Energias, Transformações e Tecnologias: desenvolvimento de uma sequência didática

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1 Energias, Transformações e Tecnologias: desenvolvimento de uma sequência didática José Pedro Simas Filho (Universidade Federal de Santa Catarina - Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica/UFSC - Bolsista de Doutorado da Capes) Cícero José Marques de Farias (Escola Vitor Miguel de Souza Bolsista do Observatório da Educação/UFSC/Capes) Bethânia Medeiros Geremias (Programa de Pós graduação em Educação Científica e Tecnológica Bolsista de Doutorado do Observatório da Educação/UFSC/Capes) Resumo Este trabalho tem por objetivo apresentar uma sequência didática realizada com alunos do Ensino Fundamental de Escolas Públicas que envolveu a temática energia, suas transformações e tecnologias. A sequência aqui descrita tem como aportes teóricos a Análise de Discurso de Linha Francesa (AD) e os Estudos de Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) latino-americanos. O trabalho teve origem a partir de estudos produzidos por um grupo de professores ligados ao Observatório da Educação 1 que tem como foco de pesquisa o eixo Educação CTS e Leitura e Escrita no Ensino de Ciências e Tecnologias. Palavras- chave: sequência didática, energia, transformações, tecnologias, ensino de ciências 1. Introdução Neste relato de experiência apresentamos as etapas de uma sequência didática sobre energia, suas transformações e tecnologias, desenvolvida com alunos de turmas do nono ano do Ensino Fundamental, em aulas de ciências de duas escolas da Rede Municipal de Ensino de Florianópolis/SC. Essa sequência didática foi elaborada no coletivo dos professores e demais pesquisadores que participam do grupo de pesquisa Observatório da Educação, vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Educação 1 Projeto financiado pela CAPES. 4213

2 Científica e Tecnológica (PPGECT) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Temos como eixo de investigação a Educação CTS com interfaces na Leitura e Escrita no Ensino de Ciências e Tecnologias. Nosso projeto denomina-se: Reflexões e Práticas Pedagógicas nas Ciências Naturais: Leituras das Avaliações Nacionais como Subsídios da Educação. Esse projeto tem como objetivos compreender como se articulam processos avaliativos como ENEM, PROVA BRASIL e PISA, assim como outras bases de dados disponibilizadas via INEP, ás práticas pedagógicas efetivamente desenvolvidas no âmbito escolar, envolvendo ciências e tecnologias com vistas à elaboração de propostas de intervenção de ensino que considerem as diferentes realidades e condições socioculturais locais. Nosso eixo de pesquisa tem suas ações centradas na elaboração e no desenvolvimento de propostas de ensino colaborativas na área de Ciências e Tecnologias. Nessas propostas de intervenção, buscamos aliar o planejamento dos professores à construção de metodologias que permitam uma abordagem mais contextualizada e integrada dos conceitos desenvolvidos nas aulas de ciências. Nesse processo, os conflitos oriundos das discussões e leituras têm possibilitado a reflexão sobre os modos de ensinar e aprender ciências de forma colaborativa, com vistas a produzir novas leituras e construir novas dinâmicas em sala de aula que considerem as expectativas e interesse dos estudantes no processo de planejamento. (GEREMIAS, RAMOS, CASSIANI, LINSINGEN, 2013). 2. Aspectos Teóricos e Metodológicos A sequência didática aqui apresentada tem como aportes teóricos a Análise de Discurso de Linha Francesa (AD) e os Estudos de Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) latino-americanos. Para a AD o discurso é entendido como efeito de sentidos entre interlocutores, os quais são entendidos como sujeitos do discurso, submetidos à linguagem e a história, se constituindo quando o indivíduo é interpelado pela ideologia. (Pêcheux, 1990; Orlandi, 2009). Nessa perspectiva, o discurso envolve um jogo de linguagem socio-historicamente determinado no qual se inscrevem os sujeitos para construir sentidos dentro de certas condições de produção. (PÊCHEUX, 1990) 4214

3 Para o referencial da AD a linguagem é compreendida como não transparente, pois os sentidos para um texto não são dados e nem estão à espera de serem descobertos, pois estes são construídos pelos leitores dependendo das condições de produção da leitura (Cassiani, 2006). Dessa forma, a leitura dos textos vai além da mera decodificação de palavras e imagens. São objetos discursivos que possibilitam a articulação das questões do discurso da/sobre Ciências e Tecnologias aquelas do sujeito e da ideologia. Textos esses passíveis de leituras polissêmicas, onde não há interpretações unívocas e sentidos fechados. Visando estabelecer relações menos ingênuas e menos naturalizadas sobre a forma como Ciências e Tecnologias podem ser entendidas e mediadas constitutivamente pela linguagem em sala de aula de ciências, nosso olhar se volta para as relações entre ciência, tecnologia e sociedade (CTS). Em uma perspectiva CTS a educação científica e tecnológica deve considerar aspectos sócio-políticos, econômicos, culturais e ambientais. Sendo assim, os alunos devem ter a possibilidade de refletir sobre a ação humana e os reflexos da evolução científica e tecnológica sobre a sociedade e o ambiente, discutindo sobre as questões sociais relacionadas à produção, consumo e desigualdade social. (KARAT, CUNHA & SIMAS FILHO, 2011) Nesse sentido, Linsingen (2007, p. 13) considera que: Educar, numa perspectiva CTS é, [...] favorecer um ensino de/sobre ciência e tecnologia que vise à formação de indivíduos com a perspectiva de se tornarem cônscios de seus papéis como participantes ativos da transformação da sociedade em que vivem. Levando em conta esses aportes, passamos a abordar algumas considerações a respeito da sequência didática aqui relatada. A proposta derivou de relatos dos professores da Rede Municipal de Ensino de Florianópolis sobre as dificuldades de trabalhar os conteúdos de Física de modo integrado. Sendo assim, concomitantemente com a leitura de textos de referência que buscam desenvolver perspectivas teóricas e metodológicas mais contextualizadas, problematizadoras e interdisciplinares nos processos de ensino-aprendizagem (Freire & Faundez; Delizoicov, Angotti & Pernambuco, 2007; Paula & Cassiani, 2009) passamos a elaborar uma sequência didática envolvendo o conteúdo Energias, Transformações e Tecnologias. Para a construção dessa sequência de atividades foi identificado entre o grupo de pesquisa um tema que considerasse: a) a série escolar; b) o planejamento do professor e 4215

4 o Projeto Político Pedagógico (PPP) da Escola; c) a possibilidade de realizar uma abordagem interdisciplinar e ampla dos conceitos estudados; d) os objetivos gerais do grupo do Observatório da Educação, expressos no projeto; e) as pesquisas desenvolvidas sobre avaliações em larga escala (nacionais e internacionais). Além disso, foram tomadas como ponto de partida as perguntas e dúvidas dos alunos sobre o tema, em acordo com os pressupostos das perspectivas teóricas anteriormente citadas e tomando como exemplo propostas educativas desenvolvidas por uma integrante do grupo (PAULA & CASSIANI, 2009). Essa sequência didática foi idealizada e adaptada a partir da proposta de Fourez (1997) e dialoga com outros referenciais, com destaque para a AD de linha francesa. Iniciamos com a coleta das perguntas e respostas dos alunos às questões iniciais: a) O que você entende por energia? b) O que vocês gostaria de saber sobre energia? As perguntas e respostas foram utilizadas para montagem do texto investigativo 2, construído pelo subgrupo de pesquisa nas reuniões semanais e retrabalhado em sala de aula com os alunos para identificação das caixas pretas (CPs) sobre o tema abordado, ou seja, aqueles conhecimentos que o grupo de alunos identificaram como importantes de serem aprofundados posteriormente na montagem da sequência de atividades. A partir disso, foram selecionados materiais didáticos e paradidáticos que possibilitassem um trabalho articulando leitura e escrita dos textos, incluindo itens liberados da prova de ciências do Programa Internacional de Avaliação de Estudantes (PISA) abordando a temática. O PISA é um sistema de avaliação em larga escala e padronizado internacionalmente focado em avaliar as áreas de leitura, matemática e ciências. É aplicado ciclicamente a cada três anos 3 a estudantes de quinze anos dos países que integram a Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico - OCDE e de outros países convidados 4. Foi concebido para produzir uma base de dados educacionais em escala mundial a fim de aferir, monitorar e comparar os sistemas educacionais dos 2 Para maiores aprofundamentos recomendamos a leitura do artigo de Paula & Cassiani (2009). 3 A última avaliação do PISA, ocorrida em 2012, foi realizada em sessenta e cinco países, sendo trinta e quatro países membros da OCDE e trinta e um não membros, entre os quais estão países da América Latina como: Brasil, Argentina, Uruguai, Chile, Venezuela e Colômbia.(fonte: 4 O Brasil participa como país convidado (enhanced engagement) da OCDE e do PISA desde sua primeira aplicação, no ano

5 países que realizam as provas, isto é, levantar dados sobre a qualidade do ensino oferecido por esses países. 3. Sequência Didática Com base nessa descrição do processo e apresentação da base teórica que sustenta esse trabalho, socializamos abaixo a sequência que foi construída em colaboração com os membros do grupo de pesquisa. Salientamos que nessa sequência estão inseridas atividades que buscam problematizar as questões sociotecnológicas envolvidas na discussão sobre a temática Energia, que integra parte da pesquisa de uma doutoranda, participante do grupo denominada A tecnologia na formação de professores: entre textos, discursos e problematizações. - Aula 01 -Tema: Investigando as ideias dos alunos e levantando suas questões sobre a temática energia. Objetivo: Investigar o que os alunos entendem por energia e levantar suas curiosidades sobre o tema. Metodologia: Cada aluno teve que responder a questão: O que você entende por energia? Em duplas, trios ou individualmente os alunos foram orientados a escrever o que gostariam de saber sobre energia. O registro poderia ser feito por meio de perguntas. - Aula 02 - Tema: Trabalhando com as questões formuladas pelos alunos. Objetivos: Possibilitar que os alunos respondessem as questões por eles formuladas. Metodologia: Retorno das questões dos alunos sistematizadas pelo grupo do OBEDUC/UFSC, para que os mesmos em duplas/trios buscassem responder com suas próprias palavras. - Aula 03 Tema: Leitura do primeiro fragmento do texto investigativo. Objetivos específicos: Identificar coletivamente o que poderia ser elencado como caixa preta (CP). Metodologia: Explicação da metodologia e do significado de uma caixa preta. Identificação das CPs durante leitura e discussão do texto com os alunos. - Aula 04 Tema: Abrindo as caixas pretas. 4217

6 Objetivos: Compreender as diferenças entre os conceitos físicos de trabalho e potência no cotidiano da física; entender como funciona os aparelhos domésticos na nossa sociedade e o uso da tecnologia deles de acordo com sua potência; possibilitar que os alunos respondam as questões propostas por eles formuladas. Metodologia: Desenvolvimento das CPs 1 e 2 trabalho e potência. Cada aluno recebeu um texto produzido pelo professor levantando questões da caixa preta CP (1) e CP (2) sobre a temática: esforço, trabalho. Como na física o conteúdo trabalho está associado ao termo potência, incluímos nesta aula. São conhecidas como transformações de energia que ocorrem no estudo da física. - Aula 05 (2 aulas) - Tema: A tecnologia do biodigestor. Objetivos: Compreender a possibilidade de produção de energia alternativa; conhecer diferentes fontes de energia, bem como suas possibilidades, vantagens, utilizações, desvantagens; compreender o processo de transformação de energia possibilitado pela tecnologia do biodigestor; envolver conhecimentos das ciências naturais, especialmente da educação ambiental nas práticas educativas; incluir os estudantes no processo de seleção e separação de lixo orgânico, de produção da energia em biodigestores e utilização dessa energia pela própria escola. Metodologia: Palestra dos alunos da agronomia UFSC sobre a tecnologia do biodigestor. Debate com os alunos. - Aula 06 Tema: Água que vira luz CPs: Desenvolvimento da CP (5) energia elétrica. Objetivo: Possibilitar que os alunos possam responder com suas próprias palavras as questões pertinentes sobre o tema lido e discutido nesta aula. Metodologia: Cada aluno recebeu um fragmento do texto da revista Ciência Hoje das crianças para leitura com o seguinte título: ÁGUA QUE VIRA LUZ. O professor escreve no quadro negro cinco questões discursivas para os alunos responderem e entregarem. Segue abaixo as questões: 1- Você já conhecia esta revista? (Ciência Hoje das crianças). 2- Você gostou do texto que foi lido? 3- O que você aprendeu sobre o texto que foi lido? 4- Escreva com suas palavras qual é a energia descrita pelo texto e quais são os aparelhos apresentados pelo texto. 5- Você entendeu (compreendeu) como funciona uma hidrelétrica? - Aula 07 Tema: O Caminho pelo fio - CPs:

7 Objetivo: Possibilitar que os alunos possam identificar os dois tipos de usinas mais comuns para gerar eletricidade, apresentadas nesta aula. Metodologia: Cada aluno receberá uma pasta, contendo o material já impresso pelos professores. Continuação da leitura do fragmento do texto: O CAMINHO PELO FIO. (Texto extraído da revista Ciência Hoje das crianças). - Aula 08 Tema: Reescrita do texto investigativo Atividade - Reescrita de uma parte do texto investigativo produzido a partir das questões iniciais levantadas pelos alunos. 25 1) Reescrever o fragmento do texto investigativo construído a partir das respostas que vocês deram às questões que vocês mesmo formularam, utilizando para isso os novos conhecimentos construídos nas aulas sobre o tema Energias, transformações e tecnologias. - Aula 9 Tema: Por que sentimos choque - CPs: 8, 5, corrente elétrica, energia, elétrons, eletricidade. Objetivos: - Abordar por imagem as reações musculares no momento do choque elétrico. - Diferenciar condutores e isolantes na matéria orgânica. - Alertar os alunos no trato da energia elétrica quanto às questões de segurança. Metodologia: Leitura do texto: Porque sentimos choque (Revista Ciência Hoje das Crianças) e apresentação da animação Viagem na Eletricidade - Aula 10 Tema: Energia, ambiente, tecnologia e sociedade (CPs): 3, 5, 6, 9, 10 Objetivos específicos: 1) Compreender a importância da sociedade nos processos de decisão e produção energética; 2) Vincular conteúdos de ciências às questões sociotecnológicas atuais e locais. 3) Suscitar debates sobre algumas controvérsias envolvendo a produção energética, a sociedade e o ambiente. Atividade 1 - Resgatar o que foi discutido na aula anterior e reler o quadro com os sentidos produzidos sobre a tecnologia ao longo da realização das estratégias da 1ª aula 10 Questionamentos: As formas de produção de energia elétrica podem ser consideradas tecnologias? Sim? Não? Por quê? 4219

8 Quais são as tecnologias que vocês conhecem que foram construídas para produzir energia elétrica? Atividade 2 - Vídeo: Tecnologia, ambiente e sociedade Vídeo + discussão. Questionamentos: Que outras tecnologias de produção de energia foram produzidas e utilizadas pelos homens ao longo da história? Qual o nosso papel, da sociedade no controle da produção e do consumo de energia? Vocês já ouviram falar de alguma polêmica em torno da produção tecnológica de energia elétrica? Qual? O que você ouviu falar sobre isso e onde? - Aula 11 Tema: Energia Eólica (CPs 11): Trabalhando com questões do Programa Internacional de Avaliação de Alunos - PISA Objetivo: Compreender o funcionamento da leitura dessa questão pelos alunos e como estes produzem sentidos e se posicionam frente os problemas apresentados. Metodologia: Solicitar que junto com a leitura das questões do PISA os alunos formulem uma ou mais perguntas para fazer ao palestrante do dia da aula 12 - Aula 12 Tema: Energia eólica (Palestra) Objetivo: Conhecer e discutir sobre os processos de geração de energia em uma usina eólica. Metodologia: Realização de uma palestra com especialista sobre o tema Energia Eólica - Aula 13 Tema: Produção escrita envolvendo questões abertas da proposta de inserção sobre questões sociotecnológicas no interior da sequência didática. (CPs 12): Objetivo: Refletir sobre questões sociotecnológicas que envolvem a geração de energia. Metodologia: Atividade de escrita e avaliação Considerando as discussões realizadas em sala de aula, os vídeos assistidos, a leitura dos textos e a palestra realizada, procure responder com suas palavras as questões abaixo: O que é tecnologia? Qual o papel da tecnologia na produção de energia? Dentre as tecnologias de produção de energia, quais delas oferecem menos riscos sociais e ambientais? Por quê? 4220

9 Em sua opinião, de que modo os seres humanos participam e podem participar do processo de produção e utilização de energia elétrica? - Aula 14 Avaliação/discussão envolvendo professor/pesquisadores e alunos Objetivo: Avaliar o trabalho desenvolvido e sugerir alterações. Metodologia: Grupo de discussão 4. Considerações Finais A partir dessa sequência didática objetivamos contribuir para uma prática pedagógica problematizadora. Dessa forma, pretendemos produzir uma perspectiva crítica diante do ensino de ciências, levantando algumas questões e reflexões acerca das tecnologias e sua relação com a sociedade, bem como contribuir para um ensino de ciências menos neutro e passivo frente às questões científicas e tecnológicas. Ao considerarmos a não transparência da linguagem, pensamos que as leituras dos textos vão além da mera decodificação de palavras e imagens. Os textos são objetos discursivos que possibilitam a articulação das questões do discurso da/sobre Ciências e Tecnologias aquelas do sujeito e da ideologia. Textos esses passíveis de leituras parafrásticas e polissêmicas da Ciência e da Tecnologia, nas quais pode tanto haver coincidências na produção de sentidos, como também deslocamentos das interpretações esperadas. Nesse sentido, ao enfocarmos o funcionamento da leitura e da escrita, trabalhamos com as histórias de leituras dos alunos, suas expectativas, conhecimentos e desejos como parte das condições de produção da leitura nas aulas de ciências. Isso contribui, de forma significativa, para aprofundarmos a compreensão sobre relações estabelecidas entre textos e leitores. (CASSIANI; GIRALDI & LINSINGEN, 2012) Ao pesquisarmos sobre a leitura e a escrita no ensino de ciências, estamos não somente produzindo reflexões sobre as condições de produção de sentidos sobre ciência e tecnologia, construídos pelos alunos em aulas de ciências, mas também problematizando o funcionamento da leitura e da escrita em aulas de ciências. Sendo assim, pensamos a formação do leitor para além do contexto da mera aprendizagem de conteúdos científicos e tecnológicos. Com isso, queremos reforçar que o desafio do ensino de ciências é de formar leitores para além dos conceitos científicos, isto é, formar sujeitos que possam participar ativamente da vida em sociedade. (CASSIANI, GIRALDI & LINSINGEN, 2012) 4221

10 Referências: CASSIANI, S. Condições de Produção de Sentidos em Textos Didáticos. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências. V. 08, nº 01, pp , UFMG, Minas Gerais Disponível em: < Acessado em Maio de CASSIANI, S. GIRALDI, P. M. & LINSINGEN, I. É possível propor a formação de leitores nas disciplinas de Ciências Naturais? Contribuições da análise de discurso para a educação em ciências. Revista Educação Teoria e Prática, v. 22, n. 40, DELIZOICOV, D.; ANGOTTI, J. A; PERNAMBUCO, M. M. Ensino de Ciências: fundamentos e métodos. São Paulo: Cortez, FOUREZ, Gerard. FOUREZ, G; et al. Alfabetización científica y técnica. Argentina: Ediciones Colihue, 1997 FREIRE, Paulo. Pedagogia da Autonomia: saberes necessários à prática educativa. São Paulo: Paz e Terra, 1996 FREIRE, P.; FAUNDEZ, A. Por uma pedagogia da pergunta. Rio de Janeiro: Paz e Terra, GEREMIAS, B.M; RAMOS, M.B; CASSIANI, S.; LINSINGEN, I. Von. GEREMIAS, B. HT al. Ações e reflexões na prática pedagógica das ciências naturais: avaliações como subsídios da educação. In: IV Seminário do Observatório da Educação. Brasília, Disponível em: < s_e_reflexoes_pedagogicas_nas_ciencias_naturais..._- _Bethania_Medeiros_Geremias.pdf>, Acesso em: Abril de KARAT, M.; CUNHA, F. S. R.; SIMAS FILHO, J. P. O ENEM em Aulas de Biologia: Trabalhando na Perspectiva CTS Relato de Experiência. EREBIO Sul, V, Londrina, PR, LINSINGEN, I..Perspectiva educacional CTS: aspectos de um campo em consolidação na América Latina. Ciência & Ensino (UNICAMP), v. 1, p , Disponível em: < Acessado em Maio de ORLANDI, E. P. Análise de Discurso: Princípios e Procedimentos. Campinas, SP: 5. ed., Editora Pontes,

11 PAULA, G. de S.; CASSIANI, S. Novos sentidos para velhas questões: limites e possibilidades de uma proposta de ensino em aulas de ciências. In: Sobre Tudo: muitas ideias para pouca gaveta, v. 6, nº 1, Florianópolis: UFSC, 2009, pp PÊCHEUX, M. O Discurso: estrutura ou acontecimento. Campinas, SP: Pontes PROGRAMA DA OCDE PARA AVALIAÇÃO DE ALUNOS - PISA: Itens liberados de Ciências. Instituto Nacional de Estatísticas Educacionais INEP, Brasília, Disponível em: < PROGRAMA DA OCDE PARA AVALIAÇÃO DE ALUNOS - PISA: Itens liberados de Ciências. Instituto Nacional de Estatísticas Educacionais INEP, Brasília, Disponível em: < >. Acessado em Abril de