ExperimentaCiência

Programa de Formação Contínuade Professores do 1º CEB em

Ensino Experimental das Ciências

2.ª Sessão de Grupo

Tópicos a abordar

1. Trabalho científico nos primeiros anos de escolaridade

- Trabalho prático investigativo

Etapas

Promover competências de investigação nos alunos: a carta de

planificação

Identificação de Concepções alternativas em crianças - cartoons

Planificação de uma actividade experimental (trabalho de grupo)

Grau de abertura de uma investigação

2. Flutuação em líquidos

- Enquadramento curricular

- Finalidades

- Actividades

- Avaliação das aprendizagens dos alunos

- Exploração da actividade A – O comportamento de objectos na água

Etapas do Trabalho Prático Investigativo

Selecção de um domínio interessante para a definição de um problema para o estudo

Clarificação da questão-problema

Planificação dos procedimentos a adoptar

Previsão dos resultados

Antes da experimentação

Execução da experiênciaExperimentação

Após a experimentação

Registo de dados e obtenção de resultados

Conclusão

Elaboração de novas questões

Comunicação dos resultados e da conclusão

Antes da experimentação

No recreio da escola as crianças tentavam saber quem conseguia descer mais depressa o escorrega.

A Ana achava que era a Patrícia porque era a mais pesada. O Sandro achava que não tinha nada a ver com o peso dos meninos. Para ele, descia mais depressa quem fosse maior. A Carla reparou que a Patrícia, que era a mais rápida neste escorrega, no outro, que era menos inclinado, demorava mais tempo a descer. Por isso, pensava que a inclinação dos escorregas é que fazia com que os meninos descessem mais depressa ou mais devagar. A Joana não concordava. Para ela a inclinação do escorrega não importava, achava que todos os meninos escorregavam mais depressa no escorrega de madeira do que no de plástico.

Selecção de um domínio interessante e identificação das ideias prévias dos alunos

ExemploForças e movimento

De que depende o deslocamento de uma bola?

O que vamos mudar

- o deslocamento da bolaO que vamos medir

- o tipo de material do piso - o ângulo de inclinação do plano - o tamanho da bola- a massa da bola- o ponto de largada da bola- material de que é feita a bola

Definição de um problema

Clarificação da questão-problema e planificação dos procedimentos a adoptar

Será que a inclinação do plano influencia o deslocamento da bola?

Deslocamento da

bola

Tipo de material

do piso

Tamanho da

bola

Posição de

largada

Comprimento do

piso

Tipo de

bola

Massa da

bola

Inclinação do

planoO que vamos mudar…

O que vamos medir…

O que vamos manter…

O que precisamos…

- Uma bola de ténis

- Fita métrica

- Maqueta (plano inclinado)

O que e como vamos fazer…

- Coloco o piso de plástico ou o de madeira

- Para cada uma das inclinações (Inclinação A, B e C) vou efectuar três lançamentos com a bola de ténis, iniciando pela inclinação B que é a inclinação intermédia

.- Vou medir os deslocamentos da bola com a fita métrica.

Planificação dos procedimentos a adoptar (cont.)

O nosso quadro de registos…

Penso que… Porque…

Quanto maior a inclinação do plano maior o deslocamento da bola

Quanto menor a inclinação do plano maior o deslocamento da bola

A variação da inclinação do plano não vai alterar o deslocamento da bola

O que pensamos que vai acontecer e porquê…

Previsão dos resultados

Inclinação do plano

Deslocamento da bola (cm)

1ª medição 2ª medição 3ª medição Média

Inclinação A

Inclinação B

Inclinação C

Aspectos envolvidos na experiência a executar posteriormente:

O que vamos mudar (variável independente em estudo)

O que vamos medir (variável dependente em estudo)

O que vamos manter (variáveis independentes a manter controladas)

O que pensamos que vai acontecer e porquê (elaboração de previsões e sua justificação)

Como vamos registar os dados (construção de tabelas, quadros, gráficos,…)

Qual o equipamento de que precisamos (materiais, dispositivos,…)

A Carta de PlanificaçãoModelo proposto por Goldsworthy e Feasey (1997)

A condução de uma investigação implica a organização da carta de planificação.

Identificação de Concepções alternativas em crianças

O projecto consistiu na concepção de cartazes

(desenhos do tipo “cartoon”) relativos a situações

passíveis de interpretação científica e nos quais

se explicitam diversos pontos de vista.

Projecto Concept Cartoons in Science Education (ConCISE), Projecto Concept Cartoons in Science Education (ConCISE),

da autoria de Stuart Naylor e Brenda Keogh (2000; 2006)da autoria de Stuart Naylor e Brenda Keogh (2000; 2006)

Como Conservar o Boneco de Neve durante mais Tempo? O QUE É QUE TU PENSAS?

Os desenhos escolhidos são:

* simples

* suscitam discussão

* estimulam a curiosidade e o pensamento científico

* incluem uma representação visual da situação/ fenómeno científico

* utilizam texto mínimo na forma de diálogo

* usam situações familiares

* oferecem pontos de vista alternativos sobre a situação em análise

* apresentam alternativas com estatuto equivalente

* incluem nas alternativas a perspectiva aceite cientificamente.

Os cartoons têm vindo a ser usados por professores e investigadores para:

• promover aprendizagens• orientar actividades de ensino • avaliar os alunos

Algumas Razões para o uso dos cartoons:

Tornar os alunos conscientes das próprias ideias

Incentivar e desenvolver as ideias dos alunos

Ilustrar pontos de vista alternativos

Promover e estimular a discussão

Ajudar os alunos a formular questões

Utilizar ideias científicas em situações do quotidiano

Consolidar ou ampliar aprendizagens

Como conservar o cubo de gelo

durante mais tempo?

?

? ? ???

? ?? Investigação ?

Elaboração da Carta de Planificação

Carta de Planificação (sugestão)

Questão-problema:

Como conservar o cubo de gelo durante mais tempo?

Antes da experimentaçãoAntes da experimentação

O que vamos mudar…

Tipo de material que envolve o cubo de gelo

O que vamos medir…

Tempo que o cubo de gelo demora a fundir

O que vamos manter e como…

Dimensão do material em que se vai envolver o cubo de gelo

(usar pedaços de igual dimensão)

Tipo de água a solidificar

(usar água da torneira)

Formato do gelo

(manter o formato do recipiente onde a água vai solidificar)

Temperatura ambiente

(colocar os cubos de gelo todos no mesmo local)

Quantidade de água

(usar a mesma quantidade de água

a solidificar)

O que e como vamos fazer…

- Preparar os “cubos” de gelo tendo em atenção os factores a manter;

- Recortar pedaços dos diferentes materiais com a dimensão de 15 x 15 cm;

- Envolver cada cubo de gelo nos diferentes materiais;

- Controlar com o relógio/cronómetro o tempo que cada cubo de gelo demora a fundir.

O que precisamos…

- 6 cubos de gelo iguais- relógio / cronómetro- pano de linho- pano de lã- pano de acrílico- folha de cortiça- folha de alumínio- plástico

O nosso quadro de registos

Tipo de material envolvente Tempo que o cubo de gelo demorou a fundir *

Pano de linho 2h 59min

Pano de lã 4h 30min

Pano de acrílico 5h 15min

Folha de cortiça 5h 35min

Folha de alumínio 1h 30min

Plástico 2h 27min

* Dados exemplificativos, variam conforme o controlo que se fez das variáveis independentes

O que pensamos que vai acontecer e porquê…

Executar a planificação (controlando variáveis, observando, registando…)

Verificamos que…

O cubo de gelo que esteve envolto numa folha de alumínio foi o que demorou menos tempo a fundir.

O cubo de gelo que demorou mais tempo a fundir foi o que esteve envolto na cortiça, seguindo-lhe o do acrílico, da lã, do linho, e por último, o do plástico.

Podemos manter um cubo de gelo durante mais tempo se o envolvermos em cortiça, acrílico, lã, linho ou plástico. Estes materiais são maus condutores térmicos (bons isolantes) e por isso dificultam a transferência de calor entre o ambiente e os cubos de gelo.O alumínio, sendo um metal, é um bom condutor térmico, conduzindo o calor com facilidade entre o ambiente e o cubo de gelo, levando à rápida fusão do mesmo.

Com o apoio do(a) professor(a), construímos a resposta à Questão-problema…

ExperimentaçãoExperimentação

Após a experimentaçãoApós a experimentação

FechadoEstudo prescritivo, variáveis especificadas e operacionalizadas.

AbertoEstudo exploratório, a área de investigação pode ser especificada mas as variáveis não o são.

- Definição do problema/questão-problema para estudo

Fechado Um só método possível.

Aberto Vários métodos possíveis.

Grau de abertura de uma investigação

- Diversidade de métodos

pode definir-se relativamente a quatro dimensões… (Caamaño, 2003)

- Condução da experimentação

FechadoO professor determina o que deve ser feito ou condiciona o tipo de equipamento a usar.

Aberto Os alunos escolhem o que querem fazer.

- Obtenção da solução

Fechado Só existe uma solução.

Aberto São aceitáveis várias soluções.

Grau de abertura de uma investigação

- dos objectivos de aprendizagem;- do desenvolvimento cognitivo dos alunos;- do seu grau de autonomia.

depende…

A classificação das actividades investigativas quanto ao grau de

abertura não pode ser feita apenas segundo a dicotomia

fechado/aberto, já que podem considerar-se posições

intermédias conforme o desenvolvimento dos alunos.

O apoio ao aluno antes, durante e após a experimentação é de

grande importância e exige que o professor avalie, a cada

instante, as consequências das decisões por aquele tomadas.

Flutuação

em Líquidos

Enquadramento curricular

Flutuação em Líquidos

Orientações do Currículo Nacional do Ensino Básico (2001)

“Explicação de alguns fenómenos com base nas propriedades dos materiais”

“Realização de actividades experimentais simples para a identificação de algumas

propriedades dos materiais, relacionando-os com as suas aplicações”

Programa do 1.º Ciclo do Ensino Básico (1990, 2004)

“Reconhecer materiais que flutuam e não flutuam”

“Realizar experiências com alguns materiais de uso corrente”

“Comparar alguns materiais segundo algumas das suas propriedades”

“Agrupar materiais segundo essas propriedades e relacionar essas propriedades

com a utilidade dos materiais”

Finalidade das actividades

Flutuação em Líquidos

Compreender o comportamento de objectos distintos em líquidos

(flutuação/não flutuação) e quais os factores condicionantes de

tal comportamento.

Avaliação das aprendizagens

Referências Bibliográficas

Caamaño, A. (2002). Como transformar los trabajos prácticos tradicionales en trabajos prácticos investigativos? Aula de innovación educativa, 113/114, 21-26.

Caamaño, A. (2003). Los trabajos prácticos en Ciencias. Em M. P. Jiménez Aleixandre (Coord.) et al. Enseñar Ciencias, pp. 95-118, Barcelona: Graó.

Goldsworthy, A. e Feasey, R. (1997). Making Sense of Primary Science Investigations. Hatfield: ASE.

Martins, et al. (2006). Educação em Ciências e Ensino Experimental. Lisboa: Ministério da Educação. Direcção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular.

Martins, et al. (2006). Flutuação em líquidos – Guião didácticvo para professores. Lisboa: Ministério da Educação. Direcção-Geral de Inovação e de Desenvolvimento Curricular.

Actividades

Flutuação em Líquidos

Actividade AExplorando

O comportamento de objectos na água

Actividade BExplorando

Factores que influenciam o comportamento de um objecto na água

Actividade CExplorando

Condições de flutuação

Qual a carga máxima de um objecto

flutuante?

A natureza do líquido influencia

a flutuação?

A massa do objecto influencia a flutuação?

O volume do objecto influencia a flutuação?

A profundidade do líquido influencia a flutuação?

A forma do objecto influencia a flutuação?