Iniciação Científica: um salto para a ciência - TV Brasil
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<strong>Iniciação</strong><br />
<strong>Científica</strong>: <strong>um</strong> <strong>salto</strong><br />
<strong>para</strong> a <strong>ciência</strong><br />
BOLETIM 11<br />
JUNHO 2005
PROPOSTA PEDAGÓGICA<br />
SUMÁRIO<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA ............................................................................... 03<br />
Antonio Carlos Pavão<br />
PGM 1<br />
CIÊNCIA NA ESCOLA ........................................................................................................................ 07<br />
Estudantes cientistas<br />
Antonio Carlos Pavão<br />
PGM 2<br />
LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS ........................................................................................................................ 13<br />
Dietrich Schiel<br />
PGM 3<br />
FEIRA DE CIÊNCIAS ....................................................................................................................................... 20<br />
Feira de <strong>ciência</strong>s: a produção escolar veiculada e o desejo de conhecer no aluno<br />
Maria Edite Costa Lima<br />
PGM 4<br />
MATERIAL DIDÁTICO DE CIÊNCIAS ................................................................................................................. 29<br />
O material didático <strong>para</strong> o ensino de <strong>ciência</strong>s<br />
Carlos A. Arguello<br />
PGM 5<br />
DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA ............................................................................................................................ 39<br />
O papel da escola na divulgação científica<br />
Antonio Carlos Pavão<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 2
1. Conceituação e Justificativa<br />
PROPOSTA PEDAGÓGICA<br />
<strong>Iniciação</strong> científica: <strong>um</strong> <strong>salto</strong> <strong>para</strong> a <strong>ciência</strong><br />
Antonio Carlos Pavão 1<br />
A série <strong>Iniciação</strong> científica: <strong>um</strong> <strong>salto</strong> <strong>para</strong> a <strong>ciência</strong>, composta de cinco programas, será<br />
apresentada no Salto <strong>para</strong> o Futuro/<strong>TV</strong> Escola na semana de 20 a 24 de junho de 2005. A série tem<br />
como proposta a formação continuada e o aperfeiçoamento de docentes e de alunos dos cursos de<br />
magistério que trabalham em EDUCAÇÃO PARA A CIÊNCIA, possibilitando que professores de<br />
todo o país revejam e construam seus respectivos princípios e práticas pedagógicas.<br />
A temática desta série de programas deverá atender às demandas de reflexão do ensino de Ciências<br />
em diferentes áreas e etapas do ensino básico, respeitando os diversos níveis de tratamento dos<br />
temas trabalhados. O fluxo do trabalho e a unidade entre os cinco programas da série estão baseados<br />
na interatividade e na participação ativa de pesquisadores, professores e alunos. Durante a semana,<br />
serão realizados experimentos nas escolas, cujos resultados serão discutidos nos programas. Relatos<br />
de experiências pedagógicas bem sucedidas também serão discutidos durante os programas. Os<br />
cinco programas da série visam estimular o desenvolvimento continuado de atividades de iniciação<br />
científica nas escolas e provocar mudanças na prática pedagógica do ensino de Ciências.<br />
2. Objetivos<br />
• Estimular a prática da pesquisa científica na escola;<br />
• Relatar experiências bem sucedidas de iniciação científica na escola;<br />
• Oferecer orientação científico-pedagógica <strong>para</strong> desenvolver a iniciação científica na escola.<br />
3. Fundamentação teórica<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 3
Para os alunos, existe <strong>um</strong> alto grau de desvinculação entre a atividade científica e a vida cotidiana.<br />
Em geral, entre eles não há cons<strong>ciência</strong> a respeito da medida em que a atividade científico-<br />
tecnológica participa e afeta nossa realidade diária. A imagem do cientista na sociedade responde a<br />
estereótipos muito marcados. Por causa disso, <strong>para</strong> os alunos, a <strong>ciência</strong> escolar é rotineira, é chata,<br />
pouco útil e muito difícil.<br />
Sabemos que os interesses dos alunos estão centrados na ação, no diálogo, na confrontação de<br />
idéias, no trabalho em equipe, na experimentação, na reflexão conjunta, na busca de novos<br />
questionamentos. As aulas de Ciências não conseguem transmitir o caráter de empresa vital,<br />
h<strong>um</strong>ana, fascinante, indagadora, aberta, tolerante, útil e criativa que tem a atividade científica, pois,<br />
muitas vezes, há <strong>um</strong>a brecha muito ampla entre o que se considera importante fazer na escola e o<br />
que realmente é feito.<br />
Esta série de programas tem como objetivo estimular a prática científica com a utilização da<br />
metodologia de pesquisa que se baseia n a exploração ativa, no envolvimento pessoal, na<br />
curiosidade, no uso dos sentidos e no esforço intelectual na formulação de questões e na busca de<br />
respostas. Pretende oferecer respostas, mas, sobretudo, gerar a indagação e o interesse pela <strong>ciência</strong>,<br />
vista como fonte de prazer, de transformação da qualidade de vida e das relações entre os homens.<br />
Busca, também, alertar <strong>para</strong> as repercussões sociais do fato cientifico e formar cientistas sim, mas o<br />
propósito educacional, antes de tudo, deve contemplar a formação de cidadãos, indivíduos aptos a<br />
tomar decisões e estabelecer os julgamentos sociais necessários ao século 21.<br />
A série busca democratizar o acesso ao conhecimento científico e tecnológico, incentivando o<br />
interesse pela <strong>ciência</strong> e pelas relações entre os conceitos científicos e a vida. Deverá estimular a<br />
interação de escolas com universidades, faculdades e outros centros de produção do conhecimento.<br />
De <strong>um</strong> modo geral, visa contribuir <strong>para</strong> a constituição de <strong>um</strong>a base qualificada de recursos h<strong>um</strong>anos<br />
<strong>para</strong> o fortalecimento de programas de Educação <strong>para</strong> Ciência e Tecnologia nas escolas, com<br />
enfoque sobre aspectos da aprendizagem e sobre os impactos sociais e educativos da atividade<br />
científica.<br />
Temas que serão debatidos na série <strong>Iniciação</strong> científica: <strong>um</strong> <strong>salto</strong> <strong>para</strong> a <strong>ciência</strong>, que será<br />
apresentada no Salto <strong>para</strong> o Futuro/<strong>TV</strong> Escola de 20 a 24 de junho de 2005:<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 4
PGM 1 - Ciência na escola<br />
Neste programa, será abordada a questão da prática científica na escola. Serão apresentadas e<br />
discutidas as várias etapas do método científico: levantamento de questões, análise dos conceitos<br />
prévios e formulação de hipóteses, teste destas hipóteses, proposição de teorias e formulação de<br />
leis. Deverá ser destacada a importância da interação entre a escola e centros de produção do saber<br />
(universidades, faculdades, centros de pesquisa, etc.).<br />
PGM 2 - Laboratório de Ciências<br />
Neste segundo programa, o conceito de laboratório será discutido, destacando-se que o meio em que<br />
a escola está inserida pode ser utilizado como o melhor dos laboratórios. É <strong>um</strong>a reflexão sobre o<br />
conceito tradicional de labor et ora (trabalhe e reze). Não significa, porém, desprezar a importância<br />
dos equipamentos de investigação científica. Relatos de experimentos com materiais de fácil acesso<br />
e de baixo custo deverão estimular a prática da investigação científica na escola.<br />
PGM 3 - Feira de Ciências<br />
Feira de <strong>ciência</strong> é <strong>um</strong>a revolução pedagógica, como definia J. Reis. Esta é a proposta a ser<br />
trabalhada neste programa. A feira é <strong>um</strong> instr<strong>um</strong>ento bastante rico <strong>para</strong> a prática da atividade<br />
científica. É <strong>um</strong>a forma de abrir a escola <strong>para</strong> estudar problemas de seu entorno, de sua<br />
comunidade, de sua cidade, estado ou país, <strong>para</strong> discutir questões ambientais e/ou sociais, enfim, é<br />
todo <strong>um</strong> mundo que se abre. É <strong>um</strong>a grande oportunidade <strong>para</strong> a interação escola-sociedade. A feira<br />
deve fazer parte do currículo da escola e deve ser pre<strong>para</strong>da desde o início do ano letivo. O<br />
momento da feira representa <strong>um</strong> coroamento de todo <strong>um</strong> trabalho desenvolvido durante o ano e não<br />
<strong>um</strong> evento pontual.<br />
PGM 4 - Material didático de Ciências<br />
A proposta deste quarto programa é discutir a utilização do livro e de outros materiais didáticos no<br />
ensino das Ciências. O programa deverá oferecer orientação <strong>para</strong> <strong>um</strong>a boa escolha e utilização do<br />
livro, além de fornecer exemplos de materiais didáticos complementares <strong>para</strong> a melhoria do ensino<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 5
de Ciências.<br />
PGM 5 - Divulgação científica<br />
O objetivo deste quinto e último programa é destacar a importância da divulgação científica <strong>para</strong><br />
aproximar os alunos da <strong>ciência</strong>. A comunicação de resultados de pesquisa requer <strong>um</strong> trabalho<br />
integrado com Língua Portuguesa, com a Arte e com as demais áreas do conhecimento, de <strong>um</strong> modo<br />
geral. O programa deverá estimular hábitos de leitura, orientar <strong>para</strong> <strong>um</strong>a melhor seleção de<br />
programas de rádio e <strong>TV</strong>, incentivar visitas a museus, etc.<br />
Site <strong>para</strong> consulta: http://educar.sc.usp.br/bfl<br />
Nota<br />
1 Professor do Departamento de Química Fundamental (CCEN), da Universidade<br />
Federal de Pernambuco (UFPE) desde 1979, tendo como principal linha de pesquisa<br />
Química Quântica Computacional. Graduou-se em Química pela Universidade de<br />
São Paulo (USP), instituição onde fez Mestrado e Doutorado. Pesquisador nível 1 do<br />
CNPq e membro efetivo da Academia Pernambucana de Ciências. Diretor do<br />
Espaço Ciência, em Olinda, Pernambuco. Autor de mais de 40 artigos publicados em<br />
periódicos. Consultor desta série.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 6
I. Ciência, poder e prazer<br />
Estudantes cientistas<br />
PROGRAMA 1<br />
CIÊNCIA NA ESCOLA<br />
Antonio Carlos Pavão 1<br />
“Quero saber quantas estrelas tem no céu,<br />
Quero saber quantos peixes tem no mar,<br />
Quero saber quantos raios tem o sol...”<br />
Lia de Itamaracá<br />
O rápido crescimento da <strong>ciência</strong> ocorrido nos últimos 100 anos foi acompanhado por <strong>um</strong>a educação<br />
formal focada cada vez mais na memorização de fatos. É necessário romper com este método e<br />
familiarizar o estudante com a prática da <strong>ciência</strong>, destacando o prazer e a utilidade da descoberta,<br />
formando cidadãos capazes de responder às necessidades do mundo atual. Cabe à escola<br />
democratizar o acesso ao conhecimento científico e tecnológico, incentivando o interesse pela<br />
<strong>ciência</strong> e pelas relações entre os conceitos científicos e a vida. Embora não seja <strong>um</strong>a tarefa simples,<br />
a escola deve buscar a interação com universidades, faculdades, museus de <strong>ciência</strong> e outros centros<br />
de produção e difusão do conhecimento. E vice-versa, universidades, faculdades e os centros de<br />
pesquisa devem reconhecer seu papel de destaque na inovação da educação <strong>para</strong> a <strong>ciência</strong> . Assim,<br />
estaremos constituindo <strong>um</strong>a base qualificada de recursos h<strong>um</strong>anos <strong>para</strong> o fortalecimento dos<br />
programas de educação <strong>para</strong> <strong>ciência</strong> e tecnologia, com enfoque sobre aspectos da aprendizagem e<br />
sobre os impactos sociais e educativos da atividade científica. É preciso também permitir o debate<br />
sobre as relações entre o conhecimento popular e o conhecimento científico, reforçar a interação da<br />
escola com as famílias e a comunidade, enfatizando temas atuais, objetos de debate na sociedade,<br />
estabelecendo relações entre conhecimento científico e exercício da cidadania.<br />
II. Alunos têm opinião!<br />
Para os alunos, existe <strong>um</strong> alto grau de desvinculação entre a atividade científica e a vida cotidiana.<br />
Em geral, entre eles não há cons<strong>ciência</strong> de em que medida a atividade científico/tecnológica<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 7
participa e afeta nossa realidade diária. A <strong>ciência</strong> escolar é rotineira, chata, pouco útil e muito<br />
difícil. Sabemos que os interesses dos alunos estão centrados na ação, no diálogo, na confrontação<br />
de idéias, no trabalho em equipe, na experimentação, na reflexão conjunta, na busca de novos<br />
questionamentos. Entretanto, as aulas de Ciências não conseguem transmitir o caráter de empresa<br />
vital, h<strong>um</strong>ana, fascinante, indagadora, aberta, tolerante, útil e criativa que tem a atividade científica.<br />
A imagem do cientista, <strong>para</strong> os alunos e <strong>para</strong> a sociedade, responde a estereótipos muito marcados.<br />
Quando se fala em cientista, a imagem recorrente é aquela do Einstein descabelado e com a língua<br />
de fora. Também existe <strong>um</strong>a brecha muito ampla entre o que os mestres consideram importante<br />
fazer e o que realmente fazem. E nem sempre estão, ou podem estar, em consonância com conceitos<br />
atuais da teoria pedagógica e do conhecimento científico. E como, então, veicular informação<br />
correta, precisa, adequada e atualizada? Talvez a resposta seja simples. Que tal experimentar <strong>um</strong>a<br />
proposta pedagógica que considera ensinar <strong>ciência</strong> como o fazer <strong>ciência</strong>?<br />
III. O que fazer?<br />
Por quê? É esta simples pergunta que devemos estimular em nossos alunos. A interrogação deve se<br />
tornar <strong>um</strong> hábito. Começar a fazer <strong>ciência</strong> é só começar a perguntar. Desta forma, estaremos<br />
iniciando a prática científica, descobrindo que a utilização da metodologia de pesquisa se baseia n a<br />
exploração ativa, no envolvimento pessoal, na curiosidade, no uso dos sentidos, no esforço<br />
intelectual na formulação de questões e na busca de respostas. Construir e oferecer respostas, mas,<br />
sobretudo, gerar a indagação e o interesse pela <strong>ciência</strong>, vista como fonte de prazer, de<br />
transformação da qualidade de vida e das relações entre os homens. E sempre alertar <strong>para</strong> as<br />
repercussões sociais do fato cientifico. Formar cientistas sim, mas o propósito educacional, antes de<br />
tudo, deve contemplar a formação de cidadãos, indivíduos aptos a tomar decisões e a estabelecer os<br />
julgamentos sociais necessários ao século 21.<br />
Também é simples estimular a utilização do método científico na escola. Basta propiciar situações,<br />
tanto coletivas como individuais, <strong>para</strong> observações, questionamentos, formulação de hipóteses,<br />
experimentação e elaboração de teorias e leis pelo aluno, submetendo-as à validação no processo de<br />
troca professor – classe. É bom começar valorizando e identificando o conhecimento que o aluno<br />
detém sobre o que se pretende ensinar. Este procedimento é também <strong>um</strong> reconhecimento de que a<br />
construção do conhecimento é <strong>um</strong> empreendimento laborioso e que envolve diferentes pessoas e<br />
instituições, às quais se deve dar o devido crédito. Assim, é possível relacionar o conhecimento<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 8
construído com aquele historicamente ac<strong>um</strong>ulado, considerando que a descoberta tem <strong>um</strong> ou mais<br />
autores e <strong>um</strong> contexto histórico que deve ser enfatizado e trabalhado.<br />
IV. Uma lição e dez exemplos<br />
Existem muitos outros, mas vamos citar aqui apenas dez exemplos de como a proposta acima<br />
exposta vem sendo trabalhada. Em 1988, o Professor Leopoldo De Meis, do Departamento de<br />
Bioquímica Médica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, inaugurou <strong>um</strong> curso de férias <strong>para</strong><br />
expor professores e estudantes do Ensino Médio à prática da <strong>ciência</strong>: duas semanas <strong>para</strong> professores<br />
e <strong>um</strong>a semana <strong>para</strong> alunos nas férias escolares de janeiro e de julho. Em 2004, o tema desenvolvido<br />
no curso da UFRJ foi “Quanto mais quente melhor”. Neste curso, professores e alunos tentaram<br />
desvendar experimentalmente tópicos na área biomédica. Mas o projeto do Professor De Meis, que<br />
tem como título geral “Geração de novos espaços de interação entre <strong>ciência</strong> e educação”, envolve<br />
hoje 10 universidades no país, entre as quais a Universidade Estadual de Campinas e as federais de<br />
Pernambuco, Pará, Ceará, Rio Grande do Norte, Minas Gerais, Santa Catarina, Porto Alegre<br />
(UFRGS) e Santa Maria. Em Pernambuco, no Departamento de Química Fundamental da UFPE,<br />
por exemplo, o curso chama-se “O que Ricardo Ferreira disse <strong>para</strong> sua cozinheira ”, explorando a<br />
química na cozinha. No primeiro dia de atividades, os alunos-cursistas simplesmente perguntam:<br />
por quê? Por que a panela de pressão cozinha mais rápido? Por que a maçã escurece quando<br />
cortada? Por que o leite derrama quando ferve? Por que o fósforo acende quando colocado no óleo<br />
quente que está no ponto certo de fritura? Por que a chama fica amarela quando entra em contato<br />
com o sal? Perguntas não faltam. Em seguida, os alunos se agrupam, selecionam <strong>um</strong> conjunto de<br />
questões e partem em busca das respostas. Levantam hipóteses e buscam verificá-las. Usam toda a<br />
infra-estrutura dos laboratórios que estão disponíveis <strong>para</strong> eles. São acompanhados por monitores-<br />
alunos do programa de pós-graduação, que são orientados <strong>para</strong> não dar resposta pronta. São<br />
problematizadores. Todos têm acesso a bibliotecas e à internet. No final da pesquisa, os alunos-<br />
cursistas devem apresentar <strong>um</strong> relatório, sistematizando os resultados através de textos, desenhos,<br />
figuras, tabelas e outros registros característicos das <strong>ciência</strong>s. É <strong>um</strong>a forma de estimular o emprego<br />
(construção e análise) de recursos de comunicação com<strong>um</strong>ente utilizados no meio científico. No<br />
final do curso, cada grupo deve dar <strong>um</strong>a aula sobre o assunto pesquisado. Em geral, usam formas<br />
criativas, especialmente dramatizações e representações teatralizadas.<br />
O(a)s aluno(a)s do Ensino Médio de baixa renda que se destacam nos cursos são convidado(a)s a<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 9
estagiar no laboratório sob a orientação de <strong>um</strong> estudante de doutorado e, indiretamente, pelo seu<br />
orientador. O objetivo não é só melhorar o nível do estudante, mas prepará-lo <strong>para</strong> entrar na<br />
universidade pública. Nesta parceria, estudante de baixa renda e estudante de pós-graduação, ambos<br />
são educados. O estudante ajuda no trabalho experimental, mas ao mesmo tempo mostra <strong>um</strong>a<br />
realidade social nem sempre visível ao pós-graduado. Por outro lado, o pós-graduado funciona<br />
como tutor que ajuda no entendimento da matéria escolar e mostrando o fazer cientifico no trabalho<br />
de bancada. Nos últimos 17 anos, cerca de 10 mil estudantes partici<strong>para</strong>m deste programa e pelo<br />
menos metade destes ingressaram na Universidade, muitos fazem (ou já concluíram) pós-<br />
graduação, <strong>um</strong> ou outro já fez pós-doutorado (<strong>um</strong> deles na Universidade de Harvard) e outros estão<br />
atualmente estagiando em laboratórios das universidades. Também o(a)s professores(as) que se<br />
destacavam nos cursos são convidado(a)s <strong>para</strong> estagiar nos laboratórios de pesquisa por período de<br />
<strong>um</strong> a 2 anos. Uma extensão desta iniciativa é o encaminhamento <strong>para</strong> a pós-graduação. Atualmente<br />
vários(as) professores(as) estão concluindo ou já concluíram seus programas de pós-graduação.<br />
Alguns já são hoje professores universitários.<br />
V. Experimente você também<br />
Sim, experimente! Por que não? Não se preocupe se você não dispõe de laboratório. Você vai se<br />
surpreender com sua criatividade e a de seus alunos. A sabedoria popular diz que conselho, se fosse<br />
bom, ninguém dava, mas cobrava . Mas isto não vale <strong>para</strong> nós, professores, que queremos<br />
compartilhar experiências em busca da melhoria do ensino. Não se trata de <strong>um</strong>a receita, mas a<br />
seguir apresentamos alguns conselhos:<br />
• Escolha <strong>um</strong> tema e solicite que seus alunos façam a pergunta: por quê?<br />
• Selecione, junto com seus alunos, as perguntas mais interessantes, úteis e simples;<br />
• Deixe que os alunos levantem hipóteses e formas de testar estas hipóteses;<br />
• Assegure que os experimentos propostos sejam factíveis, com resultados confiáveis e<br />
interpretação teórica correta;<br />
• Cuide <strong>para</strong> não gerar situações inadequadas, como as que ferem leis, normas de segurança ou que<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 10
não respeitem os direitos do trabalhador e do cidadão;<br />
• Privilegie a apresentação da terminologia científica, fazendo uso, quando necessário, de<br />
aproximações adequadas, sem, no entanto, ferir o princípio da correção conceitual;<br />
• Estimule a leitura de textos complementares, revistas especializadas e livros disponíveis na<br />
biblioteca da escola, da cidade, dos alunos, dos amigos, etc.;<br />
• Proponha o uso de computadores <strong>para</strong> pesquisa na internet, simulações, arg<strong>um</strong>entação e registro.<br />
Uma dica <strong>para</strong> evitar sites sem credibilidade é não aceitar aqueles com a extensão .com;<br />
• Valorize a comunicação da <strong>ciência</strong>, utilizando diferentes propostas (seminários, teatro, painéis,<br />
exposições, experimentos), linguagens e formatos apropriados;<br />
• Realize o debate sobre a ética da <strong>ciência</strong> e as relações entre conhecimento e poder, abordando, de<br />
forma sistemática, as repercussões, relações e aplicações do conhecimento;<br />
• Contemple as diversidades geográfica, social e política na exploração dos conceitos científicos;<br />
• Evite estereótipos e associações que depreciem grupos étnicos ou raciais, ou que desvalorizem a<br />
contribuição que todos os diferentes segmentos da comunidade;<br />
• Incentive <strong>um</strong>a postura de respeito ao ambiente, conservação e manejo correto;<br />
• Considere <strong>um</strong>a visão h<strong>um</strong>anística da <strong>ciência</strong>;<br />
• Proponha a integração das linguagens. Interaja com seus colegas professores de outras<br />
disciplinas;<br />
• Prepare, desde o início do ano letivo, <strong>um</strong>a Feira de Ciências <strong>para</strong> apresentar o resultado de seu<br />
trabalho e de seus alunos;<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 11
• E, principalmente, valorize o papel do professor como <strong>um</strong> problematizador e não <strong>um</strong> simples<br />
facilitador ou monitor de atividades.<br />
E dê dez <strong>para</strong> você e seus alunos!<br />
Referências bibliográficas<br />
“Ciência Hoje das Crianças”. Esta é <strong>um</strong>a coleção preciosa. Qualquer vol<strong>um</strong>e é muito bom.<br />
“Ensinar as Ciências na Escola”, do projeto “A mão na massa”, CDCC-USP São Carlos, 2005.<br />
"O Método Científico" e os DVDs: "Ensinando Ciência com Arte", "A mitocôndria", "O ciclo de<br />
Krebs" e "Uma breve história do conhecimento" de Leopoldo De Meis e colaboradores, UFRJ, Rio<br />
de Janeiro. Distribuição gratuita em escolas públicas.<br />
Apostila do Curso “O que Ricardo Ferreira disse <strong>para</strong> sua cozinheira”, Antonio Carlos Pavão e<br />
colaboradores, DQF-UFPE, 2005.<br />
Vídeos e publicações diversas da <strong>TV</strong> Escola.<br />
Pesquise, se puder, na internet, evitando os sites (ou tomando todo o cuidado) de extensão .com<br />
Agradecimentos:<br />
Devemos destacar o apoio da VITAE <strong>para</strong> este programa. Trata-se de <strong>um</strong>a organização sem<br />
fins lucrativos que, com <strong>um</strong>a visão moderna e transformadora, tem desenvolvido no <strong>Brasil</strong> <strong>um</strong><br />
efetivo esforço de apoio à educação, à cultura e à promoção social.<br />
Ao Professor Leopoldo De Meis, os agradecimentos pela lição <strong>para</strong> a construção de <strong>um</strong>a nova<br />
educação <strong>para</strong> a <strong>ciência</strong>.<br />
Nota<br />
1 Professor do Departamento de Química Fundamental (CCEN), da Universidade<br />
Federal de Pernambuco (UFPE) desde 1979, tendo como principal linha de pesquisa<br />
Química Quântica Computacional. Graduou-se em Química pela Universidade de<br />
São Paulo (USP), instituição onde fez Mestrado e Doutorado. Pesquisador nível 1 do<br />
CNPq e membro efetivo da Academia Pernambucana de Ciências. Diretor do<br />
Espaço Ciência, em Olinda, Pernambuco. Autor de mais de 40 artigos publicados em<br />
periódicos. Consultor desta série.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 12
Introdução<br />
PROGRAMA 2<br />
LABORATÓRIO DE CIÊNCIAS<br />
Dietrich Schiel 1<br />
A <strong>ciência</strong> é <strong>um</strong>a criação h<strong>um</strong>ana que se destina à nossa compreensão da complexidade da natureza<br />
que observamos. A natureza em si não é científica – ela simplesmente é, está aí a desafiar a nossa<br />
curiosidade, percepção e capacidade de criar modelos que a expliquem.<br />
Para que nosso aluno possa entender o que seja a <strong>ciência</strong>, não basta transferir o conteúdo pronto, é<br />
necessário que, de <strong>um</strong>a maneira ou de outra, ele participe desse diálogo com a natureza através do<br />
qual se cria o conhecimento científico. “Linguagens” desta indagação à natureza são a<br />
experimentação e a observação sistemática.<br />
Para realizar essas ações em sala de aula, há necessidade da ferramenta experimental, materiais<br />
construídos ou a construir pelo professor e seu aluno. Estes materiais podem se inserir em <strong>um</strong>a<br />
proposta pedagógica existente ou, então, podem se inserir na proposta que o professor já esteja<br />
usando. Na minha carreira, desenvolvi as duas possibilidades: a Experimentoteca é material<br />
experimental que o professor pode usar da maneira que convém à sua própria proposta de trabalho.<br />
Por outro lado, o programa “A mão na massa” é constituído de <strong>um</strong>a proposta pedagógica,<br />
juntamente com o material apropriado à sua aplicação.<br />
A Experimentoteca pública<br />
A Experimentoteca é <strong>um</strong> Laboratório de Ciências que pretende racionalizar o uso de material<br />
experimental, da mesma maneira que <strong>um</strong>a Biblioteca Pública facilita o acesso de <strong>um</strong> grande número<br />
de publicações a <strong>um</strong> público extenso. Nos locais onde a Experimentoteca entrou em uso, ela é<br />
sediada em Centros de Ciências, Prefeituras Municipais, Institutos Universitários que mantêm<br />
convênio com autoridades educacionais, Parques de Tecnologia ou Clubes de Ciência. Um mesmo<br />
acervo atende, simultaneamente, a 20 ou até a 30 escolas e mais de 4.000 alunos por ano podem<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 13
usá-lo. A pouca ociosidade do acervo circulante e a alta qualidade, que torna a manutenção simples,<br />
acabam por gerar <strong>um</strong> sistema de baixo custo <strong>para</strong> a experimentação executada por aluno. A<br />
Experimentoteca destina-se a alunos de 5ª a 8ª séries do Ensino Fundamental, podendo ser adaptada<br />
a outras faixas etárias. Um projeto que está em vias de ser entregue <strong>para</strong> aplicação destina-se ao<br />
Ensino Médio.<br />
A Experimentoteca completa é constituída por 74 itens <strong>para</strong> o Ensino Fundamental e mais 54 <strong>para</strong> o<br />
Ensino Médio. É formada basicamente por material experimental ou demonstrativo, além de filmes<br />
<strong>para</strong> vídeo, mapas, modelos e jogos. O material experimental possibilita a experimentação por parte<br />
dos alunos, havendo material <strong>para</strong> 10 equipes de alunos trabalharem simultaneamente sobre cada<br />
tema.<br />
O programa Experimentoteca prevê a capacitação dos professores usuários do sistema em cursos<br />
específicos.<br />
A Experimentoteca é projetada de acordo com modernas técnicas de design , permitindo a<br />
reprodução em série. É <strong>um</strong> produto patenteado, sendo a patente explorada por <strong>um</strong>a empresa<br />
especializada.<br />
A Experimentoteca pode ser adquirida. No entanto, muitos dos experimentos podem ser realizados<br />
com material improvisado. Uma relação completa dos roteiros, com listas de material, encontram-se<br />
na página http://www.cdcc.sc.usp.br/exper.htm<br />
Clicar em “relação dos itens que compõem a Experimentoteca”.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 14
Transformação de energia: a energia da chama faz a água subir até o tubo de ensaio<br />
Kits de Química e de microscopia<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 15
Capacitação de professores indígenas em Mato Grosso do Sul no uso da Experimentoteca .<br />
O que é ABC na Educação <strong>Científica</strong> – A Mão na Massa ?<br />
A idéia geral de A Mão na Massa é <strong>um</strong> desdobramento da Pedagogia Ativa, já praticada por <strong>um</strong><br />
bom número de professores nas séries iniciais do Ensino Fundamental e da Educação Infantil.<br />
Consiste em criar condições <strong>para</strong> que a criança participe da descoberta dos objetos e fenômenos da<br />
natureza, fazendo que os contate em sua realidade, como objetos de observação e de<br />
experimentação, estimulando a imaginação e desenvolvendo o domínio da linguagem: a criança se<br />
apropria de conhecimentos consolidados.<br />
Mais precisamente, o esquema típico de <strong>um</strong>a aula de A mão na massa é o que se segue:<br />
• Dirigida pelo professor, <strong>um</strong>a criança colocou <strong>um</strong>a questão relativa a seu ambiente, inanimado ou<br />
vivo. Ao invés de responder, o professor devolve a questão à classe: “e vocês, o que acham disso?”<br />
levantando as hipóteses das crianças e fazendo, assim, trabalhar a sua imaginação.<br />
Uma experiência simples (observação, manipulação, medida...) é então proposta. Conduzida pelas<br />
crianças em pequenos grupos, esta experiência deverá, em princípio, levar à resposta, fazendo que<br />
retornem às hipóteses iniciais e conduzindo, então, ao processo de dialética/ raciocínio/<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 16
experimentação, que se situa no próprio âmago do conhecimento científico. Enfim, as crianças são<br />
levadas a se expressarem (exposições breves, redação n<strong>um</strong> caderno de experiências) sobre a<br />
pequena aventura que vêm a viver juntas, enriquecendo seu vocabulário, tornando mais precisa a<br />
sua lógica e, portanto, a sua sintaxe.<br />
Há diversos relatos de professores que constataram que este procedimento é especialmente eficaz<br />
com alunos que antes demonstravam dificuldades na alfabetização. Há <strong>um</strong> projeto piloto em São<br />
Paulo usando esse método na Educação de Jovens e Adultos.<br />
Apresentamos acima <strong>um</strong> esquema ideal no qual, em muitos casos reais, pode ser omitido <strong>um</strong> dos<br />
elementos. Assim, os seres vivos ou os objetos do céu levam a questões específicas. Da mesma<br />
maneira, a experiência poderá fracassar, obrigando o professor a fornecer a resposta à questão<br />
inicial. Seja como for, decorre que o engajamento pessoal da criança – quando seus sentidos e sua<br />
inteligência são solicitados – tende a lhe tornar a <strong>ciência</strong> amável e viva.<br />
Em 1995, Georges Charpak, prêmio Nobel de Física, a quem se juntaram Pierre Léna e Yves Quéré,<br />
da Academia das Ciências, iniciou na França o programa La main à la pâte com o propósito de<br />
revitalizar o ensino das Ciências na escola primária. Além da parceria das autoridades educacionais<br />
daquele país, os acadêmicos contam com o apoio de <strong>um</strong>a equipe dedicada de dez pessoas em tempo<br />
integral, em contato estreito com pesquisadores de renome nas Ciências e na Educação.<br />
No <strong>Brasil</strong>, o programa, que se insere na tradição criada a partir do Manifesto dos Pioneiros da<br />
Educação Nova (1932), é desenvolvido desde 2001 n<strong>um</strong>a parceria com a A cademia B rasileira de<br />
C iências com o nome ABC na Educação <strong>Científica</strong> – A Mão na Massa , sendo coordenado por<br />
Ernst Wolfgang Hamburger. Procedimentos de Educação a Distância possibilitaram que o programa<br />
esteja hoje presente em 11 cidades brasileiras: São Paulo, São Carlos, Rio de Janeiro, Ribeirão<br />
Preto, Jaraguá do Sul, Vitória, Campina Grande, Salvador, Juiz de Fora, Viçosa e Piracicaba . O<br />
professor interessado encontra informações que permitem aplicar as idéias desta proposta em<br />
http://educar.sc.usp.br/mm . Lá há diversos roteiros de experimentos, quase todo o material pode ser<br />
improvisado. Lá se encontram também as bases metodológicas desta nova proposta educacional.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 17
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 18
Em Vitória (ES) os alunos discutem quais frutos irão flutuar e quais irão afundar<br />
Nota<br />
1 Professor da USP – São Carlos. Vice-diretor do Centro de Divulgação <strong>Científica</strong> e<br />
Cultural da USP – São Carlos.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 19
PROGRAMA 3<br />
FEIRA DE CIÊNCIAS<br />
Feira de <strong>ciência</strong>s: a produção escolar veiculada e o desejo de conhecer no<br />
aluno<br />
Maria Edite Costa Lima 1<br />
“As coisas estão no mundo, só que eu preciso aprender.”<br />
(Paulinho da Viola. Coisas do mundo, minha nêga)<br />
Aprendemos com a Psicanálise que a linguagem se constitui através da relação com as pessoas.<br />
Instaura-se a partir do desejo – da criança e do Outro – de estabelecer trocas, de partilhar o mundo.<br />
Penso que assim também ocorre com o processo de aprendizagens ao longo da vida. Nossa<br />
curiosidade, portanto, é fruto de <strong>um</strong>a construção que tem no Outro seu catalisador.<br />
Imaginem o que aconteceria a vocês, leitores, se, dia após dia, produzissem objetos, fatos e<br />
conhecimentos que ninguém observasse: empobrecimento, esvaziamento, desestímulo,<br />
imobilização.<br />
Temos assim que a interlocução é fator determinante na aquisição de conhecimentos e na geração<br />
de descobertas. E a escola, como local de produção de conhecimento, precisa estar atenta a esta<br />
necessidade h<strong>um</strong>ana fundamental – o diálogo. De preferência, <strong>um</strong> diálogo o mais amplo possível,<br />
compreendendo que é da diversidade de pontos de vista que nascem as indagações e<br />
questionamentos.<br />
No terreno da educação científica, esta necessidade é vital. Por vários motivos. Primeiramente,<br />
porque a linguagem é <strong>um</strong> instr<strong>um</strong>ento que apóia a organização de idéias, a elaboração e a<br />
sistematização de conceitos. Quanto mais empobrecida a prática do diálogo em sala de aula, menos<br />
reflexivo e arg<strong>um</strong>entativo é o aluno. E o modelo escolar tem, via de regra, limitado as<br />
possibilidades de troca pelo aluno, seja colocando-o na posição de receptor – aquele que ouve –,<br />
seja reduzindo as fontes de interlocução, centradas na figura exclusiva do professor.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 20
O universo, dessa forma, fica reduzido a <strong>um</strong>a janela, apenas.<br />
As Feiras de Ciências (ou Feiras de Conhecimentos, ou Feiras de Ciência e Cultura) se apresentam<br />
então como <strong>um</strong> convite <strong>para</strong> abrir todas as janelas: da curiosidade e do interesse do aluno, da<br />
criatividade e da mobilização do professor, da vida e do sentido social da Escola.<br />
Ao definir <strong>um</strong> projeto de Feira de Ciências na escola, é possível perceber de imediato <strong>um</strong>a série de<br />
mudanças positivas na movimentação dos alunos e em suas aquisições. Então vejamos:<br />
A Feira como mobilizadora da produção – A perspectiva de expor <strong>um</strong> trabalho gera no grupo <strong>um</strong><br />
compromisso com a qualidade – querem fazer melhor –, pois o sentimento de autoria tem este poder<br />
de identificar o aluno com sua produção;<br />
A Feira como mídia – Não se produz por produzir, ou simplesmente <strong>para</strong> receber <strong>um</strong>a nota. A<br />
função do conhecimento aqui é social, precisa ser veiculada, tem <strong>um</strong> interlocutor real e <strong>um</strong><br />
potencial de repercussão entre as pessoas;<br />
A Feira como espaço de trocas e amplificação de aprendizagens – Ao submeter <strong>um</strong> trabalho à<br />
avaliação, os alunos têm a oportunidade de ouvir comentários e questões sobre o que produziram,<br />
encontrando outras perspectivas/outros ângulos de visão. Ao visitar outros trabalhos, eles têm a<br />
possibilidade de contato com novos objetos de conhecimento e novos parâmetros de produção;<br />
A Feira como geradora do protagonismo – Muitos trabalhos apresentados em Feiras de Ciências,<br />
atualmente, têm buscado <strong>um</strong>a contextualização, n<strong>um</strong> esforço de estabelecer relações entre seus<br />
objetos de estudo e as possíveis aplicações na realidade. Assim, tem sido com<strong>um</strong> verificar a<br />
presença de trabalhos que trazem denúncias sociais e ambientais ou orientações ao público,<br />
colocando os estudantes n<strong>um</strong> papel de transformadores, de formadores de opinião, contribuindo<br />
<strong>para</strong> a formação de atitudes nos jovens e <strong>para</strong> o desenvolvimento de <strong>um</strong>a concepção política do<br />
fazer científico. Possivelmente tais atitudes são determinadas pelo espaço de divulgação dos<br />
trabalhos oportunizado pelas Feiras;<br />
A Feira como estímulo ao trabalho cooperativo – Na realização de <strong>um</strong> trabalho <strong>para</strong> apresentação<br />
em Feiras de Ciências, a dimensão e as demandas do trabalho – leituras, pesquisas, entrevistas,<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 21
ealização de experiências, construções, sistematização e roteiros de apresentação – envolvem <strong>um</strong><br />
esforço que requer planejamento, divisão de tarefas, e controle das ações;<br />
A Feira como exercício de <strong>um</strong> estilo redacional específico – No caso, os res<strong>um</strong>os de trabalhos<br />
científicos, que são o meio de apresentação dos projetos na fase de inscrição, anterior à feira, de<br />
modo geral também submetidos à análise pela comissão avaliadora. Os res<strong>um</strong>os têm padrões<br />
lingüísticos específicos, envolvendo a objetividade, a capacidade de síntese e a observação de itens<br />
como apresentação, objetivos, metodologia e resultados dos trabalhos;<br />
A Feira como impulsionadora da competência comunicativa – Exploram-se formas de<br />
comunicar a diferentes públicos, exercitam-se a habilidade de arg<strong>um</strong>entação e a compreensão da<br />
perspectiva do outro, o ouvinte. Desenvolvem-se, ainda, múltiplas formas de apresentação, nas<br />
quais estão presentes a preocupação estética, a utilização de objetos e estratégias interativas, a<br />
criação de cenários, cartazes, o uso eficiente do espaço e do tempo disponíveis;<br />
A Feira como exercício de avaliação – do próprio trabalho, do trabalho do outro, dos instr<strong>um</strong>entos<br />
e da infra-estrutura da própria Feira.<br />
Como organizar <strong>um</strong> Projeto de Feira de Ciências na Escola?<br />
O trabalho começa com a definição, no planejamento anual da escola, do período de realização da<br />
Feira.<br />
A partir daí, as diferentes equipes – direção, coordenação, professores e alunos – ass<strong>um</strong>irão papéis e<br />
tarefas específicos.<br />
Diretores e coordenadores deverão, por exemplo, discutir e planejar com os professores, definindo<br />
quais as turmas que participarão do projeto. Para gerar <strong>um</strong> movimento de ebulição na escola, de<br />
troca de idéias e experiências, o ideal seria contar com todas as turmas.<br />
A escolha dos temas também é <strong>um</strong>a questão a ser tratada entre os integrantes da equipe pedagógica,<br />
sendo várias as possibilidades: pode-se partir de <strong>um</strong> tema mais geral, cada turma se encarregando de<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 22
identificar subtemas adequados aos interesses e níveis dos grupos, ou determinar-se <strong>um</strong> período<br />
<strong>para</strong> levantamento de propostas de temas diferentes em cada turma. As pesquisas serão comuns <strong>para</strong><br />
toda a turma? Uma mesma turma poderá abrigar diferentes projetos de pesquisa? O importante,<br />
neste caso, é não perder de vista o interesse e o envolvimento dos alunos com os objetos de estudo<br />
eleitos.<br />
No planejamento, é necessário prever recursos e infra-estrutura. A decisão do quantitativo de<br />
trabalhos, por exemplo, deve considerar os recursos h<strong>um</strong>anos disponíveis na escola <strong>para</strong> prestar<br />
apoio e orientação a cada <strong>um</strong> deles.<br />
Considerando que cada equipe responsável pelos trabalhos a serem apresentados na Feira também<br />
precisará planejar seus passos, é importante divulgar <strong>um</strong>a série de informações, através de <strong>um</strong><br />
regulamento ou simplesmente da comunicação direta entre as equipes de alunos e seus orientadores:<br />
data e duração da Feira; delimitação de temas ou áreas de conhecimento; se haverá <strong>um</strong> prazo <strong>para</strong><br />
inscrição dos trabalhos; quais os dados necessários <strong>para</strong> as inscrições; o formato de apresentação<br />
dos trabalhos, tanto na versão escrita (res<strong>um</strong>o) quanto na apresentação presencial, no momento da<br />
Feira; como serão expostos os trabalhos – espaço, tempo de apresentação, materiais disponíveis<br />
pela organização da Feira e se haverá avaliação dos trabalhos. Neste último caso, também é<br />
importante <strong>para</strong> as equipes expositoras tomar conhecimento dos critérios de avaliação utilizados.<br />
Alg<strong>um</strong>as Feiras que envolvem a participação de diferentes níveis de ensino cost<strong>um</strong>am definir<br />
critérios de avaliação específicos <strong>para</strong> cada <strong>um</strong> deles: <strong>Iniciação</strong> à Pesquisa (<strong>para</strong> os mais jovens);<br />
Incentivo à pesquisa (<strong>para</strong> os estudantes de nível mais avançado).<br />
Outras estabelecem a participação de apenas <strong>um</strong> nível de ensino e elaboram diferentes critérios de<br />
avaliação segundo a natureza dos objetos de estudo dos trabalhos: Ciências Exatas e da Terra,<br />
Biológicas e da Saúde, Agrárias, Sociais e H<strong>um</strong>anas, Engenharia, Tecnologia. Outras, ainda,<br />
associam as duas alternativas. Podem-se também estabelecer diferentes categorias <strong>para</strong> análise dos<br />
trabalhos.<br />
Finalmente, caberá às escolas definir se serão conferidos Prêmios ou certificados. Considerando que<br />
as escolas que se envolvem n<strong>um</strong> projeto dessa natureza têm como objetivo estimular o gosto pela<br />
pesquisa e fortalecer a educação científica dos alunos, cabe lembrar que <strong>um</strong> saudável meio de<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 23
ampliar estes objetivos seria assegurar a participação, ao final da Feira na escola, de alg<strong>um</strong>as<br />
equipes em Feiras de dimensão mais ampla, como as Estaduais ou Nacionais.<br />
O debate atual sobre avaliação em Feiras de Ciências tem contribuído <strong>para</strong> introduzir novas<br />
metodologias, em particular a avaliação participativa, na qual se incluem como avaliadores os<br />
expositores, público e especialistas. Esta é <strong>um</strong>a visão democrática da avaliação, que passa a ser<br />
formadora, na medida em que tem como eixo a perspectiva de mudança de atitudes e a qualificação<br />
dos trabalhos. Esta nova forma de avaliar considera que a prática tradicional de ‘julgamento' e<br />
eleição de premiados contradiz os objetivos de estimular a produção científica nas escolas.<br />
Divulgados os parâmetros de realização da Feira na escola, temos <strong>um</strong> período de intenso e saudável<br />
movimento de pre<strong>para</strong>ção. Mãos à obra e bons frutos!<br />
Para saboreá-los, convidem pais, familiares, amigos da escola, pesquisadores que colaboraram com<br />
os trabalhos, pessoas da comunidade, outras instituições escolares do bairro, autoridades e cientistas<br />
locais. E aproveitem este momento festivo do saber!<br />
Difícil? Cansativo? Custoso? Complicado? Nem tanto...<br />
Muitas vezes, as escolas têm interesse em promover Feiras de Ciências, mas alg<strong>um</strong>as idéias<br />
impedem sua realização. Uma delas é a de que as Feiras envolvem <strong>um</strong> alto custo e recursos<br />
sofisticados.<br />
O papel dos gestores escolares está exatamente em resolver, com criatividade, a equação custo X<br />
benefício, adaptando e criando soluções viáveis: Não é possível financiar estandes? As bancadas e<br />
carteiras escolares podem resolver o problema de divisão de espaços e suportes <strong>para</strong> as exposições.<br />
O material necessário <strong>para</strong> a montagem dos trabalhos requer verba extra? Muito se pode fazer<br />
utilizando-se sucatas ou descartáveis. Não se dispõe de recursos <strong>para</strong> aquisição de troféus? Uma<br />
entrega de certificados atende ao objetivo de valorizar, simbolicamente, os expositores.<br />
Outra justificativa com<strong>um</strong> <strong>para</strong> a não realização de Feiras de Ciências é a dificuldade em<br />
compatibilizar o tempo didático com o programa de conteúdos previsto <strong>para</strong> o ano letivo. Aqui, é<br />
preciso <strong>um</strong>a opção e a compreensão, pelos educadores, dos princípios pedagógicos<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 24
contemporâneos. Perrenoud (2001) nos fala desse impasse, posto pelo crescente acúmulo de<br />
conhecimentos na modernidade. Visto que é impossível fazer face a todas as informações, há que se<br />
optar entre <strong>um</strong> ensino superficial e meramente informativo e a formação de atitudes <strong>para</strong> o<br />
aprender, <strong>para</strong> a busca de informações.<br />
Segundo Shamos (1995), a qualidade da <strong>ciência</strong> aprendida na escola tem pouca permanência além<br />
da etapa escolar. O que passa por “alfabetização científica” é semântica, vocabulários sem<br />
correspondência conceitual e, na pior das hipóteses, o sentimento de conhecer alg<strong>um</strong>a coisa sem o<br />
comprometimento de <strong>um</strong>a compreensão do que se trata.<br />
Cabe a nós, mestres, compreender que, ao optarmos por <strong>um</strong> projeto de pesquisa, estaremos<br />
favorecendo o fazer <strong>ciência</strong> na prática, o que envolve a abordagem de conceitos fundamentais,<br />
presentes nos demais itens curriculares, como, por exemplo, as noções de ciclos e sistemas.<br />
Quanto aos demais arg<strong>um</strong>entos, deixo a vocês, educadores, a tarefa de exercitarem, no seu<br />
cotidiano, a busca de caminhos alternativos, tendo em mente que os resultados serão sempre novas<br />
aprendizagens <strong>para</strong> alunos, professores e escola.<br />
Para apoiar esta recomendação, apresento abaixo o depoimento de <strong>um</strong>a aluna, hoje universitária em<br />
Biologia, ex-participante da Feira Estadual de Ciências de Pernambuco, a Ciência Jovem :<br />
“ Quero dizer o quanto foi importante <strong>para</strong> mim ter participado das feiras.<br />
Hoje, ao entrar no site da universidade, vi <strong>um</strong>a nota de divulgação da<br />
Ciência Jovem PE e lembrei o quanto ganhei de conhecimento por<br />
participar da mesma... Tanto com o trabalho sobre locomoção, aos doze<br />
anos, quanto com o de saúde bucal, aos treze. Além também de poder ter<br />
visto os trabalhos dos colegas na época. Continuem com esse trabalho<br />
maravilhoso, que estimula os jovens a seguir com a <strong>ciência</strong>.<br />
Obrigada por tudo!<br />
Um grande abraço,<br />
Bruna”<br />
Os projetos de pesquisa dos alunos<br />
A escolha do tema deve ter a participação do aluno, buscando desde o início a motivação <strong>para</strong> o<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 25
levantamento de questões. Segundo o Professor Ronaldo Mancuso (2003), os trabalhos em geral<br />
podem ser reunidos em três categorias: 1. T rabalhos de montagem (aparelhos/ artefatos<br />
demonstrativos); 2. T rabalhos informativos (demonstração de conhecimentos acadêmi-<br />
cos/alertas/denúncias) e 3. Trabalhos investigatórios (projetos em que cost<strong>um</strong>a ocorrer produção de<br />
conhecimentos). O informativo e o investigativo podem estar integrados, com o propósito de que as<br />
Feiras possam ser de fato <strong>um</strong>a oportunidade <strong>para</strong> os jovens fazerem ciên-cia "na prática",<br />
resolvendo problemas, identificando regularidades, criando meios de interpretar sua realidade.<br />
Muitos dos problemas ou questões geradoras surgem de situações presentes na realidade dos alunos,<br />
de sua rua, bairro, cidade. Se bem encaminhados, podem permitir análises mais amplas, partindo-se<br />
do particular <strong>para</strong> o universal.<br />
Para isto, é fundamental ter clareza dos objetivos da pesquisa. E são as questões levantadas desde o<br />
início que encaminharão o roteiro das investigações. Contrariamente ao que se afirma, <strong>um</strong> bom<br />
professor não é aquele capaz de dar boas respostas, mas aquele que sabe fazer boas perguntas.<br />
Juntamente com os alunos, o projeto vai se delineando: O que se quer saber? Qual o conhecimento<br />
ac<strong>um</strong>ulado sobre o fenômeno?<br />
Com base nestas questões, o segundo passo é identificar os instr<strong>um</strong>entos <strong>para</strong> o levantamento de<br />
dados: entrevistas, questionários, roteiros de observação, experimentos, registro de informações.<br />
Para o encaminhamento de todas essas tarefas, é bom lembrar que a colaboração entre professores e<br />
o trabalho interdisciplinar é <strong>um</strong> forte elemento <strong>para</strong> a qualificação dos projetos.<br />
A partir daí, investem-se de poder os jovens pesquisadores, livres <strong>para</strong> ir ao mundo investigando,<br />
indagando, observando, consultando fontes vivas, memórias do bairro, mora-dores, organizações,<br />
universidades, bibliotecas, computadores, colocando lado a lado saberes formais e informais,<br />
produzindo esquemas e registros de dados, checando informações e interpretando a realidade <strong>para</strong><br />
construir novas versões.<br />
O papel do professor deve contemplar o desejo de conhecer junto com seus alunos, n<strong>um</strong>a parceria<br />
que reafirma <strong>um</strong>a competência interessada em instigar no jovem o desejo e os caminhos de buscar o<br />
conhecimento.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 26
Muitas vezes, tem-se a impressão de que este movimento é possível apenas com os jovens, mas é<br />
preciso iniciar cedo, pois as bases do interesse em <strong>ciência</strong>s têm origem na infância.<br />
Tem sido com<strong>um</strong>, durante o desenvolvimento das pesquisas, “as universidades e centros de<br />
pesquisa serem ‘invadidos' por estudantes. É <strong>um</strong>a oportunidade de exercitar a tão desejada e<br />
necessária integração da academia com a escola. Alguns pesquisadores, com variadas obrigações e<br />
interesses, às vezes não gostam desta invasão , pois é com<strong>um</strong> o aluno ir à univer-sidade sem <strong>um</strong>a<br />
boa orientação. Mas tais problemas são perfeitamente superáveis. Existem professores e<br />
departamentos universitários, com <strong>um</strong>a visão mais clara da importância das feiras, que montam<br />
estruturas <strong>para</strong> atender esta demanda” (Pavão, A. C., 2004).<br />
A nova etapa será o momento de retorno <strong>para</strong> se debruçarem sobre os dados levantados,<br />
interpretando e sistematizando os resultados.<br />
Finalmente, resta identificar formas de comunicar, <strong>para</strong> <strong>um</strong> público real – e aí o conhecimento se<br />
redimensiona, investido de <strong>um</strong> sentido social – o outro. Alunos e professores crescem, se<br />
multiplicam, agora não é mais <strong>um</strong>a classe, <strong>um</strong>a sala de aula, é o mundo, a vida, a Feira, a praça que<br />
ferve e quer saber, e pergunta, e provoca novos olhares e desejos de saber mais. As Feiras de<br />
Ciências, se bem encaminhadas e devidamente inseridas no currículo escolar, podem favorecer <strong>um</strong>a<br />
revolução pedagógica com forte intervenção social nas comunidades.<br />
Queremos saber, o que vão fazer, com as novas invenções<br />
Queremos notícia mais séria, sobre a descoberta da antimatéria<br />
E suas implicações, na emancipação do homem<br />
Das grandes populações. Homens pobres das cidades, das estepes, dos sertões<br />
Queremos saber, quando vamos ter raio laser mais barato<br />
Queremos de fato <strong>um</strong> relato, retrato mais sério<br />
Do mistério da luz, luz no disco voador<br />
Pra il<strong>um</strong>inação do homem, tão carente e sofredor,<br />
Tão perdido na distância, da morada do Senhor<br />
Queremos saber, queremos viver, confiantes no futuro<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 27
Por isso se faz necessário, prever qual o itinerário da ilusão, a ilusão do poder<br />
Pois se foi permitido ao homem tantas coisas conhecer<br />
É melhor que todos saibam o que pode acontecer<br />
Queremos saber...<br />
Gilberto Gil<br />
Referências bibliográficas<br />
MANCUSO, Ronaldo. Feiras de Ciências: produção estudantil, avaliação, conseqüências . 2003.<br />
PAVÃO, Antonio Carlos. Prefácio Livro Res<strong>um</strong>o X Ciência Jovem de Pernambuco. 2004.<br />
PERRENOUD, Philipe. Formando professores profissionais: Quais estratégias? Quais<br />
competências?. Porto Alegre: Artmed Editora, 2001.<br />
SHAMOS, M. H. The myth of scientific literacy . New Jersey, Rutgers University Press, 1995.<br />
Nota:<br />
1 Professora e Coordenadora da Ação Educativa do Espaço Ciência de<br />
Pernambuco.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 28
PROGRAMA 4<br />
MATERIAL DIDÁTICO DE CIÊNCIAS<br />
O material didático <strong>para</strong> o ensino de Ciências<br />
Carlos A. Arguello 1<br />
É possível encontrar hoje, no mercado brasileiro, <strong>um</strong> número significativo de empresas<br />
fornecedoras de material didático de boa qualidade <strong>para</strong> laboratórios de ensino de Ciências e <strong>para</strong> a<br />
sala de aula.<br />
Quero aqui tecer alg<strong>um</strong>as considerações sobre a possibilidade de utilizar elementos do dia-a-dia,<br />
sem custo, <strong>para</strong> enriquecer as atividades experimentadas na escola, introduzindo os jovens no<br />
processo científico, independentemente da existência de laboratórios bem equipados.<br />
As características que exigimos do material didático <strong>para</strong> utilizar na Educação em Ciências<br />
dependem, obviamente, do que entendemos por Educação em Ciências, e do que entendemos por<br />
Ciência.<br />
Eu tenho <strong>um</strong>a visão das Ciências, compartilhada por alguns, ignorada pela maioria, mas que sempre<br />
guiou minhas atividades como <strong>um</strong> pressuposto útil, norteador.<br />
Acredito que a Ciência é essencialmente processo, com finalidade, características, procedimentos e<br />
metodologias próprios, ainda que variados. Não é <strong>para</strong> mim tão somente o acúmulo de<br />
conhecimentos socialmente construídos, caracterizados por <strong>um</strong>a metodologia particular, de acordo<br />
com <strong>um</strong>a das definições mais populares.<br />
Processo indica movimento, vida, ação.<br />
O processo de fazer Ciência é <strong>um</strong> processo criativo, portanto produz resultados, conhecimentos, que<br />
foram ou irão ser assimilados pela h<strong>um</strong>anidade, mas que isolados do processo da sua construção<br />
não são Ciência, porque não são mais processo.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 29
Para marcar esta diferença conceitual, chamo a este corpo de conhecimentos ou saberes, de<br />
CIÊNCIA MORTA . Ela pode ser ac<strong>um</strong>ulada em prateleiras de bibliotecas, em arquivos digitais,<br />
na memória do povo: são leis, princípios, teoremas, demonstrações, teorias. São os restos do<br />
processo, as cinzas de <strong>um</strong>a fogueira que pode tornar-se novamente chama, processo. Estas cinzas<br />
podem também permanecer frias, mortas, estáticas, classificadas e arquivadas por longos períodos,<br />
talvez <strong>para</strong> sempre.<br />
Esta forte se<strong>para</strong>ção entre Ciência Viva, como processo, e Ciência Morta, como informação,<br />
confesso que tem algo de exagero, mas é muito útil <strong>para</strong> conceituar a Educação em Ciências, porque<br />
ali sim, sem exageros, é completamente diferente educar no processo de fazer, de construir a<br />
Ciência e ensinar <strong>ciência</strong> mostrando, ensinando os resultados da Ciência feita por terceiros, aquilo<br />
que chamamos de Ciência morta, informação, conhecimentos, saberes.<br />
O processo de fazer <strong>ciência</strong> é <strong>um</strong> processo construtivo, e como tal, precisa de material de<br />
construção, de nutrientes, de combustíveis. Uma boa parte deste material é fornecida pelos<br />
arquivos, pelos depósitos onde descansa a Ciência Morta. Ciência Morta, mas útil, como as cinzas<br />
do incêndio no cerrado.<br />
Na Ciência, o processo pode ser considerado em duas etapas, ou dois contextos, o contexto da<br />
descoberta e o contexto da validação.<br />
No contexto da descoberta, a procura da resposta criativa, do insight , ou il<strong>um</strong>inação, muitas vezes é<br />
alcançada em forma não consciente, não linear, bem longe do que se chama “método cientifico”. No<br />
contexto da validação, a metodologia formal utilizada possui <strong>um</strong>a linguagem própria, em geral<br />
matemática, a solução proposta é testada em forma controlada, laboratorial, e a sua divulgação,<br />
entre especialistas, colegas, mestres, cientistas, é <strong>um</strong>a necessidade importante e imprescindível que<br />
encerra este processo. Estas características podem ser vivenciadas tanto na escola por nossos<br />
alunos, em forma simples, ou pelos grandes especialistas, em laboratórios custosos, sofisticados, à<br />
beira da ficção.<br />
No caso do cientista profissional, o resultado do processo criativo deve ser de originalidade<br />
“absoluta”, universal, isto é, jamais antes proposto.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 30
No caso do aluno, o resultado do processo criativo científico deve trazer novidade <strong>para</strong> ele, <strong>para</strong><br />
seus colegas e professores, <strong>para</strong> o meio que o rodeia, podendo ser, então, a sua originalidade<br />
restrita, e este resultado ser <strong>um</strong>a re-descoberta.<br />
Pretendemos agora dar alguns exemplos de atividades que ilustram o que dizemos, respondendo<br />
ainda a outra questão, que está sempre presente nas discussões sobre ensino de Ciências. É sobre<br />
uso, custo, construção, sofisticação do material didático experimental a ser utilizado nas escolas,<br />
centros de <strong>ciência</strong>, museus, etc.<br />
No processo de fazer <strong>ciência</strong>, devemos observar, medir, registrar, isolar os parâmetros relevantes,<br />
calcular, saber navegar pela informação redigir-expor, etc.<br />
Portanto, será necessário utilizar instr<strong>um</strong>entos de observação (lupas, microscópios, lunetas, etc.) de<br />
medição (multímetros, termômetros, osciloscópios, escalas, etc.) de registro (gráficos, registradores,<br />
loggers, etc.) de cálculo (calculadora, computadores, etc), de isolamento dos parâmetros relevantes<br />
(laboratórios, etc.), de informação (livros, bibliotecas, internet, revistas, etc.) de exposição<br />
(multimídia, etc.).<br />
Como simplificar estas exigências e, ainda assim, nossos resultados continuarem a ser precisos, de<br />
qualidade?<br />
Daremos dois exemplos que nos põem em contato com a natureza, que nos permitem realizar<br />
experimentos quantitativos e são inexpensivos, tão somente precisamos de <strong>um</strong> ponto e <strong>um</strong> plano ou<br />
somente de <strong>um</strong> plano.<br />
A primeira atividade proposta se res<strong>um</strong>e na utilização de <strong>um</strong>a folha de papel (<strong>um</strong> plano). Uma folha<br />
A4 é recomendada.<br />
Vamos estudar a sua queda livre e comprovar o seu comportamento, em função da forma adotada,<br />
em situações diferentes.<br />
• Uma folha amassada, formando <strong>um</strong>a bolinha, cai da mesma forma que qualquer outro objeto –<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 31
<strong>um</strong>a pedra, <strong>um</strong>a batata, <strong>um</strong>a bola de pingue-pongue, etc. – no que se refere à sua velocidade e<br />
aceleração. EXPERIMENTE!<br />
• A folha A4, na sua forma natural (plana), cai lentamente, n<strong>um</strong> movimento PECULIAR de vai-<br />
vem. EXPERIMENTE!<br />
• A partir de <strong>um</strong>a das bordas, podemos enrolar parcialmente a folha de A4 até chegar a<br />
aproximadamente 60% (sessenta por cento) do seu comprimento (ou largura). A queda da folha,<br />
dobrada desta forma, é lenta e se assimila a <strong>um</strong> vôo de planeio. Melhoramos este vôo planeado se<br />
formamos <strong>um</strong> leve diedro, levantando a borda da asa. EXPERIMENTE!<br />
• Procuramos na literatura, ou na internet (paper airplanes), ou com as mais velhas informações<br />
sobre centenas de diferentes tipos de “aviões de papel”. PROCURE SE INFORMAR!<br />
• Podemos guiar o aluno na descoberta de <strong>um</strong> novo tipo de força, a força aerodinâmica, que<br />
percebemos facilmente, dependendo da velocidade, e que é aplicada na frente do centro de<br />
gravidade do dispositivo. Teremos a oportunidade de trabalhar com o conceito de torque, e observar<br />
o aluno nos ajustes <strong>para</strong> obter <strong>um</strong> planeio melhor, mediante o método de tentativas, erros e acertos,<br />
estudar a queda dos corpos e a procura de conhecimentos, saberes e informações mediante<br />
pesquisas diferentes.<br />
• Esta atividade pode ser tratada utilizando formalismos de cálculo e de física muito sofisticados,<br />
auxiliando a compreender conceitos básicos de fenômenos aerodinâmicos complexos.<br />
• Não existe criança que, observando o vôo de seu avião de papel, não trate de modificá-lo, <strong>para</strong><br />
obter <strong>um</strong> vôo mais bonito, ou mais acrobático, ou com melhor planeio. Ao fazê-lo, estará ligando<br />
causa e efeito, observará, e a sua criatividade será estimulada com <strong>um</strong>a finalidade determinada.<br />
Atividades deste tipo podem ser desenvolvidas tendo como base os brinquedos clássicos das<br />
crianças, cujo fascínio se perpetuou no tempo, apesar da concorrência com novos e sofisticados<br />
brinquedos. Refiro-me ao pião, à bolinha de vidro, à pandorga ou ao papagaio, etc. Os jovens, todos<br />
sabem, gostam de esportes de todo tipo, gostam de música... Por que, então, não utilizar estes temas<br />
de <strong>um</strong>a forma moderna e abrangente, a partir dos quais possam se construir atividades que<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 32
ealmente interessem?<br />
Estas atividades não são contempladas nas grades curriculares, que, em geral, não valorizam a<br />
Ciência como processo e, portanto não levam em consideração o encantamento e o interesse que o<br />
mundo externo observado produz em cada sujeito, como ponto de partida <strong>para</strong> iniciar este processo.<br />
Outro exemplo que darei é <strong>um</strong> dispositivo que consiste basicamente n<strong>um</strong> ponto e <strong>um</strong> plano.<br />
O gnomon como recurso didático <strong>para</strong> ensino básico da astronomia<br />
O gnomon é <strong>um</strong> dos instr<strong>um</strong>entos científicos mais antigos que a h<strong>um</strong>anidade já utilizou, também é<br />
o mais simples de construir e com o qual é possível fazer <strong>um</strong>a infinidade de observações de muito<br />
boa precisão.<br />
Foi introduzido na Grécia, trazido da Babilônia por Anaximander, cerca de 600 anos antes de<br />
Cristo.<br />
Consiste simplesmente de <strong>um</strong> ponto (a ponta de <strong>um</strong> estilete, haste, pau), e de <strong>um</strong>a superfície plana<br />
horizontal chamada de quadrante, na qual se recolhe e registra a sombra desse ponto gerada pelo<br />
Sol.<br />
Serve basicamente <strong>para</strong> estudar e registrar o movimento do Sol na esfera celeste, durante intervalos<br />
grandes de tempo, <strong>um</strong> ano ou mais. Muitos livros didáticos erradamente o apresentam como <strong>um</strong><br />
relógio de Sol, mas é certo que, a partir da familiarização com a sua utilização, é possível projetar<br />
qualquer dos muitos tipos destes relógios.<br />
A história da <strong>ciência</strong> permite ao professor entrar em contato com dispositivos simples que ajudaram<br />
a h<strong>um</strong>anidade a transpor difíceis barreiras epistemológicas, muitas das quais a criança também<br />
experimenta no seu avanço cognitivo individual.<br />
Como explicar a <strong>um</strong>a criança o Heliocentrismo, se todas as observações que ele faz são de caráter<br />
antropocêntrico? Como esquecer a luta de caráter filosófico, religioso e científico, que levou<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 33
cientistas à fogueira ou a <strong>um</strong>a dolorosa e vergonhosa retratação pública das suas idéias?<br />
Ainda hoje, a escola impõe as novas verdades, sem prova nenh<strong>um</strong>a, ou até utilizando arg<strong>um</strong>entos<br />
errados, da mesma forma como era feito antigamente com as velhas verdades.<br />
É com<strong>um</strong> escutar dizer, nas aulas de Ciências <strong>para</strong> alunos do Ensino Fundamental e Médio, frases<br />
como as seguintes:<br />
“Ao meio-dia o Sol está sobre nossas cabeças.”<br />
“O Sol nasce no ponto cardeal Leste e se põe no Oeste.”<br />
Também encontramos, nos livros didáticos, órbitas elípticas planetárias de extrema excentricidade,<br />
equívoco talvez gerado pelo desenho em perspectiva de órbitas quase circulares (a excentricidade<br />
da órbita terrestre é, aproximadamente, de apenas 1/60).<br />
É crença popular e antiga que os relógios de sol são imprecisos, e até que sua leitura pode ser<br />
influenciada por agentes climáticos.<br />
Todas estas afirmações não resistem à simples observação que o estudante pode realizar, se bem<br />
orientado, n<strong>um</strong> projeto sistemático e coletivo utilizando o gnomon na escola.<br />
Ele perceberá que o Sol passa exatamente sobre sua cabeça, tão-somente duas vezes por ano, se a<br />
observação for feita de dentro da faixa intertropical, e jamais se estiver fora desta; poderá observar<br />
que o nascer e o pôr-do-sol sucessivos se deslocam sobre o horizonte em torno das direções Leste e<br />
Oeste, com <strong>um</strong>a amplitude de vários graus ao longo do ano (44 graus <strong>para</strong> o observador no trópico e<br />
72 graus <strong>para</strong> o observador na latitude de 50 graus); observará que nos dias de inverno o Sol<br />
percorrerá <strong>um</strong> caminho no céu muito mais "baixo" que na época de verão.<br />
O aluno poderá realizar o registro, a qualquer momento, das coordenadas locais do Sol, altura e<br />
azimute, por <strong>um</strong>a simples marca no extremo da sombra do gnomon sobre a face do quadrante, isto<br />
é, mesmo <strong>um</strong> analfabeto pode realizar este registro com a precisão aproximada de 1/360, menor que<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 34
0,3%, difícil de obter em qualquer outro tipo de experimento científico escolar. Há contribuições<br />
importantes que podemos esperar na utilização didática do gnomon; ao construir este,<br />
automaticamente, em forma implícita, estamos definindo o vertical do lugar, plano que, orientado<br />
na direção Norte-Sul, contém o zênite do local e o Eixo Polar, coincidente este com o eixo da esfera<br />
celeste. Também fica definido o plano perpendicular ao eixo polar que, orientado na direção Leste e<br />
Oeste, coincide com o plano equatorial terrestre e com o Equador celeste.<br />
É fácil perceber, por simples construção geométrica, que o ângulo que o Eixo Polar faz com o plano<br />
horizontal é igual à latitude do local (altura do pólo celeste elevado). Então, o gnomon contém em si<br />
os elementos principais da esfera terrestre e da sua orientação correta <strong>para</strong> cada observador.<br />
Deve-se entender cada gnomon, cada relógio de Sol, como representações do globo terrestre, sendo,<br />
portanto, fundamentais na apreensão dos conhecimentos básicos <strong>para</strong> o estudo da geografia física e<br />
da astronomia.<br />
Movimento diário do Sol<br />
A relação matemática entre o movimento aparente do Sol e o movimento da sombra produzida pela<br />
ponta do gnomon não e simples. Para isto, Apolônio de Pérga teve que desenvolver a sua famosa e<br />
sofisticada teoria das cônicas, 260 a.C.<br />
O trajeto diário da sombra da ponta do gnomon, que passaremos a chamar, simplesmente, sombra<br />
do gnomon, resulta da intercessão do cone de sombras deste com o plano horizontal ou quadrante, é<br />
<strong>um</strong>a cônica que pertence à família de curvas chamadas hipérbolas.<br />
Outras cônicas são a parábola, a elipse e a circunferência, muito importantes na astronomia <strong>para</strong><br />
descrever a órbita de planetas, cometas, etc.<br />
A cada dia do ano, o gnomon projeta <strong>um</strong>a hipérbola diferente, devido ao fato de que o ângulo que a<br />
geratriz do cone de luz do Sol faz com o eixo polar varia com o período de <strong>um</strong> ano. Este ângulo é<br />
chamado de co-declinação, sendo o seu complemento a declinação solar, isto é, o ângulo entre a<br />
geratriz do cone de luz e o plano do Equador.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 35
Do estudo detalhado destas curvas podemos obter os seguintes resultados:<br />
1) Constatação de que o cone de sombras e, portanto, o cone de luz, tem sua abertura variada ao<br />
longo do ano, indicando declinações máximas de 23.15°, N ou S.<br />
2) Iguais valores de declinação solar se repetem no período de 365.25 dias, consistindo nisto a<br />
duração do ano solar.<br />
3) Os dias em que as hipérbolas de sombra estão ocupando posições extremas, mais ao Norte e mais<br />
ao Sul, são os dias de entrada de duas estações, e se chama a esse evento solstício de inverno, 22 de<br />
junho no Hemisfério Sul, e ao outro solstício de verão, correspondente ao dia 22 de dezembro, <strong>para</strong><br />
o Hemisfério Sul.<br />
Solstício significa Sol preguiçoso, e indica a lenta variação da declinação nesses períodos.<br />
4) Quando as hipérbolas se transformam em retas, e isto acontece <strong>para</strong> todo lugar da Terra nos<br />
mesmos dias, 23 de setembro e 21 de março, os dias e períodos noturnos têm igual duração (12<br />
horas), e por isto se chamam dias dos equinócios (aqui significa igual).<br />
As datas destes equinócios correspondem à entrada da primavera e do outono, respectivamente, no<br />
Hemisfério Sul.<br />
5) Verifica-se que é o Sol nasce e se põe exatamente no Leste e no Oeste somente no dia dos<br />
equinócios, sendo que em todos os outros dias o Sol se afasta e aproximadamente três meses depois<br />
se aproxima destas direções.<br />
6) É fácil comprovar os dias (se existirem) em que o Sol passa pelo zênite local. Naquelas datas o<br />
Sol não faz sombra ao meio-dia.<br />
7) Da sombra do gnomon ao meio-dia, no dia dos equinócios, é possível tirar o valor da latitude do<br />
local, ou conhecendo a declinação do Sol por meio de <strong>um</strong>a tabela de decli-nações, o valor da<br />
latitude do local pode ser calculado <strong>para</strong> qualquer dia do ano.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 36
8) É possível conhecer a diferença de longitudes entre dois locais distantes pela diferença em tempo<br />
das passagens meridianas do Sol, tarefa que hoje pode ser simplificada <strong>para</strong> os estudantes pelas<br />
facilidades nas comunicações telefônicas.<br />
9) Da mesma forma, pela observação simultânea do comprimento da sombra de dois gnomons<br />
colocados em diferentes lugares e cuja distância é conhecida, é possível calcular o diâmetro da<br />
Terra (experiência de Eratóstenes).<br />
10) Uma das aplicações mais diretas do gnomon é a determinação precisa da linha Norte-Sul a<br />
partir de qualquer curva de declinação. Basta traçar, <strong>para</strong> isto, a perpendicular à hipérbola que passa<br />
pelo pê do gnomon, que é a linha de menor distância entre este e a hipérbola.<br />
Métodos astronômicos sempre foram utilizados <strong>para</strong> encontrar a direção dos pontos cardeais,<br />
(encontrar norte, se nortear). No Hemisfério Norte era utilizada a estrela polar, e no hemisfério Sul a<br />
constelação do Cruzeiro do Sul. A introdução do uso da bússola é especialmente útil em dias<br />
nublados, mas não a<strong>um</strong>enta a precisão nesta determinação. A bússola indica o Norte magnético que<br />
não coincide com o Norte astronômico, sendo, portanto necessária <strong>um</strong>a correção (declinação<br />
magnética) que não é muito fácil de fazer, pois esta depende das coordenadas locais e muda no<br />
tempo.<br />
11) Parece existirem provas, fracas, de que os Vikings utilizavam nas suas grandes navegações <strong>um</strong>a<br />
variante do gnomon <strong>para</strong> obter e seguir seu r<strong>um</strong>o no mar. Em todo caso, a idéia de <strong>um</strong>a bússola<br />
solar é perfeitamente possível, e nós já a utilizamos durante longas viagens na região Amazônica, e<br />
a introduzimos com êxito na prática escolar de comunidades indígenas.<br />
Mostrando as curvas de igual declinação solar pequena variação n<strong>um</strong> intervalo de poucos dias,<br />
podemos considerar estas como constantes nesse intervalo de tempo, e girando o quadrante até fazer<br />
coincidir a sombra do Gnomon com a hipérbola determinada no início da viagem, obteremos a<br />
direção Norte-Sul <strong>para</strong> qualquer hora do dia.<br />
12) Da diferente duração das estações, efetivamente medida pelos alunos segundo os itens 3 e 4, é<br />
possível introduzir a idéia de variação da velocidade angular na órbita aparente da Terra compatível<br />
com o modelo de órbitas elípticas.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 37
13) A professora Dulce Helena Alves Barbosa e seus alunos do Ensino Fundamental, no interior do<br />
estado de Mato Grosso, observaram na sua escola, e registraram, de forma sistemática, durante o<br />
período de <strong>um</strong> ano, o movimento do Sol utilizando o gnomon, realizando suas medições sempre nos<br />
mesmos horários.<br />
Surgiu então <strong>um</strong>a pergunta muito interessante e motivadora:<br />
Por que as marcas que correspondem ao mesmo horário, mas em diferentes dias, se distribuem no<br />
quadrante do gnomon sobre <strong>um</strong>a curva em forma de 8? A resposta, que deve ser construída junto<br />
com os alunos, envolve conceitos sofisticados sobre o que é o Analema, e o que é o Tempo. São<br />
detectados avanços e atrasos sistemáticos no movimento do Sol que podem chegar a<br />
aproximadamente 15 minutos. Será o gnomon <strong>um</strong> instr<strong>um</strong>ento impreciso e errático? Será então<br />
necessário discutir o conceito de Sol Médio que é <strong>um</strong> Sol fictício inventado pelo homem, que<br />
percorre com velocidade angular constante o Equador celeste. O Sol verdadeiro, pela sua vez,<br />
percorre a Eclíptica com velocidade variável dada pelas leis de Kepler. Qual o Sol que faz sombra?<br />
O que é equação do tempo?<br />
14) As considerações anteriores nos levarão à discussão sobre o que é hora local, hora oficial, fusos<br />
horários, hora de Greenwich, etc., e ao reforço do conceito de longitude.<br />
As perguntas acima levantadas geram a necessidade da construção da explicação que, forçosamente,<br />
requer diferentes níveis de conhecimento e desenvolvimento do aluno.<br />
Este não é <strong>um</strong> fator negativo e, sim, indica que o projeto pode se tornar <strong>um</strong> projeto coletivo, <strong>para</strong><br />
todos os alunos e professores da escola.<br />
Nota<br />
1 Professor da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 38
O papel da escola na divulgação científica<br />
I. Importância política e social do conhecimento cientifico<br />
PROGRAMA 5<br />
DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA<br />
Antonio Carlos Pavão 1<br />
A história tem mostrado a importância política e social do conhecimento cientifico. Quem detém o<br />
conhecimento detém o poder. Uma análise do passado já deixa isso muito claro. Embora com certo<br />
reducionismo, podemos citar alguns exemplos marcantes: os egípcios, lutando com espadas de aço<br />
(liga de ferro e carbono), <strong>um</strong> material que já haviam descoberto, venceram os hebreus, que ainda<br />
usavam o bronze (liga de cobre e estanho); Diocleciano, o imperador romano no século 3, baixou<br />
<strong>um</strong> decreto mandando “destruir os manuscritos dos egípcios <strong>para</strong> que eles não dominem a arte e se<br />
rebelem contra nós...”; a conquista do Novo Mundo pelos portugueses foi resultado de sua<br />
superioridade nas técnicas de navegação; nossos índios foram vencidos pela força das armas mais<br />
destruidoras do invasor, e assim por diante... E <strong>um</strong>a simples análise da estrutura de poder que temos<br />
hoje no mundo mostra claramente a relação entre <strong>ciência</strong> e poder.<br />
É indiscutível a importância da <strong>ciência</strong> e da tecnologia <strong>para</strong> o desenvolvimento social e econômico<br />
de <strong>um</strong> país. Elas permeiam a vida de todos e são alicerces sobre os quais se assentam a soberania de<br />
<strong>um</strong>a nação e a qualidade de vida de seus cidadãos. Além disso, o pleno exercício da cidadania exige<br />
<strong>um</strong> certo domínio dos conceitos de <strong>ciência</strong> e tecnologia. Portanto, condicionantes claros <strong>para</strong> o<br />
desenvolvimento científico e tecnológico do país são: <strong>um</strong>a educação científica de qualidade nas<br />
escolas, a formação de profissionais qualificados, a existência de universidades e instituições de<br />
pesquisa consolidadas, a integração da produção científica e tecnológica com a produção industrial<br />
na busca de resolução dos graves problemas sociais e na superação das desigualdades que afetam<br />
nosso país. Nesse contexto, a popularização da <strong>ciência</strong> se coloca como importante campo de<br />
integração e desenvolvimento científico e social, contribuindo <strong>para</strong> a melhoria de qualidade da<br />
formação educacional e <strong>para</strong> a cidadania.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 39
II. Superando a dicotomia educação formal / não-formal<br />
Claro, não é só na escola (educação formal) que aprendemos e ensinamos conceitos de <strong>ciência</strong> e<br />
tecnologia (C & T). Jornais, revistas, livros, teatro, <strong>TV</strong> e vídeo, internet, palestras, cursos,<br />
congressos, museus e centros de Ciência, exposições, etc., são fontes riquíssimas <strong>para</strong> se conhecer e<br />
ensinar questões sobre C & T. Esta educação não-formal, através de seus processos livres e lúdicos,<br />
pode despertar os professores <strong>para</strong> novas possibilidades pedagógicas, assim como estimular alunos<br />
<strong>para</strong> a atividade científica. Também contribui <strong>para</strong> que cada brasileiro tenha a oportunidade de<br />
adquirir as informações básicas sobre a <strong>ciência</strong> e seu funcionamento, de forma a lhe dar condições<br />
de entender o seu entorno e de se situar politicamente. Além disso, proporciona aos próprios<br />
cientistas <strong>um</strong> ambiente multidisciplinar, com novas possibilidades de enfoques, diálogos e trocas.<br />
As iniciativas de aproximação dos brasileiros com o saber cientifico estão longe de permitir o<br />
acesso ao nível de informação minimamente compatível com as necessidades sociais. Tendo em<br />
vista esse diagnóstico, devemos incorporar à missão da escola o papel de preservar e divulgar o<br />
conhecimento científico e de sensibilizar o público <strong>para</strong> a aquisição desse conhecimento. Nessa<br />
perspectiva, aliada aos diversos atores sociais, a escola pode propiciar oportunidades de intervenção<br />
e articulação <strong>para</strong> mobilizar a sociedade nesse grande esforço pela melhoria da educação em<br />
<strong>ciência</strong>.<br />
III. Desprivatizar a escola<br />
A escola é “privada” no sentido de que ela pertence apenas a professores e estudantes. Ela precisa se<br />
abrir <strong>para</strong> famílias, comunidade e <strong>para</strong> a sociedade de <strong>um</strong> modo geral. Para isso a escola deve<br />
desenvolver programas e atividades de popularização e educação em <strong>ciência</strong>. São alternativas <strong>para</strong><br />
promover a exploração ativa, o envolvimento pessoal, a curiosidade, o uso dos sentidos e o esforço<br />
intelectual na formulação de questões e na busca de soluções de problemas do cotidiano ou da<br />
sociedade. Oferecer respostas sim, mas, sobretudo gerar a indagação e o interesse pela <strong>ciência</strong>.<br />
Promover a formação de cidadãos capazes de perceber a <strong>ciência</strong> em todas as suas dimensões: como<br />
fonte de prazer, de transformação da qualidade de vida e das relações entre os homens, mas,<br />
também, enquanto <strong>um</strong> processo histórico e social que, ao lado dos benefícios, pode gerar<br />
controvérsias e oferecer riscos à sua vida, à vida da comunidade e ao meio ambiente e que deve, por<br />
isso, estar submetida à constante avaliação ética e política. E existem muitos caminhos <strong>para</strong> fazer<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 40
isso.<br />
IV. Educar, divulgar, envolver: muitos caminhos, <strong>um</strong>a solução<br />
Existem muitos caminhos <strong>para</strong> promover a divulgação científica associada com os propósitos da<br />
escola:<br />
• É fundamental a articulação com outros atores engajados em programas de popularização da<br />
<strong>ciência</strong>. Se possível, organize visitas ou pelo menos procure interagir com os centros e museus de<br />
<strong>ciência</strong> que hoje se proliferam em vários pontos do país. Há mais de <strong>um</strong>a centena deles, de todos os<br />
tamanhos, com objetivos e públicos distintos, com mil histórias a contar... Mas sempre querendo<br />
despertar o interesse e a curiosidade sobre temas de <strong>ciência</strong> e tecnologia. A Associação <strong>Brasil</strong>eira<br />
de Centros e Museus de Ciência (ABCMC, www.abcmc.org.br) surgiu, em 2000, com a intenção de<br />
compartilhar essas experiências, consolidar idéias e possibilitar <strong>um</strong> intercâmbio entre os diferentes<br />
projetos. A ABCMC publicou recentemente <strong>um</strong> catálogo descrevendo a maioria destes centros de<br />
divulgação científica no país;<br />
• Promova feiras de <strong>ciência</strong>s, seminários, oficinas, exposições itinerantes, peças teatrais e outras<br />
atividades <strong>para</strong> popularizar conceitos de C & T. Utilize os espaços públicos existentes, como<br />
estações de ônibus, metrô, trem, praças, parques, shoppings, etc. <strong>para</strong> divulgar os trabalhos de seus<br />
alunos através de informações e atividades lúdicas;<br />
• Envolva comunidades, associações, sindicatos, cons<strong>um</strong>idores etc., <strong>para</strong> se manifestarem em<br />
relação à ética na <strong>ciência</strong> e a temas polêmicos relacionados com a vida das pessoas. Dê informações<br />
e crie oportunidades <strong>para</strong> a população desenvolver a avaliação dos riscos e benefícios associados ao<br />
impacto e uso das aplicações da C & T;<br />
• Procure as universidades e faculdades <strong>para</strong> se integrarem a esse grande esforço de divulgação<br />
científica de qualidade. Em alguns destes centros de ensino já existem projetos de extensão e cursos<br />
interdisciplinares voltados <strong>para</strong> a popularização da <strong>ciência</strong>, com estímulo à participação dos<br />
estudantes;<br />
• Comemore datas importantes relativas à C & T, a fim de despertar o interesse <strong>para</strong> o processo<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 41
histórico de construção da <strong>ciência</strong>;<br />
• Participe da Semana Nacional de C & T , instituída pelo Governo Federal em 2004 e que neste<br />
ano acontecerá entre os dias 3 e 9 de outubro com ampla participação popular. Contribua <strong>para</strong> a<br />
viabilização de oficinas, encontros de <strong>ciência</strong>, arte e cultura em todos os municípios do país;<br />
• Incentive a participação da escola em programas de C & T em rádios, jornais e televisões (<strong>TV</strong>s<br />
educativas e universitárias), através de programas regulares, entrevistas, divulgação de agendas,<br />
encartes etc.;<br />
• Dê atenção especial às possibilidades e potencialidades da mídia digital. Incentive a produção de<br />
sites temáticos sobre C & T e a divulgação científica nos meios digitais;<br />
• Fomente a premiação de obras de divulgação e popularização da C & T.<br />
Referências bibliográficas<br />
“Programa Nacional de Popularização da Ciência” da Associação <strong>Brasil</strong>eira de Centros e Museus de<br />
Ciência, www.abcmc.org.br<br />
Confira muitas boas dicas e os artigos educativos em www.scidev.net<br />
“Educação <strong>para</strong> a Ciência: Curso <strong>para</strong> Treinamento em Centros e Museus de Ciência”.<br />
Organizadores: Silvério Crestana, Ernst W. Hamburger, Dilma M. Silva, Sérgio Mascarenhas. São<br />
Paulo, Editora Livraria da Física, 2001.<br />
“A Comunicação Pública da Ciência”, vários autores. Taubaté, SP, Cabral Editora e Livraria<br />
Universitária, 2003.<br />
“Educação em Museus e Centros de Ciência”, vários autores. São Paulo, Ed. Cassiana Rangel,<br />
2003.<br />
“Ciência e inclusão social”, Organizador: Caue Matos. São Paulo, Ed. Terceira Margem, 2002.<br />
“Ciência e Público: caminhos da divulgação científica no <strong>Brasil</strong>”, Organizadores: Luisa Massarani,<br />
Ildeu de Castro Moreira e Fátima Brito. Rio de Janeiro, Casa da Ciência, Fór<strong>um</strong> de Ciência e<br />
Cultura, 2002.<br />
“O desafio de Ensinar Ciências no Século XXI”, Organizadores: Ernst W. Hamburger e Caue<br />
Matos. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2000.<br />
“Terra Incógnita – a interface entre <strong>ciência</strong> e público”, Organizadores: Luisa Massarani, Jon Turney,<br />
Ildeu de Castro Moreira. Rio de Janeiro, Ed. Vieira & Lent, 2005.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 42
Nota<br />
Professor do Departamento de Química Fundamental (CCEN), da Universidade<br />
Federal de Pernambuco (UFPE) desde 1979, tendo como principal linha de pesquisa<br />
Química Quântica Computacional. Graduou-se em Química pela Universidade de<br />
São Paulo (USP), instituição onde fez Mestrado e Doutorado. Pesquisador nível 1 do<br />
CNPq e membro efetivo da Academia Pernambucana de Ciências. Diretor do<br />
Espaço Ciência, em Olinda, Pernambuco. Autor de mais de 40 artigos publicados em<br />
periódicos. Consultor desta série.<br />
INICIAÇÃO CIENTÍFICA: UM SALTO PARA A CIÊNCIA. 43