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Ciências experimentais no 1º ciclo 2012 2013

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  • 1. AGRUPAMENTO DE ESCOLAS VIEIRA DE ARAÚJOENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! Professores responsáveis Maria José Ramalho Maria da Conceição Gomes Macedo Fernandes julho de 2012
  • 2. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo!ÍNDICEIntrodução …………………………………………………………………………………. 3Metas do projeto…………………………………………………………………………… 5Objetivos do projeto ……………………………………………………………………… 6 Objetivos específicos …………………………………………………………….. 7Atitudes científicas ………………………………………………………………………... 8Descrição geral do projeto ……………………………………………………………… 10 Contextualização…………………………………………………………………… 11 Intervenientes ……………………………………………………………………… 11 Calendarização ……………………………………………………………………. 11 Recursos ………………………………………………………..…………………. 12Avaliação…………………………………………………………………………………… 13Normas de segurança ……………………………………………………………………. 14Símbolos e rótulos de produtos ………………………………………………………….. 15Planificação de atividades ………………………………………………………………. 16Grelha de observação da experiência …………………………………………………… 28Grelha de registo de atividades por estabelecimento de ensino……………….…… 29Bibliografia ………………………………………………………………………………… 30Anexos: Fichas com experiências ……………………………………………………….. 31Guião para elaboração de um relatório científico ……………………………………… 59 SIGLAS PFEEC – Programa de Formação em Ensino Experimental das Ciências PE – Projeto Educativo CEB – Ciclo do Ensino Básico AEVA – Agrupamento de Escolas Vieira do MinhoAgrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 2
  • 3. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! INTRODUÇÃO O programa de Formação em Ensino Experimental das Ciências (PFEEC) paraprofessores do 1º Ciclo do Ensino Básico foi iniciado em 2006, pelo Ministério daEducação, tendo sido desenvolvido entre 2006 e 2010 (Despacho n.º 2143/2007, de 9de Fevereiro e Despacho n.º 701/2009, de 9 de Janeiro), com um plano de formaçãocontínua a nível nacional, com a produção de um basto conjunto de documentosespecificamente para esse efeito. Este programa preconizava o reconhecimento doEnsino Experimental nos primeiros anos de escolaridade, fornecendo-lhescompetências essenciais para o exercício pleno de uma cidadania informada eaumentar os níveis de literacia científica dos alunos. Simultaneamente promoveu umaprofundamento de conceitos e conhecimentos científicos por todos os docentes queestiveram envolvidos e tiveram a oportunidade de conhecer novas abordagens emetodologias específicas do Ensino Experimental. Ao formar melhor os professorespretendeu-se, em última instância, contribuir para a melhoria das aprendizagens dosalunos. Pessoalmente sentimos que ao frequentar esta formação ficamos com umamaior capacidade de desenvolver as Ciências Experimentais no 1º ciclo, poisapreendemos um basto conjunto de conhecimentos, enriquecidos pelo facto de seruma formação muito prática em contexto de sala de aula. A palavra ciência vem da palavra latina scientia, que significa conhecimento. Aciência é uma política porque, segundo o cientista Latour, é fonte de poder, ou seja, elatem a capacidade de convencer, interessar e mobilizar os seus intervenientes. Esteautor nas suas obras e nos seus artigos expande a ligação das ciências com o resto dacultura e da sociedade. Ao longo dos séculos, através da ciência e dos seus intervenientes, muitos doshábitos da Humanidade foram alterados e acontecimentos provocados, afetandoinevitavelmente a vida das pessoas. Já com Arquimedes, 287-212 a.C., as descobertascientíficas originavam momentos de euforia, dando origem, nesse caso específico àfamosíssima expressão “Eureka, Eureka” (descobri, descobri!), com a descoberta domeio de determinar a massa volúmica dos corpos, tomando a água como termo decomparação, inventou diversos instrumentos desde a roldana e a alavanca, dedicando-se com especial fervor à mecânica.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 3
  • 4. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! A invenção da impressa, de Gutenberg, no século XV, deu início ao longoprocesso de comunicação e transmissão de conhecimentos e informação, que nospermite estar presentemente a refletir sobre o papel da ciência na nossa vida. Os mares e oceanos foram navegados e explorados devendo às imensasinvenções científicas muitas das descobertas alcançadas. As pesquisas sobre oUniverso iniciaram-se com as invenções de Galileu Galilei, no século XVI, fundador damecânica moderna e da física experimental, e depois com as investigações de Newton,no século XVII, cujos esforços no campo quer da matemática, que nas ciências foramsublimes. A invenção do telefone e posteriores meios de comunicação revolucionarama vida quotidiana do ser humano. Serve esta introdução para aferir da importância da ciência, uma vez que é oconhecimento, ou conjunto de conhecimentos, e não uma fonte de julgamentos devalores subjetivos. A ciência é uma das maiores atividades humanas. É acontemplação da natureza, ou seja de tudo que nos rodeia e da qual fazemos parte. “O propósito da Educação em Ciência, enquanto componente da experiência educativa global de todos os jovens, é prepará-los para uma vida satisfatória e completa no mundo do século XXI. Mais especificamente, o currículo de Ciências deve: Estimular o entusiasmo e interesse pela ciência de modo a que os jovens se sintam confiantes e competentes para se envolverem com matérias científicas e técnicas. Ajudar os jovens a adquirir uma compreensão vasta e geral das ideias importantes e das bases explicativas das ciência e dos procedimentos do inquérito científico, que têm maior impacto no nosso ambiente e na nossa cultura em geral. Possibilitar o aprofundamento de conhecimento quando é necessário, quer por interesse pessoal dos alunos, quer por motivação de percurso profissional.” (in http://www.dgidc.min-edu.pt/outrosprojetos/index.php?s=directorio&pid=4 (28 de junho de 2012, 12:36) Pretendemos então, dar um novo alento à promoção das Ciências Experimentaisno 1º ciclo, considerando que será uma área de grande motivação para os nossosalunos. Por este motivo batizamos o nosso projeto com o subtítulo de “Experimento…logo aprendo!”.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 4
  • 5. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! METAS DO PROJETO De acordo com as orientações emanadas pelo Ministério da Educação aquandodo início do PFEEC, e articulando-as com os problemas identificados no PE deAgrupamento, pelo qual todos nos regemos, pretendemos com este trabalho contribuirpara a resolução das evidências destacadas. Os problemas evidências destacados no PE do agrupamento são: a) Deficiente nível de relações interpessoais, com demonstração deindisciplina/atitudes incorretas, bem como pouca sensibilidade em relação às questõesde ordem cívica, humanística e ambiental; b) Elevada taxa de insucesso aliado à falta de objetivos de vida escolar (“quererser” e “querer progredir”); c) Baixo nível de expectativas dos alunos e dos pais em relação à Escola; d) Falta de métodos de estudo e de trabalho, escassez de hábitos de leitura einsuficiente domínio de formas de comunicação oral e escrita; e) Falta de acompanhamento por parte dos Pais e Encarregados de Educação; f) Carência de hábitos de higiene e de vida saudável; g) Abandono escolar precoce. Com este projeto pretende-se primordialmente criar novos hábitos de estudo emotivação no conjunto dos alunos, nomeadamente através da: - Criação de métodos de trabalho rigorosos e cooperativos; - Explicação científica de fenómenos naturais (como dissolução, flutuação,combustão e propriedades dos materiais, etc.); - Recolha, organização e representação de dados das experiências realizadas; - Recorrer à disciplina de Área de Projeto como forma de envolver todos osalunos do pré-escolar e do 1º ciclo; - Utilização dos recursos multimédia disponíveis nas escolas para desenvolvermaior investigação, nomeadamente os quadros interativos; - Diversificação de atividades de acordo com os vários conteúdos programáticos.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 5
  • 6. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! OBJETIVOS DO PROJETO Segundo o Ministério da Educação a constituição do PFEEC teve como principaisobjetivos:1. Aprofundar a compreensão dos professores do 1º CEB sobre a relevância de umaadequada Educação em Ciências para todos, de modo a mobilizá-los para umaintervenção inovadora no ensino das Ciências nas suas escolas.2. Promover a (re)construção de conhecimento didático de conteúdo, com ênfase noensino das Ciências de base experimental nos primeiros anos de escolaridade, tendo emconsideração a investigação em Didáticas das Ciências, bem como as atuais OrientaçõesCurriculares para o Ensino Básico das Ciências Físicas e Naturais.3. Promover a exploração de situações didáticas para o ensino das Ciências de baseexperimental no 1º CEB, através do aprofundamento e/ou reconstrução de conhecimentocientífico e curricular.(In http://www.dgidc.min-edu.pt/outrosprojetos/index.php?s=directorio&pid=93, 02-07-2012) Com a implementação do projeto pretende-se contribuir para a prossecução dosseguintes objetivos gerais do PE do Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo (AEVA): - Desenvolver uma cultura de escola e de cidadania; - Desenvolver no aluno o gosto pelo trabalho individual e coletivo, de forma apromover o sucesso escolar e prevenir o abandono escolar; - Incentivar a utilização de práticas educativas inovadoras; - Incentivar o alargamento de horizontes, nomeadamente no que respeita aoconhecimento das realidades não apenas local, como nacional e internacional; - Promover o desenvolvimento das capacidades relacionadas com a inteligênciadivergente, como a imaginação e a criatividade; - Apetrechar a escola com meios adequados, otimizando espaços adequados àsnecessidades dos alunos; - Motivar os professores, pessoal não docente, pais e encarregados deeducação, promovendo o seu empenho; - Reforçar os laços de solidariedade entre toda a comunidade educativa, atravésde atividades que mobilizem os saberes de uns, reforçando os saberes dos outros,unidos num projeto comum em que a grande referência seja a Escola como um todo.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 6
  • 7. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! Objetivos específicos Estabelecemos igualmente alguns objetivos específicos do projeto, que são osseguintes: - Adquirir e aprofundar conhecimentos sobre a temática das ciências, articulandocom os conteúdos programáticos do currículo do 1º ciclo; - Fomentar o gosto pelas ciências nos alunos em geral; - Diversificar estratégias de atuação em contexto de sala de aula, como forma demotivação geral dos alunos; - Impulsionar a experimentação e observação de fenómenos do quotidiano,facilmente explicáveis com termos científicos; - Desenvolver o trabalho colaborativo; - Desenvolver a compreensão de conceitos; - Promover o uso de vocabulário de forma natural e quotidiana pelos alunos, deacordo com as experiências realizadas; - Desenvolver o pensamento crítico, dedutivo e criativo dos alunos; - Sistematizar o método experimental/metodologia científica no 1º ciclo; - Fomentar a observação e descrição; - Desenvolver o espírito científico dos alunos e o gosto pela investigação; - Contribuir para que o ensino experimental se incorpore na rotina quotidiana; - Contribuir para que os alunos cresçam como cidadãos participativos nasociedade atual. Antes de qualquer objetivo pessoal e específico este documento deverá servirpara melhorar e diversificar o trabalho junto dos alunos, sempre considerando aenvolvência do professor e a sua capacidade de os mobilizar para a temática dasCiências. A implementação deste programa pretende valorizar uma articulação pedagógicacurricular entre ciclos de ensino, no seguimento das recomendações evidenciadas nasorientações curriculares e pedagógicas do Ministério da Educação e dos diversosdocumentos oficiais, sendo igualmente uma das prioridades educativas desteAgrupamento de Escolas (AEVA).Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 7
  • 8. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! ATITUDES CIENTÍFICAS Simultaneamente deverão ser desenvolvidas várias atitudes científicas, que sãotransversais a outras áreas do saber, contribuindo no seu todo para o desenvolvimentoemocional dos discentes. Estas atitudes facilitam a aquisição de hábitos de estudo,promovendo a autonomia e o sentido de responsabilidade. Através das atividades de ciências poderão ser promovidas oportunidades paradesenvolver atitudes e qualidades pessoais dos alunos, essenciais enquanto cidadãos. - Curiosidade, através das experiências a generalidade das criançasdesenvolve o espírito de curiosidade, pois vai seguir todo um conjunto de etapasnecessárias para concretização da desejada experiência. É importante aproveitar estacuriosidade pelo desconhecido para a aprendizagem. Neste sentido, o docente tem atarefa de estimular os alunos para alimentar essa curiosidade, quando colocam as suasquestões que deverão ser consideradas, e após as experiências validadas. Nasatividades de ciências é de extrema relevância o questionamento, sendo uma das maisimportantes atitudes científicas que deve estar presente na aprendizagem da ciência. - Respeito pela evidência, que se verifica pela capacidade que as criançasrevelam na identificação das evidências em consonâncias com as suas próprias ideias.Para fomentar esta atitude é essencial que sejam capazes de descrever e explicar oque observam, para que compreendam que as suas ideias só poderão ser validadasatravés da existência de evidências consistentes. - Espírito de abertura, é de extrema importância que os alunos aceitem novasideias, sendo uma das condições basilares para a evolução do conhecimento científico,pois essa abertura permite que novas explicações científicas reformulem outras. - Reflexão crítica, sendo necessário ouvir as ideias e opiniões dos outros,valorizando o que os outros sugerem, pois devem perceber que ideias diferentes dassuas poderão ser úteis e muito importantes. Outro aspeto a realçar é a necessidade deos alunos entenderem a possibilidade de mudar de ideias e opiniões quando surgiremoutras que melhor se ajustam às evidências verificadas entretanto.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 8
  • 9. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! - Perseverança, sendo indispensável uma motivação sistemática dos alunos,levando-os a perceber que a capacidade de persistir é essencial para alcançar osobjetivos determinados e verificar se as hipóteses estavam corretas. Neste sentido, éfunção primordial incentivar os alunos em todas as etapas e tarefas, evidenciando osaspetos positivos e reforçando os elogios nos esforços efetuados. - Espírito de cooperação, nas atividades de experimentação é primordial aexistência de um espírito de partilha, ajuda e colaboração, dinamizando-se atividadesque promovam o diálogo e a troca de ideias e opiniões. Para desenvolver estas atitudes é primordial ter consciência do modo como seorganiza a turma para ensinar ciência, devendo as atividades serem organizadas peloprofessor, considerando a intervenção dos alunos como fundamental no ensino eaprendizagem da ciência. As atividades propostas devem ir ao encontro dos interesses dos alunos esituações ou problemas que apresentam, devendo o professor ter como ponto departida essas ideias, interrogações e dúvidas para partir, posteriormente, para aexperimentação. Desta forma tenderá a aumentar a motivação e curiosidade dosalunos. As atividades deverão ser, geralmente, realizadas em grupo, favorecendo apartilha e colaboração entre pares. Não existe um número previamente determinadopara as atividades, dependendo das idades das crianças e da experiência que cadagrupo já possui neste tipo de metodologia de trabalho.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 9
  • 10. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! DESCRIÇÃO GERAL DO PROJETO O projeto que nos propomos implementar contém duas vertentes, uma científica,partindo sempre de uma situação problemática, uma questão geradora, sobre a qual sedesenvolverá todo o processo de experimentação, por outro lado, existe uma vertentepedagógica que pretende fazer a transversalidade com os conteúdos desenvolvidos emcontexto de sala de aula, permitindo a sua verificação experimental.Procedimentos gerais:Existe um conjunto de processos científicos a seguir no processo experimental: a) Observar, que implica a utilização de vários sentidos. Neste processo oprofessor deverá ajudar os alunos a focalizar nos detalhes e no todo; os alunosidentificam pormenores, semelhanças e diferenças. b) Classificar, depois de analisar os vários materiais deverão agrupá-lossegundo o que lhes parece mais lógico. c) Seriar, as crianças devem ser estimuladas a determinar critérios de seriação. d) Inferir, dando significado às observações efetuadas, explicando o que vê. e) Elaborar hipóteses, produzindo explicações genéricas na tentativa deidentificar um padrão geral a partir das observações. f) Prever, é no fundo tentar explicar o que se espera que aconteça com basenas inferências realizadas em outros contextos. g) Experimentar, verificar se as previsões se concretizam, sugerindo possíveiscontrariedades ao longo da experimentação. h) Organizar dados, fazer os registos de cada etapa da experiência através depreenchimento de tabelas/grelhas ou realização de desenhos. i) Interpretar dados, fazendo a comparação entre as hipóteses previamenteestabelecidas e as conclusões da experiência. Os alunos terão de identificar o problema, dependendo da faixa etária, serãoauxiliados nessa tarefa. Deverão questionar o que pretendem mudar e registar osdados através de tabelas, quadros, gráficos e outros modelos de registo. Nessesregistos formularão as hipóteses (o que pensam que vai acontecer e porquê), depoisde realizar a experiência deverão descrever o que aconteceu e verificar se as hipótesesse confirmaram ou não.Agrupamento de Escolas Vieira de Araújo Página 10
  • 11. ENSINO DAS CIÊNCIAS EXPERIMENTAIS NO 1º CICLO Experimento… logo aprendo! Contextualização O AEVA, foi criado de acordo com a organização específica do concelho deVieira do Minho, enquadrando-se na denominação de Agrupamento Vertical, uma vezque integra escolas dos seguintes níveis de ensino: Educação Pré-escolar, EnsinoBásico e Ensino Secundário. O contexto em que se enquadra é rural, onde se multiplicam situações deemigração dos habitantes das várias aldeias, principalmente para países europeus. O projeto é específico para o 1º ciclo, todavia, sempre que possível deverá serreforçada a articulação entre ciclos, com a participação dos alunos do Pré-escolar,principalmente os grupos de 5 anos de idade. Intervenientes - Alunos do ensino pré-escolar (sempre que possível e com grupo dos 5 anos); - Alunos do 1º ciclo do ensino básico; - Professora coordenadora do projeto e outros elementos da equipa; - Todos os docentes titulares de turma; - Professores de outros ciclos, que poderão colaborar em determinadasatividades/experiências. Consideramos primordial incluir os alunos do Ensino Pré-escolar pois oMinistério também já estabeleceu metas de aprendizagem para esse nível de ensino,considerando-a como a primeira etapa de todo o processo educativo. Essas metasserão consideradas na organização e planificação do projeto. Calendarização No que se refere à calendarização e recursos utilizados estes obedecem a umaplanificação temática por faixas etárias e de acordo com os conteúdos programáticos. As atividades experimentais deverão ser realizadas no tempo letivo destinado àÁrea de Projeto, numa sala destinada para a Ciência, na escola dos alunos, de formaque nunca tenham de se deslocar da sua própria escola. Os planos apresentados são uma orientação de trabalho,
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