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Disciplina: Pesquisa e prática em educação – Pré-projeto Aula 1: Pesquisa na área das Ciências Naturais e Matemática Apresentação Nesta aula, vamos identificar as principais características da pesquisa na área das Ciências Naturais e Matemática, além de percebermos o impacto que tais ciências podem trazer para a educação. Bons estudos! Objetivos Identificar as principais características da pesquisa na área das Ciências da Natureza e Matemática; Reconhecer a importância da pesquisa na estruturação das Ciências da Natureza e Matemática; Explicar que a pesquisa na área das Ciências na Natureza e Matemática, com suas especificidades, contribui para seu aprimoramento e resposta às demandas sociais. Reflexão sobre pesquisa Nesta disciplina da área de Metodologia Científica, vamos dar continuidade a nossa reflexão sobre pesquisa (elemento tão essencial à nossa formação, mas que, muitas vezes, é negligenciado). Acreditamos que as disciplinas de Pesquisa e Prática em Educação podem mudar esta realidade. Por isso, é importante que você tenha clareza de como a pesquisa se apresenta às diversas áreas do conhecimento, a fim de que possa identificar sua importância no processo em que se encontra (formação acadêmica superior) e também para aspirar uma identidade de pesquisador (como veremos mais à frente). Duas mulheres estudando (Fonte: SFIO CRACHO / Shutterstock) Ciências Naturais e Matemática Para começarmos a falar sobre essas Ciências, é importante que você assista ao vídeo “A descoberta do fogo” <https://www.youtube.com/watch? v=W8HPgMI8bYk> , que é um trecho do filme A guerra do fogo (1981), de Jean-Jacques Annaud. A partir dele, especialmente na breve cena da produção do fogo, tente identificar as “ciências presentes”: Quais você apontaria? Talvez você tenha pensado imediatamente em: Química Pelos elementos presentes e necessários à combustão. Física Pelo movimento realizado pelo homem, igualmente necessário. Matemática Devido à quantidade de animais que poderiam ser afugentados com o fogo. Se usar bem a criatividade, talvez lembre-se de: História e Antropologia Necessárias para que possamos supor a realidade apresentada. Psicologia Por causa da reação provocada naquele que não conhecia o fogo. Essas e tantas outras poderiam ser lembradas, mas o que queremos destacar aqui é: A evidência das Ciências Naturais! Filósofos da Physis ou Filósofos Pré-Socráticos Seja no filme indicado ou na História, de um modo geral, perceberemos que as Ciências Naturais foram as primeiras a tentar compreender/decifrar o mundo através de regras e métodos claros. Ou, pelo menos, acreditou estar agindo dessa forma. Assim, se formos buscar informações na origem da Civilização Ocidental, na Grécia Clássica, em seu momento de superação do mito, o que encontramos? Os Filósofos da Physis ou Filósofos Pré- Socráticos! Esses filósofos, na tentativa de explicar o mundo, tentavam definir um princípio, um elemento que pudesse esclarecer a unidade que compunha a Physis, apesar da diversidade das coisas existentes. Embora tenhamos apenas fragmentos de seus escritos (e de alguns deles nem isso, apenas comentários de outros autores sobre eles), é possível perceber como sua investigação estava voltada para este mundo físico. Podemos destacar, por exemplo, Demócrito de Abdera, que foi capaz de desenvolver um importantíssimo conceito da Química (até hoje) sem um microscópio sequer: o átomo. Ou Pitágoras com sua compreensão numérica do mundo. 1 Mesmo com a Filosofia Clássica, inaugurada por Sócrates, que apresenta uma preocupação mais antropológica do que física, essa percepção/necessidade de entender o mundo físico não será perdida. Um exemplo é Aristóteles, considerado o primeiro a fazer uma “classificação natural dos seres”. Obviamente com incoerência em relação àquela que a Biologia nos apresenta hoje. Mas o que nos interessa aqui é sua preocupação em realizar este processo. Logo, teríamos inúmeros exemplos para mostrar que as Ciências Naturais e a Matemática tornaram-se a preocupação essencial do homem que buscava superar suas limitações frente à Natureza. Contudo, talvez, a fundamentação mais clara esteja no início da denominada Idade Moderna, quando, especialmente Astrônomos, começam a conseguir, a partir de novos instrumentos de observação como a luneta, detalhar mais e mais a relação da Terra com os demais Astros. A partir de Galileu e seus contemporâneos, como Copérnico, a Ciência (Natural) começaria a tomar a forma como a conhecemos hoje. E a partir de Isaac Newton — o pai da chamada Ciência Moderna — estaria definitivamente fundado o método científico: Uma das características básicas do método científico é a tentativa de resolver problemas por meio de suposições, isto é, de hipóteses, que possam ser testadas através de observações ou experiências. Uma hipótese contém previsões sobre o que deverá acontecer em determinadas condições. Se o cientista fizer uma experiência, e obtiver os resultados previstos pela hipótese, esta será aceita, pelo menos provisoriamente. Se os resultados forem contrários aos previstos, ela será considerada — em princípio — falsa, e outra hipótese terá de ser buscada. (ALVES-MAZZOTTI, A. & GEWANDSZNAJDER, F. p. 3-4) Atividade 1 - Ao tentarmos encontrar a origem das ciências ou da pesquisa científica, muito provavelmente chegaremos à Grécia Clássica. Lá nos depararemos com alguns filósofos — considerados os primeiros, no Ocidente — que buscavam responder às suas próprias inquietações acerca da Physis. Um exemplo foi Demócrito de Abdera, e sua teria dos átomos. Chamamos este grupo de filósofos de: a) Pré-socráticos b) Socráticos c) Aristotélicos d) Sofistas e) Atomistas A pesquisa nas Ciências Naturais e Matemática Assista ao Matemático Rogério Martins no vídeo “Porque me apaixonei por matemática”: Porque me apaixonei por matemática | Rogério Martins | Fonte:https://www.youtube.com/watch?v=wukpLNlECA4 <https://www.youtube.com/embed/BHei9eawcCY> https://www.youtube.com/embed/BHei9eawcCY Foi essa matemáticaapresentada pelo pesquisadorportuguês que você conheceuao longo de sua formaçãoescolar? Tomara que você tenha respondido que sim... Mas temos quase certeza que sua resposta foi não, infelizmente. Isso porque tanto a Matemática quanto as Ciências Naturais nos foram apresentadas, na maioria das vezes, em sua forma mais objetiva, mecânica. Não que não fossem importantes ou parte daquela ciência. Porém, como vimos, ela é mais que apenas sua estrutura numérica. Geralmente, não vemos nem mesmo o Matemático como cientista. Em nossa percepção, Cientista é o Químico, o Físico, ou, mais claramente, o Biólogo. Afinal, este veste jaleco branco e nos impressiona, não é mesmo? Nem há como negar que instituições como a FIOCRUZ <https://portal.fiocruz.br/> , por exemplo, sejam um local relevante para a ciência e a pesquisa no país. Inspirados em seus resultados, vamos agora buscar mais elementos para compreender as especificidades da Pesquisa na área das Ciências Naturais. Veja esta reflexão: Pode-se discutir se há uma unidade de método nas diversas ciências. A matemática e a lógica possuem certas características próprias, diferentes das demais ciências. E vários filósofos discordam da ideia de que as ciências humanas ou sociais, como a sociologia ou a psicologia, utilizem o mesmo método que as ciências naturais, como a física, a química e a biologia. (ALVES-MAZZOTTI, A. & GEWANDSZNAJDER, F. p. 3) Se por um lado não há unanimidade acerca da utilização única de um mesmo método, por outro não se questiona que existam características que aproximam a pesquisa nessas áreas do conhecimento. A mesma obra citada acima aponta como método das ciências naturais (p. 03- 09): Os problemas comopontapé inicial da pesquisa Ainda é comum a crença de que a atividade científica começa com uma coleta de dados ou observações puras, sem ideias preconcebidas por parte do cientista. Na realidade, qualquer observação pressupõe um critério para escolher, entre as observações possíveis, aquelas que supostamente sejam relevantes para o problema em questão. Isto quer dizer que a observação, a coleta de dados e as experiências são feitas de acordo com determinados interesses e segundo certas expectativas ou ideias preconcebidas. Estas ideias e interesses correspondem, em ciência, às hipóteses... (p.4) Hipóteses passíveis de teste Hipóteses são conjecturas, palpites, soluções provisórias, que tentam resolver um problema ou explicar um fato. Entretanto, o mesmo fato pode ser explicado por várias hipóteses ou teorias diferentes. Do mesmo modo como há um sem-número de explicações para uma simples dor de cabeça, por exemplo, a história da ciência nos mostra como os fatos foram explicados e problemas foram resolvidos de formas diferentes ao longo do tempo. (p. 4-5) Testes severos Em ciência devemos procurar testar uma hipótese através dos testes mais severos possíveis. Isto implica em utilizar medidas ou testes estatísticos, se necessários e procurar, sempre que possível, controlar os fatores que podem intervir nos resultados através de um teste controlado. (p. 6) Leis científicas De uma forma simplificada, pode-se dizer que as leis são hipóteses gerais que foram testadas e receberam o apoio experimental e que pretendem descrever relações ou regularidades encontradas em certos grupos de fenômenos. O caráter geral de uma lei pode ser ilustrado por alguns exemplos. A lei da queda livre de Galileu vale para qualquer corpo caindo nas proximidades da superfície terrestre e permite prever a velocidade e o espaço percorrido por este corpo após certo tempo. (p. 7) Teorias Científicas A partir de certo estágio no desenvolvimento de uma ciência, as leis deixam de estar isoladas e passam a fazer parte de teorias. Uma teoria é formada por uma reunião de leis, hipóteses, conceitos e definições interligadas e coerentes. As teorias têm um caráter explicativo ainda mais geral que as leis... A mecânica newtoniana explica não apenas o movimento dos planetas em torno do Sol, ou de qualquer outra estrela, mas também a formação das marés, a queda dos corpos na superfície da Terra, as órbitas de satélites e foguetes espaciais etc. (p. 7-8) Probabilidade e estatística O resultado do lançamento de uma moeda, os movimentos das moléculas de um gás são alguns exemplos de fenômenos que parecem ocorrer ao acaso. Fenômenos deste tipo não podem ser explicados apenas por leis causais. Entretanto, isto não quer dizer que os fenômenos aleatórios não obedeçam a lei alguma, isto é, que eles sejam completamente imprevisíveis. Para estes casos dispomos de leis probabilísticas. As leis estatísticas possuem, no entanto, uma limitação importante: elas possibilitam previsões apenas para um conjunto formado por um grande número de acontecimentos singulares aleatórios. Por exemplo: elas permitem prever que, em um grande número de nascimentos, aproximadamente a metade dos filhos será do sexo masculino e a outra metade do sexo feminino. Podemos, assim, prever o comportamento de uma multidão de indivíduos, mas não de cada indivíduo em uma multidão. (p.68-69) Esses são elementos essenciais, embora não os únicos, que caracterizam as Ciências Naturais e também a Matemática. São apresentados aqui de forma muito sintética e apenas como uma visão geral para que nos aproximemos da reflexão proposta nesta aula. Porém, estamos longe, obviamente, de esgotar a complexidade do tema. Atividade 2 - A chamada Ciência Moderna talvez seja o que mais eficientemente determinou a preponderância das Ciências Naturais (e Matemática) sobre as demais, especialmente a partir da obra de Isaac Newton. Embora o desenvolvimento de suas teorias tenham sido, como sempre acontece, a partir da corroboração ou refutação de teorias anteriores, foi fundamental, especialmente, por apresentar um elemento que seria essencial para qualquer pesquisa. Estamos nos referindo: a) À descoberta do átomo b) À estruturação do Método Científico c) À teoria do Heliocentrismo d) À teoria do Geocentrismo e) À superação de toda a Filosofia Aristotélica Atividade experimental em Ciências Naturais Veja, agora, como eles se apresentam de forma objetiva em uma atividade experimental em Ciências Naturais, no contexto do ensino dessas ciências: Workshop Cidepe - Didática do Ensino das Ciências Experimentais | Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=qrlJGI4vQvM <hhttps://www.youtube.com/watch?v=qrlJGI4vQvM> https://www.youtube.com/embed/mhgrpReS0KU Contribuições das Ciências Naturais e Matemática Seria impossível determinar, no contexto de nossos estudos, todas as contribuições que a essas ciências trouxeram, seja para o âmbito específico da Educação, seja para a sociedade em geral. Contudo, temos certeza que qualquer um de nós, com o mínimo de atenção e resgate de memória, poderia enumerar muitos exemplos. Aqui pretendemos destacar a questão dessas contribuições de forma mais pontual, no contexto do Ensino das Ciências ou, como preferem alguns autores, no contexto da Alfabetização Científica. Educação – Ciências naturais e matemática (Fonte: Sensay / Shutterstock) Vejamos o que diz Krasilchik apud Lorenzetti & Delizoicov (2001): A alfabetização científica constitui-se como uma das grandes linhas de investigação no ensino de ciências. Este movimento relaciona-se à mudança dos objetivos do ensino de ciências, em direção à formação geral da cidadania, tendo hoje papel importante no panorama internacional, estando estreitamente relacionado à própria crise educacional e a incapacidade de a escola em dar aos alunos os elementares conhecimentos necessários a um indivíduo alfabetizado. (KRASILCHIK apud LORENZETTI & DELIZOICOV, 2001, p. 46) É provável que esse conceito seja um dos mais fundamentais no âmbito que escolhemos abordar nesta parte da aula — o ensino de Ciências Naturais — porque questiona exatamente nossa concepção de ciência e, consequentemente, a forma como é ensinada. Mas, neste sentido, os próprios autores já nos alertam para alguns pontos que podem interferir positivamente neste processo: Em todos os textos pesquisados e utilizados como referência, que são traduzidos do inglês para o português, o termo literacy é traduzido como alfabetização, no Brasil e em Portugal. É importante destacar que a tradução correta do termo deveria ser “alfabetismo” e não alfabetização. (...) a alfabetização que defendemos não supõe um estágio término. Ela é uma atividade vitalícia. (...) a alfabetização científica é um processo que tornará o indivíduo alfabetizado cientificamente nos assuntos que envolvem a Ciência e a Tecnologia, ultrapassando a mera reprodução de conceitos científicos, destituídos de significados, de sentidos e de aplicabilidade. (KRASILCHIK apud LORENZETTI & DELIZOICOV p. 48. Grifo nosso) Se não for assim — um alfabetismo científico como atividade vitalícia — podemos questionar: 1 A utilização efetiva de tantos recursos disponíveis, oferecidos por instituições de notório saber científico, como, por exemplo, a já citada FIOCRUZ <http://www.epsjv.fiocruz.br/publicacoes/material-educativo> . 2 Ou, ainda, aproveitarmos com eficiência e criticidade as propostas oficiais para o Ensino de Ciências Naturais. Exemplo A apresentação da BNCC, por exemplo, sobre isso já deveria ser capaz de nos trazer boas reflexões não somente sobre otema proposto aqui, mas também sobre a própria estruturação (e até legalidade) deste instrumento. Porém, por enquanto, basta-nos olhar para nossa própria formação escolar, no que concerne ao ensino das Ciências da Natureza e Matemática. Basta-nos, então, perceber o quanto tal formação foi impactante sobre nós mesmos, mas também o quanto poderia ser ainda mais eficiente. (Devemos) lembrar, também, que a decisão de adotar uma postura crítica, de procurar a verdade (mesmo sem nunca ter certeza de que ela foi encontrada), e de valorizar a objetividade, é uma decisão livre. (ALVES-MAZZOTTI, A. & GEWANDSZNAJDER, F. p. 64) Portanto, até mesmo as “verdades científicas” podem (ou devem?) ser colocada à prova! Não foi exatamente assim que as Ciências Naturais e Matemática se desenvolveram? Fonte: Sergey Nivens / Shutterstock Atividade 3 - Observe esta foto: Recorte de jornal sobre Eclipse Solar | Fonte: https://bit.ly/2JVxNWT <https://bit.ly/2JVxNWT> Agora leia atentamente este breve fragmento: “Esta fotografia de uma Eclipse Solar foi tirada por CIENTISTAS britânicos, no Brasil, em 29 de maio de 1919 (Sobral, CE). Ela foi fundamental para que a Teoria da Relatividade de Albert Einstein, apresentada 5 anos antes, fosse comprovada.” Agora responda: A que lhe remeteu a palavra cientista no fragmento acima? Por quê? Atividade 4 - Um dos conceitos-chave apresentados nesta aula, exatamente por sua importância no processo de compreensão e valorização das Ciências Naturais e Matemática para a Educação, é a alfabetização científica. Sobre tal conceito, na forma como foi estudado, analise as afirmativas abaixo e marque verdadeiro (V) ou falso (F): a) A alfabetização científica constitui-se como uma das grandes linhas de investigação no ensino de ciências. b) A alfabetização científica não supõe um estágio término. Ela é uma atividade vitalícia. c) A alfabetização científica é um processo que tornará o indivíduo alfabetizado cientificamente nos assuntos que envolvem a Ciência e a Tecnologia. Notas Physis Conceito grego de difícil definição objetiva, mas que se aproxima de nossa noção de NATUREZA. Porém, no sentido que engloba todo o mundo natural que existe e pode existir (ser conhecido), pois nada está fora da Physis. Dessa palavra se originará a palavra Física. Transindividual Interesse de um grupo, coletividade. Coautoria 1 2 3 Ocorre quando duas ou mais pessoas praticam o núcleo (verbo) descrito no tipo penal. Exemplo: duas pessoas desferindo golpes na cabeça de uma vítima que vem a morrer. Neste caso, ambas são coautoras do crime de homicídio. Transindividual O agente não pratica o núcleo (verbo) descrito no tipo penal, mas concorre de algum modo para o fato criminoso. Pode ocorrer de forma moral (induzimento ou instigação) ou material (emprestar a arma do crime). Exemplo: o agente que empresta a arma de fogo para o amigo matar o seu desafeto. Neste caso, temos o agente que emprestou a arma de fogo como partícipe do crime de homicídio e quem efetivamente matou a vítima como autor do crime de homicídio. Referências ALVES-MAZZOTTI, A. & GEWANDSZNAJDER, F. O método nas ciências naturais e sociais. São Paulo: Thompson Learning, 1998. Disponível em: https://bit.ly/2t79m2h <https://bit.ly/2t79m2h> . Acesso: 30 mai. 2018. LORENZETTI, L. & DELIZOICOV, D. A alfabetização científica no contexto das séries iniciais. Revista Ensaio. Belo Horizonte: UFMG, v. 03, n. 01, p. 45-61, jan.-jun., 2001. Disponível em https://bit.ly/2wv3ZsR <https://bit.ly/2wv3ZsR> . Acesso: 30 mai. 2018. Próximos Passos • A pesquisa na área de Ciências Humanas; • A implicação entre a pesquisa na área de Ciências Humanas e a Educação; • Os impactos relevantes à demanda social das pesquisas na área de Ciências Humanas. Explore mais Assista aos vídeos: 4 • Grandes Pensadores: Aristóteles; <https://www.youtube.com/watch? v=kkHJce9-oLE> • Isaac Newton: O gênio da gravidade; <https://www.youtube.com/watch? v=7oXjFiVjfFs> • Galileu, Newton e o Método Científico, Alberto Saa; <https://www.youtube.com/watch?v=kv6jQ8I_IJE> • A Ciência Cotidiana do Manual do Mundo; <https://www.youtube.com/channel/UCKHhA5hN2UohhFDfNXB_cvQ> • BNCC: Ciências da Natureza. <https://www.youtube.com/watch?v=7fp_- _bJWro>
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