Programa CCE

Proposta

O conteúdo de ciências abordado no Ensino Médio é vasto e de grande importância, porém, muitas vezes, desconexo do universo dos alunos.
Discute-se a adoção do ensino de ciência contemporânea no EM, com base nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PCN) da Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional, e muitos programas experimentais abordam ciência contemporânea apenas como parte do currículo de Física em detrimento da ampla cobertura da vivência científica dos jovens de hoje.
A proposta a seguir é de introduzir uma visão geral da aplicação das ciências no desenvolvimento tecnológico e nas pesquisas para melhoria da qualidade de vida, utilizando uma abordagem qualitativa rica em exemplos, lançando mão de ferramentas simples e atingíveis por alunos de 9º ano do Ensino Fundamental, de modo a abrir suas mentes para o conteúdo do Ensino Médio e proporcionar uma experiência mais rica em suas vidas cotidianas, preenchendo grande parte de seus questionamentos sobre a ligação do conteúdo acadêmico com suas realidades, e tornando assim seus estudos subseqüentes mais atraentes.
Carga horária: 30 horas (36 aulas)

Conteúdo

Introdução ao Pensamento Científico

As ciências naturais

Abordagem contemporânea sobre o emprego de conceitos de física, química e biologia no desenvolvimento tecnológico, e o emprego prático da matemática e das ciências sociais como ferramentas para o desenvolvimento tecnológico.
Desenvolver o entendimento de que as ciências são resultado da observação dos fenômenos naturais e que a matemática é uma ferramenta de comunicação universal para distribuição do conhecimento científico, pelo uso de símbolos e relações quantitativas lógicas.

Grandes descobertas do século XX

Abordagem histórica da ciência moderna, grandes inventores e cientistas, quebras de paradigmas, introdução à análise crítica e desenvolvimento científico.
Analisar a evolução do conhecimento pela crítica e pela discussão de teorias pré-existentes para incentivar a análise e criação de novos conceitos.

A análise e a crítica

Aprender a aprender. Capitalização do conhecimento e relação absoluta das diversas áreas do conhecimento. Fomento à leitura e à pesquisa conclusiva.
Apresentar aos alunos a relação estreita entre as matérias curriculares, e como uma complementa a outra.

Ciência e Meio Ambiente

Fenômenos meteorológicos

Estudar o movimento das massas de ar, efeito das marés, atividade climática, aquecimento global, interferência astronômica no clima.
Desenvolver o raciocínio sobre causa e efeito, a partir da observação dos fenômenos climáticos cotidianos, procurando relações temporais curtas e longas no clima atual.

Produção de Energia

Estudar as diferentes formas de obtenção de energia, seus limites, suas vantagens e seus efeitos. Fomentar o debate sobre a utilização e conservação de energia e recursos naturais.
Analisar os embates políticos mundiais sobre a exploração de recursos naturais, e como as ciências interferem nestas relações.

Territórios Artificiais

Estudar os efeitos do movimento humano sobre o mar, a construção de cidades em blocos elevados, a contenção da natureza para o crescimento humano.
Desenvolver o conhecimento das técnicas de engenharia civil modernas, sua relação com as ciências sociais e biológicas.

Introdução à Física Moderna

Leis Fundamentais

Analisar o conteúdo geral de Matemática e Física Clássica até o século XIX como base da observação e análise de grandes pensadores, cientistas e filósofos.
Conhecer um pouco da história da ciência, desde os filósofos até os dias de hoje, e como a Química, a Física e a Matemática se transformaram desde então, e como ainda podem ser transformadas pela necessidade dos seres humanos em entender o seu meio.

O Universo

Analisar as teorias sobre a origem do Universo (Big-Bang) e estudar as recentes descobertas sobre partículas subatômicas sob a perspectiva de infinito e introdução à nanotecnologia.
Desenvolver o entendimento sobre o que é infinitamente pequeno e o que é infinitamente grande. Propor abstração nas observações e na análise científica.

Luz: matéria ou onda?

Analisar a dualidade onda-partícula e aplicar conceitos de Física Clássica na análise das teorias de Plank e Einstein sobre conservação de energia e quantidade de movimento, o efeito fotoelétrico, e aplicações práticas cotidianas (laser e fibra óptica).
Desenvolver o entendimento dos fenômenos da Luz, como ela é composta, seu comportamento clássico de cinemática e de ondulatória, sua relação com a química e com as descobertas do último século.

Relatividade

Analisar os conceitos fundamentais da relatividade restrita, introduzindo o modelo tetradimensional espaço/tempo (x,y,z,t) e teorias quânticas.
Desenvolver a visão dos fenômenos físicos em função do tempo, como o Universo se comporta em velocidades próximas à da Luz, entender as relações entre observações referenciais em movimento, enxergar o Universo como um conglomerado dinâmico.

Radioatividade

Estudar os conceitos fundamentais atômicos, a fissão e a fusão nuclear, energia limpa, diferentes tipos de radiação e suas utilizações práticas atuais.
Desenvolver o conhecimento sobre aplicações práticas de reações físico-químicas na obtenção de várias formas de energia: térmica, elétrica, motriz, química, etc.

Materiais Tecnológicos

Estudar os elementos isolantes, semicondutores e supercondutores, suas propriedades físico-químicas e sua utilização prática atual. Analisar o limite produtivo e inventivo da ciência moderna.
Desenvolver a curiosidade sobre os elementos químicos conhecidos, suas propriedades e principalmente, o que ainda não se sabe sobre eles, de modo a responder dúvidas freqüentes, tais como: o que ainda pode ser inventado?

Introdução à Tecnologia da Informação

A Internet

Conhecer a história da rede mundial de computadores e como ela é utilizada. Estudar o modelo de computação em redes multi-dispositivos e aspectos de segurança e privacidade das informações.
Entender os conceitos clássicos aplicados à tecnologia para permitir a existência de redes de computadores, e até mesmo, a existência dos próprios computadores.

Computação em GRID

Analisar as técnicas de utilização de grandes redes para o processamento de grandes volumes de dados para fins de pesquisa científica.
Desenvolver o senso analítico, mesmo que se saiba que determinados estudos demandem por muitas observações, testes, experimentos, análise de dados e cálculos. Saber que a tecnologia está a nosso serviço assim como nós estamos a serviço dela.

Comunicação sem fronteiras (Web 2.0)

Analisar as ferramentas de comunicação existentes e tendências no uso de tecnologia de informação para as diversas áreas do conhecimento.
Explorar as ferramentas de comunicação e computação para a construção de novas soluções que venham a melhorar nossa qualidade de vida e nossa produtividade.

Computação em Nuvem

Analisar as técnicas de automação do gerenciamento de grandes redes para aumentar o potencial de utilização e alcance popular a grandes demandas de informação.
Conhecer as tendências mundiais sobre o uso de recursos computacionais a favor do desenvolvimento, e como a ciência moderna se relaciona com esta tecnologia.

Aplicação da Pesquisa Científica

Invenções e Patentes

Abordagem introdutória ao processo de patentes, direitos autorais e propriedade intelectual.
Desenvolver senso de valorização da pesquisa científica, da produção de conhecimento e do respeito ao trabalho, inibindo o plágio e a pirataria, evoluindo para o modelo de domínio público do conhecimento e da valorização da contribuição individual.

Documentação e avaliação

Realização de trabalhos de pesquisa embasados em modelos acadêmicos, com expressão de conceitos ou métodos inéditos e conclusões analíticas e criticas.
Desenvolver atividades exploratórias, valorizando a expressão individual e pessoal, a crítica e a utilização de meios lógicos de explanação dos resultados.

Referências

· BRASIL, Ministério da Educação e Cultura - Secretaria de Educação Básica. Parâmetros Curriculares Nacionais do Ensino Médio, 2000.
·  Revista Brasileira de Ensino de Física - vol.29 n.3 São Paulo  2007