Ciências da Natureza MODULO 2

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Ciências da Natureza nos Itinerários Formativos
APRESENTAÇÃO
Seja bem-vindo(a) ao segundo módulo da Formação em Ciências da Natureza e suas Tecnologias! 
Este módulo intitulado Ciências da Natureza nos Itinerários Formativos é dividido em duas unidades: a primeira unidade aborda a arquitetura do Itinerário Formativo na formação do Ensino Médio, a importância da definição de uma situação-problema, a metodologia de aprendizagem baseada em problemas e a construção de um esboço de componente curricular pertencente aos Itinerários Formativos na área das Ciências da Natureza. 
Já a segunda e última unidade traz um componente curricular de Itinerário Formativo na área de Ciências da Natureza integrado com outra área do conhecimento com o intuito de reconhecer esta integração sem perder o foco na situação-problema. 
Finalmente ao final do segundo módulo o cursista é convidado a fazer uma avaliação final.  
Veja o sumário, a seguir, para visualizar melhor o que te espera neste segundo módulo.
Sumário
Módulo 2 - Ciências da Natureza nos Itinerários Formativos
· Unidade 1 - Itinerários Formativas na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias28
· 1.1 Entendendo o Itinerário Formativo na formação do Ensino Médio29
· 1.2 Aprendizagem Baseada em Problemas32
· 1.3 Ciências da Natureza nos Itinerários Formativos37
· Unidade 2 - Itinerário Formativos integrados com a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Unidade 1 -  Itinerários Formativas na área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Nesta primeira unidade, iremos tentar compreender o Itinerário Formativo, reconhecendo as habilidades gerais e específicas da área de Ciências da Natureza. Além disso, também será explorada a metodologia de Aprendizagem Baseada em Problemas e entenderemos a importância de uma situação-problema bem definida na aplicação da aprendizagem baseada em Problemas (ABP).
1.1 Entendendo o Itinerário Formativo na formação do Ensino Médio
O que são os Itinerários Formativos do Novo Ensino Médio?
A reforma do Ensino Médio trouxe a flexibilização do currículo, introduzindo o mínimo de 1.200 horas na forma de itinerários formativos, os quais deverão ser organizados por meio da oferta de diferentes arranjos curriculares, conforme a relevância para o contexto local e a possibilidade dos sistemas de ensino.
Os Itinerários Formativos, embora não tenham competências específicas definidas na BNCC, devem permitir o aprofundamento das aprendizagens previstas na Base, considerando a relação, em especial, com as 10 competências gerais. Devem também compreender o aprofundamento dos conceitos estudados na Formação Geral Básica, bem como Projeto de Vida e componentes eletivos. 
Quais os objetivos dos Itinerários Formativos no Ensino Médio?
Ao percorrer os itinerários formativos, o estudante será estimulado a realizar seu projeto de vida. Também será formado para exercer plenamente a sua cidadania e para resolver demandas complexas da vida cotidiana, pautadas nos princípios da justiça, da ética e da cidadania. Desta forma, os objetivos  dos Itinerários Formativos são compreendidos conforme apresentados no esquema  abaixo.
Como estão estruturados os Itinerários Formativos?
Os itinerários formativos se organizam a partir de quatro eixos estruturantes, conectando experiências educativas com a realidade contemporânea, de tal forma que auxiliem os estudantes a desenvolverem habilidades relevantes para a formação integral. Portanto, para cumprir suas propostas, os itinerários devem se basear nos procedimentos cognitivos, no uso de metodologias que estimulem o protagonismo dos estudantes e nos eixos estruturantes.
Veja quais são estes eixos:
· Investigação científica: aprofunda os principais conceitos das ciências para a interpretação de ideias, procedimentos de investigação e intervenção, com o intuito de identificar e solucionar demandas sociais, contribuindo com o desenvolvimento local e a melhoria da qualidade de vida da comunidade.
· Processos criativos: estimula a criação de processos ou produtos que atendam às demandas sociais, a partir da ampliação do conhecimento científico para construção e criação de experimentos, modelos e protótipos.
· Mediação e intervenção sociocultural: aborda os conhecimentos necessários para mediar conflitos, promover entendimento e implementar soluções para questões e problemas identificados na comunidade.
· Empreendedorismo: propõe a ampliação dos conhecimentos de diferentes áreas para a criação de empresas, instituições ou organizações voltadas ao desenvolvimento de produtos e serviços inovadores com o uso das tecnologias.
Na Portaria MEC n.º 1432/2018 foram apresentadas as habilidades relacionadas às competências gerais da Base Nacional Comum Curricular - BNCC, que são as habilidades associadas a cada uma das Áreas de Conhecimento e à Formação Técnica e Profissional correlacionadas aos Eixos Estruturantes. As habilidades gerais EMIFCG e as habilidades específicas da área de Ciências da Natureza EMIFCNT estão listadas abaixo:
Como avaliar os estudantes nos itinerários?
· Deve ser avaliado o desenvolvimento integral dos estudantes, não apenas os conhecimentos adquiridos, mas também as suas habilidades, atitudes e valores. Além disso, a escola deve garantir que a avaliação seja formativa, identificando as reais fragilidades e potencialidades de aprendizagem dos estudantes, tanto individual, quanto coletivamente, garantindo que todos aprendam. O modelo de avaliação deve considerar o estudante como protagonista do processo e as ferramentas a serem utilizadas para realizar a avaliação podem ser: rotinas de pensamento; portfólios; feedbacks; autoavaliações.
· 
· Atividades de Fixação
· Questão 1
· Agora que você já conhece os eixos estruturantes, articule-os com os focos pedagógicos apresentados. Para isso, associe a segunda coluna de acordo com a primeira. 
· 1
· Empreendedorismo
· 2
· Investigação científica
· 3
· Processos criativos
· 4
· Mediação e intervenção sociocultural
· Privilegia-se o envolvimento dos estudantes em campos de atuação da vida pública, por meio do seu engajamento em projetos de mobilização e intervenção sociocultural e ambiental que os levem a promover transformações positivas na comunidade. O processo pressupõe o diagnóstico da realidade sobre a qual se pretende atuar, incluindo a busca de dados oficiais e a escuta da comunidade local; a ampliação de conhecimentos sobre o problema a ser enfrentado; o planejamento, execução e avaliação de uma ação social e/ou ambiental que responda às necessidades e interesses do contexto; a superação de situações de estranheza, resistência, conflitos interculturais, dentre outros possíveis obstáculos, com necessários ajustes de rota.
· Os estudantes são estimulados a criar empreendimentos pessoais ou produtivos articulados com seus projetos de vida, que fortaleçam a sua atuação como protagonistas da sua própria trajetória. Nesse sentido, busca desenvolver autonomia, foco e determinação para que consigam planejar e conquistar objetivos pessoais ou criar empreendimentos voltados à geração de renda via oferta de produtos e serviços, com ou sem uso de tecnologias. O processo pressupõe a identificação de potenciais, desafios, interesses e aspirações pessoais; a análise do contexto externo, inclusive em relação ao mundo do trabalho; a elaboração de um projeto pessoal ou produtivo; a realização de ações-piloto para testagem e aprimoramento do projeto elaborado; o desenvolvimento ou aprimoramento do projeto de vida dos estudantes.
· Os estudantes participam da realização de uma pesquisa científica, compreendida como procedimento privilegiado e integrador de áreas e componentes curriculares. O processo pressupõe a identificação de uma dúvida, questão ou problema; o levantamento, formulação e teste de hipóteses; a seleção de informações e de fontes confiáveis; a interpretação, elaboração e uso ético das informações coletadas; a identificação de como utilizar os conhecimentos gerados para solucionar problemas diversos; e a comunicação de conclusões com a utilizaçãode diferentes linguagens.
· Os estudantes participam da realização de projetos criativos, por meio da utilização e integração de diferentes linguagens, manifestações sensoriais, vivências artísticas, culturais, midiáticas e científicas aplicadas. O processo pressupõe a identificação e o aprofundamento de um tema ou problema, que orientará a posterior elaboração, apresentação e difusão de uma ação, produto, protótipo, modelo ou solução criativa, tais como obras e espetáculos artísticos e culturais, campanhas e peças de comunicação, programas, aplicativos, jogos, robôs, circuitos, entre outros produtos analógicos e digitais.
· Questão 2
· Considere a descrição da Unidade Curricular 1 de Itinerários Formativos e marque (C) Certo ou (E) Errado nas alternativas que mostram corretamente quais são os eixos estruturantes e as habilidades gerais e específicas da área de Ciências da Natureza que estão contemplados nesta proposta:
· UNIDADE CURRICULAR 1
· FÍSICA EM QUADRINHOS - Nesta atividade, os estudantes transformam conceitos de Física em histórias em quadrinhos. Eles podem escolher quais temas vão abordar e se farão seus trabalhos individualmente ou em grupo. Podem, inclusive, optar por conteúdos que ainda não estudaram, desenvolvendo uma pesquisa própria para compreendê-los e, assim, criar seus roteiros e personagens. 
· (Fonte: Hugo Magnata, https://basedeitinerarios.com.br/itinerarios/4/)
· 
· a
· EC
· Investigação Científica: (EMIFCG01), (EMIFCG02), (EMIFCG03), (EMIFCNT01), (EMIFCNT02),(EMIFCNT03).
· 
· b
· EC
· Mediação e Intervenção Sociocultural: (EMIFCG07), (EMIFCG08), (EMIFCG09).
· 
· c
· EC
· Empreendedorismo: (EMIFCG10), (EMIFCNT11), (EMIFCNT12).
· 
· d
· EC
· Processos Criativos: (EMIFCG04) (EMIFCG05), (EMIFCG06), (EMIFCNT04), (EMIFCNT05), (EMIFCNT06).
· Questão 3
· Considere a descrição da Unidade Curricular 2 de Itinerários Formativos e marque (C) Certo ou (E) Errado nas alternativas que mostram corretamente quais são os eixos estruturantes e as habilidades gerais e específicas da área de Ciências da Natureza que estão contemplados nesta proposta:
· UNIDADE CURRICULAR  2
“Em Escolhas Inteligentes, é possível constatar que, de forma individual ou coletiva, somos o reflexo das nossas próprias escolhas. Ele é um convite à reflexão sobre o que precisa ser revisto e replanejado e como fazer para ser mais assertivo no futuro. As residências e a própria escola podem ser objetos de estudo para análise, pesquisa e proposição de soluções, a fim de transformar esses espaços em locais que reflitam as escolhas inteligentes. Numa amplitude mais macro, as cidades podem também ser estudadas, lembrando que proposições sobre minimização de impactos ambientais, gestão de resíduos sólidos, hídricos e energéticos, relação entre ambiente e saúde, o uso da matemática para construção de locais portadores de escolhas inteligentes e busca de soluções devem estar associados à sustentabilidade, inclusão, otimização e uso de tecnologias.” 
· Fonte: http://dcrb.educacao.ba.gov.br/wp-content/uploads/2021/07/DCRB-EM-1a-versao-Itinerario-Formativo-Integrado-%E2%80%93-Matematica-e-suas-Tecnologias-e-Ciencias-da-Natureza-e-suas-Tecnologias.pdf
· 
· a
· EC
· Investigação Científica: (EMIFCG01), (EMIFCG02), (EMIFCG03), (EMIFCNT01), (EMIFCNT02), (EMIFCNT03).
· 
· b
· EC
· Processos Criativos: (EMIFCG05), (EMIFCG06), (EMIFCNT04), (EMIFCNT05), (EMIFCNT06).
· 
· c
· EC
· Mediação e Intervenção Sociocultural: (EMIFCG07), (EMIFCG08), (EMIFCG09), (EMIFCNT07), (EMIFCNT08), (EMIFCNT09).
· 
· d
· EC
· Empreendedorismo: (EMIFCG10), (EMIFCG11), (EMIFCG12), (EMIFCNT10), (EMIFCNT11), (EMIFCNT12)
1.2 Aprendizagem Baseada em Problemas
A maioria das propostas curriculares dos estados brasileiros propõem trilhas de aprofundamentos e eletivas nos itinerários formativos em Ciências da Natureza e indicam a aprendizagem baseada em problemas (ABP) como uma possibilidade metodológica. Desta forma, vamos entender um pouco acerca da ABP.
Para a última etapa da Educação Básica, a aprendizagem baseada em problemas (ABP) auxilia na estruturação dos itinerários formativos, desenvolvendo as habilidades para o século XXI ao longo de toda a jornada de aprendizagem, de modo a destacar, especialmente, habilidades como autonomia, curiosidade, resolução de problemas e comunicação interpessoal.
A ABP é uma estratégia instrucional que se organiza ao redor da investigação de problemas do mundo real. Estudantes, supervisionados por um professor, se envolvem em analisar, entender e propor soluções para situações cuidadosamente desenhadas, de modo a garantir ao aprendiz a aquisição de determinadas competências previstas no currículo escolar. As situações são, na verdade, cenários que envolvem os estudantes com fatos de sua vida cotidiana, tanto da escola como de sua casa ou de sua cidade. Constituem-se, então, os ciclos de aprendizagem.
O Ciclo de aprendizagem compreende três momentos distintos, conforme podemos ver na figura abaixo. 
Ciclo de Aprendizagem na ABP
Fonte: Modificado de Hmelo-Silver (2004) e apresentado em Lopes, (2019 p.57)
O primeiro momento é o de formular e analisar o problema. Uma vez definida a situação-problema, os grupos são orientados a identificar as informações fornecidas (cenário do problema) e o que cada um dos membros do grupo possui de conhecimentos prévios sobre a temática em questão. Depois, algumas ideias são esboçadas (gerar hipóteses) para a resolução do problema central identificado na questão em análise e identificar as informações que julgarem necessárias para resolver a questão levantada. 
O segundo momento do ciclo de aprendizagem é caracterizado pela aprendizagem individual e autodirigida. As informações identificadas como importantes serão pesquisadas para que, mais tarde, sejam partilhadas e discutidas com outros integrantes do grupo. 
No terceiro momento, os estudantes voltam a se reunir, agora, com novas e diferentes informações, que deverão ser aplicadas, compartilhadas, debatidas e avaliadas até que o grupo alcance uma ou mais novas conclusões. Se o problema for resolvido a contento, o grupo redige um relatório final com a solução. Se isso não ocorrer, um novo ciclo se inicia. O ciclo de aprendizagem pode se repetir quantas vezes forem necessárias para que o grupo encontre uma solução para o problema.
Mas o que é o problema ou situação-problema? 
O problema inicia ou dispara o processo de Ensino-aprendizagem, espelhado na realidade. Deve ter um contexto interdisciplinar e ser bem estruturado, para o qual também deve existir uma resposta correta. Outra questão importante, é que os conteúdos do currículo escolar devem ser contemplados durante o processo de resolução do problema, favorecendo, sempre que possível, um trabalho colaborativo. A aprendizagem baseada em problemas coloca a responsabilidade da educação nos estudantes, sendo estes os mais interessados em seu progresso educacional.
A construção do problema por meio do 3C3R
Criado por Hung, W. (2006), o 3C3R é um modelo para conceber problemas ou cenários. Visa organizar os conteúdos e os conhecimentos. Os elementos principais são os conteúdos, contextos e conexões (content, context, connection), usados para pôr em prática os elementos de processamento que são pesquisar, raciocinar e refletir (researching, reasoning, reflecting). Os componentes principais oferecem suporte ao conteúdo de aprendizagem conceitual, já os componentes de processamento estão relacionados  com os processos cognitivos dos estudantes e habilidades de resolução de problemas. Os componentes interagem entre si, conforme o modelo apresentado na figura abaixo. 
 Modelo 3C3R
 Fonte: (Lopes, 2019)
Os conteúdos devem considerar os padrões curriculares, seguindo-se a identificação de conceitos e áreas relacionadas com o tema. A informação contextual dos problemas ajuda os estudantes a ligarem o conhecimento construído e as habilidades adquiridas às situações reais. O componente de conexão funciona para entrelaçar os conceitos e informações com o conteúdo em contextos. 
Após identificado,descrito e clarificado o problema, o estudante terá de pesquisar as informações necessárias no âmbito. Este aprofundamento da informação motiva os estudantes para se envolverem com o tema. O estudante irá estruturar a sua própria aprendizagem, compartilhando a sua informação nos grupos de trabalho. É a reflexão que desenvolve as capacidades cognitivas e a motivação, e é o raciocínio que promove a aplicação dos novos conhecimentos adquiridos e de pesquisar mais informações relacionadas para o desenvolvimento da solução do problema.
Para potencializar o máximo efeito da ABP, a qualidade dos problemas é vital. Para resolver um problema, primeiro temos de o identificar, descrever, contextualizar, perceber, para colocarmos em prática as reflexões e hipóteses com a potencial solução.
O modelo 3C3R visa aprimorar a aprendizagem baseada em problemas, fornecendo uma estrutura conceitual sobre a qual os professores podem formular os problemas do ABP, de modo mais sistemático e eficaz, além de facilitar o processo de avaliação.
A partir do modelo estrutural 3C3R, Hung (2009) propõe um método baseado em nove passos para a criação de problemas. Vamos conhecer cada passo.
· Criar metas e objetivos 
Envolve criação de metas instrutivas e objetivos de obtenção de conhecimento, incluindo os objetivos quanto às habilidades de resolução de problemas e estudo autodirigido. Desta forma, será possível verificar que grau de semiestruturação o problema deverá possuir para que as etapas do ciclo de aprendizagem da ABP sejam percorridas.
·  Conduzir uma análise de conteúdo 
A análise de conteúdo baseia-se em:  conceitos: ideias centrais dentro de um domínio de conhecimento; princípios: regras pelas quais os conceitos estão relacionados; processual: aplicação dos princípios a fim de realizar uma tarefa; e fatual: necessário para a aplicação dos conceitos nas situações-problema.
· Analisar o contexto do problema 
Consiste em inserir o problema em um contexto específico visando torná-lo mais atraente para os estudantes, para buscarem, por meio do estudo autodirigido, a solução deste. 
Atenção! 
Os passos 1 a 3  são importantes para fundamentar a formulação do problema, visto que fornecem as informações sobre o grau de amplitude e profundidade dos conhecimentos a serem abordados e o contexto em que este deve estar inserido. 
· Formular a versão inicial do problema 
É o momento da criação de um problema que seja atraente ao estudante e que o mantenha motivado. Vários fatores podem ser considerados, como, por exemplo: a profissão futura, interesses pessoais, situações polêmicas e/ou problemáticas da região em questão, aspectos regionais/geográficos. 
· Conduzir uma análise de adequação do problema
Deve-se declarar o problema em si e descrevê-lo por completo, bem como as necessárias habilidades cognitivas e de resolução de problemas. Desta forma, tem-se que:  observar o que se almeja com o problema, quais são as variáveis conhecidas (presentes no problema) e desconhecidas (aquelas que os estudantes deverão buscar através da pesquisa e do raciocínio) para, assim,  compreendê-lo; buscar quais são os meios de se encontrar a solução do problema, com o objetivo de prever seus processos de resolução; finalmente, desenhar o domínio do conhecimento para resolução do problema, quando deve-se elencar quais são os domínios de conhecimento necessários para resolvê-lo nas esferas conceituais, de princípios, processos (quando houver), conhecimentos fatuais e de análise das habilidades necessárias para a resolução do problema. 
 
· Conduzir uma análise de correspondência
Visando garantir a confiabilidade e efetividade do problema para atingir seus objetivos de aprendizagem, ajudando a detectar se a situação-problema elaborada corresponde à cobertura de conteúdo pretendida e ao nível de habilidades dos estudantes.
 
· Conduzir processos de ‘calibração’ 
Nesta etapa são corrigidos os problemas apontados na fase anterior, retirando ou incluindo informações na situação-problema, para dar clareza aos objetivos de aprendizagem propostos e manter o interesse do estudante. 
 
· Construir componentes reflexivos 
Esses componentes estão presentes em partes da situação-problema, nas quais se solicita ao estudante pensar sobre seu processo de aprendizado, por exemplo: como buscou as informações, quais linhas de raciocínio foram trancadas e o que motivou a escolher uma linha em particular para chegar à resolução do problema. A elaboração destes componentes ajuda no desenvolvimento de habilidades de estudo autodirigido dos estudantes.
 
· Examinar relações de suporte entre os componentes 3C3R
O propósito desse último passo é garantir a criação de uma situação-problema que seja eficaz naquilo que se propõe a ensinar e estimular a autonomia do estudante em seu próprio processo de aprendizagem.  Conforme mostrado no quadro abaixo, os componentes processuais (pesquisa, raciocínio e reflexão) devem dar suporte ao componente conteúdo; o componente contexto deve fornecer suporte aos componentes processuais e o componente conexão deve possuir relação de suporte mútuo com cada componente processual. 
  Relações entre componentes centrais e processuais do modelo 3C3R
Com a crescente ênfase na teoria da aprendizagem situada, as propostas contemplam cada vez mais a aprendizagem baseada em problemas (ABP) em diversos contextos educacionais. 
Nesse sentido, Tawfik (2013) propôs um protocolo semiestruturado baseado no método 3C3R que foi sistematicamente empregado para projetar um ambiente de aprendizagem ABP e destaca os efeitos das toxinas ambientais na fertilidade humana. Esse protocolo está sistematizado a seguir.
Protocolo Semiestruturado 3C3R adaptado de Hung (2006)
Fonte : TAWFIK, A. A.; TRUEMAN, R. J.; LORZ, M. M. Designing a PBL Environment Using the 3C3R Method. International. Journal of Designs for Learning, v. 4, n. 1, p.11-24, 2013.
Uma vez definido o problema, como aplicar em sala?
Através de sessões tutoriais, que são reuniões de equipe objetivadas a promover e acompanhar a construção coletiva do conhecimento a partir da participação ativa dos estudantes no processo de aprendizagem, os tutores (professores ou monitores) orientam as discussões e o uso de materiais diversos e de várias áreas do conhecimento. 
Conrado (2014) apresenta estratégias da ABP como meio de aproximar a aprendizagem de diferentes conteúdos dos desafios da realidade cotidiana da sociedade contemporânea e favorecer tomadas de decisão que sejam socialmente responsáveis. Para as sessões tutoriais, momento em que os estudantes se organizam em grupos, foi proposto um roteiro organizado em  “sete passos”, descritos a seguir (CONRADO, 2013, p. 214):
·  Identificar o problema: entender a relação do problema com a realidade e esclarecer frases e conceitos confusos ou desconhecidos. (leitura atenciosa pela equipe para não restarem dúvidas sobre o problema). 
· Definir o problema: descrever exatamente que fenômenos devem ser explicados e entendidos, esclarecendo a situação e o tipo de decisão a tomar (indicação de pontos relevantes pela equipe). 
· Brainstorming: usar conhecimentos prévios e o senso comum para formular explicações e buscar respostas para o problema, sem preocupação com exatidão das informações ou com preconceitos sobre as ideias sugeridas (análise do problema com conhecimentos prévios). 
· Detalhar explicações: construir hipóteses que explicam o problema, de forma coerente e detalhada, levantando as lacunas do conhecimento que precisam ser estudadas (resumo das discussões). 
·  Propor temas de aprendizagem autodirigida: definir o que precisa ser estudado, meios/recursos para realizar a investigação e ações para pesquisar o problema (formulação de objetivos de aprendizagem). 
·  Busca de informações e estudo individual: estudar conteúdos selecionados para preencher lacunas de conhecimentos necessários e relevantes (informações em fontes diversificadas e confiáveis). 
· Avaliação: compartilhar conclusões com o grupo, integrar conhecimentos adquiridos e avaliar o processode aquisição desses conhecimentos, a organização geral do grupo e o avanço na resolução do problema.
Portanto, nesta unidade apresentamos aprendizagem baseada em problemas (ABP), como definir um problema e, ainda, como aplicar esta metodologia em sala. 
Atividades
Apresentamos a você um cenário da situação-problema, cuja meta é compreender as propriedades de diferentes materiais e a forma de interação com o meio ambiente. O Objetivo é analisar e solucionar uma situação real, envolvendo manejo de resíduos urbanos em ambiente ao redor da Escola. 
A primeira proposta da situação-problema é: ao lado da escola tem um terreno baldio com acúmulo de lixo, provocando infestação de roedores e insetos que começaram a invadir a escola. Sua turma foi convidada para estudar o cenário e propor uma solução sustentável para esta situação. 
Questão 1
Numa primeira análise, marque entre os itens abaixo aqueles que você consideraria como pré-requisito para esta tarefa:
a
I. Conhecimento básico de propriedades químicas e físicas de materiais.
b
II. Rotas de decomposição de matéria orgânica.
c
III. Hábitos de vida de roedores e insetos.
d
V. Distinguir compostos orgânicos, inorgânicos e metálicos.
e
V. Distinguir diferentes espécies de animais (roedor não é inseto, por exemplo).
f
VI. Espécies de animais diferentes têm comportamentos diferentes.
Questão 2
Considerando a análise de contexto da situação-problema, considere as variáveis, a seguir, e relacione-as como sendo variáveis apresentadas como Conhecidas (presente no problema) e Desconhecidas (aquelas que os estudantes deverão buscar através da pesquisa e do raciocínio).
1
Conhecidas (presentes no problema )
2
Desconhecidas (aquelas que os estudantes deverão buscar através da pesquisa e do raciocínio)
Variáveis
1- Cadeia alimentar na natureza
2- Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), Lei nº 12.305/2010
3- Microorganismos que se desenvolvem em meio ao lixo orgânico
4-Como os materiais existentes no resíduo interagem entre si e com o meio ambiente
5- Norma NBR 10.004 Microorganismos que se desenvolvem em meio ao lixo orgânico
6-Reações químicas e transformação da matéria
7- Resolução CONAMA 306 (2002)
Questão 3
Considerando o Domínio do conhecimento para a resolução do problema, correlacione a primeira coluna de acordo com a segunda.
1
Conceitos
2
Princípios
3
Conhecimentos fatuais
4
Análise das habilidades
Interação do resíduo com a água, o solo e o ar.
Estabilidade de diferentes materiais.
Desenvolver o raciocínio que permitirá propor uma ação adequada para conter a presença de roedores e insetos na escola.
Matéria orgânica e inorgânica.
Agora, vamos fazer um Brainstorming acerca das várias possibilidades de propostas para a resolução do problema. 
Questão 4
 É possível que a proposta seja construir um muro separando a escola do terreno com resíduos sólidos acumulados.  Será que esta proposta se enquadraria nos eixos estruturais  dos itinerários formativos?
a
Sim
b
Não
Ótimo! Isto mostra que é importante apresentar a situação-problema de tal forma que a solução seja de intervenção e não de isolamento.
Questão 5
Uma vez definido que é necessária uma ação transformadora para resolver o problema, ainda é possível que os estudantes entendam que os roedores e insetos devam ser coletados e remanejados e, assim, o problema de tê-los na escola seria resolvido.  Este poderia ser um caminho, entretanto, o resíduo sólido ao lado da escola permaneceria existindo e certamente outros roedores  e insetos voltariam a visitar a escola. 
A ação seria transformadora? 
a
Sim
b
Não
Questão 6
O que se espera como proposta está certamente no caminho de transformação da realidade e da melhora na condição de vida para todos.Veja que a situação-problema deve estar bem definida. Vamos pensar agora no seguinte:
Ao lado da escola tem um terreno baldio com acúmulo de lixo, provocando infestação de roedores e insetos que começam a invadir a escola. Sua turma foi convidada para estudar o cenário e propor uma solução transformadora e sustentável para esta situação, baseada nos princípios da conservação ambiental e na legislação pertinente à política de resíduos sólidos. 
O que você acha? 
 
1.3 Ciências da Natureza nos Itinerários Formativos
Para a elaboração de um itinerário formativo é importante considerar, do infográfico desenvolvido pelo POVIR com o apoio do grupo de trabalho do ensino médio do MOVIMENTO PELA BASE, os seguintes pilares:
Fonte: https://porvir.org/novo-ensino-medio-entenda-os-itinerarios-formativos/
Portanto, os itinerários formativos propostos devem estar intimamente relacionados com o currículo proposto em seu estado.
O que considerar para construir as ementas dos Aprofundamentos dos Itinerários Formativos de Área do Conhecimento?
Os Itinerários Formativos de Ciências da Natureza e suas Tecnologias devem ser construídos com base em um amplo processo de diagnóstico, voltado a mapear os interesses e expectativas da comunidade escolar; os ativos locais, inclusive as potenciais parcerias e  a condição de oferta das escolas e da rede de educação.
Em consonância com as DCNEM (BRASIL, 2018) e com os Referenciais para Elaboração dos Itinerários Formativos, estabelecidos na portaria no. 1.432/ 2018, que destacam os eixos estruturantes a perpassar as trilhas de aprofundamento (Investigação Científica, Processos Criativos, Mediação e Intervenção Sociocultural e Empreendedorismo) o conjunto de unidades curriculares de um Itinerário deve ser organizado em torno de um ou mais dos eixos estruturantes. As Unidades Curriculares são elementos com carga horária pré-definida, formadas pelo conjunto de estratégias, cujo objetivo é desenvolver competências específicas, podendo ser organizadas em áreas de conhecimento, disciplinas, módulos, projetos, entre outras formas de oferta.
Vamos aperfeiçoar nosso entendimento acerca dos eixos estruturantes e as possibilidades de construção conjunta.
Comecemos pelo eixo estruturante Investigação Científica.  Aqui, é necessário oferecer subsídios para que os estudantes possam identificar e analisar todos os elementos envolvidos, mobilizar os conhecimentos já construídos, estabelecer relações entre eles, destacar como afetam o(s) fenômeno(s) em estudo e perceber quais deles precisam ser investigados para a compreensão e resolução da questão, ou da situação problematizadora.  É fundamental não concluir, ou propor soluções precipitadas, sem provas ou fatos obtidos através de pesquisas.
A investigação científica é um instrumento essencial para enfrentar os desafios e buscar soluções para os problemas sociais, ambientais e econômicos. À vista disso, realizar parcerias entre as escolas e universidades ou centros de pesquisa pode impulsionar a pesquisa científica e a inovação na Educação Básica. Assim, espera-se que, ao final desses estudos, o estudante consiga aplicar a estrutura da investigação científica, ou seja, saiba identificar uma situação-problema e realizar pesquisas em fontes confiáveis, acessando diferentes mídias e selecionando dados, e consiga interpretá-los e analisá-los de modo a construir hipóteses embasadas e, assim, propor ideias consistentes, que visem à melhoria da qualidade e da manutenção da vida no planeta. Pretende-se, portanto, que se entenda o valor do conhecimento sistematizado, com o qual poderá embasar intervenções na realidade de forma crítica, reflexiva, produtiva e sustentável, utilizando-se de tecnologias. Visa-se, portanto, a formação de um cidadão curioso, protagonista, responsável pela sua aprendizagem e atuante na sociedade. Para suprir as necessidades de desenvolvimento de cada pessoa, ainda que a família nuclear – pais e filhos – seja necessária, ela sozinha não é suficiente para preparar a pessoa para a vida adulta. É preciso que outras entidades ou instituições lhe ajudem e cumpram algumas tarefas que os pais não conseguem realizar.
No eixo Processos Criativos, o estudante pode vivenciar práticas significativas utilizando a experimentação,a simulação e a criação de modelos ou protótipos para a elaboração de soluções inovadoras, a partir da investigação de problemas reais, de relevância pessoal, para a comunidade e/ou para o mundo. Cabe estimular a leitura de diversas fontes, pesquisas em mídias digitais e a utilização de recursos tecnológicos e visitas de campo, na perspectiva de pensar em soluções criativas e inovadoras. 
No eixo estruturante Mediação e Intervenção Sociocultural, é necessário desenvolver habilidades voltadas à convivência e à atuação social/cultural/ambiental, momento fundamental para desenvolver o diálogo, a empatia e a mediação de possíveis conflitos/diferenças para contornar dificuldades e obstáculos durante todo o processo, dando ênfase à construção de uma sociedade mais inclusiva, ética, solidária, resiliente e fundamentalmente colaborativa. Desta forma, o desenvolvimento deste eixo auxiliará o estudante no seu desenvolvimento socioemocional e cognitivo, além de fortalecer valores e atitudes na construção de um ser humano consciente e preocupado em promover a harmonia e a preservação da qualidade de vida e do meio ambiente. 
No eixo estruturante Empreendedorismo, a partir da identificação e mobilização de problemáticas locais ou regionais, é possível selecionar informações para projetos empreendedores que visem transformar ideias em soluções inovadoras, podendo gerar benefícios e prosperidade para si e para a sociedade, com possibilidade inclusive de geração de renda, fortalecendo o trabalho em equipe.
Você se lembra da situação-problema da última atividade? Se não, leia-a novamente:
Ao lado da escola tem um terreno baldio com acúmulo de lixo, provocando infestação de roedores e insetos que começam a invadir a escola. Sua turma foi convidada para estudar o cenário e propor uma solução transformadora e sustentável para esta situação, baseada nos princípios da conservação ambiental e na legislação pertinente à política de resíduos sólidos. 
Partindo do princípio de que esta situação-problema considerou as necessidades do mundo contemporâneo, o interesse dos estudantes, o contexto local e a capacidade da escola, responda corretamente as atividades, a seguir: 
Questão 1
O eixo Estruturante de Investigação Científica tem como objetivos de aprendizagem a análise das propriedades físico-químicas dos resíduos sólidos mais comuns e dos de interesse; a descrição de impactos ambientais causados pelo descarte inadequado dos resíduos sólidos; o conhecimento da contaminação do solo receptor de resíduo sólido e da lógica da coleta seletiva; a listagem das contribuições da arquitetura sustentável e do aproveitamento de resíduos orgânicos e inorgânicos, entre outros. Na sequência, assinale Certo (C) ou Errado (E) para as habilidades que fazem parte deste eixo:
a
EC
(EMIFCG01) e (EMIFCG02).
b
EC
(EMIFCG03) e (EMIFCNT01).
c
EC
(EMIFCNT08).
d
EC
(EMIFCNT03).
Questão 2
Leia os seguintes Objetos de Conhecimento e assinale a alternativa que corresponda ao Eixo Estruturante correspondente:
1. Incentivar o consumo sustentável;
2. Organizar uma campanha de conscientização de descarte de resíduos sólidos;
3. Difundir a Política nacional de resíduos sólidos.
a
Processos Criativos.
b
Empreendedorismo.
c
Mediação e Intervenção Sociocultural.
d
Investigação Científica.
Questão 3
Já é sabido que as habilidades (EMIFCG05), (EMIFCG06), (EMIFCNT05) e (EMIFCNT06) fazem parte do Eixo Estruturante de Processos Criativos. Dessa forma, assinale (C) Certo ou (E) Errado para os Objetos do Conhecimento que estão relacionadas a este eixo:
a
EC
Listar as bactérias e fungos que habitam resíduos urbanos mal acondicionados.
b
EC
Planejar uma ação de proteção da área e apontar possibilidades de tratamento químico e biológico do resíduo.
c
EC
Enumerar as possibilidades de isolamento da área em questão.
d
EC
Esquematizar um processo de separação responsável e seguro do resíduo em questão.
Questão 4
O Eixo Estruturante Empreendedorismo tem como objetivo de aprendizagem difundir o empreendedorismo social baseado na importância econômica e ambiental da reciclagem. A seguir, assinale a alternativa que contém as habilidades que correspondam a este eixo:
a
(EMIFCG11) e (EMIFCNT10).
b
(EMIFCG03), (EMIFCNT01) e (EMIFCNT03).
c
(EMIFCG08), (EMIFCG09), (EMIFCNT08) e (EMIFCNT09).
d
(EMIFCG05) e (EMIFCG06).
Caso queira se aprofundar mais no assunto discutido nesta primeira Unidade, você pode buscar as seguintes referências:
· SALVADOR, D. F. et. al. Aplicando os princípios da Aprendizagem Baseada em Problemas como modelo instrucional no contexto de uma feira de ciências. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias Vol. 13, N.º 3, 292-317 (2014). 
· Morales Bueno, P. (2018). Aprendizaje basado en problemas (ABP) y habilidades de pensamiento crítico ¿una relación vinculante? Revista Electrónica Interuniversitaria de Formación del Profesorado, 21(2), 91-108. DOI: http://dx.doi.org/10.6018/reifop.21.2.323371 https://www.pensamiento-critico.com/archivos/revelinterfppatty.pdf 
· Moreno, M. A., Reis, M. J. & Calefi, P. S. (2016). Concepções de professores de biologia, física e química sobre a aprendizagem baseada em problemas (ABP). Revista Hipótese, 2(1), 104-117.  http://www.fernandosantiago.com.br/ensbiol1.pdf
· Varela-Losada, M., Pérez-Rodríguez, U., Ávarez-Lires, E. J. & Álvarez-Lires, M. M. (2014). Desarollo de competencias docentes a partir de metodologías participativas aplicadas a la educacíon ambiental, Formacíon Universitaria, 7(6), 27-36 https://scielo.conicyt.cl/pdf/formuniv/v7n6/art04.pdf
· SIQUEIRA, V. F.; GOI, M. E. J.; VARGAS, J. P.; ELLENSOHN, R. M. Produção de situações-problema em curso de extensão universitária por professores de Ciências da Natureza dos anos finais e ensino médio da rede básica de ensino. Revista Em Extensão, v. 18, n. 2, p. 34-55, 22 jan. 2020. http://www.seer.ufu.br/index.php/revextensao/article/view/48625/27929
Unidade 2 - Itinerário Formativos integrados com a área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias
Nesta unidade, buscaremos identificar os itinerários formativos integrados com a área de Ciências da Natureza e propor situações-problema que possam ser trabalhadas neste contexto.
O que é um Itinerário Formativo integrado?
É um Itinerário Formativo que considera a relação entre a habilidade do eixo estruturante e as habilidades de duas Áreas do Conhecimento. Nesta arquitetura, a inter e a transdisciplinaridade são favorecidas, assim como os temas contemporâneos e transversais da BNCC.
Fonte : BNCC(2019)
Os temas Ciência e Tecnologia, meio ambiente e saúde estão intimamente relacionados com a área de Ciências da Natureza e propiciam certamente a integração com outras áreas, perpassando pelos demais temas transversais.
A versão preliminar  do Referencial Curricular Paranaense para o novo Ensino Médio  trouxe uma tabela demonstrativa da correlação entre  as habilidades específicas da área de Ciências da Natureza e Linguagens, por eixo estruturante. 
Ela pode ser acessada através deste link:
http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/referencial_curricular_em/referencial_em_if_integrado_linguagens_ciencias_natureza.pdf
Para cada correlação foi definido um objetivo e um encaminhamento metodológico, auxiliando enormemente na construção do plano de trabalho. Uma característica organizacional desta proposta é que a habilidade geral (EMIFCG01) foi correlacionada com a específica (EMIFCNT01) e com a habilidade EMIFLGG01, mantendo a dinâmica até a décima segunda e última habilidade.
Consideremos a proposta de itinerário formativo do estado da Bahia, “Homo solutio”, levado para consulta pública. Disponível no link http://dcrb.educacao.ba.gov.br/wp-content/uploads/2021/07/DCRB-EM-1a-versao-Itinerario-Formativo-Integrado-%E2%80%93-Matematica-e-suas-Tecnologias-e-Ciencias-da-Natureza-e-suas-Tecnologias.pdf.
O itinerário formativo integrado Homo solutio, composto pela área de Ciências da Natureza e suas Tecnologias e de Matemática e suas Tecnologiaspossui os seguintes componentes: 
· Cosmos – do macro ao micro, 
· A Arte de Morar, 
· A Cidade em Movimento, 
· Desafios e Oportunidades, 
· Biomatemática e 
· Escolhas Inteligentes. 
Cada componente está acompanhado de ementa. As habilidades específicas e gerais foram organizadas por eixo estruturante conforme o quadro abaixo.
É importante que você procure no referencial curricular do seu estado as indicações para os Itinerários Formativos integrados. Eles foram propostos considerando as especificidades da sua região, considerando inclusive as necessidades da população.
Visite o site http://basenacionalcomum.mec.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&layout=edit&id=207. Aqui você não só poderá ter acesso ao referencial curricular do seu estado, mas também poderá conhecer a realidade dos demais estados do nosso País. 
Temas contemporâneos transversais na BNCC - Propostas de Práticas de Implementação 2019
· http://basenacionalcomum.mec.gov.br/images/implementacao/guia_pratico_temas_contemporaneos.pdf 
· http://basenacionalcomum.mec.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&layout=edit&id=207
Atividades de Fixação
Questão 1
Os itinerários formativos se organizam a partir de quatro eixos estruturantes. Eles conectam experiências educativas com a realidade contemporânea e auxiliam os estudantes a desenvolverem habilidades relevantes para a formação integral. Agora, responda: quais são esses 4 eixos?
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Questão 2
“Na prática pedagógica, as escolas irão considerar o contexto e as necessidades dos estudantes, o tempo em que a aprendizagem acontece, os recursos disponíveis para a aprendizagem e a finalidade da aprendizagem a partir do contexto atual”.
Fonte: https://www.seed.se.gov.br/portaldoprofessor/noticia.asp?cdnoticia=16585
Faça um comentário reflexivo sobre a afirmação acima.
Considerações finais
Parabéns! Você chegou ao final do Módulo 2 - Ciências da Natureza nos Itinerários Formativos!
Este módulo foi dedicado ao Itinerário Formativo, valorizando as habilidades gerais e específicas da área de Ciências da Natureza, com especial atenção para a proposição da situação-problema, contida nas unidades curriculares. Uma situação-problema bem definida propicia bons resultados quando se trata de aprendizagem.
É importante identificar um Itinerário Formativo integrado, quando as habilidades de mais de uma área são identificadas. Nesse contexto, os temas contemporâneos transdisciplinares tomaram grande proporção, aproximando o estudante da sua realidade. Por essa razão, torna-se fundamental que o professor perceba que a linha guia da sua prática docente será o Referencial Curricular do seu Estado, onde ele encontrará subsídio para direcionar e estruturar sua atuação junto aos estudantes.
Esperamos que você tenha aproveitado bem o conteúdo estudado, se quiser aprofundar nos estudos, veja a lista de referências no próximo slide. Agora, siga em frente para realizar as atividades obrigatórias e valendo nota do Módulo avaliativo.
REFERÊNCIAS
BRASIL. Base Nacional Comum Curricular: Versão homologada. Brasília- DF: MEC, 2018. Disponível em: http://basenacionalcomum.mec.gov.br/abase/. 
BRASIL. Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Brasília- DF: MEC, 2018. Disponível em: http://novoensinomedio.mec.gov.br/resources/downloads/pdf/dcnem.pdf.
CONRADO, D. M.; EL-HANI, C. N.; NUNES-NETO, N. F. Sobre a ética ambiental na formação do biólogo. Revista Eletrônica do Mestrado em Educação Ambiental (REMEA), vol.30, n.1, p. 120–139, jan./jun. 2013.
Conrado, D. M., Nunes-Neto, N. F., & El-Hani, C. N. (2014). Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) na Educação Científica como Estratégia para Formação do Cidadão Socioambientalmente Responsável. Revista Brasileira De Pesquisa Em Educação Em Ciências, 14(2), 077–087. Recuperado de https://periodicos.ufmg.br/index.php/rbpec/article/view/4351
HUNG, W. The 9-step problem design process for problem- based learning: Application of the 3C3R model. Educational Research Review, v. 4, n. 2, p. 118–141, 2009.
LOPES, Renato Matos; FILHO, Moacelio Veranio Silva, ALVES, Neila Guimarães (orgs). Aprendizagem baseada em problemas: fundamentos para a aplicação no ensino médio e na formação de professores. Rio de Janeiro : Publiki, 2019. 198 p.
TAWFIK, A. A.; TRUEMAN, R. J.; LORZ, M. M. Designing a PBL Environment Using the 3C3R Method. International. Journal of Designs for Learning, v. 4, n. 1, p.11-24, 2013
Sites
http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/referencial_curricular_em/referencial_em_if_integrado_linguagens_ciencias_natureza.pdf 
http://dcrb.educacao.ba.gov.br/wp-content/uploads/2021/07/DCRB-EM-1a-versao-Itinerario-Formativo-Integrado-%E2%80%93-Matematica-e-suas-Tecnologias-e-Ciencias-da-Natureza-e-suas-Tecnologias.pdf