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MODELAGEM MATEMÁTICA NA PERSPECTIVA CTS: UMA PROPOSTA DE
ARTICULAÇÃO PARA A FORMAÇÃO CRÍTICA E REFLEXIVA DO ALUNO
Aldemar Batista Tavares de Sousa / [email protected] Oliveira do Espírito Santo / [email protected]
Resumo: Este artigo busca apresentar as primeiras considerações referentes à pesquisasobre possíveis relações existentes entre Modelagem Matemática e o enfoque Ciência,Tecnologia e Sociedade (CTS). Para isso, desenvolve um panorama histórico sobre aevolução da Matemática e da Tecnologia, enfatiza as discussões sobre os estudos CTS por despertar a conscientização da sociedade acerca das consequências que a ciência podecausar a ela e é realizada uma reflexão sobre os Estudos no âmbito da Educação
Matemática que apontam para a necessidade de adequar o trabalho escolar a uma novarealidade da atividade humana. A Modelagem Matemática é vista como uma resposta ànecessidade de formação política dos estudantes, possibilitando-os a atuarem criticamenteem uma sociedade na qual a presença da matemática é forte. A pesquisa encontra-se emdesenvolvimento, portanto ainda está na fase bibliográfica e seus resultados ainda estãoinsipientes. Dessa forma, pretendemos demonstramos o caminho para a articulação entreesses dois ramos de estudos, Modelagem Matemática e enfoque CTS, assim como aexistência de convergência entre a Tendência Atual e a Abordagem Temática, onde ambas
buscam referenciar os acontecimentos do mundo real e a contextualização do ensino damatemática e, assumindo que esse tipo de abordagem é na perspectiva CTS.Palavras-chave: Modelagem Matemática. Enfoque CTS. Formação Crítica.
Introdução
A incessante busca pela sobrevivência pessoal e a necessidade de manutenção da
espécie impulsionaram o homem a desenvolver sua capacidade inventiva, elaborando,
desde o início de sua história, ferramentas, artifícios tecnológicos e intelectuais que
funcionavam como simples prolongamento de seu corpo, até o desenvolvimento de
complexos sistemas políticos, sociais e culturais. Esses elementos, frutos de sua fértil
imaginação, o fizeram mudar sua condição de espécie frágil, quase à beira da extinção etotalmente dependente do ritmo ditado pela natureza, para a condição de espécie
dominante, responsável pelo futuro do planeta e protagonista da História.
Para Eves (2007, p. 25), a Matemática teve sua origem com o homem primitivo
por meio do conceito de número e do processo de contar, resultante dos seus primeiros
esforços para sistematizar os conceitos de grandeza, forma e número. Para ele é razoável
admitir que “a espécie humana, mesmo nas épocas mais primitivas, tinha algum senso
numérico, pelo menos a ponto de reconhecer mais e menos quando se acrescentava ou
retirava alguns objetos de uma coleção pequena”. Nesse sentido, torna-se evidente que com
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o desenvolvimento gradual das relações sociais, tornou-se inevitável o desenvolvimento da
contagem simples.
Cáceres afirma que “o homem atual é o produto da evolução da espécie” e, o que
o distingue de qualquer outro animal é a cultura, pois ele não apenas utiliza determinados
instrumentos, mas é o único ser capaz de produzi-los habilmente. Só o homem é capaz de
desenvolver a aprendizagem e acumular conhecimentos. “A cultura surge dessa atividade
de criação tecnológica” (CÁCERES, 1988, p. 2-3). Esse processo de acumulação de
conhecimentos, possibilitada pela cultura, conduziu o homem a dois momentos históricos
cruciais conhecidos como a “Revolução Agrícola”, no terceiro milênio a.C. e a “Revolução
Industrial”; em cada um desses momentos, alterou profundamente a cultura e a sociedadehumanas em todo o mundo.
A Revolução Agrícola possibilitou ao homem deixar de ser nômade o que
implicou em novas necessidades e consequentemente novas tecnologias e sistemas de
contagens. A partir de 1870, a Revolução Industrial se expandiu para uma série de países.
Além da Inglaterra, Bélgica e França, os efeitos da revolução puderam ser vistos nos
Estados Unidos, Japão e Alemanha (CÁCERES, 1988, p. 148). Houve intenso
desenvolvimento científico e tecnológico, crescimento do capital e acúmulo de riquezas, oque causou, entre outras coisas, conflitos entre essas nações pelo domínio do mercado
mundial e do mundo colonial.
Houve nesse período histórico um vertiginoso progresso tecnológico juntamente
com o início de uma era de investigação científica nunca vista anteriormente,
principalmente na mecânica e na química. Em principio, “a maioria das conquistas
tecnológicas era realizada não por cientistas, mas por artesãos e funileiros” e devido às
necessidades da indústria no século XX, “a ciência pura e a tecnologia se fundiram”,exigindo a participação de matemáticos e cientistas com grau universitário. (EVES, 2007,
p.517-18)
Pelo panorama acima traçado, apesar do lapso histórico-temporal, torna-se
perceptível que a matemática, assim como o desenvolvimento tecnológico, é uma criação
humana, fruto das necessidades evolutivas de suas relações e de sua cultura. Não obstante,
a matemática, por meio da educação e do desenvolvimento de suas pesquisas, passa a
fornecer aporte teórico para o aprimoramento das criações tecnológicas de seus criadores.
Hoje, mais do que nunca, a matemática é vista como uma ciência capaz de influenciar
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diretamente no desenvolvimento científico e tecnológico assim como nas tomadas de
decisões de cunho econômico, político e social.
Neste artigo são expostas as primeiras conclusões referentes à pesquisa
bibliográfica que tem como título provisório: Articulação entre a Modelagem Matemática
e enfoque CTS: uma proposta de contextualização do ensino para a formação
critica/reflexiva do aluno. Como a pesquisa ainda está no início, a metodologia utilizada é
a pesquisa bibliográfica que objetiva identificar pontos comuns entre a Modelagem
Matemática na perspectiva sóciocrítica e a educação numa perspectiva CTS.
Educação na perspectiva da Ciência Tecnologia e Sociedade – CTSAs discussões em torno do tema Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), também
conhecidas por estudos CTS, enfoque CTS ou estudos sociais da ciência e da tecnologia
(LINSINGEN, 2004), vêm ganhando espaço nas discussões políticas, científicas e
acadêmicas na Europa, Américas Anglo-Saxônica e América Latina por despertar a
conscientização da sociedade científica e escolar sobre a necessidade de realização de
debates e reflexões acerca das consequências que a ciência e a tecnologia causam à
sociedade.A proposta inicial do enfoque CTS era fazer uma crítica fundamentalmente à
tradição clássica de compreensão da ciência. Essa visão tradicional colocava a ciência
como uma atividade neutra, autônoma, que é regida por suas próprias vontades, dessa
forma não tendo que dar satisfações à sociedade em que está inserida.
A concepção clássica das relações entre ciência, tecnologia e sociedade, embora presente, em boa medida, em diversos âmbitos do mundo acadêmico e em meiosde divulgação, é uma concepção essencialista e triunfalista. Pode-se resumir emuma equação simples: + ciência = + tecnologia = + riqueza = + bem-estar
social. (CEREZO, 2004, p.12, grifo do autor)
Tais discussões e questionamentos começam originalmente como uma crítica ao
modelo de desenvolvimento fundamental da ciência, em que se acreditava na equação
linear de desenvolvimento do círculo virtuoso: o investimento em ciência e tecnologia
produziria o bem estar social.
O termo CTS é considerado polissêmico e para uma melhor compreensão dos
objetivos deste artigo torna-se necessário definir qual tipo de abordagem do termo será
aqui empregado. Para tanto, será aqui adotada a definição de educação na perspectiva CTSde Linsingen, na qual ele define que educar numa perspectiva CTS é:
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[ ... ] fundamentalmente, possibilitar uma formação para maior inserção socialdas pessoas no sentido de se tornarem aptas a participar dos processos detomadas de decisões conscientes e negociadas em assuntos que envolvam ciência
e tecnologia. Em outras palavras, é favorecer um ensino de/sobre ciência etecnologia que vise à formação de indivíduos com a perspectiva de se tornaremcônscios de seus papéis como participantes ativos da transformação da sociedadeem que vivem. (LINSINGEN, 2007, p.13).
Quando se fala em usar o ensino de ciências para formar cidadãos capazes de
melhor usufruir os benefícios de ciência e tecnologia não quer dizer que essa
conscientização que está sendo trabalhada é só pra tomar decisão na hora de comprar e
utilizar um produto cada vez mais impregnado das idéias de ciência e tecnologia. Esse tipo
de percepção, que não considero a ideal, não é absolutamente crítica. Ela forma apenas
bons consumidores de ciência e tecnologia. Outra forma de compreensão que podemos ter
sobre o assunto é aquela em que poderemos dizer que só saber o que se está comprando
não basta, mas que é necessário ir além. É preciso possibilitar a formação de cidadãos
conscientes, capazes de discutir os problemas causados por essa tecnologia, prever suas
consequências e avaliar a transformação que irá causar à sociedade.
Em busca de suporte a uma educação na perspectiva CTS, que tem como
finalidade formar cidadãos cônscios de seu papel e, na busca da contextualização dos
assuntos abordados e do acompanhamento das rápidas mudanças sociais e objetivando a
formação de sujeitos críticos, Brito (apud BRITO; GOMES, 2007) sugere um modelo da
possível trajetória em busca desse ensino diferenciado, mostrado na figura 1.
No esquema, são apresentadas propostas descritas na literatura, que objetivam
construir uma forma de ensinar diferenciada da Prática Dominante Atualmente i- PDA.
Nesta prática, as características mais destacadas são: o direcionamento, a heteronomia e o
isolamento social . Em outras palavras, a relação em sala de aula é predominantemente
unidirecional (professor→aluno), oferecendo poucas e limitadas oportunidades para
diálogo. Além disso, não há espaço para o acolhimento de saberes não escolares que
venham a confrontar-se abertamente com os saberes científicos, a fim de promover a
construção significativa de conhecimentos (BRITO; GOMES, 2007, p. 6).
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Figura 1: Representação da Proposta do ensino Através de Temas como mediadora entre a Prática dominante
Atualmente e a Tendência atual em educação em ciências. O sentido da seta representa o caminho em direçãoa essa tendência. (BRITO; GOMES, 2007, p. 6).
Em oposição ao ensino tradicional, Brito e Gomes (2007) sugerem a utilização da
Tendência Atual (TA) indicada pelas pesquisas em ensino de ciênciasii. Consideramos que
essa tendência é perfeitamente representada pela abordagem CTS ou educação em uma
perspectiva CTS, pois é uma proposta mais preocupada com as implicações sociais do
conhecimento científico e da tecnologia que esse conhecimento produz.
As características fundamentais dessa tendência são: a Liberdade, a Autonomia e a
Interação Social . Enquanto na PDA a relação é predominantemente unidirecional, como já
expusemos, na TA o aluno tem liberdade para emitir opiniões, dialogar com pessoas (para
além do professor) e interagir com ambientes não escolares valorizando o saber não
científico para a construção de conhecimento, em conciliação com a ciênciaiii.
Fica claro que a mudança configurada nessa proposta passa por práticas ou
estratégias de ensino desenvolvidas como: os Microtemas, o Ensino Através de Temas,
Temas Geradores e as Ilhas Interdisciplinares de Racionalidade, que melhor representam a
Tendência Atual. Entretanto, devido às várias implicações metodológicas, fica evidente
que para o objetivo desta pesquisa, que o ensino por meio de Microtemas e Ensino Através
de Temas são os que melhor se enquadram à proposição acima.
Desafios da Educação Matemática
Estudos no âmbito da Educação Matemática que acontecem no Brasil e em outros
países apontam a necessidade de adequar o trabalho escolar a uma nova realidade marcada
pela crescente presença da Matemática em diversos campos da atividade humana. Tais
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discussões têm influenciado análises e revisões nos currículos de Matemática no ensino
fundamental. (BRASIL, 1998)
As pesquisas na área de educação têm o objetivo de buscar sempre a melhoria do
ensino em todos os seus níveis e a matemática é uma disciplina que vem constantemente
recebendo duras críticas por parte dos educadores, devido a sua prática em sala de aula ser
dissociada da realidade do aluno, o que, para muitos, é causa do grande número de
repetência escolar.
A insatisfação sobre o ensino da matemática revela que há problemas a serem
enfrentados, tais como a necessidade de reverter um ensino centrado em procedimentos
mecânicos, desprovidos de significados para o aluno. Há urgência também na busca por soluções que precisam transformar-se em ações cotidianas que, efetivamente, tornem os
conhecimentos matemáticos acessíveis a todos os alunos e, em reformular objetivos, rever
conteúdos e buscar metodologias compatíveis com a formação que hoje a sociedade
reclama. (BRASIL, 1997).
Outro aspecto a ser destacado é o fato de que não podemos ignorar o caráter
político, econômico e social da Educação Matemática. Como qualquer outra disciplina
escolar, ela pode ser utilizada tanto para contribuir com a situação excludente e seletiva,em que só é aprovado quem serve para o mercado ou tem capacidade de entender e
aprender, quanto para a modificação deste quadro, conduzindo os alunos a uma formação
cidadã mais consciente de seus direitos e deveres na sociedade.
As Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares
Nacionais, na parte dedicada a Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias, diz
que as disciplinas dessa área compõem a cultura científica e tecnológica que, como toda
cultura humana, é resultado e instrumento da evolução social e econômica, na atualidade eao longo da história, quebrando, com isso, o caráter absolutista da ciência. (BRASIL,
2006). Tal documento aborda ainda, de maneira clara, a necessidade de contextualização e
o envolvimento com outras disciplinas do ensino de matemática. Ele afirma que
Esses tratamentos de aspectos geográficos, sociais e históricos podem ser feitosarticuladamente com as demais áreas, mas não é preciso que sejam deixados paraa área de ciências humanas, por conta da “natureza do conteúdo”. Pelo contrário, precisamente por sua natureza humanista, esses aspectos são significativos paradar contexto sócio-cultural a disciplinas científicas como a Biologia, a Física e aQuímica, e às linguagens matemáticas de que fazem uso, propiciando assim um
aprendizado mais eficaz. (BRASIL, 2006, p.31).
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Tais argumentos mostram a grande necessidade de mudança na maneira de realizar
o ensino de matemática no Brasil. É preciso mobilizar esforços para que possamos alcançar
em pouco tempo uma educação mais contextualizada, próxima da realidade do aluno e
voltada para a resolução de problemas locais.
Modelagem Matemática como alternativa.
A Modelagem Matemática na Educação é vista como uma estratégia de ensino de
conceitos matemáticos, capaz de inserir, no ambiente escolar, assuntos relevantes ligados à
realidade do aluno. Entretanto, para o entendimento desse trabalho, me aportarei na
definição de Modelagem Matemática segundo a Educação Matemática Critica de Araújo(2007, p. 59) que vai além da estratégia de ensino, ao ponto de se preocupar “com uma
formação política dos estudantes, de tal forma que eles atuem criticamente em nossa
sociedade na qual a presença da matemática é forte” e Barbosa (2004, p. 2) que entende
que a “Modelagem pode potencializar a intervenção das pessoas nos debates e nas tomadas
de decisões sociais que envolvem aplicações da matemática, o que parece ser uma
contribuição para alargar as possibilidades de construção e consolidação de sociedades
democráticas”.Com esse objetivo, não se deve deixar de levar em consideração que o aluno
encontra-se envolto em uma sociedade que está sofrendo transformações econômicas,
sociais e tecnológicas, fruto do processo da globalização. Tais transformações estão
afetando o modo pelo qual os indivíduos se relacionam entre si, com o mundo e com o
processo de conhecimento.
A Educação matemática crítica como caminho.Alrø e Skovsmose (2010, p. 16), no livro “Diálogo e Aprendizagem em Educação
Matemática” afirmam que, em muitas escolas, mudanças radicais têm acontecido nas aulas
de Matemática. A metodologia tradicional tem sido ameaçada por abordagens temáticas e
por trabalhos com projetos a tal ponto que já não se consegue tão facilmente distinguir uma
aula de matemática de uma aula de outra disciplina.
Skovsmose mostra a tendência em contrapor o ensino de matemática dito
tradicional com o ensino voltado para a criticidade do aluno por meio do movimento da
Educação Matemática Crítica. Para ele o entendimento de Educação Matemática
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tradicional é algo que muda com o tempo e varia de país para país, mas apresenta algumas
características:
[...] nesse modelo, as aulas costumam ser divididas em duas partes: primeiro, o professor apresenta algumas idéias e técnicas matemáticas, geralmente emconformidade com um livro-texto. Em seguida, os alunos fazem algunsexercícios pela aplicação direta das técnicas apresentadas. O professor confere asrespostas. Uma parte essencial do trabalho de casa é resolver exercícios do livro.Há variações possíveis no tempo gasto com a parte expositiva e com a resoluçãodos exercícios. Outros elementos podem ser combinados com esse modelo, por exemplo, os alunos podem apresentar pequenos seminários ou exercíciosresolvidos. (ALRØ; SKOVSMOSE, 2010, p. 51)
Para esses autores, um aspecto singular do ensino da Matemática tradicional é o
paradigma do exercício. Esse paradigma tem grande influência na Matemática no que diz
respeito à organização das aulas e também ao papel que a matemática desempenha na
sociedade como um todo, por exemplo, como uma função fiscalizadora (exercícios
matemáticos encaixam-se perfeitamente em processos de seleção). Geralmente, exercícios
de Matemática são preparados por uma autoridade externa à sala de aula. Nem o professor,
nem os alunos participam da elaboração dos exercícios.
Os autores enfatizam que o paradigma do exercício tem sido desafiado de muitas
maneiras, e colocam como exemplo: a resolução de problemas; proposição de problemasiv;abordagem temática; trabalho com projetos, etc. para os quais usam a expressão
“abordagem investigativav” para denominar esse conjunto de metodologias.
Ambos entendem que podemos tentar abandonar o paradigma do exercício para
entrar em um ambiente de aprendizagem diferente, os quais chamam de cenários de
investigação que são, por natureza, abertos. Nestes ambientes os alunos podem formular
questões e planejar linhas de investigação de forma diversificada, participando assim do
processo de investigação. Num cenário para investigação, a fala “O que acontece se...?” deixa de pertencer apenas ao professor e passa a poder ser dita pelo aluno também. E outra fala do professor, “Por que é dessa forma...?”, pode desencadear a fala do aluno “Sim, por que é dessa forma...?”. (ALRØ; SKOVSMOSE, 2010, p. 55-56)
Na tabela abaixo, conseguimos visualizar os diferentes cenários educacionais, os
quais são denominados pelos autores como ambientes de aprendizagem (ver fig. 2). Os
ambientes (1), (3) e (5) representam o paradigma do exercício, com (1) e (3) predominando
no ensino de matemática tradicional e influenciando de forma decisiva os padrões de
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comunicação professor-aluno. Os ambientes (2), (4) e (6) representam cenários para
investigação nas três possíveis formas de referência para produção de significados.
Paradigma doexercício
Cenários parainvestigação
Referencias à matemática pura (1) (2)Referencias a semirrealidade (3) (4)Referencias ao mundo real (5) (6)
Figura 02: Ambientes de aprendizagem (ALRØ; SKOVSMOSE, 2010)
Para Alrø e Skovsmose, essas referências podem auxiliar o posicionamento dos
alunos na medida em que propiciam visão geral do que pode ser feito. Nos ambientes (1) e
(2), as referências são feitas somente à matemática pura. Em (3) e (4), as referências são
feitas à semirrealidade, ao passo que (5) e (6) incluem referência ao mundo real.
Considerações.
Para a obtenção de uma educação matemática crítica e emancipadora, a ênfase deve
ser dada ao ambiente (6), pois nele que estão presentes a oportunidade e a possibilidade de
trabalhar a modelagem matemática como uma alternativa de trabalho na abordagem
investigativa, por meio de cenários de investigação, utilizando, para esse fim, as
referências do mundo real.
Percebe-se a existência da relação entre a Tendência Atual, definida por Brito e a
abordagem temática trabalhada por Alrø e Skovsmose, pois ambas têm como referência os
acontecimentos do mundo real, ligados ao dia-a-dia do aluno, objetivando com isso uma
forma de contextualização do ensino da matemática. Brito, por sua vez, assume que esse
tipo de abordagem é realizado numa perspectiva CTS.
Nos documentos oficiais sobre a educação brasileira fica claro que existe
atualmente a necessidade dessa contextualização do ensino de ciências e matemática com o
objetivo de se conquistar do interesse do aluno pelo conhecimento científico educacional.
Para isso, a ciência e a matemática devem levar para dentro da escola problemas da
realidade dos alunos, aproximando a realidade vivida do contexto escolar.
Considerando todo esse entrelaçamento de idéias e argumentações acima, somos
levados a considerar que é possível a articulação entre Modelagem Matemática na
perspectiva da Matemática Crítica trabalhada por Barbosa, Loyola e Skovsmose, com a
Educação na Perspectiva CTS abordada por Linsingen e, dessa forma, podemos afirmar que a Educação Matemática realizada com essa tendência configura-se uma Educação
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Matemática na perspectiva CTS, articulando a Modelagem Matemática com as discussões
Sociais da Ciência e da Tecnologia.
Referências:
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i Brito chama de Prática Dominante Atualmente aquela que costumamos denominar de Ensino Tradicional e que ainda predomina entre os professores e instituições em todos os níveis de ensino. Na área de ciências ela se caracteriza por reproduzir em ciclos a sequência: Conteúdo, Exemplos, Exercícios e Provas.
ii É chamada aqui de Tendência Atual (TA) no ensino de ciências a forma de educar que atende às reais exigências dasociedade contemporânea, que já foi comentado anteriormente.
iii Para maior aprofundamento, consultar (BRITO; GOMES, 2007).
iv O termo original em inglês é problem posing, confira em (ALRØ; SKOVSMOSE, 2010).
v Uma abordagem investigativa pode tomar várias formas. Um exemplo é o trabalho com projetos, que foi empregadona educação primária e secundária por Nielsen, Patronis e Skovsmose (1999) e Skovsmose (1994), e no ensino superior por Vithal, Christiansen e Skovsmose (1995) confira em (ALRØ; SKOVSMOSE, 2010).