O Ensino Experimental das Ciências no 1º CEB Ana V. Rodrigues Universidade de Aveiro Outubro de 2007
Mundo de cariz científico-tecnológico em constantes mudanças exige cidadãos conscientes, responsáveis e dotados de pensamento critico Educação para a cidadania Educação em Ciência Para todos e desde as primeiras idades, contemplando as suas três vertentes educação formal educação não-formal educação informal
no Público, em geral Desinteresse / oposição do público face à Ciência Mesmo em países com elevado nível económico e de escolarização proliferam movimentos anti e pseudocientíficos (astrologia, ovniologia, magia, ocultismo, espiritismo, misticismo, cartomancia, )
em Contexto Escolar Aprendizagens escolares reduzidas (TIMSS, PISA) Desinteresse dos jovens pelo estudo das Ciências, acentuado com a progressão da escolaridade
Que educação em ciência nos primeiros anos? Educação em Ciência Conteúdos - Da descrição à explicação - Das pequenas às grandes ideias - Das ideias prévias às ideias partilhadas Educação sobre Ciência Educação pela Ciência Atitudes - Atitudes para com a ciência - Atitudes perante a actividade científica - Atitudes de respeito pelo Ambiente - Atitudes e hábitos saudáveis Procedimentos científicos - Competências técnicas - Competências básicas - Competências de investigação - Competências de comunicação
Tipos de actividades práticas (Caamaño 1992, 2002, 2003) Experiências sensoriais Experiências de verificação/ilustração Exercícios práticos Investigações ou actividades investigativas
Experiências sensoriais Baseadas na visão, no olfacto, no tacto, na audição., rochas, animais e plantas - observar (cor e forma) - reconhecer semelhanças e diferenças - fazer uma descrição de um dado exemplar.
Experiências de verificação/ilustração Ilustrar um princípio ou uma relação entre variáveis. Verificar a decomposição da luz branca com um prisma óptico
Exercícios práticos Actividades que se destinam a aprender métodos e técnicas ou a ilustrar teorias. Competências laboratoriais - Medir uma massa Competências cognitivas - Fazer uma previsão de resultados Competências comunicativas - Relatar uma observação Ilustração de uma teoria - Verificar que a solubilidade de um soluto num dado solvente tem limite
Investigações ou actividades investigativas Visam encontrar resposta para uma questão-problema. São conduzidas na perspectiva de trabalho científico. - Como dissolver um rebuçado mais rapidamente em água? - Qual o melhor tecido para fazer um guarda-chuva? - Como fazer flutuar uma batata?
Problema Não se conhece a resposta, possivelmente há várias respostas Questão Questão a investigar Hipótese (modelo explicativo) Pesquisar A questão é formulada como o conhecimento prévio de cada um, mas também lendo coisas, vendo coisas,.. Planificação experimental Experimentação e recolha de dados É o que eu quero testar tendo por base um modelo teórico explicativo. As crianças pequenas não tem ainda meios para formular hipóteses podem formular previsões. Resposta e conclusão
Situações de partida - conto de uma história, desenhos, recreio, visita de estudo, filme, teatros de fantoches, sombras chinesas, ) Explicitar as suas ideias Será que a sombra é sempre igual?
PLANIFICAR A EXPERIÊNCIA Questão-problema problema: O que vamos mudar (variável independente) O que vamos medir / observar (variável dependente) O que vamos manter (variável de controlo)
REGISTAR EXPERIMENTAR SISTEMATIZAR
Como Conservar o Boneco de Neve durante mais Tempo? O QUE É QUE TU PENSAS? Não ponhas o casaco no boneco de neve, porque assim irá derreter mais depressa. Eu penso que o casaco não faz qualquer diferença. Eu penso que o casaco vai mantê-lo frio e não se vai derreter tão depressa. João Rita Pedro
O que mantém mais tempo um pedaço de gelo? O que mantém mais tempo a água quente?
PLANIFICAR A EXPERIÊNCIA Questão-problema problema: O que mantém mais tempo um pedaço de gelo? O que vamos mudar (variável independente) Material de revestimento O que vamos medir / observar (variável dependente) A fusão ou não fusão total do gelo O que vamos manter (variável de controlo) A quantidade de gelo Tempo de espera A espessura do material de revestimento
O que e como vamos fazer
COMO VAMOS REGISTAR - Pinto de vermelho os rectângulos correspondentes aos materiais que penso serem bons condutores térmicos e de azul aos que penso serem maus condutores térmicos. -Após o gelo do casaquinho de plástico (controle) estar totalmente fundido, vamos abrir os outros casaquinhos e verificar o que aconteceu ao gelo e registar numa tabela. O que penso Bom condutor térmico Fundiu totalmente Mau condutor térmico Não fundiu totalmente casaquinho Lã casaquinho Papel casaquinho Cortiça casaquinho Esponja casaquinho Alumínio
PLANIFICAR A EXPERIÊNCIA Questão-problema problema: O que mantém mais tempo a água quente? O que vamos mudar (variável independente) Material de revestimento O que vamos medir / observar (variável dependente) A variação da temperatura O que vamos manter (variável de controlo) A quantidade de água Tempo de espera A espessura do material de revestimento O recipiente
O que e como vamos fazer
COMO VAMOS REGISTAR - Pinto de vermelho os rectângulos correspondentes aos materiais que penso serem bons condutores térmicos e de azul aos que penso serem maus condutores térmicos. - No final devemos comparar os valores da diferença de temperatura com a lata de controle. Casaquinho O que penso Temperatura inicial da água Temperatura da água após min Temp. inicial Temp. final Verifiquei que Bom condutor térmico Mau condutor térmico Alumínio (controle) Papel Cortiça Esponja Plástico Lã
Sistematização das aprendizagens: -Existem materiais que são bons condutores térmicos (ex. alumínio) (deixam passar com facilidade o calor e o frio) - Existem materiais que são maus condutores térmicos (ex. lã) (funcionam como uma entrave à passagem do calor ou do frio) -Os materiais que isolam do frio, isolam do quente.
- Para ocorrer a troca de calor (energia) entre dois corpos é necessário que exista uma diferença de temperatura entre eles. - Corpos com a mesma temperatura não trocam calor (energia). -Todos os corpos possuem energia interna. -Se existir uma diferença de temperatura entre dois corpos parte desta energia interna irá passar de um para o outro. -Um corpo irá perder energia para o outro até que ambos fiquem à mesma temperatura (equilíbrio térmico) - É o corpo de maior temperatura que perde energia para o de menor temperatura. - Quando a temperatura de equilíbrio é atingida, o fluxo de calor pára.
MATERIAIS BONS E MAUS CONDUTORES TÉRMICOS Distinguimos os materiais bons condutores dos materiais maus condutores térmicos pelo valor da sua condutividade térmica, Maus condutores/isoladores térmicos - materiais com baixo coeficiente de condutibilidade - materiais que conduzem pouco o calor/frio Exemplos: tecidos, papel, lã, Bons condutores térmicos - materiais cujo coeficientes de condutibilidade térmica são elevados - materiais que conduzem bem o calor/frio Exemplos: metais, gases e líquidos Material Coeficiente de condutibilidade térmica Poliuretano 0,020 Lã 0,033 Papel 0,042 Algodão 0,047 Papelão 0,089 Madeira (pinho) 0,140 Borracha 0,150 Tijolo furado 0,350 Bloco de vidro 0,390 Cerâmica 0,400 Gesso 0,400 Água (Parada) 0,500 Vidro comum 0,650 Tijolo maciço 0,700 Argila 0,800 Gelo 0,800 Telha de barro 1,140 Mármore 2,500 Chumbo 30 Aço 39 Ferro 40 Bronze 55 Zinco 96 Alumínio 175 Ouro 267 Cobre 332
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