PROGRAMA IAB DE CIĂŠNCIAS Manual do Professor
4o ano
Juliana Barata de Souto Lima Beatriz Dias Amaro
SUMÁRIO Observações Gerais Introdução ........................................................................................................................................................................................... 5 Visão geral ........................................................................................................................................................................................... 6 Principais características da Coleção IAB de Ciências .......................................................................................................... 7 Fundamentos ...................................................................................................................................................................................... 8 Programa de Ensino ......................................................................................................................................................................... 9 Proposta Pedagógica .................................................................................................................................................................... 12 Práticas Pedagógicas eficazes ................................................................................................................................................... 15 Plano de curso ................................................................................................................................................................................. 17 O Plano de aula .............................................................................................................................................................................. 19 Didática: como preparar e ministrar as aulas ....................................................................................................................... 22 Avaliação ........................................................................................................................................................................................... 25 Implementação: supervisão e apoio ao professor ............................................................................................................. 27 Referências........................................................................................................................................................................................ 28
UNIDADE I • Habitats e Comunidades Lição 1. Ecossistemas e equilíbrio ............................................................................................................................................ 30 Lição 2. Ecossistemas: dos polos à linha do Equador ........................................................................................................ 33 Lição 3. Biomas terrestres ............................................................................................................................................................. 36 Lição 4. Biomas aquáticos ............................................................................................................................................................ 39 Lição 5. Os biomas brasileiros ..................................................................................................................................................... 42 Lição 6. Ecossistemas e cadeias alimentares ........................................................................................................................ 46 Lição 7. Os seres vivos evoluem ................................................................................................................................................. 49 Lição 8. A evolução deixa pistas................................................................................................................................................. 52 Lição 9. Representando um bioma ........................................................................................................................................... 54 Lição 10. Revisão.............................................................................................................................................................................. 55
UNIDADE II • Propriedades do Ar e Voo Lição 11. O que é o ar? .................................................................................................................................................................. 58 Lição 12. As propriedades do ar ................................................................................................................................................ 60 Lição 13. Ar e atmosfera ............................................................................................................................................................... 62 Lição 14. Existe ar fora da Terra? ................................................................................................................................................ 64 Lição 15. Ar e voo ............................................................................................................................................................................ 66 Lição 16. Usando a cabeça: a invenção do avião ................................................................................................................ 68 Lição 17. Como funciona um avião? ........................................................................................................................................ 70 Lição 18. Adaptações ao voo ...................................................................................................................................................... 72 Lição 19. Brinquedo que voa....................................................................................................................................................... 74 Lição 20. Revisão.............................................................................................................................................................................. 75
UNIDADE III • Propriedades e Mudanças na Matéria Lição 21. Os pequenos formadores de coisas ....................................................................................................................... 80 Lição 22. Indo além: conhecendo os conjuntos de átomos ............................................................................................ 82 Lição 23. Características da matéria ........................................................................................................................................ 84 Lição 24. Os estados da matéria ................................................................................................................................................ 86 Lição 25. Conhecendo a matéria: vidro .................................................................................................................................. 89 Lição 26. Conhecendo a matéria: plástico ............................................................................................................................. 91 Lição 27. Conhecendo a matéria: tecido e papel ................................................................................................................. 94 Lição 28. Energia térmica: o que é isso? ................................................................................................................................. 96 Lição 29. Energia elétrica: o que é isso? ................................................................................................................................. 98 Lição 30. Revisão............................................................................................................................................................................100
UNIDADE IV • Rochas e Minerais Lição 31. Viagem ao interior da Terra .....................................................................................................................................102 Lição 32. Conhecendo a crosta terrestre: os vulcões .......................................................................................................104 Lição 33. Conhecendo a crosta terrestre: as montanhas ................................................................................................106 Lição 34. Conhecendo a crosta terrestre: as rochas .........................................................................................................108 Lição 35. Minerais, minérios e pedras preciosas ...............................................................................................................110 Lição 36. Intemperismo ..............................................................................................................................................................112 Lição 37. Rochas e eras geológicas: os fósseis ....................................................................................................................114 Lição 38. Utilização de rochas e minerais e impactos no meio ambiente ................................................................116 Lição 39. Meteoritos: minerais vindos do espaço .............................................................................................................118 Lição 40. Revisão............................................................................................................................................................................120
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Coleção IAB de Ciências / 4º ANO
INTRODUÇÃO Professor, Seja bem-vindo à nova edição da Coleção IAB de Ciências. Este Manual foi feito especialmente para você, mas também pode ser lido e usado com proveito pelos coordenadores pedagógicos, diretores e pelas equipes técnicas da Secretaria de Educação. Ele contém informações que lhe permitirão compreender a proposta desta coleção e utilizá-la de forma cada vez melhor. Este Manual se compõe de duas partes: • Parte I – Orientações gerais • Parte II – Respostas às perguntas correspondentes à cada série. Esta nova versão da Coleção IAB de Ciências segue essencialmente a mesma estrutura da versão anterior, mas avança nas seguintes questões: • Os conteúdos do currículo foram organizados em quadro Unidades. As Unidades são as mesmas em cada série, mas os tópicos vão sendo aprofundados. O aluno sente que já sabe um pouco, mas a cada ano avança muito mais. • O livro de cada série possui os mesmos Blocos de Atividade, mas as atividades continuam calibradas para a série respectiva. Isso também passou a ocorreu no livro para o 1o ano – mantendo, no entanto, seu caráter introdutório e mais infantil. • O livro incorpora várias sugestões que nos foram apresentadas por coordenadores, alunos e professores. Temos certeza de que, como na primeira versão, você conta com um instrumento que lhe permitirá introduzir seus alunos aos encantos da natureza e da forma científica de olhar para ela. Bom trabalho e continue em contato conosco. João Batista Araujo e Oliveira – Coordenador da Coleção Rodrigo Barbosa Teixeira - Coordenação Científico Juliana Barata de Souto Lima e Beatriz Dias Amaro – Autoras
INTRODUÇÃO
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ORIENTAÇÕES GERAIS I – Orientações Gerais Visão Geral Esta é uma coleção única de ensino de Ciências nas séries iniciais. Ela foi pensada a partir de um currículo rigoroso e estruturada com base na experiência com o uso do programa em milhares de turmas e numa visão de ensino de Ciências que inclui as seguintes características: • A disciplina de Ciências nas séries iniciais inclui conhecimentos sobre o mundo, mas esses conhecimentos são objeto de diferentes disciplinas científicas. Daí por que um programa de “ciências” para as séries iniciais deve escolher e agrupar de maneira criteriosa o que vai ser ensinado a partir de conteúdos e habilidades escolhidos por meio de rigorosos critérios. Isso fizemos no Currículo IAB. • Para organizar a presente coleção, os conhecimentos a serem ensinados foram agrupados em 4 áreas, que se repetem nas Unidades de cada ano: I Vida e Ambiente II Matéria e Energia III Terra e Universo IV Estruturas e Mecanismos • Os alunos estudam poucos tópicos, de maneira aprofundada. • As habilidades científicas mais importantes são as de observar e aprender a identificar e conceituar, a definir as características, semelhanças e diferenças dos seres vivos e não vivos. • O aluno relaciona-se com o concreto durante todo o tempo – seja no exame minucioso das ilustrações que guiam as aulas seja na realização de projetos práticos. Mas vai além dele, agrupando, comparando, inferindo, generalizando, indo além do particular. • O aluno aprende ciências mas ao mesmo tempo aprende a estudar, por meio da estrutura das aulas, dos questionários de cada aula e das aulas de revisão e sistematização ao final de cada unidade.
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Coleção IAB de Ciências / 4º ANO
Principais características da Coleção IAB de Ciências A Coleção IAB de Ciências integra a proposta de Ensino Estruturado do IAB e apresenta as seguintes características: • Educação baseada em evidências. Os conteúdos, métodos e materiais foram desenvolvidos com base na análise da evidência científica mais atualizada sobre o que funciona no ensino de ciências. • Ensino estruturado. A Coleção se baseia nos princípios do ensino estruturado e articula, de forma consistente, o conteúdo, a proposta pedagógica, os materiais, os métodos, os instrumentos de acompanhamento, o controle e a avaliação. • Profundidade vs. Extensão. A Coleção aborda os problemas mais importantes da ciência e da tecnologia, privilegiando o conhecimento mais aprofundado de alguns tópicos. • Adequação à realidade. Os materiais baseiam-se no que há de mais avançado no ensino de ciências em outros países, mas levam em conta a situação concreta dos professores das escolas públicas brasileiras e de seus alunos, e, de modo particular, as limitações da formação científica dos professores, a dificuldade de leitura e compreensão de textos pelos alunos e a carência de materiais e laboratórios científicos nas salas de aula. Mas o material também leva em conta a realidade brasileira, partindo do conhecimento da realidade e das características locais e abordando o que é comum ao Brasil, o que é típico, o que é diferente. Num pais com tantas riquezas naturais e em que o agronegócio ainda representa parte expressiva de nossa produção, o conhecimento de nossos climas e solos é parte fundamental da preparação dos indivíduos para viver e contribuir produtivamente para nossa sociedade. Mas também é importante conhecer avanços científicos em outras áreas, como as das hidrelétricas ou a da produção de aviões pela EMBRAER. • Facilidade de uso. Os materiais são de alta qualidade, tanto no que diz respeito ao conteúdo como à forma. São bonitos, atraentes, desafiantes e fáceis de usar. Este Manual fornece toda a informação e orientação para que o professor possa ministrar as aulas com segurança e tirar o maior proveito delas.
ORIENTAÇÕES GERAIS
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ORIENTAÇÕES GERAIS • Aprender a ensinar e a aprender. Os materiais são elaborados de forma a ajudar o professor a ensinar e os alunos a estudar. As aulas são organizadas a partir de uma estrutura didática previsível que facilita a aprendizagem e a revisão do que foi estudado. Dadas suas características, os livros desta Coleção constituem um excelente complemento ao ensino da Língua Portuguesa, especialmente no que diz respeito ao desenvolvimento de vocabulário e de competências que facilitam a compreensão de textos informativos e científicos. • Apoio ao professor. O professor recebe capacitação, manuais e participa de reuniões de planejamento, nas quais pode tirar suas dúvidas e compartilhar suas experiências com os colegas e com um professor especialista.
Fundamentos Ao longo do século XX, o ensino de Ciências passou por três grandes alterações. Até a década de 1960, predominou a ênfase no ensino de conteúdos. O aluno deveria aprender uma série de fatos científicos, classificar, memorizá-los e repetilos em situações de provas e exames. A partir da década de 1960, predominou o modelo do ensino de Ciências como processo. No Brasil, foi muito influente o trabalho da Fundação Brasileira para o Desenvolvimento e Ensino de Ciências (FUNBECC) na difusão dos programas e materiais de ensino com essa concepção, desenvolvidos especialmente nos Estados Unidos. Embora esses materiais fossem voltados especificamente para o ensino médio, indiretamente influenciaram a concepção e a produção de livros didáticos para as séries iniciais. Essa abordagem também esteve fortemente associada ao uso de laboratórios e à ênfase crescente em contextualização do ensino. A ideia predominante era a de que o ensino de Ciências deveria reproduzir os modos de produção científica. Associadas a essa ideia, encontram-se várias propostas de orientação construtivista. Ao longo dessas décadas, foram desenvolvidos inúmeros estudos sobre a eficácia dos diferentes métodos e abordagens do ensino das Ciências. Na década de 1990 e na primeira década do século XXI, o ensino de Ciências tornou-se alvo de novas preocupações, tendo em vista as novas necessidades da sociedade e do mundo produtivo.
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Coleção IAB de Ciências / 4º ANO
Também foram desenvolvidas comparações internacionais sobre a aprendizagem de Ciências no contexto do TIMMS – Trends in Mathematics and Science Study. Esse estudo tem levado a uma reflexão sobre a qualidade do ensino de Ciências. Essa reflexão se apoia, de modo especial, nos desenvolvimentos e contribuições da psicologia cognitiva e das neurociências e nos resultados dos testes que são objeto de inúmeros estudos a artigos científicos (Schmidt, 2012). De maneira simplificada, esses estudos, sugerem a necessidade de uma revisão nos conteúdos e na pedagogia do ensino de Ciências. As evidências sobre o que funciona no ensino de Ciências, em particular, coincidem com o que funciona sobre o ensino em geral e reforçam a importância do ensino organizado e estruturado, próprio do ensino eficaz e das escolas eficazes. Isso não significa que aprender com as mãos, por projetos ou em laboratórios não sejam úteis ou mesmo necessários, em séries mais avançadas: significa apenas que eles só apresentam contribuições adicionais se o ensino for bem organizado e estruturado. Métodos e instrumentos, em si e independentementede um bom ensino, não produzem bons resultados. Os princípios do que seja o bom ensino serão apresentados na seção sobre a Proposta Pedagógica da Coleção IAB de Ciências.
Programa de Ensino O Programa de Ensino da Coleção IAB de Ciências foi elaborado com base na análise das recomendações oficiais (PCNs), dos currículos de Ciências e materiais didáticos usados em vários países desenvolvidos e, especialmente, com base na revisão da literatura científica mais atualizada sobre ensino de Ciências. De modo particular, apoia-se nos relatórios da Academia Brasileira de Ciências (Schwartzman & Christophe, 2009), no relatório do Comitê sobre Aprendizagem de Ciências do National Research Council dos Estados Unidos (Duschl, Schweingruber & Shouse, 2007) e em diversos estudos empíricos sobre o tema (Appleton, 2006). Dessa forma, o programa de ensino se apoia na ideia central de que o ensino de Ciências deve associar o ensino de alguns princípios científicos básicos com o ensino de conteúdos específicos. ORIENTAÇÕES GERAIS
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