janeiro. Subimos até um lugar onde há um terreno de futebol, colocámos cerca de 20 microscópios e organizámos actividades para fazer com os microscópios, como algumas aqui nos vossos quiosques: filtragem de água e outras coisas relacionadas com o quotidiano dos residentes daquele morro. Todo esse trabalho foi feito sem praticamente nenhum dinheiro, apenas com o apoio das chamadas comissões de moradores e organizações de escolas, que também chamavam o públi- co escolar para participar. O jornal que habitualmente fala de assaltos e tiros colocou isto como título no dia a seguir: "Cientistas ocupam o morro do Salgueiro". Algumas das coisas que fize- mos, olhando a partir de hoje, foram coisas realmente muito atrevidas. Uma das realidades do lamentável sistema de saúde que existia – e ainda existe – no Brasil 22
  17. 17. FAZER CIÊNCIA VIVA é fazer análise de fezes. É uma coisa muito habitual. O médico do posto de saúde manda fazer análise de fezes, e volta-se do laboratório com uma nota escrita praticamente em Latim. Depois, nada mais acontece. É tão habitual que as pessoas têm uma expressão de "olha, ele colocou o seu melhor vestido porque vai fazer análise de fezes". Neste diapositivo um estudante de Medicina está centrifugando com água pedacinhos das fezes deste menino. Oferecíamos análise de fezes e fazíamos análise de fezes, ali mesmo, com as pessoas, preparando a lâmina e tudo. Cada pessoa olhou para as suas próprias fezes e apren- deu; saiu de lá a saber que o laboratório não é um lugar tão inatingível assim. E obviamente, ao lado, tínhamos alguns exemplos de ténia e outros parasitas. Há um lado mais agradável do Rio de Janeiro: as praias. Foi um evento multidisciplinar, num Parque de Campismo do Rio de Janeiro, ao lado da praia. Esta moça está montada num banco giratório, o habitual banco giratório de demonstrações de Mecânica do 1º Ano na Universidade, com halteres, etc. Nota-se que ela tem uma roda de bicicleta na mão e, se incli- nar a roda, ela própria começa a girar também. Temos aqui toda a problemática do giroscópio, se quiserem palavras mais científicas. São coisas simples mas a nossa responsabilidade educa- cional começa ao ajudar as pessoas a interagir com essas coisas, ao acostumá-las a fazer per- guntas à natureza, a experimentar primeiro, como disse o Primeiro Ministro, sentindo as coisas nas suas mãos. Naquele caso trata-se de começar a fazer perguntas, e eventualmente conside- rar que a Terra é um peão solto ao redor do Sol. Todas essas coisas podem surgir, dependendo do grupo com o qual a gente está a tra- balhar: no Espaço Ciência Viva, quando nos estabelecemos num lugar fixo e, no próprio Exploratorium, onde praticamente tudo de concreto que estou mencionando foi criado inicial- mente. Neste diapositivo está o armazém, ao lado da dita praça, no qual a gente decidiu se orga- nizar. Alguns de vocês, um grupo de perto do Porto, contou-me que vão criar um centro de Matemática. Espero que o edifício que a Câmara lhes entregou esteja em melhor estado do que o nosso. Mas foi excelente, para as pessoas aqui neste diapositivo, que tivesse de ser pintado. Foi excelente para os jovens, eu incluído à direita, todos de origem social relativamente abasta- da, visto que fazem parte dos dois por cento que vão à Universidade no Rio de Janeiro. Estes jovens tomaram contacto com o trabalho manual, que é fundamental. É que nós chamamos de "experimentação" a uma actividade na qual observamos a deslocação das agulhas e simples- mente carregamos num botão da máquina, ou vemos um peso a deslocar-se sobre uma calha de ar. Isto não é experimentação, é a verificação de alguma coisa que funciona e que substitui aquilo que, a meu ver, permite realmente às pessoas sentir e ver por si próprias o que estão a fazer. Nós ajudamo-las. Nos nossos treinos em grupinhos elaborámos coisas simples que per- mitem fazer o mesmo tipo de medições sobre o móvel que se desloca, as colisões, etc., e que não nos distanciam das coisas, como a aparelhagem electrónica faz. 23
  18. 18. PROFESSOR MAURICE BAZIN Depois o Espaço Ciência Viva ficou com este aspecto interior, com coisas simples como o enorme tubo que atravessa o armazém. Alguém fala numa extremidade e outra pessoa escuta- -a na outra. Voltando à ideia do girar, uma coisa que os jovens neste diapositivo desenvolveram foi uma mala com uma roda lastrada com chumbo a rodar lá dentro. Deu-se à mala o nome de "mala maluca" porque quando você anda com aquela mala, se tentar rodar, a mala levanta-se. Há uma mudança de percepção no momento em que a gente levanta a mala. Há coisas que espero estar a mostrar-vos e que são importantes: uma delas é o prazer, outra é a surpresa e outra é uma surpresa tal que se torna vontade de ver como isso acontece. "O que posso allterar para fazer isso mudar de comportamento?" é o que nos faz investigar e, ao mesmo tempo, o que nos permite obter respostas muito claras. Como não podemos forçar jovens daquela idade a definir referenciais, por exemplo, para definir o que é levantar é preciso dizer de que lado levanta, em que direcção. Isto é muito melhor do que o primeiro capítulo de cinemática, porque aqui é necessário e é intrigante. Uma coisa especial do Espaço Ciência Viva, que continua hoje a receber crianças de esco- las, é esta bancada. A moça à esquerda tem na mão o modelo de um útero humano em plásti- co. Nos recipientes estão úteros humanos. Isso é uma das vantagens de trabalhar com pessoas de centros de investigação, como muitos de vós, ou de técnicos de hospital, que foi o nosso caso aqui, e que faziam a análise dos úteros que tinham sido tirados a mulheres que sofriam de can- cro. Todos nós, eu incluído, conseguimos aprender a distinguir as células sãs dum órgão como o útero, que é como uma pêra que a gente pega na mão, e o colo de um útero atacado por células cancerígenas. Nós conseguimos aprender a reconhecer como funciona esta invasão de células cancerígenas e a dar conta que a penetração no tecido muscular do útero se faz de tal forma que se tornou óbvio, mesmo para nós físicos, ou para "leigos", que somente uma pe- quena operação de cortar o colo não resolve absolutamente nada. Há alguns filamentos que penetram para o interior e a histerectomia é, nesse caso, uma prática razoável. Como me formei científica e politicamente nos anos 60, nos Estados Unidos, fui muito influenciado pelas exigên- cias das minhas companheiras de trabalho que estavam a desenvolver um movimento feminista. E o movimento feminista durante muito tempo questionou-se sobre o porquê da histerectomia assassina. No caso específico do cancro do colo do útero, é uma coisa que faz sentido, depois do que nós mostrámos no Espaço Ciência Viva. Vou agora mostrar o tipo de coisas que você pode encontrar agora nos Centros de Ciência, ou nos museus interactivos, como se chamam hoje. O primeiro a abrir ao público, para que as pessoas o utilizassem e se sentissem cientistas, foi o Exploratorium, em 1969. Aqui está o que no Exploratorium se chama orgão de Pã. São simplesmente tubos de PVC, de compri- mentos vários, e nos quais você bate com uma sandália e coloca o seu ouvido para escutar o que passa. Também aqui você tem uma coisa extremamente simples, mas que imediatamente faz a ligação entre a altura do som que você escuta, grave ou agudo, e o tamanho do tubo. O 24
  19. 19. FAZER CIÊNCIA VIVA visitante, a pessoa que está a experimentar aquilo, pode exigir muitas coisas: pode colocar a mão na frente, pode colocar a mão atrás, pode pedir a um amigo para fazer barulho atrás, escutar à frente… mil e uma combinações. O pai do Exploratorium, o Frank, costumava dizer que o melhor módulo é aquele que quando é colocado à disposição do público, é utilizado de uma maneira diferente da que você imaginou. Temos técnicas pedagógicas e toda uma responsabilidade de perguntar "que podemos colocar para ajudar as pessoas a aproveitar este módulo o melhor possível?" Aqui, por exemplo demos uma chave, não é bem a palavra; demos indicações de cor para identificar as notas. E ao lado há sugestões de como tocar certas canções conhecidas, utilizan- do uma sucessão de cores. Então a pessoa aprende ali alguma coisa de música. Finalmente eis o Exploratorium, 10 000 m2, um enorme armazém, como este aqui, que estava vazio em 1969 e que pouco a pouco se encheu de coisas, todas construídas lá, com máquinas adquiridas e colocadas à vista do público. Neste diapositivo estamos no Instituto de Formação de Professores, em inglês "Teacher’s Institute" do Exploratorium, que eu e dois colegas dirigimos durante os primeiros cinco anos, entre 1990 e 1995. Aqui trabalhava com esses colegas professores na questão da propagação de ondas. A mola que aqui está, é uma dessas molas de plástico que, estou certo, também chegaram a Portugal. Fizemos uma extremamente grande – podem colar-se várias – com uns dois metros de comprimento quando comprimida. Então esticámo-la, suspensa por cabos de mais ou menos 2 metros de comprimento a partir duma plataforma superior. E obtivemos um instrumento para o nosso grupo decidir o que fazer, o que descobrir, o que sistematizar, com todas as pessoas a participar. O interessante deste material específico é que a propagação da onda é muito lenta: você pode mandar o impulso e acompanhá-lo ca- minhando. Estão ali todas as noções que quando andava na universidade tentava realmente entender: as velocidades variadas, as amplitudes, as frequências, etc. e todas essas coisas você vê claramente. Cria-se, assim, uma linguagem e o nosso papel é, simplesmente, fazer coincidir a linguagem daqueles para quem tudo isto é novo com a linguagem habitual dos cientistas. Esta fotografia é do Espaço Ciência Viva, mas é directamente inspirada numa montagem do Exploratorium, porque foi uma pessoa do Exploratorium que a fabricou ao abrigo de um con- vénio. É uma janela transparente sobre uma mesa, e a criança está a desenhar dois pequenos cilindros, um pequeno e um maior, se bem que o maior está mais longe. Com o olho no orifí- cio da placa de madeira que está à sua frente, desenha o contorno de cada cilindro. O cilindro maior apesar de estar mais longe, aparece, de facto, menor no desenho do que o cilindro pequeno que está mais perto. Aí começaram as perguntas, e dependendo do que você quer fazer, vem toda a conversa sobre a perspectiva e o uso que o nosso grupo fez dessas coisas no Exploratotium de maneira sistemática. Perguntem ao grupo de professores, aliás, nós não pre- cisamos de perguntar, eles questionaram-se a si próprios: "como posso fazer isso na minha sala de aula?" E a resposta foi a seguinte: em vez de ter essas coisas muito complicadas para os vi- 25
  20. 20. PROFESSOR MAURICE BAZIN sitantes, devemos ter coisas mais simples mas que permitam trabalhar com o mesmo fenómeno físico, com as mesmas ideias matemáticas, neste caso a perspectiva. Isto, na linguagem do Exploratorium – e vários de vocês sabem da sua existência –, chama- -se cook books (livros de cozinha). São livros bem caros mas que descrevem com muitos por- menores como fabricar certos módulos do Exploratorium. Então, em vez de fazer cook books, fize- mos snack books. É uma versão simplificada dum módulo por isso chamamos snack. Uma versão simplificada daquele módulo obtém-se simplesmente tomando um pedaço de madeira, fazendo uma fenda na extremidade, colocando uma placa de acrílico; na outra extremidade colocamos um pedaço de arame, dobramos um pouco para cima e depois colocamos o olho no redondinho do arame, em cima, e desenhamos nessa placa. E pode levar isso para onde precisar. Um assunto que o Exploratorium trabalha muito e no qual eu vou entrar agora é o da pers- pectiva. Essa noção que nasceu com o Renascimento é a de que o desenho permite ver o mundo, que um dos nossos olhos sozinho vê o mundo, como uma pura, mera câmara fotográ- fica, ou como uma pura, mera câmara escura, que tem um buraquinho na frente e um papel transparente atrás. Quando você desenha uma obra arquitectónica vê essas coisas segundo uma perspectiva, o ponto no infinito, o ponto de fuga, essas coisas bem matematizadas, como a pro- jecção. Mas você pode fazer como se mostra nessa imagem desenhada com uma janela trans- parente: pede a um colega, como essa jovem que está lá, para se deitar com os pés perto da janela e olhando para quem vai desenhar. Quando você faz aquele desenho, realmente desenha o que está acontecendo na retina do seu olho. Mas quando olha para esse desenho, vê que os pés são enormes e que a cabeça é do tamanho de uma laranjinha, mesmo com o tamanho nor- mal duma pessoa e numa mesa um pouco comprida. E então conclui: isto não é um desenho como deve ser, alguma coisa está errada. É como a fotografia que você tiraria daquele lugar, nessas proporções. Então a pergunta que começa a colocar-se é: "como é que é se eu tomar uma folha de papel e desenhar de forma livre o que vejo? Eu não desenho a cabeça da pessoa do tamanho duma laranja e os pés com 30 cm… Eu desenho a cabeça certamente maior do que os pés. E aqui entra uma coisa que no Exploratorium se desenvolveu imenso que é a intervenção do ser humano, como ser humano, em todo o trabalho científico que fazemos, que tem sem- pre um ponto de vista. Claro que isso se chama ponto de vista porque é a perspectiva. Mas não é só por isso, há um ponto de vista intelectual. A nossa cabeça utiliza as imagens que estão nas nossas retinas. Não é um aparelho fotográfico. A gente sabe que o ser humano tem uma cabeça que é do mesmo tamanho que os pés, ou maior, e que a cabeça é muito mais interessante do que os pés. O resultado daquilo, e certamente de muitas outras coisas, permite entender essa mistu- ra que existe sempre que fazemos experiências – quando estamos a olhar a natureza – entre o nosso objectivo e o que nós, na nossa cabeça, estamos a fazer com isso. E o que fazemos nossa cabeça tem muito que ver com o que chamamos arte, tanto que ao lado desse módulo, no Espaço Ciência Viva, temos a fotografia dum determinado lugar e a pintura, feita por um pin- 26
  21. 21. FAZER CIÊNCIA VIVA tor, daquele mesmo lugar. Também há livros sobre o impressionismo em França que têm feito aquilo também, onde a gente vê que o pintor não é bom porque ele fez exactamente o que a janela de perspectiva faria, mas porque ele escolheu a importância da igreja, colocou a ponte de facto mais perto, maior do que o tamanho que tem na fotografia. E essa interacção entre o aspecto artístico das coisas e o aspecto científico é uma questão que foi muito desenvolvida no Exploratorium e que vamos aproveitar aqui. Este diapositivo representa um módulo no Exploratorium, da minha autoria com a Cleo Adams, uma pessoa que constrói modelos sobre o que é a simetria, o que é utilizar espelhos. Você tem um espelho, um aqui e outro ali na frente, pega no espelho e coloca-o assim, com a parte reflectora desse lado, e vai ver duas bolas grandes. Vai fazer uma coisa similar ao que o livro pede para fazer. Assim você está a criar figuras simétricas a partir de coisas que não o são. Você cola partes dessas figuras. Claro que eu escolhi a coisa mais simples possível, mas há muitas outras, e as pessoas têm, então, que procurar e criar esses desenhos. Está acompanhado por várias coisas que têm que ver com simetria na natureza, sendo a mão uma delas. Sabemos que quando a gente coloca um espelho ao lado da nossa mão esquerda, vemos a nossa mão direita. Agora quero mostrar uma coisa específica. O que vêem vocês aqui? Um cubo? Sim. Então se é um cubo, sugiro que reparem neste ponto, um pouco acima do que estou indicando, o vér- tice. Não sei se estão de acordo. Ele está na frente e a suspensão está mais atrás, certo? Agora eu proponho que a suspensão esteja na frente e que esse ponto esteja mais atrás, em baixo, está bem? E a primeira coisa comum entre nós, é que descobrimos que não vemos as coisas da mesma maneira. Alguns de vocês certamente quando disseram "um cubo" viram a coisa na frente, outros viram a coisa atrás. Isso tem dois aspectos. Um que é quando estamos na sala de aula com as nossas crianças temos que ter esse famoso respeito pelo facto de elas não verem o mundo como nós o vemos. Segundo, vamos aproveitar aquilo para neste caso par- ticular entender o que se passa. Se a gente coloca uma mão à frente de um olho e olha o mesmo fenómeno acontece. Então obviamente alguma coisa está a faltar para podermos decidir qual é a profundidade. E a resposta é muito clara. Tudo o que temos lá são desenhos sobre um plano. Quando dissermos "cubo" é a nossa cabeça que identifica um cubo e tem pelo menos essas duas possibilidades quanto à profundi- dade. Então essa ambiguidade é possível. Isso sugere um questionamento, possivelmente sobre "porque temos dois olhos". Vou precisar das luzes da sala apontadas para mim. Peço que façam o seguinte: vão esticar o braço direito, para a frente, com um dedo levantado e com esse dedo vocês vão esconder-me da vossa vista. Cada um coloca o seu dedo na minha frente. Agora, com a outra mão livre tapa um olho. Pergunto: quem viu alguma coisa a mudar? Alguém quer dar um nome áquilo? "Paralaxe"? Bom nome. Temos ali a ideia de que cada olho vê uma imagem diferente. Num caso o dedo ficou na frente do Bazin, no outro caso o dedo está ao lado. Os dois olhos vêem imagens diferentes. Mas 27
  22. 22. PROFESSOR MAURICE BAZIN há mais, porque o que pedi para vocês fazerem não foi começar com um olho, foi começar com os dois. Eu disse "coloquem o dedo na frente do Bazin", e ninguém hesitou, colocaram o dedo na frente do Bazin. Então o que se passa, quando você fecha um dos olhos, e o dedo pula? É que não era esse olho que estava "vendo", era o olho que você fecha. A nossa cabeça, quan- do colocamos os dois olhos abertos, decide que a imagem vinda de um dos olhos é mais impor- tante do que a imagem, a informação, vinda do outro. É o que se chama o olho dominador. Cada um de nós tem um olho dominador mas não é o mesmo de pessoa para pessoa, o que vem afirmar que não somos todos iguais. No meu caso é o olho direito. Vamos agora fazer um trabalho um pouco mais sofisticado, utilizando os nossos lápis. A primeira coisa a fazer é colocar um dos pedaços de fita-cola à volta de um lápis. Vocês querem juntar os dois lápis de maneira a deixar uma fenda entre eles. Depois podem olhar para o pro- jector aqui no palco através dessa fenda [No palco está um projector de iluminação para filma- gens, tapado com uma cartolina preta onde foi aberta uma estreita ranhura horizontal, no sen- tido da lâmpada]. Podem decidir se colocam os lápis na vertical, na horizontal, a 45 graus, e vejam se conseguem notar alguma coisa interessante. Vou simplesmente encorajar-vos a começar a olhar do lado onde a fenda é maior, para que ela não se feche completamente e vamos ver se alguma coisa acontece com a luz que chega aos vossos olhos. Estou a falar de uma fenda muito pequenina e de empurrar os dois lápis, um contra o outro, deixando numa extre- midade uma tirinha de papel ou um pedacinho de cola. Vejo algumas pessoas a deixar um dedo de abertura, não é isso. Agora segurem e verão o máximo da intensidade da luz, possivelmente levantando um pouco a sua cabeça ou baixando-a um pouquinho. Conseguem ver? É difícil tra- balhar com 500 pessoas, por isso aproveito alguns ecos que obtenho daqui. Com os lápis hori- zontais, a fenda horizontal, você vê uma região bem luminosa no meio, branca, e depois você não vê nada, há escuridão; depois há mais uma região luminosa, mas que tem uma irisação, depois não tem nada, depois tem uma irisação, depois não tem nada, depois tem outra vez uma irisação. Podemos dizer que a luz está a entrar, passando entre estes dois lápis, e que está a sair pelo outro lado da fenda. Ela não vai em linha recta. E nós que há tantos anos explicámos às crianças que a luz se propaga em linha recta! No centro vocês vêem essa região muito brilhante; depois não vêem nada, depois há outra vez uma região brilhante, bastante brilhante, que além do mais está irisada, tem cores. A nossa luz não é como balas de canhão; alguma coisa faz com que ela vá em várias direcções. Para fazer isto vocês não precisam deste tipo de lâmpada. Um filamento fininho de um candeeiro simples, em casa, basta, desde que se olhe com os lápis perto do filamento (e alinhando a fenda entre os dois lápis com o filamento). Vocês não querem muitas reflexões, não precisam de uma fenda que seja tão fininha como esta aqui. Nós tivemos de trabalhar muito, a Ana Noronha e eu, ontem, para conseguir um arranjo que fosse utilizável por todos vós. Colocámos cartolina preta na parte da frente do projector e fizemos uma fenda na cartolina para vocês conseguirem ver. Isso foi o nosso trabalho criativo, a nossa aprendiza- 28
  23. 23. FAZER CIÊNCIA VIVA gem de como conseguir fazer uma coisa simples, com a qual todo o mundo possa fazer as suas descobertas. O que está a faltar é a discussão em grupo. Obviamente é impossível, aqui, discu- tir aquilo, colocar questões e, no caso de serem estudantes, aproveitar para ajudar nas interpre- tações e chegar ao fenómeno da luz, com questões mais complicadas do que a simples propa- gação em linha recta. [Tapa metade da fenda com um filtro vermelho] Dá para ver o vermelho e o branco? [A seguir, tapa metade da fenda com um filtro azul] Quer ver o azul? Como ao vermelho corres- ponde a uma região luminosa de largura maior… Agora, para não ocupar mais do vosso tempo, quero que olhem e que comparem com exactidão: estou a tapar só metade da fenda da luz com um filtro vermelho. Isso permite uma comparação de dois padrões de difracção. É assim que se chama. Eu achava que vocês podiam comparar o padrão da luz branca com o padrão da luz ver- melha. Quanto testei o equipamento com o Zé, o técnico, ele utilizou a palavra "essa é a cor da temperatura". Eu, como educador atento, escutei um "ding" na minha cabeça e começámos a colocar a lâmpada, assim, na sua maior potência, portanto, provavelmente na sua mais alta tem- peratura, e depois baixámos. Se pudermos baixar a temperatura da lâmpada, a luz vai ficando alaranjada. Agora não sei se vocês conseguem detectar aquilo com esse "aparelho", porque tem uma parte que fica muito clara. Eu tenho a certeza de que vocês vão conseguir notar uma diferença por vocês mesmos. Mas se não conseguirem, tudo bem, também faz parte da ciência. O nosso aparelho não permite ou não temos as coisas ajustadas. Da próxima vez que vocês experi- mentarem, vão fazer de maneira diferente. Mas atrevi-me a fazer isso propositadamente. Quero que sejam vocês a descobrir. Acho que é muito importante sermos nós próprios a fazer, e ficarmos à vontade com o facto que proclamamos. São os outros com quem estamos a trabalhar que vão descobrir por eles próprios. E também devemos estar preparados para fazer uma demonstração que falha. O jovem professor tem sempre medo: sai de casa a pensar "vai funcionar", etc., mas é muito mais importante tentar pensar que "vou trabalhar e se falhar também vou aprender muita coisa". 29
  24. 24. Sessão Paralela Organização do trabalho experimental e Avaliação do desempenho dos alunos Professor Adriano Sampaio e Sousa Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto Moderadora: Doutora Anabela Martins
  25. 25. SESSÃO PARALELA Professor Adriano Sampaio e Sousa Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto A palavra "ciência" tem a sua origem no termo latino scire, que significa genericamente conhecer. Hoje em dia, a ciência representa apenas uma parte da aprendizagem hu- mana. Para que um ramo do conhecimento seja considerado ciência, deve basear-se em teorias quantitativas, que possam ser testadas mediante a observação. O que distingue essencialmente uma ciência observacional de uma ciência experimental é a possibilidade de controlar as condições em que as observações são efectuadas. Ensinar ciência é uma actividade que tem vindo a ganhar importância, à medida que os co- nhecimentos se alargam e aperfeiçoam, e as inúmeras aplicações tecnológicas tornam impossível aos cidadãos ignorar a sua presença. Para a ensinar é necessário, antes de mais, saber ciência, mas também procurar entender os mecanismos que levam o indivíduo e o grupo a aprender. Ensinar ciência não pode ser uma mera transmissão factual, nem uma repetição de um processo histórico significativamente abreviado no tempo. Se reflectirmos um pouco acerca dos grandes objectivos que pretendemos sejam atingidos pelos alunos de ciências, poderíamos encontrar as seguintes vertentes: 1. Aprender ciência. 2. Aprender acerca da ciência. 3. Fazer ciência. Aprender ciência significaria adquirir uma série de conceitos importantes, relacioná-los por meio de leis eventualmente sujeitas a princípios, por sua vez enquadrados em teorias. Aprender acerca da ciência seria procurar compreender a natureza da ciência e a sua com- plexa relação com a tecnologia e a sociedade, bem como familiarizar-se com os seus métodos. Fazer ciência seria ter a oportunidade de vivenciar actividades investigativas em condições reais, guiadas em maior ou menor grau pelo professor. Começaria por me debruçar um pouco sobre o primeiro ponto, referindo-me aos con- ceitos. Estes constituem os elementos básicos para o desenvolvimento do pensamento. A sua aprendizagem começa numa idade muito tenra e continua ao longo de toda a vida. Aceita-se hoje em dia que os conceitos aprendidos pelos alunos são dinâmicos, isto é, encontram-se permanentemente em construção, à medida que aquele vai tendo a oportunidade de novas vivências, observações e metacognições. Os conceitos não apresentam todos o mesmo grau de dificuldade. Já que os ensinamos, 33
  26. 26. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL quer à custa de exemplos e contra-exemplos, quer à custa dos seus atributos, podemos consi- derar três categorias de conceitos: Aqueles que têm exemplos e atributos perceptíveis pelos alunos. Podem ser construídos através de um processo de discriminação e classificação, a partir de exemplos simples, con- duzindo a uma definição constituída por atributos de fácil compreensão. São habitualmente de- signados por conceitos categoriais. Citaria como exemplos os conceitos de planeta, mistura, ver- tebrado, entre muitos outros. Uma outra categoria, aqueles que têm exemplos perceptíveis, mas atributos não percep- tíveis. Os conceitos de substância elementar ou composta, embora simples de exemplificar, não têm atributos de fácil compreensão para os alunos. Como terceira categoria, aqueles que não têm nem exemplos nem atributos perceptíveis, são habitualmente conhecidos como conceitos formais. Os conceitos de átomo, de campo, de trabalho físico são alguns exemplos representativos. O estigma que algumas ciências têm, em virtude de algumas dificuldades evidenciadas pelos alunos, explica-se sobretudo pela exigência cognitiva dos conceitos envolvidos, quase todos do tipo formal. É o caso tipicamente da Física, que neste sentido pode ser considerada como uma ciência "dura". Pelo contrário, algumas ciên- cias vivem essencialmente de classificações taxonómicas, como a Biologia, ou a Geologia, e poderiam ser consideradas ciências "leves". O ensino de conceitos categoriais deve ser feito à custa de um conjunto significativo de exemplos e contra-exemplos, que podem e devem incluir observação e experimentação, nomeadamente ao nível qualitativo, dado que estes são os conceitos privilegiados nos níveis etários mais baixos, onde surgem frequentemente as chamadas concepções alternativas. A experimentação assume um papel primordial no sentido de reproduzir situações que possam ser confrontadas com as ideias dos alunos, de modo a gerar a mudança conceptual. O ensino de conceitos formais a alunos com o raciocínio lógico-formal poderá resumir-se à apresentação dos seus atributos através de um maior ou menor formalismo matemático. Para muitos conceitos é mesmo a única forma de ensino, já que não têm correspondência com a nossa realidade macroscópica qualitativa. O problema principal põe-se quando se pretende introduzi-los em níveis etários mais baixos, com alunos que ainda não ultrapassaram o estádio de pensamento concreto. Utilizam-se assim por vezes os chamados conceitos operacionais, como o conceito de força, leccionado no 9º Ano de Física, em que são postos de lado os atri- butos não perceptíveis e se coloca a tónica nos exemplos. Neste caso, a observação e a experi- mentação ajudarão certamente, tal como no caso dos conceitos categoriais. No que respeita à aprendizagem de leis, a experimentação assume especial importância, agora a um nível quantitativo. É necessário contudo distinguir as situações em que as leis ape- nas podem ser passíveis de uma simples verificação a posteriori das situações em que o aluno pode efectivamente inferir o seu enunciado. Citaria como exemplos evidentes as leis da refracção e as leis da reflexão. Se o aluno pode facilmente concluir que o ângulo de incidência 34
  27. 27. SESSÃO PARALELA é igual ao ângulo de reflexão através dos resultados experimentais, não é viável que conclua que a razão entre o seno do ângulo de incidência e o de refracção é constante. Só poderá verificá-lo. O papel da experimentação não se esgota contudo no suporte à construção de conceitos e à aprendizagem de leis. Em relação à segunda vertente referida no acetato, quando pre- tendemos que o aluno aprenda ácerca da Ciência é fundamental proporcionar-lhe a vivência dos métodos e técnicas utilizados no laboratório, a par da reflexão teórica e uma introdução à mo- delagem computacional, essencial na Ciência moderna e em franca ascenção no ensino das ciências. Inclui-se aqui a familiarização com os instrumentos de medida, o controlo das variáveis, a construção de tabelas e gráficos, o uso de regras de cálculo. Finalmente, referir-me-ei ao papel da experimentação, no cumprimento da terceira ver- tente dos objectivos: fazer Ciência. Surge aqui espaço para proporcionar aos alunos a oportu- nidade de conduzir actividades investigativas e resolver problemas práticos, seguindo dentro do possível os seus próprios interesses. A experimentação assume aqui o seu papel mais nobre, mais próximo da actividade real do cientista. O professor deve limitar a sua orientação ao mínimo indispensável. Em primeiro lugar, deve conduzir a discussão de modo a auxiliar os alunos a encontrarem o tema da investigação. Em segundo lugar, deve acompanhar a investigação como um guia, assegurando o referencial teórico necessário para que os alunos estabeleçam e imple- mentem um plano de trabalho coerente. Em terceiro lugar, deve ser um avaliador, introduzindo um elemento de exigência crítica relativamente às conclusões dos alunos. Como conclusão, gostaria de salientar que a experimentação pode assumir diferentes papéis no ensino, de acor- do com os objectivos que se pretende alcançar, o tipo de experiência, qualitativa ou quantitati- va, demonstrativa ou investigativa, com maior ou menor orientação por parte do professor e deve ser determinada em função de cada situação específica. 35
  28. 28. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL Doutora Anabela Martins Escola Secundária D. Pedro V, Lisboa G ostava de vos contar uma história, uma história verdadeira, que resume de certa maneira a mensagem que vou tentar passar aqui. Uma mensagem vivida, experimentada. A história é a seguinte: através da investigação que estou a fazer com a Professora Joan Solomon, descobri o que é uma experiência com sucesso para os alunos. É aquela experiência em que, se estiverem a determinar a aceleração da gravidade, se obtiverem 9,8 m/s2 está bem feita, se der 9,6 m/s2 já não está. Isso levou-me a pensar que nós exploramos mal as ciências experimentais. Elaborei e transmiti alguns textos e algumas sugestões. Mas isto é muito perigoso. Porquê? Nas últimas Olimpíadas de Física – em que fazemos os possíveis por realizar experiências abertas, trabalhos para os miúdos pensarem – tínhamos uma experiência interessantíssima sobre o euro, em que os alunos tinham de determinar a densidade do euro. Dávamos-lhes moedas, fomos recolher dados exactos sobre o euro e dávamos-lhes moedas de alumínio e moedas de cobre. Eles tinham de determinar a densidade e a massa e, no final, tinham de fazer um relatório para a Interpol com explicações para os ajudar a descobrir um falsário que tinha fabricado 200 000 moedas falsas de euro. Três equipas de três alunos, num total de 14 equipas, fazem esta coisa maravilhosa: fazem tudo muito direitinho, como vos vou dizer aqui que deve ser feito: o relatório, o título, a metodologia, o procedimento, os resultados, tudo muito bem feitinho. Sabem quanto é que eles tiveram? Zero de conteúdo! Erraram tudo, não foram capazes de determinar a massa, a densi- dade, o volume... Quer dizer, o relatório para a Interpol era aquilo que aprenderam na aula de Física. Temos, portanto, de ter muito cuidado. Tudo o que vamos dizer aqui, não é para afirmar "isto tem de se fazer assim". Penso que temos de adaptar constantemente tudo aquilo que ouvimos dos colegas e a nossa experiência a novas situações. Os curricula de ciências são actualmente influenciados por três grandes abordagens: a abordagem centrada no aluno, no movimento construtivista; a abordagem muito virada para a ciência para todos, uma vertente da qual é a compreensão pública da ciência e os aspectos so- ciais, que é o movimento ambientalista. Estes são três grandes movimentos que actualmente influenciam os nossos curriculos de ciência. Sou a favor de facto de uma grande diversificação de actividades experimentais, desde a experiência laboratorial até à utilização de modelos computacionais, visitas de estudo e inves- tigações abertas. Comum a todos estes tipos de actividades, há uma parte muito importante que 36
  29. 29. SESSÃO PARALELA é o antes e o depois. A Professora Joan Solomon recomenda que uma das coisas mais impor- tantes para desenvolvermos um trabalho experimental mais eficiente com os alunos é começar pela compreensão dos conceitos e só então, quando temos a certeza que os alunos compreen- dem os conceitos, passar à fase de exploração e de implementação no terreno. De tal forma que o aluno, mesmo com a nossa ajuda, seja capaz de planificar. É ele que vai ter uma parte activa na planificação da experiência, e depois na sistematização. O professor, por seu lado, tem um papel importantíssimo na sistematização dos resultados. Uma tendência muito forte na Europa, de que muito brevemente vão ter notícias nas esco- las, é a da integração crescente do ensino das ciências. Para que haja a compreensão de que vivemos num planeta dependente de sistemas, constituído por diversos subsistemas que estão em constante reciclagem através dos princípios da conservação da matéria e da energia e, por outro lado, a compreensão de que a sociedade é uma parte dos sistemas da Terra e que qual- quer interferência com uma parte daquele sistema também vai interferir no Homem. Isto é qual- quer coisa que temos de ter sempre presente quando estamos a fazer determinado tipo de tra- balho experimental. E agora vou centrar-me, essencialmente, nas investigações abertas. O que é uma investi- gação aberta? Um físico fez uma vez uma descrição engraçadíssima de uma investigação como sendo aquilo que estamos a fazer quando não sabemos o que estamos a fazer nem onde vamos chegar. Ou, então, uma investigação é algo que se faz sobre qualquer coisa cujo resultado não conhecemos – e no dicionário pode-se encontrar uma série de sinónimos para investigação – mas em que há sempre um factor surpresa para o aluno. De facto, para aqueles professores que estão interessados em fazer investigação aberta, há todo um espaço novo a explorar em três aspectos fundamentais: o aspecto cognitivo, o aspecto a que eu chamei geográfico e o aspecto psicológico. O aspecto cognitivo, ligado à aquisição de conceitos e capacidades; o aspecto geográfico, em que o aluno tem a oportuni- dade de conhecer novos processos, novos métodos, novos espaços; e, finalmente, o psicológi- co, em que ele tem que ver a diferença entre a realidade, a teoria e a prática. Como é que podemos utilizar estes espaços? Qual é o objectivo da aprendizagem com tra- balhos de projecto ou investigação? É a concretização de fenómenos que não podem ser feitos na sala de aula. E o que é a concretização destes fenómenos? A concretização de fenómenos através duma experiência nova com um fenómeno que cria no aluno uma apetência, que desenvolve uma autonomia na pesquisa e no estudo e, além disso, desenvolve mais a interacção com os fenómenos do que com o professor. O professor é um orientador, um controlador, no sentido de reorientar os alunos. Qual será a principal estrutura duma investigação? Há uma unidade preparatória, digamos a introdução da investigação – onde se faz – depois há a visita de estudo ou a pesquisa ou a parte experimental, e, finalmente o resumo, a sistematização do trabalho feito. Três etapas fun- 37
  30. 30. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL damentais que poderíamos resumir, dizendo então que temos a investigação, a parte do seu desenvolvimento e a parte da implementação propriamente dita, que acaba na sistematização. É assim na Física. Em ciências, os passos principais que os alunos têm de seguir serão esta- belecer um problema ou hipótese, fazer a experiência, ou a visita de estudo, ou a pesquisa (se for teórico), recolher dados, discutir resultados e fazer um relatório de forma clara e objectiva, que é uma parte importante. Qual o perfil do aluno numa actividade experimental deste tipo? É o aluno que tem de estabelecer um plano de investigação, desenvolver esses processos, explicá-los e discuti-los em função dos resultados obtidos e, finalmente, comunicar oralmente e por escrito os seus resulta- dos, quer aos colegas, quer a outras comunidades onde ele seja solicitado. Para lá das habituais partes de um relatório – o título, o sumário, a introdução e o resumo – a parte fundamental do relatório, aquilo a que se chama o corpo central, deve conter uma teo- ria relevante, deve ter o procedimento, o registo de resultados e o seu tratamento em termos de teoria dos erros. Vou dar-vos um exemplo de diferenças entre algumas investigações abertas por compara- ção com investigações fechadas. Por exemplo, a definição do problema numa actividade fecha- da é prescritiva, directiva. Numa actividade aberta é explorativa e as variáveis não estão especi- ficadas. Na escolha do método, são os alunos que escolhem o método, o professor dá apenas indicações e, na parte fechada, é o professor que dá indicação aos alunos para o método e lhes dá equipamento limitado. Quanto às soluções esperadas, se numa investigação fechada há apenas uma solução numa investigação aberta há várias soluções possíveis. Por exemplo, uma actividade fechada poderia consistir em colocar um conjunto de sementes numa zona escura e colocar outra numa zona bem iluminada. As variáveis estão identificadas, diz-se aos alunos que têm de identificar se a luz e a temperatura influenciam, etc.. Numa actividade aberta semelhante, será o aluno que tem de escolher uma planta e investigar se a luz tem algum efeito. O professor só lhe diz: esco- lhe uma planta e identifica as variáveis que afectam a fotossíntese. Outro exemplo de experiência orientada tirado da Física, seria: "Verifica as leis da elec- trólise. Para isso procede do seguinte modo: monta um circuito tal, mede tal, pesa tal, agora limpa os eléctrodos e faz tal, etc.". Outra forma, uma forma aberta que levaria o aluno de facto a pensar um pouco mais, seria: "Com o material que está à tua disposição prova qual das duas teorias sobre a electrólise, a de Sir Humphrey David ou a de Michael Faraday, é apoiada experi- mentalmente". Isto é possível e, de facto, dá resultados fabulosos. Não posso resistir a dar um outro exemplo de como transformar uma actividade fechada numa actividade com muito mais interesse para os alunos. Está num dos projectos de duas cole- gas do Algarve, de que eu sou coordenadora, que estão a trabalhar comigo há 3 anos e que fi- zeram duas actividades no 12º Ano que passo a descrever. Nós, para o 12º Ano, temos uma unidade de Balística, de lançamento de projécteis, e elas 38
  31. 31. SESSÃO PARALELA puseram esta actividade aos alunos: porque saltam desta forma as rãs e os gafanhotos? Como sabem, as rãs saltam em arco, ou seja, um movimento semelhante ao dos projécteis. Utilizando a unidade de balística, planeia uma experiência que te permita comparar as características destes dois voos. Relaciona depois o que descobrires sobre os voos com as próprias características dos animais em causa. Relata a tua investigação e conclusões. Outro exemplo, tirado de um texto de Aristóteles e utilizando a unidade de Balística – a mesma unidade de lançamento de projécteis – planeia uma experiência que te permita recolher dados de modo a contestar a descrição deste movimento feita por Aristóteles, que tem um desenho célebre de um canhão a disparar em que a bala sai em linha recta, não sujeita à acção da gravidade. Para terminar, a minha mensagem é que se soubermos Física, se estudarmos a Física como deve ser, tiramos imensas sugestões para fazer a parte experimental. Tendo sempre presente que uma boa prática experimental pode, de facto, iluminar e ajudar um pouco os alunos a com- preender. Esta é a mensagem que vos deixo. Muito obrigada. DR. JOAQUIM MATOS DA SILVA ESCOLA SECUNDÁRIA DOMINGOS SEQUEIRA Vou contar uma história que pretende elucidar sobre o contexto organizacional da escola: a forma como a escola se pode hoje organizar para projectos como o Ciência Viva ou o Projecto Nónio. Pelo menos a experiência da escola onde estou e o caminho que foi percorrido no sen- tido de que, efectivamente, se faça alguma experimentação e que essa experimentação tenha reflexos em termos curriculares imediatos. A sociedade actual impõe à escola, através do enquadramento organizacional e legal exis- tente, novos desafios que passam, no nosso entender, pela necessidade de interligação de co- nhecimentos – especialmente no âmbito científico – operacionalizados em projectos que se assumam como pólos de motivação dos principais actores do sistema educativo: alunos e pro- fessores. Esta situação passa, em nosso entender, pela existência simultânea dos seguintes recursos organizacionais: formação profissional, recursos humanos e materiais. Neste momento, tendo em conta o actual sistema legislativo, já começam a existir condições organizacionais, designadamente de autonomia das escolas, para o desenvolvimento de projectos cientifica e pedagogicamente de grande utilidade e validade no processo de ensi- no-aprendizagem, que respondam às necessidades dos jovens no prosseguimento de estudos ou na preparação para o ingresso na vida activa. No âmbito da formação profissional, a escola terá que potenciar cada vez mais a sua capacidade de auto-formação, desenvolvendo as necessárias acções de formação interna em contexto de trabalho que realmente interessem e motivem o corpo docente, propondo a rea- 39
  32. 32. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL lização de acções de formação ao centro de formação de professores a que pertence. No domínio das condições humanas e materiais, quanto mais estável for o corpo docente e melhor equipados estiverem os laboratórios, melhor se consegue responder aos desafios que diariamente se colocam. É fundamental que as escolas procurem, por todos os meios, estar equipadas de forma a que possam desenvolver projectos verdadeiramente motivadores, tanto no desenvolvimento das actividades normais de ensino-aprendizagem no âmbito disciplinar, como na implementação de actividades científicas e culturais extra-curriculares. Baseados nesta filosofia procurámos, na Escola Secundária Domingos Sequeira, estabele- cer um modelo de acção que não é de curto prazo – no sentido de aproveitar este ou aquele concurso – mas um modelo de acção consistente, duradouro, onde são interligados três tipos de recursos: humanos, organizacionais e materiais. No primeiro caso contamos com os professores de Físico-Química e de outros grupos dis- ciplinares e, fundamentalmente, alunos. No segundo caso, temos planos de formação em con- texto de trabalho, com especial ênfase para o ensino experimental e utilização de novas tecno- logias na investigação, aprovados antes do início do ano lectivo se ter iniciado; organização dos horários dos professores de Físico-Química, de forma a que exista um espaço semanal comum para a formação e troca de ideias; criação do clube de Físico-Química, de forma a estimular, pela via do método investigativo, a resolução de questões propostas pelos alunos e para as quais o espaço curricular formal se torna insuficiente. Finalmente, os meios materiais passam pelo desenvolvimento de todos os processos, de forma a que existam laboratórios de Física e de Química equipados. A Escola Domingos Sequeira e o seu grupo de professores de Físico-Química percorreram um longo caminho antes de abraçar esta excelente iniciativa do Ministério da Ciência e da Tecnologia, que é o Programa Ciência Viva. Numa analogia agrícola, diriamos que depois de uma longa travessia no deserto, provo- cada pela massificação e desinvestimento pós-25 de Abril, foi preciso preparar o terreno onde as ciências experimentais podem florescer, sendo o programa Ciência Viva o fertilizante necessário aplicado na altura adequada. Começou-se por apresentar o projecto ao Centro de Formação de Professores de Leiria, para a sua creditação junto do Conselho Pedagógico da Formação Contínua, precisamente para se implementar a formação na modalidade de projecto. Os objectivos inerentes a esta situação são: promover acções de formação em contexto de trabalho com reflexo imediato no desenvolvimento curricular; possibilitar aos docentes a aquisição de créditos de formação que precisam para a progressão nas suas carreiras. Refira-se que esta última situação pode motivar mais alguns professores a aderir às actividades. Saliente-se que no desenvolvimento de acções na modalidade "projecto" e "oficina de formação" desenvolvem-se trabalhos com possibilidade de aplicação directa em termos curricu- 40
  33. 33. SESSÃO PARALELA lares. Neste processo pode surgir uma dificuldade relacionada com a questão dos formadores. Neste caso, ou o centro de formação procura os formadores dentro da sua carteira de for- madores ou, o que não é difícil, algum dos professores da escola se inscreve como formador. No nosso caso resolvemos o problema creditando 3 professores do grupo de Físico-Química como formadores. Acredito que em escolas mais pequenas possam surgir algumas dificuldades. A abor- dagem da questão neste caso terá de passar, forçosamente, pelo dinamismo do centro de for- mação, incentivando parcerias entre as escolas associadas. Refira-se que esta situação vai de encontro às novas orientações do FOCO para os centros de formação, no sentido de se poten- ciarem o exercício da formação em contexto de trabalho, precisamente através da modalidade de "projecto" ou "oficina de formação". Ultrapassada a questão da formação, passou-se ao desenvolvimento das actividades. O modelo estabelecido foi o seguinte: realização de sessões práticas comuns para a ela- boração de estratégias e de materiais, designadamente protocolos experimentais; a experimen- tação de equipamento utilizado; coordenação de actividades; trabalho individual dos formandos de acordo com as estratégias estabelecidas. Foram desenvolvidas actividades no âmbito da cinemática, dinâmica, lançamento de pro- jécteis, trabalho e energia, campos directamente relacionadas com o desenvolvimento curricular das disciplinas de Físico-Química dos 10º e 11º anos e Física de 12º Ano. Neste modelo de acção, e no âmbito do desenvolvimento do projecto, procurou-se trazer à escola personalidades de reconhecida competência científica de forma a possibilitar a reso- lução de alguns problemas, normalmente os relacionados com a utilização de novos materiais de índole laboratorial ou informática. Do que foi exposto depreende-se que se trata de um processo de formação centrado na escola, que pretende estabelecer uma ruptura com a lógica anterior, em que as pessoas são for- madas para agir, dando lugar a uma perspectiva de agir para formar, ou de formar-se agindo. Desta forma potencia-se a capacidade de auto-formação interna e estabelecem-se parcerias com outras pessoas, entidades, que nos podem ajudar. O desenvolvimento deste processo, tendo em conta alguns meios utilizados – computa- dores, sensores e interfaces – permitiu promover, de uma forma pragmática, o reforço da inter- disciplinaridade entre a Física e a Matemática, em situação curricular e extracurricular, com o de Físico-Química. Esta situação foi explorada precisamente após a visita do Dr. Vitor Teodoro, integrada no projecto de formação, o qual fez a ligação entre a experimentação assistida por computador e a utilização da modelação através do programa Modellus. O que se seguiu foi o desenvolvimento de acções de natureza interdisciplinar da Física, Química e Matemática, integrando alunos do 10º Ano, 11º e 12º Ano. Estas acções consistiram no seguinte: realização de actividades experimentais no domínio da cinemática utilizando o 41
  34. 34. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL computador e sensores; exploração das experiências em termos dos conceitos físicos; impressão dos resultados recolhidos sob a forma de gráfico; exploração dos gráficos por parte dos alunos, com o objectivo de estabelecerem a equação matemática da função representada; confirmação dos resultados utilizando o programa Modellus e/ou a máquina de calcular gráfica, procurando- -se reproduzir o gráfico obtido por via experimental. A avaliação dos resultados da implementação desta estratégia tem permitido o reforço do ensino experimental, especialmente na área da Física. Aliás, não nos podemos esquecer que esta situação nos é imposta pelos actuais curricula. Partimos do pressuposto que os curricula são para cumprir e a experimentação também. Ao falar assim, parece que a experimentação não faz parte dos curricula. Fazer, faz. Mas, por vezes, talvez por razões ponderosas, parece que não faz. O desenvolvimento dos projectos centrados na escola e nos curricula tem-nos permitido cumprir os mesmos porque nos põem a conversar uns com os outros e, ao fazê-lo, falamos sobre as nossas experiências, os nossos sucessos, os nossos insucessos, trocamos materiais, ganhamos tempo. Porque, afinal, muitas vezes o problema está no tempo. A avaliação dos alunos é feita em termos normais, formativa e sumativa. A componente experimental é avaliada de duas formas: através da análise do relatório elaborado pelos alunos e através de questões de incidência experimental presentes nos testes sumativos. Refira-se que estas questões são do tipo das que aparecem na componente experimental do exame de 12º Ano de Física e que os relatórios têm um determinado peso na formalização da classificação atribuída ao aluno no final de cada período, procurando-se utilizar critérios abertos e transpa- rentes, para que os alunos possam melhorar o nível do seu próprio trabalho. A elaboração do relatório é feita nos modelos tradicionais. Dá-se algum relevo aos resultados experimentais e à crítica. Na questão da avaliação do trabalho experimental, o ideal seria que os alunos fizessem diferentes tipos de trabalhos práti- cos, experiências controladas e outras com uma metodologia mais investigativa. Como muito bem se interroga a Drª Joan Solomon na sua comunicação preparada para o Forum Ciência Viva II, "porque não estimular um determinado número de critérios diferentes que devem ser atingidos por diferentes tipos de trabalho prático?". Infelizmente, neste ponto estamos presos pelo curriculo, melhor, pelo tempo para o desenvolver. Assim, apenas tem sido possível fazer experimentação mais controlada no sentido do aluno investigar seguindo o pro- cedimento prático presente no protocolo experimental que lhe foi distribuído. Esta é uma visão da realidade. Em algumas situações de realização de actividades experimentais, houve alunos que le- vantaram questões interessantes. Essas situações são remetidas para o Clube de Físico-Química, procurando-se aí, de uma forma menos formal, investigar as questões com uma metodologia mais investigativa. Em jeito de síntese, pode dizer-se que houve um desafio: é necessário ensinar Ciência uti- lizando a experiência. E diagnosticou-se ser preciso vencer a inércia instalada no sistema; a bar- 42
  35. 35. SESSÃO PARALELA reira professor/equipamento; a estratégia de organização interna da escola como comprometi- mento efectivo dos órgãos pedagógicos; um plano de formação; a criação do clube de Físico- -Química e a implementação de uma forte dinâmica de formação em contexto de trabalho com recurso ao centro de formação de professores e a personalidades de reconhecida competência científica. Houve aqui um acentuar de parcerias especialmente significativas que foram a Delegação Centro da Sociedade Portuguesa de Física e o Departamento de Física da Universidade de Coimbra e, no último aspecto referido, também a Universidade Nova de Lisboa, através do Dr. Vítor Teodoro. Outro ponto que merece destaque é o concurso a projectos, designadamente ao Ciência Viva, transformando-os em motores de acção do processo. Estes projectos têm servido para nós como motor. Pegamos neles e é a partir deles que trabalhamos. Resultados? Ainda é cedo. Só começámos há 3 anos, o que, em termos educacionais, é muito pouco tempo. Pelo menos cumpre-se a componente experimental presente nos curricula, motiva-se mais a aprendizagem dos alunos, isto de acordo com dados recolhidos informalmente no Clube de Físico-Química. Espera-se que Portugal suba uns lugares nas estatísticas internacionais sobre o que os alunos revelam saber sobre as ciências exactas e experimentais e essencialmente que se cumpra o nosso lema "A Ciência é experiência". DR. VÍTOR TEODORO FCT, UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA Usar tecnologias no ensino: para que é que isso serve? Há ou não há diferença? Há que distinguir duas coisas e ambas têm algum sentido: aprender com as tecnologias versus aprender sobre as tecnologias. Sobre as tecnologias há quem diga que se aprende em disciplinas e há quem diga que se aprende vendo. Há opiniões para todos os gostos. Eu penso que não há um modelo certo. Talvez a única certeza é que, como na Ciência, só se aprende fazendo. Se não se fizerem experiências, se não houver familiarização, não será com muitos cursos de Windows e de Modellus, de NewCalc e de calculadoras que a pessoa irá aprender. Eu conheço imensa gente, a começar pela minha própria casa, que tem imensos cursos de Windows mas, ao fim de 3 semanas, já não sabiam formatar uma disquete. Precisamente pela questão da experiência. Com as tecnologias, é um mundo novo que se abre e penso que vale a pena ver alguns exemplos. A começar com um de Matemática. Na Matemática também se podem fazer expe- riências. Esta ideia de experiências na Matemática é muito antiga mas perdeu-se por razões históricas. Tenho algumas ideias sobre o assunto, não sei se verdadeiras se falsas, mas a noção de experiência na Matemática tem provavelmente um contexto um bocadinho diferente. Vou mostrar aqui um pequenino exemplo do que pode ser uma experiência na Mate- 43
  36. 36. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL mática. Escrevi uma equação com um determinado parâmetro. Digo que aquele parâmetro vai variar entre 1 e 5 e agora quero ver o que é que acontece quando aquele parâmetro varia. Isto é uma experiência matemática. Podemos ver o efeito daquele parâmetro, o que é que faz áquela curva. Claro que há muitos outros tipos de experiências. Que tal se eu fôr medir a frequência do meu assobio? Conheço imensos professores de Física que nunca mexeram num osciloscópio e que, aliás, têm horror ao osciloscópio. Vou só mostrar um terceiro exemplo. Acho que este é um exemplo particularmente inte- ressante que eu próprio demorei muito tempo a perceber. Só depois de fazer isto é que de facto percebi. Escondi aquela parte de propósito. O que estão vendo? O Sol, a Terra, o planeta azul, e Marte, o planeta vermelho. Dia 9 de Maio, Marte esteve o mais próximo possível da Terra. Nesta posição ainda a Terra está dum lado do Sol e Marte do outro. A Terra está a aproximar-se de Marte. Ainda não passou um ano em Marte. Marte e a Terra continuam a aproximar-se e estão, agora, na distância mínima. Exactamente a 9 de Maio. Agora começam a afastar-se... O problema histórico extremamente interessante e que deu origem a muitas coisas, é que ninguém tem o dom de ir ver isto. Porque isto é visto de fora da eclíptica, de fora do plano Terra- -Sol, o que é praticamente impossível. É, aliás, impossível de facto mesmo com a tecnologia actual. Quando muito, é possível andar no plano da eclíptica e, portanto, ninguém consegue ver isto. O que se via eram os planetas a andar para trás. “Planeta” significa mesmo isso: um astro vagabundo. Porque durante certos períodos do ano Marte anda para trás. E se isto for observado mudando de referencial? Mudando de referencial, com a Terra como centro, o Sol logicamente anda em volta da Terra. E Marte, este é o vector de posição de Marte visto da Terra, está a afastar-se. Estão a ficar em oposição: Terra de um lado, Marte de outro. Agora vão começar a aproximar-se. Aproximam-se, estão na distância mínima e agora começam a afastar-se. Da Terra é isto que eu vejo: umas bonitas laçadas no céu. Faz diferença ou não faz? Eu deixo ao vosso critério o fazer diferença. Gostava só de acres- centar um pequeno pormenor. Poderão pensar "que matemática tão sofisticada que ali está". É mentira. A matemática que aqui está é, nada mais nada menos, do que as equações paramétricas da circunferência. A única ciência é o raio da órbita da Terra que se vê numa tabela ou se procura numa enciclopédia. O raio da órbita da Terra e o de Marte. São ambos elipses mas, praticamente, são circunferências porque a excentricidade é muito pequena. O período de translacção da Terra toda a gente sabe que é de 365 dias. O de Marte é de 687 dias. Facilmente se constrói um modelo destes. O truque para mudar de posição é fazer aqui uma conversão de referencial, para passar a ter o referencial em relação à Terra, que está a andar, e não apenas em relação aos outros re- ferenciais. Ora bem, quais são as diferenças principais? Não haja dúvida que eu posso trabalhar com 44
  37. 37. SESSÃO PARALELA objectos concreto-abstractos. As circunferências com que trabalhei só existem na minha cabeça. O computador deu-me possibilidade de trabalhar com elas como se fossem objectos. Em mani- pulação directa posso fazer experiências com imensa piada. Por exemplo, mostrar que a matemática da circunferência pode ser a mesma da elipse, do cair a direito e da matemática do subir e descer. Na ideia das múltiplas representações há o privilégio do formal, da forma da equação e, de facto, trabalhar com uma equação é uma coisa que demora muito tempo. A possibilidade que a tecnologia nos dá de trabalhar as equações sob outras representações é um poço sem fundo. A ideia da medida e representação em tempo real – fazer aqui o nosso audioscópio e as medidas da frequência, etc. – é uma coisa facílima de fazer com tecnologia de ‘trazer por casa’ e que abre a possibilidade de eu ser um criador em vez de um simples consumidor. Posso pôr ali Marte a andar em volta da Terra, ou a Terra a andar em volta de Marte, com Matemática de 10º e 11º Ano. Torno-me, de certa maneira, um criador de situações. Finalmente, mas não por último, a Internet e as novas possibilidades de comunicação fazem com que as pessoas possam, por exemplo, em 5 minutos, ir buscar uma imagem do que será o próximo eclipse do Sol. Quais são as dificuldades? Aqui é que as coisas se complicam porque, de facto, há sem- pre uma desculpa: as condições organizacionais. Aqui, aliás, a culpa é sempre dos outros. Se a educação dos professores não mudar, se as universidades não mudarem, nada muda. É uma tristeza a forma como se ensinam hoje em dia Ciências e Matemática na universi- dade. Eu costumo dizer que a única diferença é a tábua de logaritmos que, aliás, é uma dife- rença para pior. Com a tábua de logaritmos sempre se podiam pôr umas cabulazinhas pelo meio e agora é um aborrecimento: não se podem fazer umas cabulazinhas nas máquinas de calcular porque não deixam usar as alfanuméricas. Os exames, a avaliação, é terrível. A forma como os exames aparecem e como são feitos torna-os claramente piores do que eram, por exemplo, nos anos 40 e 50 em temos de abstracção e complexidade. Nem é preciso ir tão longe. Por exemplo, os exames de Física ou Matemática são muito mais difíceis. Se eu apresentar agora um exame de Física ou de Matemática de 12º Ano de 1980 a um professor experiente de 12º Ano, este diz "isto é facílimo". Alguma coisa está mal. Concordo a 100% com a ênfase do Ministério da Ciência e da Tecnologia em dar acesso à Internet nas bibliotecas escolares. Acho óptimo. Acho que devia haver o equivalente em pro- dução de informação em suporte digital. A ideia dos laboratórios computacionais para Ciências e Matemática é uma ideia que há-de ser de gerações. Mas é, claramente, uma ideia a médio e longo prazo que, para as pessoas mais dinâmicas, se transforma num curto prazo. E com os ordenados que os professores ganham, com os computadores que têm de comprar e com o software que têm de "piratear" e as máquinas de calcular... Pergunto-me: se a fábrica de celulose de Vila Velha de Ródão dá aos seus funcionários 45
  38. 38. ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO EXPERIMENTAL uma verba anual para comprar livros porque é que o Ministério da Educação não dá aos seus uma verba anual para consumo cultural? E o consumo cultural vai desde o software ao computador, passando pela formação. Passando por muitas outras coisas e, claro, pelas máquinas de calcular... Agora é muito engraça- do, as máquinas de calcular são obrigatórias, mas toda a gente sabe que se não tiver uma máquina de calcular própria não tira proveito dela. No entanto, isso nunca foi contabilizado. Eu já fiz as contas, é metade da verba do Foco por ano; uma bolsa decente, para consumo cultu- ral, que poderia crescer com uma certa periodicidade. Claro que o nosso Ministro tem sempre ajudas de custo e os nossos Directores Gerais ajudas de representação, portanto nem sentem essa dificuldade, mas acho que devia haver uma grande pressão social para os funcionários do Ministério da Educação terem uma bolsa de consumo intelectual. 46
  39. 39. Sessão Paralela Trabalho experimental no 1º Ciclo. Que materiais para o ensino experimental no 1º Ciclo? Moderadoras: Professora Isabel Martins Professora Gabriela Ribeiro
  40. 40. SESSÃO PARALELA Isabel Martins Universidade de Aveiro E sta sessão de trabalho está subordinada ao tema do trabalho experimental no 1º Ciclo: que materiais para o ensino experimental. Pretende promover o intercâmbio de opiniões entre os participantes; lançar algumas questões; recolher respostas com base em experiências pessoais e/ou pelo contrário decorrentes dessas vivências; levantar e colocar novas questões que constituirão elas mesmo desafios para intervenções no futuro. O facto de estarmos hoje no início de uma sessão, no primeiro dia de uma sessão que aborda um programa que tem três anos de vigência, num número crescente de escolas, é uma experiência extremamente gratificante para todos aqueles que ao longo destes anos se foram progressivamente envolvendo nela. A questão "que materiais para o ensino experimental no 1º Ciclo", é muito abrangente e desafiadora, porque pode ser encarada sob múltiplos aspectos. E sem querer ser exaustiva eu vou ousar referir algumas das dimensões possíveis. Numa primeira perspectiva podemos considerar como materiais os recursos escritos, isto é, os textos, os livros de texto, os guiões para professores, os CD-Roms, os vídeos, os filmes, os programas de computador. Podemos fazer uma leitura nesta perspectiva. Podemos porque o tra- balho experimental não os exclui, aliás, precisa deles para suportar muita da informação que se recolhe e que é a base do próprio trabalho experimental. Mas também podemos olhar para a questão dos materiais do ponto de vista mais físico, isto é, que modelos, que maquetes - por exemplo esta exposição é riquíssima em materiais dessa natureza -, que kits didácticos, que materiais de uso corrente… Isto é, vamos fazer experiências no 1º Ciclo à custa de materiais de todos os dias das nossas casas, ou, pelo contrário, há tam- bém necessidade de adquirir materiais específicos para o ensino experimental? E depois, que meios, isto é, que recipientes usamos, que máquinas vamos ter de impro- visar: são coisas que usamos no quotidiano, por exemplo, material de desperdício, ou são coisas compradas para fins específicos? Isto é outra leitura que podemos fazer dos recursos. Mas também podemos ir mais longe e podemos, por exemplo, perguntar: em que instalações é que vamos realizar o trabalho expe- rimental, vamos usar as nossas salas de aula? Se calhar sim, porque não, mas poderemos ser mais ambiciosos, podemos pensar que também no 1º Ciclo podemos ter salas próprias para o ensino das ciências. Poderemos nós ambicionar ter laboratórios de ciências no 1º Ciclo? E com que equipa- mentos? E depois, como é que os alunos vão neles trabalhar? Vão trabalhar com as suas roupas 49
  41. 41. TRABALHO EXPERIMENTAL NO 1º CICLO do dia-a-dia, ou também queremos ter roupas de protecção, por exemplo batas, equipamentos específicos, luvas, óculos de protecção, material de segurança,… Tudo isto são questões, áreas, temas que eu gostaria que os participantes pudessem vir a abordar. São alguns dos aspectos sobre os quais podemos enquadrar a discussão de "que mate- riais para fazer trabalho experimental no 1º Ciclo". 50
  42. 42. SESSÃO PARALELA Gabriela Ribeiro Universidade do Porto Eu gostava de começar por vos dizer aquilo que vocês se calhar sabem melhor que eu, mas acho que é importante referir que muita coisa mudou desde que começou o Ciência Viva nas escolas de 1º Ciclo. De facto, o 1º Ciclo tem sido o "grande abandonado" mas nasceu alguma esperança no 1º Ciclo, porque muitos materiais foram fornecidos e os projectos que surgiram da parte das escolas foram apoiados. Penso que praticamente todos foram apoiados. E isso é algo que nos estimula. Mas por falar em estímulo, obviamente que estas coisas, se não são enquadradas e estruturadas, se tornam difíceis de continuar e de se manter de pé. Portanto, quero também levantar mais algumas questões. A moderadora enumerou as questões, do ponto de vista dos materiais, e penso que foi bastante exaustiva. Vou apenas acrescentar mais alguns pontos que talvez também estejam relacionados com isto e que são também importantes. A questão da formação dos professores, e também da coordenação dos projectos dentro das escolas, eventualmente da especialização em determinadas áreas, neste caso concreto na área das ciências, é um aspecto importante que pode dar força e suporte a todo este projecto. Outras questões além das levantadas pela moderadora: materiais mais sofisticados, cadernos experimentais de apoio, etc.; por quem é que eles serão feitos, de que forma é que eles hão-de surgir, para que tipo de grupos, e que interdisciplinaridade dos trabalhos dentro do 1º Ciclo. O 1º Ciclo é uma área de estudo em que de facto a interdisciplinaridade é fundamental e isso é, talvez, das coisas mais entusiasmantes a nível dos vários níveis de ensino. Essa interdisci- plinaridade, essencial à visão actual da Ciência, tem de ser muito multidisciplinar, embora seja muito especializada. Nós estamos muito habituados a trabalhar com materiais simples, materiais do dia-a-dia. Mas eu não queria deixar de focar o aspecto de passarmos a usar também alguns materiais mais sofisticados e concretamente o computador, inclusivamente no trabalho experimental. Nós sabe- mos que em muitas das escolas existem os Nónios, existem, portanto, computadores que foram adquiridos muitas vezes com o trabalho extra dos professores e penso que não têm sido muito utilizados no trabalho experimental. Têm sido muito usados como processadores de texto e agora, com os computadores ligados à Internet, para a comunicação, mas penso que é impor- tante começar a pensar na utilização dos computadores no trabalho experimental, porque actualmente a Ciência faz-se muito à base da instrumentação e se nós queremos uma ciência contemporânea na escola temos de começar desde pequenos a utilizar os meios e as tecnolo- gias que se utilizam actualmente na Ciência. Não quero alongar-me mais, mas há dois aspectos que eu acho importantes. Um é o do 51

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