ETAPA II- 3º CADERNO Ciências da Natureza

Ministério da Educação
Secretaria de Educação Básica
Formação de Professores
do Ensino Médio
CIÊNCIAS DA NATUREZA
Pacto Nacional pelo
Fortalecimento do Ensino Médio
Etapa II - Caderno III
Curitiba
Setor de Educação da UFPR
2014

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO BÁSICA (SEB)
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO BÁSICA
Esplanada dos Ministérios, Bloco L, Sala 500
CEP: 70047-900
Tel: (61)20228318 - 20228320
Brasil. Secretaria de Educação Básica.
Formação de professores do ensino médio, Etapa II - Caderno III :
Ciências da Natureza / Ministério da Educação, Secretaria de
Educação Básica; [autores : Daniela Lopes Scarpa... et al.]. –
Curitiba : UFPR/Setor de Educação, 2014.
48p.
ISBN 9788589799966 (coleção)
9788589799997 (v.3)
Inclui referências
Pacto Nacional pelo Fortalecimento do Ensino Médio
1. Ensino médio. 2. Professores - Formação. 3. Ciências (Segundo
grau). I. Scarpa, Daniela Lopes. II. Universidade Federal do Paraná.
Setor de Educação. III. Ciências da Natureza. IV. Pacto Nacional pelo
Fortalecimento do Ensino Médio. V. Título.

CDD 373.9
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
SISTEMA DE BIBLIOTECAS – BIBLIOTECA CENTRAL
COORDENAÇÃO DE PROCESSOS TÉCNICOS
Andrea Carolina Grohs CRB 9/1384

Etapa II – Caderno III
AUTORES
Daniela Lopes Scarpa
Flavio Antonio Maximiano
Hildney Alves de Oliveira
Lana Claudia de Souza Fonseca
Sérgio Camargo
Silmara Alessi Guebur Roehrig
COORDENAÇÃO DA PRODUÇÃO
Monica Ribeiro da Silva (organizadora)
Céuli Mariano Jorge
Eloise Medice Colontonio
Gílian Cristina Barros
Giselle Christina Corrêa
Léia de Cássia Fernandes Hegeto
LEITORES CRÍTICOS
João Amadeu Pereira Alves
Marcel Valentino Bozzo
Tiago Ungericht Rocha
Viviane Maria Rauth
REVISÃO
Giselle Christina Corrêa
PROJETO GRÁFICO E EDITORAÇÃO
Victor Augustus Graciotto Silva
Rafael Ferrer Kloss
CAPA
Yasmin Fabris
Rafael Ferrer Kloss
ARTE FINAL
Rafael Ferrer Kloss
COORDENAÇÃO GERAL E ORGANIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DOS MATERIAIS
Monica Ribeiro da Silva

Caro Professor, Cara Professora
Com vistas a garantir a qualidade do Ensino Médio ofertado no País foi instituído por meio da
Portaria Ministerial nº 1.140, de 22 de novembro de 2013, o Pacto Nacional pelo Fortalecimento do
Ensino Médio. Este Pacto contempla, dentre outras, a ação de formação continuada dos professores e
coordenadores pedagógicos de Ensino Médio por meio da colaboração entre Ministério da Educação,
Secretarias Estaduais de Educação e Universidades.
Esta ação tem o objetivo central de contribuir para o aperfeiçoamento da formação continuada
de professores a partir da discussão das práticas docentes à luz das novas Diretrizes Curriculares
Nacionais para o Ensino Médio – DCNEM (Resolução CNE/CEB n° 2, de 31 de janeiro de 2012).
Nesse sentido, a formação se articula à ação de redesenho curricular em desenvolvimento nas escolas
públicas de Ensino Médio a partir dessas Diretrizes.
A primeira etapa da Formação Continuada, em conformidade com as DCNEM, trouxe como
eixo condutor “Os Sujeitos do Ensino Médio e a Formação Humana Integral” e foi composta pelos
seguintes Campos Temáticos/Cadernos: Sujeitos do Ensino Médio e Formação Humana Integral;
Ensino Médio e Formação Humana Integral; O Currículo do Ensino Médio, seus sujeitos e o desafio
da Formação Humana Integral; Organização e Gestão do Trabalho Pedagógico; Avaliação no Ensino
Médio; e Áreas de Conhecimento e Integração Curricular.
Nesta segunda etapa, dando continuidade ao eixo proposto, as temáticas que compõem os Ca-
dernos de Formação do Pacto são: Organização do Trabalho Pedagógico no Ensino Médio e Áreas de
Conhecimento do Ensino Médio, em consonância com as proposições das DCNEM, considerando o
diálogo com o que vem sendo praticado em nossas escolas, a diversidade de práticas e a garantia da
educação para todos. A formação continuada propiciada pelo Pacto auxiliará o debate sobre a Base
Nacional Comum do Currículo que será objeto de estudo dos diversos setores da educação em todo o
território nacional, em articulação com a sociedade, na perspectiva da garantia do direito à aprendiza-
gem e ao desenvolvimento humano dos estudantes da Educação Básica, conforme meta estabelecida
no Plano Nacional de Educação.
Destacamos como ponto fundamental que nesta segunda etapa seja feita a leitura e a reflexão
dos Cadernos de todas as áreas por todos os professores que participam da formação do Pacto, consi-
derando o objetivo de aprofundar as discussões sobre a articulação entre conhecimentos das diferen-
tes disciplinas e áreas, a partir da realidade escolar. A perspectiva de integração curricular posta pelas
DCNEM exige que os professores ampliem suas compreensões sobre a totalidade dos componentes
curriculares, na forma de disciplinas e outras possibilidades de organização do conhecimento escolar,
a partir de quatro dimensões fundamentais: a) compreensão sobre os sujeitos do Ensino Médio con-
siderando suas experiências e suas necessidades; b) escolha de conhecimentos relevantes de modo
a produzir conteúdos contextualizados nas diversas situações onde a educação no Ensino Médio é
produzida; c) planejamento que propicie a explicitação das práticas de docência e que amplie a diver-
sificação das intervenções no sentido da integração nas áreas e entre áreas; d) avaliação que permita
ao estudante compreender suas aprendizagens e ao docente identificá-las para novos planejamentos.
Espera-se que esta etapa, assim como as demais que estamos preparando, seja a oportunidade
para uma real e efetiva integração entre os diversos componentes curriculares, considerando o im-
pacto na melhoria de condições de aprender e desenvolver-se dos estudantes e dos professores nessa
etapa conclusiva da Educação Básica.
Secretaria da Educação Básica
Ministério da Educação

Sumário
Introdução / 6
1. Contextualização e contribuições da área Ciências da Natureza
para a formação do estudante do Ensino Médio / 9
2. Os sujeitos estudantes do Ensino Médio e os direitos à aprendizagem e ao
desenvolvimento humano na área de Ciências da Natureza / 16
3. Trabalho, Cultura, Ciência e Tecnologia na área de Ciências da Natureza / 22
4. Possibilidades de abordagens pedagógico-curriculares na área de Ciências da Natureza / 28
4.1. Ciências da Natureza: dimensões do currículo / 29
4.2. Abordagens pedagógico-curriculares da área de Ciências da
Natureza: possibilidades e perspectivas / 32
4.2.1. A aprendizagem por meio da problematização da realidade: os momentos pedagógicos / 34
4.2.2. A experimentação como caminho pedagógico / 37
Referências 42

6
Formação de Professores do Ensino Médio
Introdução
Vícios de fontes
Carrego meus primórdios num andor.
Minha voz tem um vício de fontes.
Eu queria avançar para o começo.
Chegar ao criançamento das palavras.
Lá onde elas ainda urinam na perna.
Antes mesmo que sejam modeladas pelas mãos. [...]
Manoel de Barros
Caro professor, cara professora do Ensino Médio, na poesia de Manoel de Barros relembramos as
experiências de descoberta do mundo, que se deram nos primeiros anos de nossas vidas. Chegar ao crian-
çamento soa como chegar à origem, uma dimensão, não de algo intocado, adormecido, mas que, ao con-
trário, está em movimento, em transformação, pois a criança está sempre nomeando as coisas por conta
própria, instigando, criando neologismos, investigando o ambiente ao seu redor. Parecem ser alquimistas
natas. Mas por que isso muda quando deixamos de ser crianças? Manter essa curiosidade e o desejo de
compreender o mundo é a busca maior de nossos estudos em Ciências da Natureza.
No entanto, ao longo do processo de escolarização parece que temos transformado o ensino e a
aprendizagem das Ciências da Natureza em algo chato, burocrático, “decoreba”. Especialmente no Ensino
Médio, é comum lermos e ouvirmos críticas ao ensino dos componentes curriculares relacionados às Ciên-
cias da Natureza, Biologia, Física e Química. Na verdade, reflexões que apontam problemas na educação
científica não são momentâneas e tão pouco são situações exclusivas do Brasil. Alguns jovens brasileiros
expressam opiniões negativas a respeito do estudo das Ciências da Natureza. São comuns as reclamações
de que se trata de um ensino de conteúdos difíceis, muito distantes de seus interesses mais imediatos e
que, na opinião de alguns, “não serve para nada”. Para que ocorra efetivamente mudança desse cenário, é
preciso que haja uma ressignificação dos objetivos e sentidos da educação científica no contexto escolar.
Uma das finalidades do Ensino Médio apresentada no inciso IV do artigo 35 da Lei nº 9.394/1996
(BRASIL, 1996), Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB), consiste na compreensão dos
fundamentos científico-tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com a prática, no
ensino de cada disciplina. Considerando os componentes curriculares da área de Ciências da Natureza, te-
mos então, uma forma privilegiada de investigação, envolvimento, experimentação sobre o mundo natural
na sua relação com o trabalho e com a sociedade.
Para tanto, a formação continuada dos professores em conjunto com outros fatores como infraes-
trutura, principalmente por meio de laboratórios, salas de aula equipadas, bibliotecas, salas de tecnologias
educacionais, dentre outros, podem ser importantes medidas de intervenção para a melhoria do ensino de
Ciências da Natureza, a fim de assegurar a permanência com qualidade dos alunos na escola.

7
Ciências da Natureza
A instituição escolar nem sempre consegue acompanhar as transformações da sociedade. Muitas
vezes, parece que pouca coisa mudou com relação à escola de tempos passados, ao mesmo tempo em que
também houve mudanças significativas em relação à organização, ao funcionamento, aos objetivos e aos
meios característicos para a promoção da aprendizagem. É necessária a nossa reflexão, como professores
do Ensino Médio, sobre esse cenário no qual a escola sofre constantes transformações, ao mesmo tempo
em que apresenta resistências a mudanças.
Para tanto, formações profissionais constantes tornaram-se meios de promover o acompanhamento
do fazer pedagógico às mudanças a que a escola tem passado. Da mesma forma, o perfil do estudante de
alguns anos atrás não se assemelha ao perfil do aluno que está nos bancos escolares no dia de hoje. Suas
atitudes, costumes, usos da linguagem, entre outros, demarcam as mudanças a que a escola está sujeita.
Mudanças estas, que deveriam pautar também o currículo e, consequentemente, a prática do professor, as
políticas, enfim, a escola.
As Ciências da Natureza sempre são destacadas como complexas e de difícil assimilação pelos estu-
dantes. É comum ouvir nos conselhos de classe, que as notas mais baixas ou os componentes curriculares
que mais retém/reprovam os alunos são as dessa área do conhecimento. No entanto, os conhecimentos
característicos das Ciências da Natureza estão presentes na sociedade e todos os seres humanos, de uma
maneira ou de outra, acabam por sofrer influência das consequências desses conhecimentos.
Para exemplificar esse fato, podemos nos referir às reclamações e restrições em sala de aula que
diziam respeito ao uso de bonés e/ou fones de ouvidos. Atualmente, o centro dessas observações perpassa
o uso de aparatos tecnológicos como os celulares e seus diversos aplicativos, câmeras digitais, tablets,
entre outros. Por mais desenvolvida que seja a tecnologia presente nesses instrumentos, os jovens acabam
dominando o seu uso rapidamente. Entretanto, grande parte dos indivíduos que utilizam esses aparelhos
desconhecem aspectos do conhecimento científico que possibilitou a sua produção, bem como as questões
sociais, históricas e até filosóficas que permeiam o processo de avanço tecnológico. Temos aí a oportuni-
dade de chamar a atenção do estudante, uma vez que os conhecimentos das Ciências da Natureza estão por
trás de todo esse cenário.
FONTE: SEED/PR (2014). Disponível em http://multimeios.seed.pr.gov.br/resourcespace-seed/pages/view.php?re-
f=23134&search=tirinhas&order_by=relevance&sort=DESC&offset=0&archive=0&k= Acesso em: 28/7/2014.

8
Outra finalidade apontada no inciso III do mesmo artigo da LDB 9.394/96 é o aprimoramento do
educando como pessoa humana, incluindo a formação ética e o desenvolvimento da autonomia inte-
lectual e do pensamento crítico. As Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio – DCNEM
(BRASIL, 2012) enfatizam que é necessário a escola prestar mais atenção e levar em consideração a
diversidade brasileira do jovem estudante do Ensino Médio, para que o objetivo de formação humana
integral seja atingido. Os conhecimentos da área das Ciências da Natureza têm o potencial para promover
a compreensão dos fenômenos da realidade pelo estudante. Os professores de Biologia, Física e Química
podem utilizar-se da curiosidade e criatividade presentes na infância, como visto no poema de Manoel de
Barros, e mobilizar os conhecimentos para interpretar, construir, comunicar-se em diferentes linguagens,
exercitar a criticidade − um posicionamento frente a uma hipótese/situação.
Pretende-se, neste Caderno, fomentar a reflexão acerca da responsabilidade dessa área do conheci-
mento em promover a percepção e compreensão dos fenômenos naturais, utilizando-se dos conhecimentos
oriundos da Biologia, da Física e da Química. Nesse sentido, consideramos pertinente uma abordagem
pautada na contextualização de seus conceitos com a realidade social, considerando o conhecimento cien-
tífico produzido historicamente para que contribua com a formação integral do aluno.
O Caderno está organizado em quatro unidades. Na unidade 1 é realizada uma caracterização da
área Ciências da Natureza e são destacadas as suas contribuições para a formação humana integral do es-
tudante do Ensino Médio. Na unidade 2, o foco está na relação entre os conhecimentos da área e o sujeito
do Ensino Médio na perspectiva dos direitos à aprendizagem e ao desenvolvimento humano. A unidade 3
apresenta reflexões sobre as interações entre trabalho, ciência, tecnologia e cultura na área das Ciências da
Natureza conforme proposição das DCNEM e a unidade 4 traz possibilidades de abordagens pedagógico-
curriculares na área.
Acreditamos que a discussão com os demais colegas da escola em torno da proposta constante
nestes Cadernos, contribuirá para a reflexão sobre as formas como o conhecimento científico tem sido
trabalhado na escola e as suas implicações com relação à formação de sujeitos científica e tecnologica-
mente capazes de compreender esse conhecimento, suas relações com a realidade e tomada de decisões
acerca do uso da ciência e da tecnologia na sociedade atual. Esperamos que as reflexões e atividades aqui
propostas não fiquem restritas ao momento da formação, mas tenham implicações ao longo de sua jornada
de trabalho e, principalmente, em sua sala de aula.
Desejamos um bom trabalho a todos e a todas!

9
1. Contextualização e contribuições da área Ciências da Natureza
para a formação do estudante do Ensino Médio
Caro Professor, cara Professora, o estudante do Ensino Médio tem o direito de ser inserido no mun-
do formal dos conhecimentos produzidos histórica e culturalmente de modo a construir significados sobre
eles, como reconhecem as DCNEM. Queremos refletir com vocês sobre como os componentes curricula-
res Biologia, Física e Química, organizados na área Ciências da Natureza, podem contribuir com a meta
de possibilitar a formação integral do estudante.
Na primeira etapa do curso, especialmente no Caderno IV (BRASIL, 2013c), vocês tiveram a opor-
tunidade de discutir a concepção do que caracteriza uma área de conhecimento, discutindo pressupostos
educativos e pedagógicos da integração curricular e a importância de se obter uma visão ampliada da
realidade por meio da integração das especialidades de cada campo de conhecimento.
Na área das Ciências da Natureza, o currículo tem sido organizado historicamente de forma a prio-
rizar processos de ensino e aprendizagem conteudistas, em que os conceitos de Biologia, Física e Química
não dialogam entre si. Por exemplo, em Química se cristalizou um modelo no qual no primeiro ano se
ensina a Química Geral e a Química Inorgânica, no segundo ano, a Físico-Química e só no terceiro ano, a
Química Orgânica. Deste modo, quando se fala em equilíbrio químico (no segundo ano ou no início do ter-
ceiro), geralmente não se utilizam as reações de compostos de carbono. Quando se fala no calor envolvido
nas reações químicas (Termoquímica) não se volta ao conceito de ligação química para explicar que este
calor, liberado ou absorvido, é o produto do saldo energético envolvido na quebra e formação de ligações
químicas. E o conceito de energia de ligação é, geralmente, citado apenas como mais um algoritmo para
que o estudante calcule a variação do calor liberado ou absorvido pelo sistema em uma reação.
A mesma fragmentação pode ser observada na organização dos outros componentes curriculares
da área. Por exemplo, no modelo predominante em Biologia, Evolução e Ecologia ficam para o final do
terceiro ano do Ensino Médio, quando poderiam perpassar e integrar todos os conhecimentos de Biologia
por constituírem paradigmas centrais para a compreensão desse componente. Não se trata aqui de negar a
existência de divisões dentro de cada uma das ciências citadas, mas de verificar as consequências de uma
organização curricular que parte desta divisão e não possibilita a ampliação do aprendizado dos estudantes
para além dela.
Além da fragmentação no interior do componente curricular há ainda a falta de interação entre os
componentes da área, que fica clara quando a linguagem molecular desenvolvida na Química não é utili-
zada na Biologia, por exemplo. Ao trabalhar com a hidrólise do ATP (adenosina-trifosfato, molécula com
importante papel no metabolismo celular) na Biologia, parte dos professores a conceitua como a simples
quebra de uma ligação química que “gera calor”. Não é comum mencionar que, numa reação de hidrólise,
a água toma parte como reagente e que a quebra de ligações químicas exige, na verdade, o fornecimento de
energia para o sistema, embora a reação de hidrólise seja exotérmica. Ou seja, professores de Química não
se “comunicam” com os de Física ou os de Biologia e vice-versa, para abordarem de maneira integrada
conceitos comuns.

10
É o caso também do conceito de energia. Em geral, estuda-se
Eletroquímica em Química no segundo ano do Ensino Médio, e so-
mente no terceiro ano são tratados os fundamentos do eletromagne-
tismo em Física, quando os dois assuntos poderiam ser abordados em
conjunto em um mesmo momento. Tais exemplos são citados aqui
para ilustrar como, sem percebermos, podemos apresentar ideias e
conceitos em contextos totalmente desconectados, sem ajudar os es-
tudantes a fazerem importantes ligações que poderiam contribuir para
que eles compreendessem, de forma mais ampla e profunda, esses co-
nhecimentos. Com isso, acabamos dificultando os processos de ensino
e aprendizagem das Ciências da Natureza e, princípios gerais como,
por exemplo, a conservação de massa e energia, que são fundamen-
tais para os três componentes, não são compreendidos em sua uni-
versalidade. Como consequência, não é desenvolvida a construção de
uma visão mais completa e integrada do pensar científico e da forma
de conhecer cientificamente a natureza, objeto comum de estudo dos
componentes em questão.
Esta fragmentação dentro e entre as disciplinas dá uma ideia,
para os estudantes e para nós professores, de que as pequenas frações
de conhecimento e os diferentes conceitos nelas envolvidos se encer-
ram em si mesmos. Então, somos levados a acreditar que para ensinar
ciências devemos focar mais em formas de classificação de processos
ou objetos (funções químicas, classes de compostos, tipos de reações,
características típicas de espécies biológicas, etapas de divisão celular,
definições de conceitos, por exemplo) ou fazer inúmeros exercícios
matemáticos (tão comum na Física e também na Química) para deco-
rar a forma (algoritmo) de resolver “problemas” que basicamente só
servirão para obter notas em exames (provas ou vestibulares).
Ao não atribuir sentido aos conhecimentos físicos, químicos e
biológicos, o estudante vai deixando de se interessar por essa área
do conhecimento e passa a manifestar insatisfação, dificuldades e até
medo desses componentes curriculares. No entanto, as possíveis rela-
ções entre ciência e cotidiano são ricas e necessárias do ponto de vista
da participação ativa na sociedade, sobretudo ao contribuir na tomada
de decisão e processos de escolha que terão impacto na sua vida e de
sua comunidade, por um lado, e ao ter acesso a uma forma de encanta-
mento pelo mundo, ampliando sua visão sobre a realidade.
Nessa perspectiva, compreender o que une a Biologia, a Física
e a Química, vai para além dos seus objetos de estudo – vida, matéria
Você já deve ter ouvido
dos seus alunos “Mas,
professor, pra que temos
que aprender isso?” Essa
pergunta revela uma visão
de que todo o conheci-
mento sempre deve servir
a alguma coisa, uma visão
utilitarista do conheci-
mento. Defendemos aqui
que o conhecimento, além
da função de auxiliar na
resolução de problemas
cotidianos, tem também
uma função estética, ou
seja, a de contribuir para
ampliar nossa leitura de
mundo e de enxergá-lo
de uma maneira diferente,
vendo beleza na maneira
como o ser humano cria
explicações sobre o mun-
do natural e como essas
explicações se modificam
ao longo da história. Po-
demos, por exemplo, nos
encantar com a explicação
científica sobre a forma-
ção de cristais ou sobre
a possível existência de
seres tão diferentes dos
atuais.

11
e transformação – conforme discutido no Caderno IV da etapa I desta formação (BRASIL, 2013c, p. 12).
Dos processos históricos de investigação envolvidos na produção de conhecimento desses componentes,
derivam princípios que podem orientar as escolhas curriculares para contemplar a formação humana in-
tegral do estudante.
Compreender que as Ciências da Natureza são constituídas por atividades sociais e culturais produ-
zidas no diálogo com inúmeros outros conhecimentos é um primeiro princípio. É preciso superar a visão,
ainda tão comum, de cientistas solitários (em geral, homens brancos) que desenvolvem teorias complexas
sobre o mundo natural a partir somente de seu talento nato. A superação dessa visão, e outros fatores liga-
dos a uma concepção de ciência como atividade autônoma e neutra, constituem elementos que começaram
a ser questionados há pouco mais de quatro décadas, no âmbito de um movimento que ficou conhecido
como movimento CTS. Veremos com maior profundidade estas questões na unidade 3 deste Caderno.
A atividade científica, qualquer que seja ela, é realizada em grupos de pesquisa que interagem entre
si e colaboram para o desenvolvimento de um tema de investigação. A escolha desses temas não necessa-
riamente está relacionada com uma simples curiosidade sobre o funcionamento do mundo, mas envolve
também pressões sociais, políticas e econômicas. Um exemplo de como se dão essas pressões está nas en-
comendas de pesquisas por empresas diversas. Em geral, tais pesquisas mostram resultados que atenuam
aspectos nocivos do produto ou serviço comercializado e valorizam características com valor de mercado.
Outra situação ligada a tais pressões, relaciona-se à falta de investimentos para a pesquisa sobre doenças
tropicais que afetam principalmente países em desenvolvimento. Por outro lado, há grupos de pesquisa
interessados em contribuir com o desenvolvimento socioeconômico de uma população, assim como com
a preservação ambiental.
As abordagens pedagógico-curriculares dependem dos objetivos pedagógicos estabelecidos pelo
professor. No entanto, também podem contribuir para corroborar com uma visão das Ciências da Natureza
neutra, objetiva, com verdades absolutas e imutáveis ou para romper com essa visão e ampliar a com-
preensão do papel dessa área de conhecimento na sociedade e de seus modos de funcionamento.
Uma aula expositiva, por exemplo, pode ser utilizada como modalidade didática ideal para o pro-
fessor introduzir e apresentar um tema ou para a realização de necessárias sínteses do que foi estudado
(KRASILCHIK, 2004). Porém, quando o professor baseia o seu curso excessivamente nessa abordagem,
focando em sua autoridade ou na do texto didático, reforça-se a transmissão de conceitos como verdades
acabadas e descobertas definitivas sobre o mundo natural e uma visão das Ciências da Natureza como
neutra e objetiva. Afinal, se o professor ou o texto didático afirmam que fotossíntese é a maneira pela qual
os vegetais obtêm matéria orgânica para a sua sobrevivência, quem é o aluno para discordar? No entanto,
pesquisas demonstram que é muito difícil para os estudantes abandonarem suas concepções prévias e as
Veja um exemplo disso na entrevista “A malária já não é uma doença negli-
genciada”, disponível em http://agencia.fapesp.br/19241.

12
substituírem pelo conhecimento científico, e também questionam se
este seria o objetivo da educação em Ciências da Natureza.
Nesse sentido, ambientes de aprendizagem que possibilitem o
trabalho em grupo, em que as interações em sala de aula favoreçam a
negociação de significados e a valorização das ideias dos estudantes,
são propícios para a construção de uma concepção social de produção
de conhecimento científico. É no trabalho em grupo que os estudantes
podem ser, de fato, envolvidos em investigações autênticas, ou seja,
situações em que propõem problemas ou buscam resolver problemas
propostos pelo professor ou pelo material didático. Nesse processo,
terão que coletar dados, relacionar, comparar e avaliar variáveis, ela-
borar explicações e soluções para as questões, operações imprescindí-
veis para a construção autônoma do conhecimento.
Por exemplo, ao invés de receber do professor a informação
de que os vegetais precisam da luz para o seu desenvolvimento e
depois fazer o experimento do crescimento de feijões em ambientes
iluminados e não iluminados, os estudantes poderiam conduzir uma
investigação para determinar a influência da luz no desenvolvimen-
to de sementes de feijão, elaborando um desenho experimental que
atendesse aos objetivos propostos, coletando dados, escolhendo a me-
lhor forma de apresentar esses dados, elaborando explicações a partir
dos conhecimentos da Física, da Química e da Biologia para os dados
encontrados e propondo novas perguntas de pesquisa. Com isso, os
estudantes teriam a oportunidade de mobilizar saberes e vivências das
Ciências da Natureza para construir conhecimentos relevantes para a
área e para sua formação. No caso de questões sociocientíficas, seria
possível também o diálogo com outras áreas de conhecimento e com
outras práticas culturais, ampliando e ressignificando seus repertórios
e leitura de mundo.
Ao ter acesso a essas vivências, podem ser privilegiadas con-
cepções das Ciências da Natureza como um processo criativo e ima-
ginativo, no sentido de ser possível constatar que não há um único
método para se responder às questões, nem uma sequência fixa de
etapas que o estudante deve passar para realizar uma investigação.
Se por um lado, os estudantes precisam ser criativos ao elaborarem
desenhos experimentais que respondam satisfatoriamente às questões
de pesquisa, por outro lado, esse processo também valoriza os conhe-
cimentos prévios ou estruturas teóricas como orientadoras para ava-
liar ou tomar decisões sobre quais dados coletar, que perguntas fazer,
Para um aprofundamento
sobre essa discussão, leia
o artigo Construtivismo,
mudança conceitual e
ensino de ciências: para
onde vamos? Acesse:
<http://www.if.ufrgs.br/ien-
ci/artigos/Artigo_ID8/v1_
n1_a2.pdf>
As questões sociocientí-
ficas “abrangem contro-
vérsias sobre assuntos
sociais que estão relacio-
nados com conhecimentos
científicos da atualidade e
que, portanto, em termos
gerais, são abordados nos
meios de comunicação de
massa (rádio, TV, jornal e
internet). Questões como
a clonagem, os transgê-
nicos, o uso de biocom-
bustíveis, a fertilização in
vitro, os efeitos adversos
da utilização da telecomu-
nicação, a manipulação do
genoma de seres vivos, o
uso de produtos químicos,
entre outras, envolvem
consideráveis implicações
científicas, tecnológicas,
políticas e ambientais que
podem ser trabalhadas
em aulas de ciências com
o intuito de favorecer a
participação ativa dos es-
tudantes em discussões
escolares que enriqueçam
seu crescimento pessoal
e social”. (PÉREZ; CAR-
VALHO, 2012, p. 3)

13
quais evidências utilizar, como avaliá-las para formular explicações e
responder perguntas, criando novos questionamentos.
Fazer perguntas, elaborar maneiras de coletar dados empíricos,
coletar e registrar dados, decidir quais evidências são relevantes para
responder às questões, elaborar explicações, comunicar os resultados
são atividades que, por um lado, permitem que o estudante opere sobre
a realidade e sobre o conhecimento, ao mesmo tempo em que possi-
bilita o aprendizado sobre as Ciências da Natureza, superando a tradi-
cional visão de que ensinar e aprender Ciências é ensinar e aprender
conceitos descontextualizados. Nessa perspectiva, educar em ciências
e sobre ciências são vistos como processos conectados, caracterizando
o que se conhece na área por Alfabetização Científica.
Uma educação em Ciências da Natureza, que almeja a Alfabe-
tização Científica, busca explicitar as contribuições dessa área para
que o estudante amplie sua leitura de mundo e participe, de maneira
engajada, nos embates da sociedade que envolvam aspectos científi-
co-tecnológicos, tanto no seu âmbito técnico como nas relações deste
com os âmbitos éticos, econômicos e ambientais.
Para isso, é direito do estudante do Ensino Médio que as di-
versas dimensões do conhecimento científico sejam contempladas na
elaboração de propostas curriculares: a dimensão conceitual associada
à dimensão investigativa em diálogo com outras formas de conheci-
mentos. O exercício desse direito acontece em um ambiente em que
a linguagem toma um papel central. Se, por um lado, a significação
e o aprendizado acontecem por meio das interações que ocorrem em
sala de aula, por outro lado, apreender a linguagem do outro permite
conhecê-lo. Para conhecer as Ciências da Natureza e se posicionar
perante o trabalho realizado pelos cientistas e com os impactos dos
resultados de suas pesquisas na sociedade, é preciso ter acesso aos va-
lores, linguagens, símbolos, artefatos no fluxo da ação social na qual
ganham significado. Aprender Ciências da Natureza na escola não é o
mesmo que aprender a falar ciência, a se comportar como um cientista
ou fazer ciência, mas é compartilhar e negociar o mundo conceitual e
linguístico no qual os cientistas atuam, de modo a poder dialogar com
eles e a se posicionar perante eles.
Uma situação fictícia, mas bem provável, ilustra um dos aspec-
tos desse falar Ciência. Quando um aluno pergunta “por que os cien-
tistas inventam tantos nomes difíceis que não servirão pra nada na
minha vida?”, referindo-se à nomenclatura científica, ele está ofere-
Para se aprofundar no
conceito de Alfabetização
Científica, leia: SASSE-
RON, L. H.; CARVALHO,
A. M. P. de. Alfabetização
científica: uma revisão bi-
bliográfica. Investigações
em Ensino de Ciências,
16(1), p. 59-77, 2011. Dis-
ponível em: <http://www.
if.ufrgs.br/ienci/artigos/Ar-
tigo_ID254/v16_n1_a2011.
pdf> Acesso em: 13/8/14.
http://www.if.ufrgs.br/ienci/
artigos/Artigo_ID254/v16_
n1_a2011.pdf
CACHAPUZ, GIL-PE-
REZ et al. A necessária
renovação do ensino das
ciências. São Paulo: Cor-
tez Editora, 2005.

14
cendo uma ótima oportunidade ao professor de discutir o papel da linguagem na Ciência. Nesta ocasião, o
professor poderia criar situações para problematizar a relevância da troca de informações científicas sobre
determinado ser vivo ou processo entre pesquisadores de locais diferentes. Essa situação tem o potencial
para promover uma reflexão sobre a importância da padronização de termos e conceitos dentro de deter-
minada comunidade científica para que as ideias sejam compreendidas e debatidas pelos demais pesquisa-
dores. Caso não haja o compartilhamento de significados, a comunicação e a legitimação do conhecimento
estariam impedidas. Além disso, essa comunicação é fundamental para o indivíduo se posicionar perante
assuntos científicos de interesse social.
Linguagem aqui é compreendida de maneira bastante ampla, não entendida somente como fala ou
escrita, mas como ferramenta simbólica constitutiva do pensamento e do raciocínio, que pode ser utilizada
como tecnologia para a produção de sentido na descrição e explicação dos eventos do mundo natural.
Ao realizar uma coleta de dados sobre o crescimento de uma planta, por exemplo, o estudante regis-
tra sua altura em centímetros em uma tabela. O registro de dados em uma tabela não é uma tarefa trivial,
requer aprendizagem e significação. Os dados dessa tabela podem ser transformados em um gráfico, se o
objetivo da investigação for compreender o crescimento do vegetal ao longo do tempo. Novamente, esse
processo de transformação não é óbvio e é necessário criar estratégias em sala de aula para que o estudante
exerça o seu direito à significação social de formas de linguagem típicas da área de Ciências da Natureza.
Assim, os estudantes das Ciências da Natureza utilizam diferentes linguagens para construir a for-
mulação de novos conhecimentos, para acessar e compreender ideias estabelecidas na ciência. Tudo isso
envolve as habilidades de interpretar, construir e refutar argumentos que associam evidências e dados
empíricos às explicações e teorias.
Nesse sentido, vivenciar situações argumentativas, em que os estudantes tenham a possibilidade de
participar de atividades dialógicas em que estabeleçam relações entre evidências e explicações, determi-
nem critérios para análise e avaliação de teorias e explicações, considerem explicações alternativas, é uma
forma de valorizar o desenvolvimento do pensamento individual e também o caráter social da construção
do conhecimento científico escolar.
O desenvolvimento da autonomia intelectual do estudante por meio da participação em investiga-
ções autênticas é um princípio norteador da abordagem do ensino das Ciências da Natureza que pretende
a Alfabetização Científica, e que tem como meta criar ambientes de aprendizagem para que os estudantes
Para reflexões e dicas sobre sequências didáticas investigativas e investi-
gações autênticas, leia: CARVALHO, A. M. P. de (org.). Ensino e Ciên-
cias por Investigação: condições para implementação em sala de aula. São
Paulo: Cengage Learning, 2013.
Outros dois exemplos de propostas de sequências didáticas interdisciplinares
na área de Ciências da Natureza estão em: Investigando princípios de de-
sign de uma sequência didática para o ensino sobre metabolismo energé-
tico, disponível em http://www.nutes.ufrj.br/abrapec/viiienpec/resumos/R1267-1.
pdf e O aquecimento global como conteúdo norteador para ensinar sobre
visão sistêmica do planeta Terra no ensino médio, disponível em http://
www.nutes.ufrj.br/abrapec/ixenpec/atas/resumos/R0233-1.pdf.

15
do Ensino Médio vivenciem os direitos à aprendizagem e ao desenvolvimento humano. Em investigações
autênticas, os estudantes têm a oportunidade de elaborar questões de interesse, desenhar o procedimento
experimental, coletar e registrar os dados, analisar os dados, elaborar explicações com base nos dados e
no conhecimento teórico ou prévio. Se essas situações ocorrerem de preferência em grupos, as interações
sociais contribuirão com a negociação e o compartilhamento de significados, com a construção de uma
concepção social das Ciências da Natureza e com o exercício de diversas formas e usos de linguagem e
argumentação.
REFLEXÃO E AÇÃO
Caro professor, cara professora, a seguir propomos duas atividades para a atividade de reflexão e
ação. 1. Abaixo, está o link para uma questão da prova de Ciências da Natureza do exame PISA. São três
questões sobre O COMPORTAMENTO DO ESGANA-GATA, da página 63 a 68 de http://download.inep.
gov.br/download/internacional/pisa/Itens_liberados_Ciencias.pdfhttp://download.inep.gov.br/download/internacio-
nal/pisa/Itens_liberados_Ciencias.pdf
Analise a questão e discuta com o seu grupo:
a) Quais são os conhecimentos que essa questão tem como objetivo avaliar?
b) Discuta com seu grupo a importância de o estudante do Ensino Médio ser avaliado em relação a
esses conhecimentos, de acordo com o que foi discutido na questão a.
c) Como o ensino das Ciências da Natureza, no seu contexto de trabalho, pode contribuir para o
desenvolvimento desses conhecimentos?
2. É comum associarmos investigação com experimentação nas salas de aula de Ciências da
Natureza. No entanto, a experimentação no ensino de Ciências da Natureza, de maneira geral, é aplicada
para se demonstrar algum conceito e, muitas vezes, tem somente como objetivo motivar mais o aluno
para o tema. Ao contrário dessa concepção, tentamos mostrar nesta unidade que a investigação no ensino
das Ciências da Natureza constitui-se por princípios orientadores da prática pedagógica. Esses princípios
não necessariamente se concretizam por meio de atividades experimentais. Podem ser realizados também
com a mediação de textos didáticos, textos de divulgação científica, exercícios, vídeos, atividades com
características diversas. Cabe salientar que uma atividade experimental em que é solicitado ao aluno se-
guir um protocolo e as questões apenas confirmam o conceito estudado nas aulas teóricas precedentes,
não contribui nem para o aprendizado nem para a construção de uma visão de Ciências da Natureza como
discutido aqui.
Nos documentos abaixo, há três atividades experimentais sobre um mesmo tema. Aparentemente,
as atividades se referem a temas de Biologia e os professores de Física e Química podem não se senti-
rem confortáveis em analisá-las. No entanto, as atividades pretendem criar possibilidades de o estudante
vivenciar o pensamento e a argumentação científicos. Ao ser possível compará-las, enriquecemos esta
reflexão. Por essa razão, convidamos a todos os professores a realizá-la, de preferência em grupos inter-
disciplinares.

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I. Metabolismo das plantas. Orientações para o aluno. Acesse:
http://www.cdcc.usp.br/exper/fundamental/roteiros/me51.pdf
II. Ecologia na restinga: uma sequência didática argumentativa.
Atividade 2: Como ocorre o transporte de água no corpo das plantas.
Acesse:
http://labtrop.ib.usp.br/doku.php?id=projetos:restinga:restsul:divul-
ga:apostila:at2
2. Os sujeitos estudantes do Ensino Médio e os
direitos à aprendizagem e ao desenvolvimento
humano na área de Ciências da Natureza
Caro professor, cara professora, tendo em vista as contribuições
que os conhecimentos da área de Ciências da Natureza, apontadas na
unidade anterior, representam para a formação humana integral do
estudante do Ensino Médio, cabe-nos nesta unidade refletir um pou-
co mais sobre esses sujeitos e sua relação com os conhecimentos da
área, na perspectiva dos direitos à aprendizagem e ao desenvolvimen-
to humano. Já discutimos os sujeitos do Ensino Médio no segundo
Caderno (BRASIL, 2013a) da primeira etapa dessa formação, e parece
adequado retomarmos alguns elementos desta discussão mais geral
antes de focarmos nas especificidades pertinentes aos componentes
curriculares desta área de conhecimento. Conhecer os interesses e as
necessidades dos jovens estudantes torna-se fundamental para a orga-
nização de um trabalho pedagógico que vai ao encontro da perspectiva
das DCNEM, uma vez que estes jovens passam a ser posicionados
como sujeitos centrais no processo educativo e, portanto, portadores
de direitos.
Mas o que significa o aluno ser o sujeito central no processo
educativo? Para tentarmos compreender este aspecto, precisamos pen-
sar um pouco sobre algumas concepções de práticas pedagógicas pre-
sentes na escola. Dentro de uma perspectiva tradicional de educação,
que vem permeando a maioria das instituições escolares, o professor
ocupa o centro do processo de ensino, uma vez que é o responsável
por selecionar os conteúdos a serem transmitidos, planejar o trabalho
pedagógico tendo em vista a transmissão de conteúdos acumulados
pela humanidade. Aos estudantes, que ocupam uma posição secundá-
O artigo Ensino Médio
está distante da vida dos
jovens aborda alguns as-
pectos interessantes para
uma discussão sobre estas
questões. Acesse: <www.
emdialogo.uff.br/content/en-
sino-medio-esta-distante-da-
vida-dos-jovens>
Nessa perspectiva, costu-
ma-se valorizar “o traba-
lho individual, a atenção,
a concentração, o esforço
e a disciplina, como ga-
rantias para a apreensão do
conhecimento. As trocas
de informações, os ques-
tionamentos, as dúvidas
e a comunicação entre os
alunos, enfim a interação
entre pares, são interpre-
tadas como falta de res-
peito, dispersão, bagunça,
indisciplina e ‘conversas
paralelas’. Dá-se, portan-
to, privilégio à interação
adulto-criança”. (REGO,
2012, p. 89-90)

17
ria e passiva, cabe executar prescrições inerentes ao processo escolar.
É muito comum os alunos serem punidos pelo professor por não se
adequarem aos padrões presentes nessa concepção; dentro dessa vi-
são, o estudante ideal é aquele que não conversa, que demonstra inte-
resse e faz tudo o que o professor ordena.
Na perspectiva deste paradigma educacional, o professor é o
detentor do saber. A ele cabe montar um planejamento de conteúdos,
definidos a partir de referenciais pessoais constituídos ao longo de sua
experiência como docente, e transmiti-los aos estudantes, averiguan-
do posteriormente se houve aprendizagem, a partir de uma avaliação.
Entre as estratégias mais comuns para tentar garantir a aprendizagem
estão as famosas listas de exercícios de fixação, em que os alunos re-
petem protocolos a partir de roteiros apresentados pelo professor em
uma aula expositiva, por exemplo. De acordo com Rego (2012), esse
paradigma permite que a simples memorização de um conjunto de
conteúdos desarticulados seja confundida com aprendizagem. A falta
de relação dos conteúdos com o cotidiano do aluno e sua realidade
social é um dos fatores que favorece a memorização mecânica de con-
ceitos, que acaba por servir apenas para que o estudante execute uma
avaliação de maneira satisfatória, de modo que não seja penalizado
com notas baixas.
Precisamos concordar que esta concepção de ensino e aprendi-
zagem é predominante no contexto educacional atual. Muitos podem
estar pensando: o que há de errado com essa concepção? Eu passei
por tal tipo de educação, meus professores agiam assim, eu atuo dessa
forma, por que preciso mudar agora? Perante tais questões colocamos
a seguinte pergunta: será que esse modelo é o mais adequado para os
jovens da atualidade? Não é preciso ir longe para verificarmos que o
modelo educacional vigente não é apropriado se olharmos, por exem-
plo, os resultados preocupantes obtidos nas avaliações em larga esca-
la, como vimos no sexto Caderno (BRASIL, 2013d) da primeira etapa
desta formação. Torna-se necessário, portanto, que reflitamos sobre
como podemos agir no sentido de promover uma renovação no ensino,
reconhecendo as limitações do paradigma educacional vigente.
Nesse sentido, as DCNEM partem de uma concepção em que
se muda o foco do processo educativo, colocando o estudante como
sujeito central neste processo, como já foi apontado na nossa primeira
etapa de estudos, no segundo Caderno (BRASIL, 2013a). Esta nova
forma de organização requer uma “reinvenção” da escola, no senti-
O texto Aprendizagem:
as questões de sempre, a
pesquisa e a docência dis-
cute alguns aspectos sobre
aprendizagem em ciências
tendo em vista sua estreita
relação com a psicologia
e com a pesquisa em En-
sino de Ciências. Acesse:
<http://www.cienciaemtela.
nutes.ufrj.br/artigos/Colin-
vaux_2008_1.pdf>

18
do de promover mudanças que possam contribuir para garantir uma
formação humana integral aos nossos jovens. Significa que precisa-
mos repensar nossas práticas, a fim de promover um trabalho que, de
fato, proporcione aos estudantes acesso aos conhecimentos, saberes,
vivências e experiências escolares de cada componente curricular de
maneira integrada, garantindo assim o direito à aprendizagem e ao
desenvolvimento humano inerente a cada sujeito.
Vamos agora refletir um pouco sobre como os direitos à apren-
dizagem e ao desenvolvimento humano se configuram no âmbito da
área de Ciências da Natureza. A reflexão que aqui propomos busca
trazer alguns subsídios para que possamos pensar em práticas que pro-
movam a integração entre os conhecimentos da Biologia, da Física e
da Química, de modo que sejam superadas práticas que perpetuam a
fragmentação do conhecimento. Há quem acredite que existe a inten-
ção de se extinguir disciplinas, a fim de se implantar uma organização
curricular única para as Ciências da Natureza. Não é esse o objetivo,
até porque as DCNEM garantem que nenhuma disciplina deixará de
existir. O que precisamos ter em mente é que há uma necessidade
urgente de trabalharmos de maneira integrada, atribuindo significa-
dos aos conhecimentos científicos escolares. Não podemos negar que
grande parte das relações entre os conhecimentos pertinentes a esses
componentes curriculares são ignoradas no atual modelo curricular. É
comum encontrarmos escolas em que professores de Física não dialo-
gam com professores de Química e Biologia, por exemplo, buscando
uma prática que integre os conhecimentos destes componentes.
De acordo com as DCNEM, o currículo do Ensino Médio deve
ser organizado de tal forma que se garanta a educação tecnológica
básica, a compreensão do significado da ciência, das letras, das artes,
do processo histórico de transformação da sociedade e da cultura, bem
como o domínio da Língua Portuguesa como instrumento de comuni-
cação, acesso ao conhecimento e exercício da cidadania. Entendendo
tais fatores como elementos essenciais para a formação humana inte-
gral dos estudantes, podemos inferir que a proposição acima caracte-
riza, de maneira geral, um conjunto de direitos à aprendizagem e ao
desenvolvimento humano que devem ser garantidos aos estudantes do
Ensino Médio.
Para garantir tais direitos, o documento aponta que a organiza-
ção curricular das unidades escolares, no que diz respeito à seleção de
conhecimentos, metodologias, formas de avaliação, entre outros, deve
Segundo as DCNEM, a
organização por áreas de
conhecimento não dilui
nem exclui componentes
curriculares com especifi-
cidades e saberes próprios
construídos e sistematiza-
dos, mas implica no for-
talecimento das relações
entre eles e a sua contextu-
alização para apreensão e
intervenção na realidade,
requerendo planejamento
e execução conjugados e
cooperados dos seus pro-
fessores. (BRASIL, 2012,
p. 3)

19
ter presente as dimensões do trabalho, da ciência, da tecnologia e da cultura como eixo integrador entre
os conhecimentos, o trabalho como princípio educativo, a pesquisa como princípio pedagógico, os direitos
humanos como princípio norteador e a sustentabilidade socioambiental como meta universal. (BRASIL,
2012, p. 4-5)
Trabalhar numa perspectiva que leve em conta estas dimensões, de acordo com o documento, envol-
ve reconhecer o papel da integração dos conhecimentos dentro de cada área, de modo que cada componente
curricular proporcione a apropriação de conceitos e categorias básicas de maneira integrada e significativa,
e não o simples acúmulo de informações e conhecimentos desarticulados e fragmentados. Nesse sentido, a
contextualização e a interdisciplinaridade constituem elementos fundamentais para se propiciar a articula-
ção entre os saberes dos diferentes campos do conhecimento, assegurando a transversalidade do conheci-
mento de diferentes áreas e componentes curriculares. (BRASIL, 2012)
Nos parágrafos anteriores, comentamos de forma breve o que entendemos como elementos relevan-
tes, apontados pelas DCNEM, para uma organização escolar que leve em conta os direitos à aprendizagem
e ao desenvolvimento humano que, uma vez assegurados, podem vir a garantir a formação humana integral
do estudante do Ensino Médio. Você pode estar pensando que não se trata de um discurso novo, que tais
coisas já estão em discussão há muito tempo. Contudo, a escola está longe de ter incorporado tais aspectos
na prática docente da maioria dos professores. Talvez porque nunca nos foi proporcionado um momento de
reflexão conjunta tal como o proposto no âmbito desta formação. Devemos então aproveitar este momento
para pensarmos em como podemos agir no sentido de mudar de fato nossa prática em busca da tão almejada
melhoria da qualidade da educação da escola pública. Certamente, tal melhoria não depende somente da
formação de professores, mas de um conjunto de questões que interferem no trabalho pedagógico. Contudo,
este momento de reflexão pode nos ajudar a repensar algumas práticas, de modo que possamos contribuir
de maneira mais efetiva para um possível avanço nesse âmbito.
Tendo em vista os direitos à aprendizagem e ao desenvolvimento humano que devem ser garanti-
dos aos estudantes, como os professores de cada componente curricular da área das Ciências da Natureza
podem se organizar para uma abordagem integradora dos conhecimentos? E mais: como esta área pode
“conversar” com as demais no sentido de proporcionar ao aluno uma visão integrada do todo? De acordo
com Krasilchik e Marandino (2007, p. 51), “a integração do Ensino de Ciências com outros elementos do
currículo, além de levar à análise de suas implicações sociais, dá significado aos conceitos apresentados,
aos valores discutidos, e às habilidades necessárias para um trabalho rigoroso e produtivo”.
Uma das possibilidades que podemos apontar envolve um planejamento pedagógico que leve em
conta a problematização de questões ou temáticas presentes no contexto social dos estudantes, de modo
que o conhecimento científico traga subsídios para o debate acerca de possíveis soluções para o problema
abordado. Há um momento reservado, na quarta unidade deste Caderno, para uma discussão mais ampla
sobre as metodologias e abordagens que podem ser adotadas pelos professores, mas podemos fazer um
exercício de pensarmos como os conhecimentos da nossa área podem ser organizados sob essa perspectiva.
Tomando o eixo integrador apontado pelas DCNEM – trabalho, ciência, tecnologia e cultura – as
temáticas que podem ser propostas para integrar os conhecimentos de cada componente curricular podem
envolver, por exemplo, a questão da mobilidade nos centros urbanos, a nutrição e a segurança alimentar, o
consumo e a sustentabilidade socioambiental, as tecnologias de informação e comunicação, a prevenção e
o tratamento de doenças, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação do meio ambiente, a produ-

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ção e o consumo de energia, o uso do solo e questões habitacionais, a influência do homem sobre o clima (e
vice-versa), o respeito à diversidade étnica, sexualidade e gênero, entre outros temas articuladores que po-
dem ser relevantes aos estudantes, em função das especificidades do contexto social de suas comunidades.
A organização do trabalho por temáticas, podendo ainda levar em conta as controvérsias presentes
em questões sociocientíficas, pode mostrar aos alunos a relevância dos conhecimentos científicos e sua per-
tinência para uma compreensão ampliada dos problemas vivenciados pela sociedade. Tal prática favorece
a formação crítica dos estudantes, oferecendo a possibilidade dos sujeitos desenvolverem uma postura de
cidadãos agentes de transformação, que terão condições de tomar decisões conscientes em processos que
envolvem a participação da população. Assim, parafraseando Chassot (2011), a “transmissão” dos conhe-
cimentos da Biologia, da Química e da Física precisa ser “encharcada na realidade”, dentro de uma “con-
cepção que destaque o seu papel social, mediante uma contextualização social, política, filosófica, histórica
econômica e (também) religiosa”. (CHASSOT, 2011, p. 75)
Entretanto, é preciso favorecer práticas que envolvam a participação ativa dos estudantes como su-
jeitos protagonistas no processo educativo. Nesse sentido, apontamos a pesquisa, trazida pelas DCNEM
como princípio pedagógico, como um possível fio condutor para o planejamento docente, na medida em
que possibilita que a investigação e a busca por respostas favoreçam a construção e a reconstrução dos co-
nhecimentos científicos, de maneira significativa. A organização de seminários, debates, exposições, aulas
de campo, visitas, entre outras atividades, pode constituir uma excelente maneira de exercitar esse protago-
nismo, permitindo ao docente inúmeras possibilidades de ação em prol de uma educação mais dinâmica e
menos pautada no simples acúmulo de informações ou na memorização.
Diante das reflexões aqui apresentadas, é imprescindível que trabalhemos em conjunto, no sentido
de promover a integração entre os conhecimentos da Biologia, Física e Química a fim de proporcionar ao
aluno uma compreensão ampliada das questões presentes no seu contexto, trazendo significado aos con-
ceitos científicos. Chegamos a um ponto em que não mais podemos justificar nossas escolhas pedagógicas
numa lógica tradicional, que preza pela transmissão de conteúdos desconexos e fragmentados. Até porque
conceitos e definições podem facilmente ser acessados pelos alunos via pesquisa na web a partir dos seus
telefones celulares, por exemplo. Logo, defender que a escola é o único meio de o aluno acessar informação
não se justifica mais na atual conjuntura tecnológica.
Precisamos estimular os estudantes a refletir, estabelecer relações entre os conhecimentos, a per-
ceber que a ciência está em qualquer lugar, em qualquer fenômeno, seja ele natural ou social. Para isso,
precisamos deixar para trás algumas convicções que foram postas em nossa formação escolar e acadêmica,
pois os tempos são outros, a demanda é outra, o mundo mudou. Precisamos transformar nossa prática se
quisermos atuar como protagonista no sentido de contribuir para uma mudança em termos de qualidade da
educação dos nossos jovens.
De acordo com Davydov (apud LIBÂNEO, 2004, p. 22), a tarefa da escola
contemporânea não consiste em dar às crianças uma soma de fatos conhe-
cidos, mas em ensiná-las a orientar-se independentemente na informação
científica e em qualquer outra. Isto significa que a escola deve ensinar os
alunos a pensar, quer dizer, desenvolver ativamente neles os fundamentos
do pensamento contemporâneo para o qual é necessário organizar um ensino
que impulsione o desenvolvimento.

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REFLEXÃO E AÇÃO
Caro professor, cara professora, leiam as proposições abaixo, retiradas do livro Ensino de Ciências e Cida-
dania das autoras Myrian Krasilchik e Marta Marandino (2007, p. 54-55). Este livro pode ser encontrado
na biblioteca da sua escola, pois faz parte do acervo do Programa Nacional Biblioteca da Escola – PNBE
do Professor, do ano de 2010.
ENSINAR CIÊNCIAS É:
• Estimular atividade intelectual e social dos alunos.
• Motivar e dar prazer pelo aprendizado.
• Demonstrar que o processo da ciência e da tecnologia resultou de um esforço cumulativo de toda a
humanidade.
• Demonstrar que o conhecimento científico vai mudando à medida que novas informações e teorias
levam a interpretações diferentes de fatos.
• Estimular a imaginação, a curiosidade e a criatividade na exploração de fenômenos de interesse dos
alunos.
• Fazer com que os estudantes conheçam fatos, conceitos e ideias básicas da ciência.
• Dar condições para trabalhos práticos que permitam vivenciar investigações científicas rigorosas e
éticas.
ENSINAR CIÊNCIAS NÃO É:
• Realizar exercícios de laboratório seguindo “receitas”, sem promover discussões para análise de pro-
cedimentos e resultados.
• Usar “fórmulas” para resolver problemas sem discutir o seu significado e propostas alternativas.
• Fazer os alunos decorarem termos que não mais serão usados durante o curso.
• Priorizar na sequência do curso e das aulas o conteúdo sem levar em conta fatores que promovam a
motivação e o interesse pelo mesmo.
• Não relacionar e exemplificar sempre que possível o conteúdo ao cotidiano e às experiências pessoais
dos alunos.
• Não apresentar aplicações práticas do que é ensinado.
• Não criar situações para realização de experimento mesmo em situações adversas de trabalho, falta de
material, classes numerosas, entre outras.
• Permitir que os alunos pensem que a Ciência está pronta e acabada e que os conhecimentos atuais são
definitivos.
• Não apresentar e analisar a evolução histórica da ciência.
Discuta essas afirmações com os seus colegas. Todos concordam com essas afirmações? Como podem, de
fato, serem planejadas práticas que corroborem com tais proposições?

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3. Trabalho, Cultura, Ciência e Tecnologia na área de Ciências da
Natureza
Caro professor, cara professora, no terceiro Caderno da primeira etapa desta formação (BRASIL,
2013b), vocês tiveram a oportunidade de refletir sobre o currículo do Ensino Médio, seus sujeitos e o
desafio da formação humana integral, considerando o trabalho, a ciência, a tecnologia e a cultura como
eixos norteadores. Já no Caderno IV (BRASIL, 2013c), a discussão teve como foco as áreas de conhe-
cimento e a integração curricular, nos quais se destacam reflexões sobre a constituição das áreas de
conhecimento e sua relação com o currículo.
À luz das reflexões da primeira etapa, e levando em conta as discussões propostas nas duas
unidades anteriores do presente Caderno, convidamos vocês, professores e professoras, a abrir um
espaço de discussão dentro de sua escola buscando identificar, problematizar e analisar as conjecturas
teóricas e práticas relacionadas às interações entre trabalho, ciência, tecnologia, cultura, sociedade e o
ambiente. Levantar questões sobre essas temáticas é importante, merecendo uma análise crítica, já que
tais relações interferem diretamente na vida de todos nós em todo o planeta.
De modo geral, podemos afirmar que o ensino da Biologia, da Física e da Química vem sendo
abordado a partir de uma perspectiva em que não se levam em conta as relações entre a ciência, a tecno-
logia, a sociedade e o ambiente. Há poucas referências ao contexto do aluno e não se faz relação entre
os conhecimentos presentes nas Ciências da Natureza e os de outras áreas; estes e outros fatores acabam
propiciando um ensino dogmático, onde se perpetua a ideia de que cientistas produzem verdades abso-
lutas, sem interesses sociais e econômicos. Esta visão distorcida da ciência é uma das consequências da
abordagem tradicional, que adota uma sequência de conteúdos definidos por livros didáticos.
Você, professor de Física, Química ou Biologia, pode estar um pouco perplexo com o que foi
abordado no parágrafo acima, pois reconheceu alguns desses elementos em sua prática. Um dos gran-
des problemas que contribuem para a permanência dessa visão tradicional de Ciência é que a formação
inicial de grande parte dos docentes das disciplinas científicas, em exercício hoje no Ensino Médio, não
contemplou esses aspectos, ou seja, você pode ter se formado num curso de licenciatura em que os seus
professores atuavam de maneira que corrobora com as práticas tradicionais. Contudo, tais práticas são
incompatíveis com a formação humana integral que as DCNEM apontam como meta desta etapa da
educação, motivo pelo qual estamos agora refletindo sobre as novas tendências presentes no cenário da
educação científica.
Para melhor compreendermos estas tendências, precisamos conhecer mais sobre como a necessi-
dade de mudança surgiu no contexto da pesquisa em Educação em Ciências. Na verdade, os questiona-
mentos que impulsionaram tais mudanças não aconteceram inicialmente no âmbito educacional, mas
sim no contexto da sociedade como um todo. Um movimento que teve início na década de 1960 ganhou
notoriedade ao questionar a suposta neutralidade da produção científica e tecnológica, tendo em vista as
consequências do mau uso de determinadas tecnologias, como contaminação por resíduos, desastres

23
nucleares, derramamento de petróleo, entre outros. Ativistas ambientais e sociais tiveram um papel
fundamental na consolidação do movimento eminente, que questionava a concepção clássica das relações
entre ciência e tecnologia, em que se acreditava que o avanço nesses dois campos traria mais riquezas e,
consequentemente, maior bem-estar social. Duas décadas mais tarde este movimento passou a ser chama-
do de movimento CTS (Ciência, Tecnologia e Sociedade), e acabou influenciando pesquisadores na área
da Educação em Ciências a repensarem o currículo dos componentes curriculares da área de Ciências da
Natureza.
Várias pesquisas sobre a educação com enfoque CTS foram produzidas desde a década de 1970 até
os dias atuais; inicialmente, a maior parte delas foi desenvolvida em países de língua inglesa e espanhola
do hemisfério norte. No contexto brasileiro, nas últimas décadas, muitos pesquisadores contribuíram para
a consolidação desta linha de pesquisa de diferentes maneiras, desenvolvendo tanto estudos que buscaram
caracterizar o movimento Ciência, tecnologia e tociedade e o campo dos estudos CTS, quanto outros que
buscaram problematizar, delimitar e sistematizar os estudos sobre o enfoque CTS na educação científica.
É comum encontrar a denominação CTSA (Ciência, Tecnologia, Sociedade
e Ambiente), pois alguns autores acreditam ser necessário reforçar a pers-
pectiva que inclui o ambiente, embora outros autores defendam que o am-
biente já está contemplado na dimensão da sociedade. Sobre essa discussão
recomendamos a leitura do artigo Contextualização no Ensino de Ciências
por meio de temas CTS em uma perspectiva crítica, de Wildson Luiz Pereira
dos Santos. Acesse: <http://prc.ifsp.edu.br/ojs/index.php/cienciaeensino/article/
viewFile/149/120>
A ativista americana Rachel Carson abordou as consequências ambientais do
uso de pesticidas nos EUA em sua obra Primavera Silenciosa (1962), o que
tem lhe rendido o crédito de ser uma das grandes idealizadoras do movimen-
to ambientalista. Destacamos também a obra O Negócio é Ser Pequeno: um
estudo de economia que leva em conta as pessoas, publicada em 1973, do
economista alemão naturalizado britânico, Enst F. Schumacher. Em linhas
gerais, o autor aponta que o desenvolvimento econômico deveria levar em
conta a atenção para com os recursos naturais e a produção de tecnologias
mais adequadas ao que hoje chamamos de desenvolvimento sustentável.
Destacamos as obras do inglês J. Ziman (1980), dos canadenses G. Aikenhe-
ad (1987; 1994) e E. Pedretti (2008), dos espanhóis Acevedo Dias (1995), J.
Cerezo (1998). Ziman (1980) eAikenhead (1994) foram pioneiros na pesqui-
sa nessa área contribuindo para a constituição do campo da Educação Cien-
tífica com enfoque CTS. No Brasil, destacamos Auler (1998; 2002), Santos e
Mortimer (2000), Bazzo et. al (2003), Auler e Bazzo (2001) e Santos e Auler
(2011). Indicamos em particular a leitura do artigo Enfoque Ciência-Tecno-
logia-Sociedade: pressupostos para o contexto brasileiro (AULER, 2007),
por constituir uma análise importante sobre as limitações que dificultam a
consolidação deste movimento em nosso país.

24
A educação científica numa perspectiva CTS se caracteriza por um movimento de renovação cur-
ricular para o ensino de Ciências da Natureza que busca promover a integração entre ciência, tecnologia
e sociedade. Deste modo, os conteúdos científicos são estudados em conjunto com questões sociais ou
socioambientais, abordando, além desses conteúdos, os aspectos históricos, políticos, econômicos e éticos
relacionados. Um dos principais objetivos deste enfoque é possibilitar que o próprio aluno se aproprie
dos conhecimentos científicos, de modo a compreender a sociedade em que vive do ponto de vista da
formação de um cidadão capaz de tomar decisões e participar ativamente de uma sociedade democrática.
(SANTOS e SCHNETZLER, 2003)
Com este intuito, o planejamento de ensino e o material didático selecionado devem contemplar as
conexões entre os aspectos das Ciências da Natureza - vista como uma criação humana, delimitada por
uma perspectiva sócio-histórica, com o objetivo de conhecer o mundo natural - com aspectos da tecnolo-
gia – definida como o mundo construído artificialmente pelo homem a partir do conhecimento científico
estabelecido com o objetivo de atender suas necessidades – e a sociedade – local de organização da vida
humana, com seus conflitos e demandas que também são determinantes para o desenvolvimento da Ciên-
cia e da Tecnologia. Estas conexões mútuas C-T-S tem o potencial de promover uma visão integradora não
só de um determinado conhecimento científico com a realidade social, mas também dentro da própria área
de Ciências da Natureza e desta com os demais componentes curriculares, numa verdadeira perspectiva
interdisciplinar.
Não existe um consenso sobre o que de fato um currículo deve conter para que aborde as relações
CTS. Vamos agora tentar caracterizar essa vertente a partir de Aikenhead (1994), que é considerado um
dos mais influentes pesquisadores desta abordagem. Segundo o autor, um currículo que privilegia as rela-
ções CTS no ensino de ciências é orientado no aluno, ao invés de ser orientado no cientista. Assim, en-
sinar ciência a partir da perspectiva CTS significa ensinar sobre os fenômenos naturais de maneira que a
ciência esteja embutida no ambiente social e tecnológico do aluno (AIKENHEAD, 1994, p. 48, tradução
nossa). No currículo tradicional, o conteúdo de ciências é ensinado de forma isolada da tecnologia e da
sociedade. Num currículo CTS, o conteúdo da ciência é conectado e integrado com o cotidiano do aluno,
indo ao encontro de sua tendência natural de associar a compreensão pessoal de seu ambiente social, tec-
nológico e natural, passando a encontrar sentido na ciência em suas experiências diárias. Esta concepção
vai ao encontro da proposta das DCNEM, que coloca o estudante como sujeito central no processo ensino
e aprendizagem.
Um dos objetivos do ensino CTS se constitui em superar a visão negativa que se tem das Ciências
da Natureza, com o intuito de instigar nos alunos o interesse pelos assuntos científicos. Além disso, a
responsabilidade social na tomada de decisões em temas que envolvem ciência e tecnologia figura entre
as prioridades desta vertente, já que cada vez mais o cotidiano das pessoas sofre influência de novas tec-
nologias.
A perspectiva CTS é caracterizada principalmente pela organização dos conceitos a serem ensina-
dos a partir de sua relação com temas de natureza sociocientífica presentes na sociedade contemporânea,
como por exemplo: uso de recursos naturais (água, solo, minérios), produção e uso de energia (usinas
nucleares, termoelétricas, fontes renováveis), questões ambientais (lixo, poluição, aquecimento global),
saúde pública (drogas, doenças, saneamento), processos industriais e tecnológicos, fome e alimentação
da população, aspectos ético-sociais (guerra tecnológica, substâncias perigosas, manipulação genética)

25
entre outros tantos que podem ser enumerados. Temas desta natureza suscitam debates e controvérsias
presentes na vida social e, por isso, podem despertar o interesse imediato dos alunos aproximando-os dos
conhecimentos científicos relacionados. Apresentam problemas verdadeiros de natureza mais aberta e
multidisciplinar que exigem soluções que ultrapassam aspectos meramente técnicos e objetivos. Muitas
vezes tais soluções são de natureza mais subjetiva, exigem julgamento de valor e o estabelecimento de
uma relação custo-benefício.
De uma maneira geral os conteúdos abordados podem ser resumidos nos seguintes itens: i) intera-
ção entre Ciência, Tecnologia e Sociedade; ii) processos tecnológicos; iii) temas sociais relativos à ciência
e a tecnologia; iv) aspectos filosóficos e históricos da Ciência; v) aspectos sociais de interesse da comu-
nidade científica; vi) inter-relação entre os aspectos enumerados. (AIKENHEAD, 1990, apud SANTOS e
SCHNETZLER, 2003)
Com relação aos conhecimentos num currículo CTS, Aikenhead (1994) afirma que para o Ensino
Médio, ao contrário do Ensino Superior em que os alunos lidam com questões mais abstratas, as experiên-
cias concretas dos estudantes ocupam posição central no trabalho. Nessa perspectiva, os aspectos huma-
nos e sociais da ciência são abordados de forma simples, porém “intelectualmente honesta”. Devem ser
abordados, simultaneamente, conteúdos científicos e as relações CTS, de modo que haja interação entre
ciência e tecnologia, ciência e sociedade ou tecnologia e sociedade, além de considerar aspectos históri-
cos, filosóficos ou epistemológicos que porventura influenciam tais conhecimentos.
A organização de uma sequência de trabalho visando contemplar elementos desta abordagem no
ensino e aprendizagem das Ciências da Natureza pode ser feita, de acordo com Aikenhead (1994), a partir
de programas de estudos tradicionais com leves inserções CTS, ou seguindo o curso natural de conheci-
mentos CTS em si. No entanto, pesquisas indicam que planejamentos que privilegiam tal perspectiva são
mais bem organizados na sequência indicada pela seta na figura a seguir:
Figura 2: Sequência para ensino de ciências CTS
FONTE: Adaptada de AIKENHEAD (1994, p. 57)

26
Na figura 2, a origem da seta está posicionada na área branca do
quadrado, que representa a sociedade. Significa partir de um proble-
ma ou questão levantada na esfera da sociedade, podendo representar
necessidades atuais ou controvérsias que envolvem a comunidade, em
que se atribui algum papel às Ciências da Natureza.
O domínio da tecnologia é representado pela coroa circular
preta. Sugere-se que para compreender as questões selecionadas no
âmbito da sociedade, é preciso introduzir inicialmente alguns elemen-
tos da tecnologia, já que os estudantes são afetados mais diretamente
pelo mundo tecnológico do que pelo mundo científico (AIKENHEAD,
1994, p. 57, tradução nossa). Além disso, a maioria das questões so-
ciais estão, de alguma forma, relacionadas com a tecnologia e as con-
sequências de seu uso irrefletido.
A essa altura surge a necessidade de se compreender alguns as-
pectos científicos relacionados às tecnologias envolvidas no problema
estudado; chegamos ao círculo central da figura 2. Nesse ponto, faz-se
necessário introduzir conceitos científicos específicos à tecnologia es-
tudada, que ajudarão o estudante a compreender as dimensões sociais
e tecnológicas do problema.
A seta na figura 2 termina no domínio da sociedade, em que a
questão inicial é retomada. O estudante, agora bem informado acerca
da dinâmica das relações entre ciência, tecnologia e sociedade refe-
rente ao problema em questão, é solicitado a tomar decisões, podendo
inclusive discutir quais as políticas que deveriam ser adotadas para o
uso de determinadas tecnologias.
Aikenhead (1994) ainda ressalta que a sequência sugerida na
figura 2 pode ser útil para a elaboração de uma aula, uma unidade
didática ou até um livro-texto, podendo ainda considerar variações em
atividades que podem partir do domínio da tecnologia, ou até do do-
mínio da ciência tradicional e se desenvolver a fim de atingir o domí-
nio da sociedade. A decisão de quanto tempo ou esforço será dedicado
a cada domínio é decisão do professor, mas o autor pontua que, em
geral, sessenta a noventa por cento do tempo acaba sendo dedicado ao
domínio da ciência.
A grande diferença entre um currículo que segue a sequência da
figura 2 e um currículo tradicional é que no primeiro, do ponto de vis-
ta do estudante, o conteúdo científico parece emergir a partir de uma
situação da vida real. Nessa perspectiva é marcante o contraste com o
currículo tradicional em que a sequência é determinada a partir da vi-
A sequência de instruções
sugerida pela seta na figu-
ra 2 começa no domínio
da sociedade, passa pelo
domínio da tecnologia e da
ciência tradicional e então
volta para a tecnologia.
Há grande vantagem em
revisitar a tecnologia que
os alunos já estudaram an-
teriormente, pois poderão
atribuir maior sentido à
mesma a partir da ciência
que acabaram de aprender.
Além disso, os estudan-
tes irão alcançar níveis de
compreensão mais profun-
dos da ciência e da tecno-
logia. Tecnologias mais
complexas podem então
ser introduzidas. (AIKE-
NHEAD, 1994)

27
são do cientista acadêmico e como este conceituaria sistematicamente
a natureza. (AIKENHEAD, 1994)
A partir desta breve caracterização, que reforçamos não ser a
única, pois há muitas perspectivas possíveis dentro da pesquisa sobre
a educação com enfoque CTS, acreditamos que pode constituir uma
boa alternativa de organização do trabalho pedagógico, uma vez que
traz muitas possibilidades de articulação entre os conhecimentos da
Biologia, da Física e da Química. É possível identificar vários ele-
mentos que estão de acordo com a perspectiva da formação humana
integral do estudante, proposta pelas DCNEM. Além disso, adotar a
educação com enfoque CTS como uma concepção de ensino permi-
te que outras abordagens presentes na pesquisa da área de Educação
em Ciências, como o ensino por investigação e o enfoque histórico e
filosófico, por exemplo, sejam utilizadas em determinados momentos
do processo.
A interdisciplinaridade e a contextualização, conforme aponta
Ziman (1980), constituem duas das principais dimensões da educação
com enfoque CTS. Como as DCNEM afirmam que a interdiscipli-
naridade e a contextualização devem assegurar a transversalidade do
conhecimento de diferentes componentes curriculares, um trabalho
pedagógico planejado sob esta perspectiva torna-se especialmente re-
levante, podendo vir a transformar a escola num espaço para a forma-
ção de sujeitos com autonomia, capazes de planejar, elaborar, realizar,
refletir e avaliar questões relevantes não só para sua formação, mas
também para sua vida na sociedade. Isso porque se a pesquisa e os
projetos objetivarem, também, conhecimentos para atuação na comu-
nidade, terão maior relevância, além de seu forte sentido ético-social.
(BRASIL, 2012)
Além das dimensões supracitadas, a educação científica pautada
numa concepção CTS possibilita evidenciar a relação das Ciências da
Natureza com as demais áreas do conhecimento, especialmente com
a área de Ciências Humanas, pois como vimos, o desenvolvimento da
ciência e da tecnologia está intimamente ligado a aspectos históricos,
sociológicos, filosóficos e geográficos da sociedade.
Santos e Mortimer (2000), analisando várias propostas CTS,
apontam que há diversas aproximações presentes na literatura. Desde
propostas com um enfoque mais científico onde os problemas sociais
são apresentados apenas para ilustrar a importância do tema, até pro-
postas onde o tema social ocupa maior tempo e relevância e o con-

28
teúdo científico é apenas mencionado de maneira ao aluno perceber a vinculação deste com a questão
social em pauta. Evidente que tal equilíbrio deve ser procurado pelo professor e pesado ao longo do
planejamento de todo o ano, que pode alterar momentos com maior ou menor ênfase em um dos aspectos
mencionados. Outro ponto importante aqui é enfatizar que uma perspectiva CTS pode ser utilizada no
planejamento de currículos inteiros ou em momentos específicos, integrando diferentes componentes da
área, desta com outras áreas do currículo do Ensino Médio ou em momentos específicos de um dos três
componentes da área.
Por fim, defendemos que desenvolver os conhecimentos da Biologia, Física e Química de forma in-
tegrada, dentro de uma perspectiva CTS, possibilita a interligação dos saberes desta com as demais áreas,
uma vez que podem ser trabalhados a partir de conhecimentos e temas oriundos do mundo do trabalho, da
ciência, da tecnologia e da cultura. Assim, é possível construir uma visão de mundo mais ampla, articulada
e menos fragmentada, propiciando aos sujeitos do Ensino Médio o protagonismo da construção de uma
sociedade em constante transformação.
Na próxima unidade, discutiremos alguns encaminhamentos possíveis para o planejamento pedagó-
gico que leve em conta as demandas, apontadas pelas DCNEM como relevantes para a formação humana
integral dos estudantes. Lembramos que cada professor ou professora de Biologia, Física e Química, tem
neste momento a chance de, a partir dessas reflexões, repensar elementos de sua prática no sentido de
aprimorar seu planejamento a fim de permitir que os estudantes atribuam significado aos conhecimentos
da área de Ciências da Natureza.
REFLEXÃO E AÇÃO
Caro professor, cara professora, a partir das reflexões dessa unidade sugerimos que pensem no pla-
nejamento de uma atividade ou sequência de atividades de ensino desenvolvida de forma interdisciplinar
a partir dos temas indicados a seguir, ou outro tema que o grupo achar pertinente. O planejamento deve
considerar a sequência proposta pela figura 2 para uma abordagem CTS e também aspectos do ensino por
investigação discutidos na unidade 1 deste Caderno.
Sugerimos que após o planejamento, discussão e reflexão sobre a realização da atividade, esta seja
concretizada em sala de aula com seus alunos.
Temas: alimentos transgênicos; clonagem humana; construção de usinas nucleares; crise no forne-
cimento de água e energia; efeito estufa; enchentes; exploração espacial; fontes de energia e os possíveis
impactos ambientais; meios de transporte; poluição em suas diferentes formas; utilização do aparelho
telefônico celular na atualidade.
4. Possibilidades de abordagens pedagógico-curriculares na área de
Caro professor, cara professora, para iniciarmos nossa conversa sobre as possibilidades de abor-
dagens pedagógico-curriculares é importante que relembremos duas questões que foram trabalhadas no

29
Caderno III da primeira etapa desta formação (BRASIL, 2013b): (i) sobre a polaridade que marcou os
objetivos e finalidades do Ensino Médio, oscilando entre a formação acadêmica e a formação técnica e
(ii) sobre a organização pedagógico-curricular ora pautada em um currículo “enciclopédico”, ora em um
currículo “pragmático”.
Hoje, tal perspectiva de Ensino Médio não se justifica mais perante nossa realidade social e a reali-
dade de nossas juventudes. O Ensino Fundamental está em franco processo de universalização em nosso
país e com isso, cada vez um número maior de jovens, especialmente das classes populares, tem chegado
às escolas brasileiras. Assim, as atuais discussões sobre as juventudes e sua relação com a educação es-
colarizada nos impõem inúmeros desafios: 1) Como articular os conhecimentos aos interesses dos jovens
que hoje chegam a escola? 2) Como superarmos as lógicas propedêuticas e pragmáticas por meio das
quais o Ensino Médio tem sido historicamente organizado? 3) Quais conhecimentos da área de Ciências
da Natureza podem contribuir na formação humana integral dos sujeitos do Ensino Médio? 4) Como abor-
daremos em nossas escolas esses conhecimentos, garantindo aos jovens o direito de aprendê-los?
Como nos mostra a discussão da unidade 2, a perspectiva de Ensino Médio não fala mais à maioria
de nossas juventudes, pois a sociedade contemporânea nos põe frente a frente com jovens cujos perfis e
identidades se materializam a partir da relação entre suas realidades imediatas, seus contextos sociais, suas
relações cada vez mais globalizadas e em rede, e suas trajetórias individuais e subjetivas.
É nesse sentido que iremos dialogar nessa unidade do Caderno, tentando estabelecer uma perspecti-
va que articule a área de Ciências da Natureza à lógica dos direitos à aprendizagem e ao desenvolvimento,
objetivando a formação humana integral de nossos jovens.
4.1. Ciências da Natureza: dimensões do currículo
Para pensarmos como essas discussões se expressam no currículo dos componentes da área de
Ciências da Natureza e, consequentemente, nas práticas didático-pedagógicas, cabe pensarmos que con-
cepção de Ciência embasou essa construção de um currículo repleto de conhecimentos fragmentados e
afastados da realidade.
Moreira e Candau apresentam no artigo “Currículo, conhecimento e cultura”
cinco concepções para a ideia de currículo. Acesse: http://portal.mec.gov.br/
seb/arquivos/pdf/Ensfund/indag3.pdf
Uma referência importante sobre a relação juventude e ciência pode ser en-
contrada no material Los estudiantes y la ciencia: encuesta a jóvenes ibero-a-
mericanos, organizado por Carmelo Polino (Buenos Aires: Organización de
Estados Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y la Cultura, 2011.
Disponível em http://www.oei.es/salactsi/libro-estudiantes.pdf), que apresenta
uma pesquisa com quase nove mil jovens ibero-americanos sobre suas ima-
gens de ciência e dos cientistas, bem como suas concepções sobre as profis-
sões científicas e a visão de ciência como trabalho.

30
A ideia de ciência como verdade absoluta, imutável, descontextualizada vem sendo problematizada
e superada, como citado nas unidades anteriores. No entanto, em alguma medida, essa discussão ainda está
afastada das escolas, pois em grande parte das salas de aula, ainda vamos nos deparar com um ensino mui-
tas vezes hierarquizado e apresentado como verdade inquestionável, sem contexto social, sem construção
histórica, ou seja, sem sentido para os estudantes e mesmo para os professores. Acabamos apresentando
uma ciência que contraria sua própria constituição, pois a construção de conhecimentos científicos pres-
supõe o movimento contínuo de desconstrução/reconstrução.
Ao nos depararmos com os fenômenos naturais, buscamos compreendê-los, na busca de uma “ver-
dade” que nos permita prevê-los e controlá-los. Mas não podemos perder de vista que a ciência é uma
produção humana, contextualizada historicamente ou, como nos apresenta Chalmers (1993, p. 43), no
mínimo, a ciência é um diálogo com o real, no qual as perguntas feitas determinam as respostas.
Surgem então as perguntas: Que ciência é trabalhada na escola? Como o currículo se apropria do
conhecimento científico e o ressignifica?
No Caderno III da etapa I desta formação (BRASIL, 2013b, p. 28) vocês leram o texto “Para que
servem as escolas” de Michael Young e refletiram sobre a ideia de “conhecimento poderoso”, distinguin-
do os conhecimentos científicos e os conhecimentos escolares. Essas ideias são fundamentais para que
possamos planejar as abordagens pedagógico-curriculares da área de Ciências da Natureza, pois a con-
cepção de currículo não está dissociada da forma como ele se materializará no cotidiano de nossas salas
de aula.
Uma visão de ciência como verdade absoluta resultará em um currículo baseado em perspectivas
tradicionais e, consequentemente, em abordagens que privilegiam aspectos da memorização e repetição.
Pensarmos em abordagens para a área que ressignifiquem a concepção de ciência como um conhecimento
em movimento, inacabado e em profundo diálogo com a realidade, nos permite pensar em uma sala de
aula dinâmica, dialógica e em constante movimento.
Como podemos construir currículos que possibilitem a formação humana integral de nossos jovens
e lhes proporcionem as possibilidades de uma educação científica, que os ajudem a compreender e trans-
formar a realidade em que vivem?
Entendermos a ciência como uma produção cultural humana, em diálogo com inúmeros conhe-
cimentos que circulam na sociedade, é o primeiro passo para compreendermos como os currículos são,
também, produções contextualizadas de uma determinada sociedade e, portanto, o currículo da área de
Ciências da Natureza precisa estar em diálogo com essa sociedade.
Sem dúvida é necessário rever quais são as concepções e os conceitos que dão base às práticas peda-
gógicas atualmente exercidas na comunidade escolar em que estão inseridos, e que também estão relacio-
Para aprofundar a discussão sobre conhecimentos científicos, cotidianos e
escolares leia o livro Conhecimento escolar: ciência e cotidiano, de Alice
Casimiro Ribeiro Lopes. Rio de Janeiro: EDUERJ, 1999.

31
nadas à própria concepção que temos sobre a ciência em geral, sobre as ciências em particular (Química,
Física e Biologia) e sobre a concepção de educação de uma forma mais ampla.
Essa revisão de concepções precisa ser feita à luz dos princípios presentes nas DCNEM, mas tam-
bém pode ser muito útil se valer das reflexões que o campo de pesquisa em Educação em Ciências tem
desenvolvido nos últimos tempos.
Essa proposta de repensarmos a área de Ciências da Natureza, suas concepções e a forma como se
materializa na escola por meio do currículo, passa necessariamente em planejarmos abordagens pedagógi-
co-curriculares para a área, que estejam baseadas: 1) em uma visão de ciência em movimento, superando
a ideia de um conhecimento fragmentado e descontextualizado; 2) na concepção de currículo baseada
em uma perspectiva da formação humana integral dos jovens; 3) na interdisciplinaridade, constituída
pela integração entre os componentes curriculares da área; 4) em uma perspectiva dialógica contínua
entre os componentes curriculares da área, a realidade e o contexto sócio-histórico, bem como entre as
Sugerimos uma lista das revistas da área de Educação em Ciências, nas
quais vocês podem encontrar muitos artigos que expressam as reflexões e
o conhecimento produzido na área:
• Alexandria: http://alexandria.ppgect.ufsc.br/
• Ciência & Educação: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_issues&pi-
d=1516-7313&lng=pt&nrm=iso
• Ciência em tela: http://www.cienciaemtela.nutes.ufrj.br/
• Ciência&Ideias: http://revistascientificas.ifrj.edu.br:8080/revista/index.php/
revistacienciaseideias
• Ensaio: pesquisa em educação em ciências: http://www.portal.fae.ufmg.br/
seer/index.php/ensaio/search
• Enseñanza de las Ciencias: http://reec.uvigo.es/index.htm
• Genética na Escola: http://geneticanaescola.com.br/
• Investigações em ensino de Ciências: http://www.if.ufrgs.br/ienci/
• Química Nova na escola: http://qnesc.sbq.org.br/
• Revista de Educación en Biologia: http://revistaadbia.com.ar/ojs/index.php/
adbia
• Revista Brasileira de Ensino de Física: http://www.sbfisica.org.br/rbef/ojs/
index.php/rbef
• Caderno Brasileiro de Ensino de Física: https://periodicos.ufsc.br/index.php/
fisica
• Paraumabasemaisampladerevistascientíficasbrasileirasver:http://www.
scielo.br/scielo.php?script=sci_issues&pid=1516-7313&lng=pt&nrm=iso

32
diversas áreas do conhecimento; 5) na circularidade entre os inúmeros
conhecimentos presentes na escola; 6) no direito que os jovens têm em
aprender os conhecimentos da área e com isso ampliarem sua leitura
de mundo e suas possibilidades de protagonizar processos de transfor-
mação na sociedade.
Para tanto, vamos refletir com vocês, professoras e professores
do Ensino Médio, partindo dos pressupostos elencados acima, algu-
mas possibilidades de abordagens pedagógico-curriculares da área de
Ciências da Natureza.
4.2. Abordagens pedagógico-curriculares da
área de Ciências da Natureza: possibilidades e
perspectivas
Nesta unidade, fizemos uma discussão sobre a ciência – assu-
mindo a concepção apontada nas DCNEM – e a forma como a mes-
ma se materializa no currículo escolar. Isto posto, é importante para a
nossa reflexão que pensemos a constituição de nossa área - Ciências
da Natureza - e como os componentes curriculares que a compõem se
articulam, se aproximam e se distanciam.
Quando apresentamos uma área estamos nos referindo a com-
ponentes que têm muitos elementos em comum, mas que não estão
subsumidos uns nos outros, por isso é fundamental que nossa discus-
são possa ressaltar os pontos de contato, bem como os distanciamen-
tos presentes nessa articulação. Não causa estranhamento falarmos
que a Biologia, a Física e a Química compõem uma área, mas, para
assumirmos essa posição, precisamos compreender como as mesmas
se constituem.
A Biologia, ao tentar compreender os fenômenos do mundo
vivo, nos coloca frente a um determinado olhar para a realidade, nos
trazendo a discussão sobre a concepção de vida e a forma como ela
se constituiu no planeta. Dessa temática central vão derivar os conhe-
cimentos biológicos tradicionalmente trabalhados no Ensino Médio,
como por exemplo, as temáticas relacionadas à Biologia Celular, à
Evolução, aos Seres Vivos, à Genética e à Ecologia, por exemplo.
Na Física, os fenômenos que ocorrem na natureza constituem o
grande objeto de estudo, e os esforços em compreender as relações en-
tre diferentes fenômenos e suas propriedades caracterizam, de modo
geral, o objetivo da pesquisa nessa área. A busca pelo conhecimento
Neste processo de reflexão
é importante conhecer um
pouco da história do ensi-
no de Ciências da Nature-
za no Brasil e no mundo,
de forma a compreender
melhor as origens da orga-
nização curricular pratica-
da na área. Sugerimos os
textos abaixo:
KRASILCHIK, M. Refor-
mas e realidade: o caso do
ensino das ciências. São
Paulo Em Perspectiva, v.
14, n. 1, 2000. Disponível
em http://www.scielo.br/pdf/
spp/v14n1/9805.pdf Acesso
em: 14/8/2014.
CHASSOT, A. O Ensino
de Ciências na segunda
metade do século da tec-
nologia. In: LOPES, A.C;
MACEDO, E. Currículo
de Ciências em Debate.
Campinas: Papirus, 2002.

33
na Física envolve desde o comportamento e as propriedades das partículas elementares até questões rela-
cionadas à origem e destino do Universo. Como componente curricular, a Física costuma ser geralmente
dividida em Mecânica, Termodinâmica, Ondulatória, Óptica, Eletromagnetismo e Física Moderna; destas
grandes temáticas, derivam todos os conhecimentos que são tradicionalmente abordados no Ensino Mé-
dio.
A Química pode ser definida como a ciência que estuda as propriedades, a constituição e as trans-
formações das substâncias e dos materiais. A aplicação do conhecimento desta ciência tem permitido ao
homem, por exemplo, extrair materiais úteis da natureza. Além disso, tem permitido também modificar
a própria natureza através da síntese de substâncias e materiais não existentes. Químicos procuram des-
crever a constituição microscópica da matéria através de métodos de análise química e da construção de
modelos atômico-moleculares, o que por sua vez, permite a compreensão das propriedades macroscópicas
observadas nos diversos materiais.Arelação entre as dimensões macroscópica e microscópica do conheci-
mento químico se dá através de uma linguagem e simbologia específica (fórmulas, estruturas moleculares,
equações químicas etc.).
As metodologias de produção do conhecimento científico precisam dialogar com a produção do
conhecimento escolar e apesar de a escola não produzir conhecimentos da mesma forma e nem usar,
necessariamente, os mesmos caminhos metodológicos da produção de ciência, pressupostos semelhantes
podem ser utilizados na construção desses conhecimentos e a pluralidade de concepções não significa que
existam conhecimentos mais válidos que outros, e sim que há formas diferentes de entender o mundo.
Assim, é por meio da análise das especificidades - históricas, epistemológicas e metodológicas - de
cada uma das Ciências que compõem a área e por meio do fortalecimento das relações entre estas especifi-
cidades, que se pode construir uma concepção de Natureza e, consequentemente, uma compreensão mais
ampla e profunda da mesma. Tal pressuposto implica no fato de que processos de planejamento – tanto
de cada componente curricular, quanto da área – precisam assumir essas especificidades e, também, suas
relações.
Como a Biologia, a Física e a Química podem trabalhar juntas colaborando para que o descompasso
entre a escola e a realidade dos jovens seja superado?
Entende-se que o estímulo à curiosidade, à observação, ao trabalho coletivo e em rede é um dos
caminhos para a construção de abordagens pedagógico-curriculares significativas para os jovens estu-
dantes, para os professores e para a escola. Para reunir essas características em um trabalho pedagógico,
assumimos a ideia central presente nas DCNEM da pesquisa como princípio pedagógico nos processos
de ensino-aprendizagem na área de Ciências da Natureza, estimulando os jovens a olharem de forma dife-
rente para a realidade, para o mundo em que vivem.
Queremos dialogar com vocês, professores e professoras, algumas possibilidades de realização de
trabalhos pedagógicos em nossa área, seguindo pressupostos teórico-metodológicos que estejam baseados
nas concepções de ciência e currículo trabalhadas anteriormente e na aprendizagem como direito dos es-
tudantes. Entretanto, vamos encontrar uma imensa variedade de formas com as quais podemos trabalhar
a pesquisa como aspecto didático-pedagógico central e é necessário ter atenção para que as pesquisas

34
propostas não sejam trabalhadas apenas como uma ilustração ou con-
firmação da teoria.
Ao olharem de forma sistematizada para a realidade, os jovens
precisam ser estimulados a elaborar perguntas, estabelecer relações,
buscar meios para responder seus questionamentos e, a partir daí,
formular outras questões, construindo conhecimentos significativos
sobre a realidade e socializando suas descobertas, construções e re-
construções, atuando como protagonistas de sua própria produção de
conhecimentos.
A seguir apresentamos propostas de abordagens pedagógico-
curriculares que podem ser desenvolvidas pelos professores da área
de Ciências da Natureza, por meio de planejamentos específicos de
cada componente curricular como, também, de forma interdisciplinar
na área, tendo a pesquisa como princípio pedagógico.
4.2.1.Aaprendizagempormeiodaproblematização
da realidade: os momentos pedagógicos
Entendemos que enfatizar as relações entre o conhecimento es-
colar e o conhecimento trazido pelos estudantes, que representam seus
saberes e dos grupos sociais aos quais pertencem, permite ao professor
mediar a produção de sentidos que funcionam como ponto de partida
para o estabelecimento de significados entre os conhecimentos cientí-
ficos, escolares e cotidianos.
Nesse sentido, a primeira abordagem pedagógico-curricular
que propomos é a problematização da realidade por meio dos mo-
mentos pedagógicos.
Essa abordagem tem origem nos pressupostos teórico-metodo-
lógicos da Educação em Ciências baseados em ideias freireanas e está
organizado na elaboração de etapas denominadas Momentos Pedagó-
gicos, sistematizadas pelos professores Demétrio Delizoicov, José An-
dré Peres Angotti, dentre outros, a partir de pesquisas realizadas desde
a década de 1970.
É organizada por meio de uma dinâmica que envolve,
primeiramente, a investigação temática, por meio da qual é realizado
um Estudo da Realidade e temas são selecionados pelos professores
a partir de situações reais vivenciadas pelos estudantes.Após a seleção
das temáticas, os estudantes são desafiados a elaborarem uma proble-
Para aprofundar seus co-
nhecimentos sobre os mo-
mentos pedagógicos re-
comendamos a leitura do
seguinte livro:
DELIZOICOV, D.; AN-
GOTTI, J. A.; PERNAM-
BUCO, M. M. Ensino de
ciências: fundamentos e
métodos. São Paulo: Cor-
tez, 2002 (este livro pode
ser encontrado na bibliote-
ca da sua escola, pois faz
parte do acervo do Progra-
ma Nacional Biblioteca da
Escola – PNBE do Profes-
sor, do ano de 2010).
Ideias freireanas se refe-
rem aos pressupostos te-
órico-metodológicos ela-
borados por Paulo Freire
(1927-1997) e que emba-
saram inúmeras pesquisas
na área de Educação em
Ciências. Recomenda-
mos a leitura da obra de
Freire, em especial para
compreender os momen-
tos pedagógicos, os livros
Pedagogia do Oprimido
(FREIRE, 2005a) e Peda-
gogia da Esperança: um
reencontro com a Pedago-
gia do Oprimido. (FREI-
RE, 2005b)

35
matização inicial baseada no estudo da realidade. O grande diferencial dessa dinâmica reside no fato de
que a problematização é proposta pelos estudantes, ao serem desafiados a explicitar seus conhecimentos/
concepções/entendimentos sobre temáticas/aspectos da realidade. Assim, há uma inversão da lógica tradi-
cional em que práticas pedagógicas partem de problematizações propostas pelos professores ou por livros
didáticos, por exemplo.
Ao serem desafiados a problematizar a realidade os estudantes, mediados pelos professores, apre-
sentam questões a serem investigadas que se materializam como um primeiro movimento da pesquisa.
Para elaborarem a problematização inicial, os estudantes realizam uma leitura do mundo ampliando o
olhar sobre suas questões cotidianas. Estudam sua realidade, trazendo para a centralidade do processo de
aprendizagem seus questionamentos e concepções e, também, seus conhecimentos oriundos de diversas
fontes. E assim podem perceber as limitações que seus conhecimentos apresentam na compreensão da
realidade.
Em prosseguimento a essa dinâmica, após o estudo da realidade e a elaboração da problematização
inicial, os estudantes – ressaltando que sempre com a mediação dos professores – passam a questionar esta
realidade e a investigar formas de analisá-la e compreendê-la. Temos, então, o momento da Organização
do Conhecimento, no qual são apresentados, pelos professores, os conhecimentos científicos escolares.
Essa introdução de novos elementos permite aos estudantes compreenderem a necessidade de ampliação
de seus conhecimentos, para realizarem a análise da problematização inicial e a busca de respostas e argu-
mentos que deem conta de sua compreensão.
Contudo, não basta, do ponto de vista didático-pedagógico, a simples apresentação de outros co-
nhecimentos que possam ser confrontados com aqueles utilizados no Estudo da Realidade e na elaboração
da problematização inicial. É imprescindível que os estudantes – orientados pelos professores – possam
realizar leituras, reunir e analisar dados, interpretar diferentes formas de compreensão da temática estuda-
da, bem como elaborar mecanismos de argumentação sobre a mesma. Essa elaboração de argumentações
que possa levar à ampliação da compreensão da temática questionada na problematização inicial, se baseia
em uma concepção na qual há um profundo diálogo entre os diversos conhecimentos que circulam na sala
de aula.
O último momento pedagógico é a Aplicação do Conhecimento, por meio da qual os argumentos/
conhecimentos elaborados são organizados e publicizados, e servem de ponto de partida para a análise da
problematização inicial, bem como para a elaboração de novos questionamentos. Além disso, por meio
das atividades pedagógicas elaboradas pelos professores durante esse momento pedagógico, é funda-
mental que aos estudantes sejam apresentadas situações mais ampliadas que envolvam a mesma temática
estudada, pois assim eles poderão realizar análises mais complexas de situações que não vivenciam coti-
dianamente.

36
Investigação Temática
Levantamento do tema – de forma individual ou coletiva - pelos professores
referenciados pela realidade cotidiana dos estudantes
Estudo da realidade Apresentação de aspectos/dados da realidade que embasem a problematização inicial
Problematização Inicial Elaboração, pelos estudantes, de questionamentos baseados no estudo da realidade.
Organização do
conhecimento
Apresentação dos conhecimentos científicos escolares por meio de atividades
pedagógicas elaboradas pelos professores.
Realização de leituras, levantamento e análise de dados (de forma individual
ou coletiva), construção de diferentes formas de interpretação, elaboração de
argumentações, pelos estudantes.
Aplicação do
conhecimento
Argumentos e conhecimentos elaborados são organizados e publicizados. Releitura
da problematização inicial e ampliação da compreensão da temática. Elaboração de
novos questionamentos.
QUADRO 1: SÍNTESE DAS ETAPAS DA ABORDAGEM PEDAGÓGICO-CURRICULAR ORGANIZADA EM
MOMENTOS PEDAGÓGICOS INSPIRADOS NAS IDEIAS FREIREANAS.
FONTE: Os autores (2014).
Como exemplo dessa abordagem, podemos propor a temática “O uso de celulares pelos jovens”.
Essa temática, além de muito atual, envolve algo que está presente não só no cotidiano dos jovens,
como da maioria da sociedade brasileira. A partir dessa temática, os professores dos três componentes
curriculares da área poderiam apresentar dados baseados em estudos da realidade e estimularem a
proposição de problematizações iniciais pelos estudantes. A partir das problematizações apresen-
tadas, no momento da Organização do Conhecimento os professores de Biologia, por exemplo,
podem trabalhar a morfofisiologia do sistema nervoso e questões envolvendo a relação entre saúde
e radiação. Aos professores de Física caberia planejar um trabalho que envolvesse os conceitos de
ondulatória, em especial as ondas eletromagnéticas, necessários para a compreensão do princípio de
funcionamento desta tecnologia, podendo avançar em questões que envolvem eletricidade e consumo
de energia elétrica. Há ainda a possibilidade de abordar tópicos de Física moderna em função do
uso dos chips de memória, por exemplo. A relação entre a Física, Química e Biologia pode se dar
ao abordar a questão das baterias e o seu descarte na natureza, uma questão sociocientífica bastante
pertinente na atual conjuntura socioambiental. Já os estudantes, orientados pelos professores, podem
realizar pesquisas sobre o uso dos celulares na sociedade, as relações entre celulares e a saúde, o ce-
lular como extensão do corpo nos jovens, a relação entre as tecnologias e as juventudes. A Aplicação
do Conhecimento pode acontecer a partir da elaboração pelos estudantes de documentários, mate-
riais explicativos, artigos, bem como do aprofundamento sobre a produção e o uso de tecnologias ou
sobre outras fontes de radiação e sua relação com a saúde.
Certamente, esse é apenas um exemplo de como uma temática contemporânea pode ser abor-
dada pela área, envolvendo seus componentes curriculares na organização de uma abordagem peda-
gógico-curricular por meio dos momentos pedagógicos.

37
4.2.2. A experimentação como caminho pedagógico
Outra forma de abordagem pedagógico-curricular na área de Ciências da Natureza está baseada
em processos de experimentação. O sentido dado aqui à palavra experimentação é mais amplo do que
uma técnica/metodologia para a produção de conhecimento. Ressaltamos aqui a experimentação como
vivências que estimulem o estudante a refletir sobre a realidade a partir da relação com situações/fatos/
processos que produzam dúvidas e questionamentos.
As Ciências da Natureza são, em geral, caracterizadas por um forte caráter experimental, embora
o significado de um dado dito empírico possa diferir um pouco em cada contexto. No entanto, verifica-se
que estas atividades, na maioria das vezes, estão ausentes das aulas das Ciências da Natureza. Tal fato
sempre foi apontado como um grande problema na aprendizagem dos componentes curriculares dessa
área, tanto que as reformas que surgiram nos últimos cinquenta anos, no Brasil e no mundo, sempre tive-
ram a introdução da experimentação como um de seus pilares. (GASPAR, 2003)
As razões para este afastamento da experimentação do ensino e aprendizagem podem ser várias,
mas certamente podemos citar duas razões fundamentais. A primeira é a falta de condições materiais para
uma prática experimental nas escolas. A segunda razão é a falta de uma correta compreensão do papel da
experimentação na Ciência no aprendizado de Ciências da Natureza. O fato é que esta ausência de ativi-
dades experimentais concorre para um ensino focado em definições conceituais de difícil compreensão
para os estudantes.
Quanto à compreensão do papel da experimentação no ensino e aprendizado das Ciências da Natu-
reza é fundamental diferenciar a função do experimento no desenvolvimento da ciência e nos processos
de ensino dessa área. Enquanto na ciência os experimentos são conduzidos para, de uma maneira geral, o
desenvolvimento de teorias, a aquisição de dados e fatos, a verificação de hipóteses, a obtenção de novos
materiais; no ensino de ciências os experimentos têm funções pedagógicas de ensinar ciências, ensinar
sobre as ciências e ensinar a fazer ciências. (HODSON, 1994)
Na educação científica, a experimentação pode auxiliar muito para que o aluno possa adquirir e
desenvolver conhecimentos teóricos e conceituais. Isto porque as explicações para os fenômenos concre-
tamente observados em um experimento didático exigem o uso e o trabalho com os conceitos científicos,
geralmente de caráter abstrato. A aprendizagem sobre a natureza das ciências é favorecida uma vez que
a atividade experimental proporciona o entendimento dos métodos e procedimentos das ciências. Já o
fazer ciência, proporcionado por uma atividade experimental bem planejada, contribui para desenvolver
os conhecimentos técnicos sobre a investigação científica e a resolução de problemas, ou seja, permite o
aprendizado dos procedimentos científicos.
Então, como utilizar a experimentação explorando sua potencialidade pedagógica numa perspectiva
de pesquisa, como apontam as DCNEM? Esta é uma proposta de abordagem que exemplificamos a seguir
com a ajuda do Quadro 2. Este apresenta uma síntese comparativa entre uma abordagem que podemos
classificar como tradicional no ensino de ciências, com três outras abordagens aqui denominadas de in-
vestigativas.

38
Podemos observar no Quadro 2 que as etapas da experimentação no ensino podem ser divididas
em: elaboração de problemas, elaboração de hipótese, elaboração de procedimentos, coleta de dados,
análise dos dados, elaboração da conclusão. O que basicamente diferencia a abordagem dita tradicional
da investigativa é a inexistência, na primeira, da explicitação, quer seja por parte do professor ou dos
alunos, de um problema a ser investigado, e da falta de espaço para a elaboração de possíveis hipóteses
para a resolução do problema antes de se partir para a execução do experimento em si. Geralmente,
numa abordagem tradicional o aluno segue um roteiro pré-definido e, muitas vezes, já se sabe de ante-
mão o resultado esperado.
Ensino
tradicional
Abordagem investigativa
Nível 1 Nível 2 Nível 3
Elaboração do problema Não há Professor Professor Aluno
Elaboração de hipóteses Não há Não há, ou professor Aluno Aluno
Elaboração de
procedimentos
Professor Professor Aluno Aluno
Coleta de dados Aluno Aluno Aluno Aluno
Análise dos dados Professor Aluno Aluno Aluno
Elaboração da conclusão Aluno/ Professor Aluno Aluno Aluno
QUADRO 2: NÍVEIS DE ABERTURA DE ATIVIDADES EXPERIMENTAIS EXTRAÍDO DE GEPEQ, 2009.
FONTE: Baseado em PELLA (1961).
Uma abordagem investigativa tem por princípio levar o aluno a uma atitude de pesquisa en-
volvendo-o diretamente na resolução de um problema. Tal atitude de pesquisa exige participação do
mesmo nas etapas de planejamento prévio da ação experimental em si (elaboração de hipóteses e pla-
nejamento do procedimento experimental) além, é claro, da execução do experimento e da análise e
discussão dos dados. Tal participação pode se dar de diferentes maneiras de acordo com os diferentes
níveis apresentados no Quadro 2, o que significa maior ou menor envolvimento intelectual e afetivo
dos estudantes com a atividade (GEPEQ, 2009). O fundamental é que tais etapas sejam apresentadas
explicitamente e refletidas por todos num processo de mediação do professor com os conhecimentos
prévios e as expectativas dos alunos. Assim, o aluno participa de um processo investigativo completo
desempenhando um papel mais ativo. A atividade experimental na escola ganha novo significado não se
resumindo mais à mera manipulação e coleta de dados.
Quanto à superação das condições adversas para a inclusão de atividades experimentais, é claro
que as melhorias das condições de ensino em nosso país deve ser uma meta a ser perseguida por todos
os envolvidos. A existência de um espaço (laboratório didático ou sala ambiente de ciências) ideal para
este tipo de atividade, assim como materiais e equipamentos, deve ser uma constante reivindicação, mas
é possível transformar os espaços e tempos já existentes na escola em vista da inclusão de atividades
experimentais. Muitas vezes o professor terá que, na falta de condições ideais, fazer adaptações e pes-
quisar por possibilidades que atendam sua necessidade.

39
Hoje há muitas fontes de referência para o trabalho do pro-
fessor, muitas propostas de ensino experimental utilizando diver-
sos tipos de materiais e, inclusive, vídeos disponíveis que mostram
experimentos de ciências. É sabido que um vídeo não pode substi-
tuir a experimentação em si, mas considerando, por exemplo, uma
abordagem investigativa como anteriormente apresentada, o professor
pode manter as etapas de problematização, levantamento de hipóteses
e até mesmo de planejamento experimental. Mesmo a mais simples
demonstração experimental feita in loco pelo professor, ou a exibição
de um vídeo ou fotos de um fenômeno, pode suscitar discussões e en-
volver os alunos num processo investigativo.
Épossívelressaltarasaproximaçõesexistentesentreaabordagem
dos momentos pedagógicos, a experimentação, a sequência de ensino
baseada em CTS proposta na unidade 3 e o ensino por investigação
discutido na unidade 1 deste Caderno. Nas quatro perspectivas, busca-
se construir uma concepção social e humana das Ciências da Nature-
za, valorizando a problematização, a argumentação, a elaboração de
explicação, a tomada de posição e as relações entre os conhecimentos
e a realidade. Nesse processo, são estimulados a autonomia intelectual
dos estudantes, a ampliação de sua leitura de mundo, o uso de dife-
rentes linguagens, e a sua reflexão crítica e atuação política consciente
nos desafios da contemporaneidade.
Os exemplos de abordagens pedagógico-curriculares apresen-
tados aqui nos mostram a necessidade de planejarmos formas de sele-
cionar e organizar os conhecimentos a serem abordados na área e em
seus componentes curriculares. A grande questão é estabelecer quais
são os conhecimentos científicos básicos necessários a esse trabalho
pedagógico e, também, suas consequências éticas e estéticas.
Entendemos que o planejamento pedagógico na área passa-
rá pela relação entre a escolha da abordagem pedagógico-curricular,
aliada à seleção de conhecimentos significativos que possibilitem o
desenvolvimento de processos de ensino-aprendizagem, que resultem
na ampliação da leitura de mundo dos estudantes e professores do En-
sino Médio.
Para ajudar-nos neste movimento, vamos rever a proposta do
Caderno III da etapa I desta formação (BRASIL, 2013b, p. 43) que, ao
abordar a perspectiva de construir um currículo mais integrado, pro-
põe um caminho na tentativa de favorecer algumas articulações. Tal
caminho envolve:
Para sugestões de experi-
mentos utilizando mate-
riais alternativos ver:
http://www2.fc.unesp.br/ex-
perimentosdefisica/
http://www2.fisica.ufc.br/
agopin/EXPERIMENTOS.
pdf
http://quimica2011.org.br/ar-
quivos/Experimentos_AIQ_
jan2011.pdf
Excelentes recursos edu-
cacionais para o ensino
das Ciências da Natureza,
como por exemplo, ani-
mações, propostas de ex-
perimentos e simulações
podem ser encontrados
em:
Química Nova Interativa:
http://qnint.sbq.org.br/qni/
Biblioteca Virtual de Ci-
ências: http://www.bdc.
ib.unicamp.br/bdc/index.php
Ponto ciência: http://www.
pontociencia.org.br (este
apresenta muitos experi-
mentos na forma de víde-
os).

40
1. Seleção de conceitos fundamentais por área do conhecimento.
2. Identificação de conceitos comuns (inter/intra-áreas do
conhecimento).
3. Proposta de contextos problematizadores que mobilizem os
conceitos.
Para ilustrar este movimento podemos utilizar um tema comum
a todas as áreas: energia. Cada professor pode elencar os principais
conceitos e princípios fundamentais que estão relacionados a este
tema em seu componente curricular. Como conceitos relacionados ao
tema, podemos citar a título de exemplo: calor, temperatura, entalpia,
energia, tipos de energia (elétrica, potencial, cinética), os processos de
transformação de energia etc. Ao confrontar o trabalho de todos é pos-
sível verificar um princípio comum, o da conservação da energia em
seus processos de transformação. Este princípio fundamental, e outros
que possam ser percebidos, podem ser assumidos como o objetivo do
aprendizado a ser atingido pelos alunos e podem também ajudar a or-
ganizar as atividades a serem planejadas e desenvolvidas. Várias ques-
tões podem ser elencadas como problematizadoras, como por exem-
plo, tendo em vista as necessidades energéticas do país, qual deve ser
o modelo de produção de energia adotado? Todo este processo pode
contribuir para encontrar pontos de convergência e complementari-
dade entre cada componente no sentido de permitir um planejamento
mais integrado e interdisciplinar para a área.
Entendemos que as propostas aqui apresentadas não esgotam
as possibilidades de abordagens pedagógico-curriculares da área de
Ciências da Natureza e tampouco, precisam ser tratadas de forma es-
tanque. Há inúmeros caminhos teórico-metodológicos por meio dos
quais a Educação em Ciências da Natureza pode se materializar na
escola e esses caminhos são fruto de processos de ação-reflexão-ação
dos sujeitos envolvidos em profundo diálogo com a realidade.
Veja experiências dessas
e outras abordagens peda-
gógico-curriculares em:
http://www.cienciaemtela.
nutes.ufrj.br/artigos/0111_
guimaraes.pdf
http://qnesc.sbq.org.br/onli-
ne/qnesc30/07-PEQ-4708.
pdf
http://www.cdcc.usp.br/
maomassa/doc/ensinode-
ciencias/ceu_terra.pdf
http://www.sbfisica.org.br/
fne/Vol10/Num1/a04.pdf

41
REFLEXÃO E AÇÃO
Caro professor e cara professora do Ensino Médio, nesta unidade realizamos uma discussão sobre
ciência e a forma como a mesma se materializa nos currículos e cotidianos das escolas. Apresentamos
algumas propostas de abordagens pedagógico-curriculares da área e alguns exemplos de como os compo-
nentes curriculares podem se organizar – por meio de planejamentos individuais ou interdisciplinares – de
acordo com os direitos à aprendizagem dos estudantes.
Sugerimos que você, e seu grupo, definam uma temática relevante para sua realidade, escolham
uma das abordagens apresentadas e planejem uma unidade de ensino envolvendo os componentes curri-
culares da área de maneira interdisciplinar. Feito isso, postem a atividade, em formato de artigo, no Portal
Em Diálogo (http://www.emdialogo.uff.br/). Se possível, apliquem com seus alunos e discutam como foi o
trabalho em sala de aula e de que forma a unidade de ensino contribuiu para a formação integral dos estu-
dantes na perspectiva das DCNEM.

42
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às práticas contextualizadas. 2004. 405 p. Tese (Doutorado em Educação) – Pontifícia Universidade Ca-
tólica, São Paulo, 2004.
TOLEDO, K. Entrevista: A malária já não é uma doença negligenciada. Agência FAPESP de notícias.
Disponível em: http://agencia.fapesp.br/19241 Acesso em: 15/6/2014.
ZIMAN, J. M. Teaching and learning about science and society. Cambridge: Cambridge University
Press, 1980.

45
ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO PEDAGÓGICO NO ENSINO MÉDIO
Etapa II – Caderno I
AUTORES
Denise de Amorim Ramos
Erisevelton Silva Lima
Fátima Branco Godinho de Castro
Maria Madselva Ferreira Feiges
Marta Mariano Alves
Rogério Justino
CIÊNCIAS HUMANAS
Etapa II – Caderno II
AUTORES
Alexandro Dantas Trindade
Arnaldo Pinto Junior
Claudia da Silva Kryszczun
Marcia Fernandes Rosa Neu
Eduardo Salles de Oliveira Barra
Marivone Regina Machado
Marcia de Almeida Gonçalves
Etapa II – Caderno III
AUTORES
Hildney Alves de Oliveira
Sérgio Camargo
LINGUAGENS
Etapa II – Caderno IV
AUTORES
Adair Bonini
Claudia Hilsdorf Rocha
Fernando Jaime Gonzalez
Magali Oliveira Kleber
Paulo Evaldo Fensterseifer
Ruberval Franco Maciel
MATEMÁTICA
Etapa II – Caderno V
AUTORES
Iole de Freitas Druck
Maria Cristina Bonomi
Viviana Giampaoli
Ana Paula Jahn
Italo Modesto Dutra

46
FORMAÇÃO E INSTITUIÇÃO DOS AUTORES
Adair Bonini
Doutor em Linguística pela Universidade Federal de Santa Catarina, onde atualmente trabalha como
professor e pesquisador.
Alexandro Dantas Trindade
Doutor em Ciências Sociais pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Atua como professor
na Universidade Federal do Paraná - UFPR
Ana Paula Jahn
Doutora em Didática da Matemática pela Universidade Joseph Fourier (Grenoble), França, e professora na
Universidade de São Paulo - Instituto de Matemática e Estatística, Departamento de Matemática (USP/
IME)
Arnaldo Pinto Junior
Doutor em História pela Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP, e atua como professor na Uni-
versidade Federal do Espirito Santo - UFES
Claudia da Silva Kryszczun
Especialista em Filosofia Moderna e Contemporânea: Aspectos Éticos pela Universidade Estadual de
Londrina (2014). Atualmente é professora da Secretaria Estadual de Educação
Claudia Hilsdorf Rocha
Doutora em Linguística Aplicada pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), mesma institui-
ção em que atua como professora
Doutora em Ciências da Educação pela Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo (USP),
mesma instituição em que atua como professora
Denise de Amorim Ramos
Mestre em Educação pela Universidade de São Carlos – Ufscar. Atualmente é professora na Universidade
Federal do Tocantins
Eduardo Salles de Oliveira Barra
Doutor em Filosofia na Universidade de São Paulo, e professor do Departamento de Filosofia da Univer-
sidade Federal do Paraná, UFPR
Erisevelton Silva Lima
Doutor em Educação pela Universidade de Brasília, atualmente trabalha na Secretaria de Estado da Edu-
cação do Distrito Federal
Fátima Branco Godinho de Castro
Mestre em Educação pela Universidade Federal do Paraná, UFPR, e atua na Secretária de Educação do
Estado do Paraná

47
Fernando Jaime Gonzalez
Doutor em Ciência do Movimento Humano pela Universidade Federal de Rio Grande do Sul, e professor
da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul onde também é professor
Doutor em Química (Físico-Química) pelo Instituto de Química da USP (IQUSP). Atualmente é docente
do Departamento de Química Fundamental do IQUSP
Hildney Alves De Oliveira
Especialista em Gestão Escolar pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, e especialista em
Educação Profissional integrada à Educação Básica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
Atualmente trabalha na Secretaria de Educação do Estado do Mato Grosso do Sul
Iole De Freitas Druck
PhD em Matemática pela Université de Montreal. Atualmente é professora doutora da Universidade de
São Paulo
Italo Modesto Dutra
Doutor em Informática na Educação pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), e profes-
sor do Colégio de Aplicação da mesma universidade
Doutora em Educação pela Universidade Federal Fluminense, e professora da Universidade Federal Rural
do Rio de Janeiro, na área de Ensino de Ciências e Biologia
Magali Oliveira Kleber
Doutora em Música pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul e professora da Universidade Esta-
dual de Londrina
Marcia de Almeida Gonçalves
Doutora em História Social pela Universidade de São Paulo e professora da Universidade do Estado do
Rio de Janeiro
Márcia Fernandes Rosa Neu
Doutora em Geografia Humana pela Universidade de São Paulo e professora da Secretaria Estadual de
Educação de Santa Catarina
Maria Cristina Bonomi
Doutora em Educação pela Universidade de São Paulo e professora nesta mesma universidade, no Insti-
tuto de matemática e Estatística
Maria Madselva Ferreira Feiges
Doutora em Educação pela Universidade Federal do Paraná, e professora Aposentada do grupo magistério
superior da mesma Universidade
Marivone Regina Machado
Especialista em Gestão Escolar, Supervisão e Orientação Educacional, pela instituição Padre João Bago-
zzi. Atualmente é professora da Secretaria Estadual de Educação do Paraná, na Disciplina de História.

48
Marta Mariano Alves
Especialização em Organização do Trabalho Pedagógico pela Universidade Federal do Paraná. Atual-
mente exerce a função de pedagoga na Secretaria de Estado da Educação do Paraná
Paulo Evaldo Fensterseifer
Doutor em Educação pela Universidade Estadual de Campinas. Atualmente é professor adjunto do De-
partamento de Humanidades e Educação da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande
do Sul (UNIJUÍ)
Ruberval Franco Maciel
Doutor em Estudos Lingüísticos e Literários de Inglês pela Universidade de São Paulo. Atualmente é
professor efetivo da Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS)
Sérgio Camargo
Doutor em Educação para a Ciência pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP)
e professor na Universidade Federal do Paraná
Mestre em Educação em Ciências e em Matemática pela Universidade Federal do Paraná. Atualmente é
professora da Secretaria de Estado da Educação do Paraná.
Viviana Giampaoli
Doutora em Estatística pela Universidade de São Paulo, mesma instituição em que atua como professora

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