Orientações Curriculares, Notas de estudo de Matemática

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ORIENTAÇÕES CURRICULARES

PARA O ENSINO MÉDIO

Ciências da Natureza,

Matemática e suas Tecnologias

BIOLOGIA • FÍSICA • MATEMÁTICA • QUÍMICA

Volume 2

2 ORIENTAÇÕES CURRICULARES PARA O ENSINO MÉDIO

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Ciências da natureza, matemática e suas tecnologias / Secretaria de Educação Básica.

• Brasília : Ministério da Educação, Secretaria de Educação Básica, 2006. 135 p. (Orientações curriculares para o ensino médio ; volume 2)

ISBN 85-98171-43-

1. Conteúdos curriculares. 2. Ensino médio. 3. Matemática. 4. Bilogia. 5. Física. 6. Quí- mica. I. Brasil. Secretaria de Educação básica.

CDU 371.214. CDU 373.512.

ORIENTAÇÕES CURRICULARES

PARA O ENSINO MÉDIO

Volume 1: Linguagem, Códigos e suas Tecnologias Volume 2: Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias Volume 3: Ciências Humanas e suas Tecnologias

4 ORIENTAÇÕES CURRICULARES PARA O ENSINO MÉDIO

Secretaria de Educação Básica

Departamento de Políticas de Ensino Médio

Equipe Técnica do DPEM Alípio dos Santos Neto Maria de Lourdes Lazzari Maria Eveline Pinheiro Villar de Queiroz Marlúcia Delfino Amaral Mirna França da Silva de Araújo Pedro Tomaz de Oliveira Neto

Projeto Gráfico Eduardo Meneses | Quiz Design Gráfico

Revisão de Textos Liberdade de Expressão Lunalva da Conceição Gomes – DPEM/SEB/MEC PROSA Produção Editorial Ltda TDA Desenho e Arte

Tiragem: 120.041 exemplares

Ministério da Educação Secretaria de Educação Básica Esplanada dos Ministérios, Bloco L, sala 500 CEP: 70.047-900 Brasília – DF Tel. (061) 2104-8010 Fax: (61) 2104- http:// www.mec.gov.br

As Orientações Curriculares para o Ensino Médio foram elaboradas a partir de ampla discussão com as equipes técnicas dos Sistemas Estaduais de Educação, professores e alunos da rede pública e representantes da comunidade acadêmica. O objetivo deste material é contribuir para o diálogo entre professor e escola sobre a prática docente. A qualidade da escola é condição essencial de inclusão e democratização das oportunidades no Brasil, e o desafio de oferecer uma educação básica de quali- dade para a inserção do aluno, o desenvolvimento do país e a consolidação da cidadania é tarefa de todos. Para garantir a democratização do acesso e as condições de permanência na escola durante as três etapas da educação básica – educação infantil, ensi- no fundamental e médio –, o governo federal elaborou a proposta do Fundeb (Fundo de Manutenção e Desenvolvimento da Educação Básica e de Valorização dos Profissionais da Educação). A Proposta de Emenda à Constituição (PEC) do Fundeb foi construída com a participação dos dirigentes das redes de ensino e de diversos segmentos da sociedade. Dessa forma, colocou-se acima das diferenças o interesse maior pela educação pública de qualidade. Entre as várias ações de fortalecimento do ensino médio destacam-se o Prodeb (Programa de Equalização das Oportunidades de Acesso à Educação Bá- sica) e a implementação do PNLEM (Programa Nacional do Livro do Ensino Médio). A Secretaria de Educação Básica do MEC passou a publicar ainda livros para o professor, a fim de apoiar o trabalho científico e pedagógico do docente em sala de aula. A institucionalização do ensino médio integrado à educação profissional rompeu com a dualidade que historicamente separou os estudos preparatórios para a educação superior da formação profissional no Brasil e deverá contribuir com a melhoria da qualidade nessa etapa final da educação básica. A formação inicial e continuada também passa a ser oferecida em parceria com as Secretarias de Educação e instituições de ensino superior para a formação

Carta ao Professor

Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias

Os atuais marcos legais para oferta do ensino médio, consubstanciados na Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (nº. 9394/96), representam um divisor na construção da identidade da terceira etapa da educação básica brasileira. Dois aspectos merecem destaque. O primeiro diz respeito às finalidades atribuídas ao ensino médio: o aprimo- ramento do educando como ser humano, sua formação ética, desenvolvimento de sua autonomia intelectual e de seu pensamento crítico, sua preparação para o mundo do trabalho e o desenvolvimento de competências para continuar seu aprendizado. (Art. 35) O segundo propõe a organização curricular com os seguintes componentes:

- base nacional comum, a ser complementada, em cada sistema de ensino e estabelecimento escolar, por uma parte diversificada que atenda a especifici- dades regionais e locais da sociedade, da cultura, da economia e do próprio aluno (Art. 26); - planejamento e desenvolvimento orgânico do currículo, superando a organi- zação por disciplinas estanques; - integração e articulação dos conhecimentos em processo permanente de in- terdisciplinaridade e contextualização; - proposta pedagógica elaborada e executada pelos estabelecimentos de ensi- no, respeitadas as normas comuns e as de seu sistema de ensino; - participação dos docentes na elaboração da proposta pedagógica do estabele- cimento de ensino.

O grande avanço determinado por tais diretrizes consiste na possibilidade objetiva de pensar a escola a partir de sua própria realidade, privilegiando o tra- balho coletivo. Ao se tratar da organização curricular tem-se a consciência de que a essên- cia da organização escolar é, pois, contemplada. Por outro lado, um conjunto de questões emerge, uma vez que o currículo traz na sua construção o tratamento das dimensões histórico-social e epistemológica. A primeira afirma o valor histórico

Apresentação

Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias

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e social do conhecimento; a segunda impõe a necessidade de reconstruir os pro- cedimentos envolvidos na produção dos conhecimentos. Além disso, a política curricular deve ser entendida como expressão de uma política cultural, na medida em que seleciona conteúdos e práticas de uma dada cultura para serem trabalhados no interior da instituição escolar. Trata-se de uma ação de fôlego: envolve crenças, valores e, às vezes, o rompi- mento com práticas arraigadas. A Secretaria de Educação Básica, por intermédio do Departamento de Polí- tica do Ensino Médio, encaminha para os professores o documento Orientações Curriculares para o Ensino Médio com a intenção de apresentar um conjunto de reflexões que alimente a sua prática docente. A proposta foi desenvolvida a partir da necessidade expressa em encontros e debates com os gestores das Secretarias Estaduais de Educação e aqueles que, nas universidades, vêm pesquisando e discutindo questões relativas ao ensino das diferentes disciplinas. A demanda era pela retomada da discussão dos Parâ- metros Curriculares Nacionais do Ensino Médio, não só no sentido de aprofun- dar a compreensão sobre pontos que mereciam esclarecimentos, como também, de apontar e desenvolver indicativos que pudessem oferecer alternativas didáti- co-pedagógicas para a organização do trabalho pedagógico, a fim de atender às necessidades e às expectativas das escolas e dos professores na estruturação do currículo para o ensino médio. A elaboração das reflexões que o Ministério da Educação traz aos professo- res iniciou em 2004. Desde então, definiu-se um encaminhamento de trabalho que garantisse a articulação de representações da universidade, das Secretarias Estaduais de Educação e dos professores para alcançar uma produção final que respondesse a necessidades reais da relação de ensino e aprendizagem. Para dar partida a essa tarefa, constituiu-se um grupo de trabalho multidisci- plinar com professores que atuam em linhas de pesquisa voltadas para o ensino, objetivando traçar um documento preliminar que suscitasse o debate sobre con- teúdos de ensino médio e procedimentos didático-pedagógicos, contemplando as especificidades de cada disciplina do currículo. Na elaboração de material específico para cada disciplina do currículo do ensino médio, o grupo procurou estabelecer o diálogo necessário para garantir a articulação entre as mesmas áreas de conhecimento. A publicação do documento preliminar ensejou a realização de cinco Se- minários Regionais e de um Seminário Nacional sobre o Currículo do Ensino Médio. A pauta que orientou as reuniões tratou da especificidade e do currículo do ensino médio, tendo como referência esse documento.

Sumário

CONHECIMENTOS DE BIOLOGIA

Introdução 15 1 Questões de conteúdo e metodologia 19 1.1 Os PCN+ e os temas estruturadores 21 1.2 Abordagem dos conteúdos no ensino de Biologia 22 1.3 Metodologia 25 2 Perspectivas de ação pedagógica 32 3 Avaliação 39 Referências bibliográficas 41

CONHECIMENTOS DE FÍSICA

introdução 45 1 A Física no ensino médio 52 2 Tratamento escolar dos conteúdos de Física: enfoques de estratégias para a ação didática 61 3 História e Filosofia da Ciência 64 Referência bibliográfica 65 Sites 65

CONHECIMENTOS DE MATEMÁTICA

Introdução 69 1 Questões de conteúdo 70 2 Questões de metodologia 80 3 O uso de tecnologia 87 4 Organização curricular e projeto político-pedagógico 90 5 Temas complementares 92 6 Considerações finais 95 Referências bibliográficas 96

CONHECIMENTOS DE QUÍMICA

Introdução 101 1 Sobre os conteúdos e as metodologias no ensino da Química 105

Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias

CONHECIMENTOS

DE BIOLOGIA

Consultor Paulo Takeo Sano

Leitores Críticos José Luís Laporta José Mariano Amabis Luiz Marcelo de Carvalho Márcia Zorello Laporta Nelio Marco Vincenzo Bizzo Vitor Hugo Borba Manzke

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condutores da organização curricular. O documento apresenta as considerações teóricas sobre esses dois princípios como recursos pedagógicos para um ensi- no que coloque o aluno como centro de sua aprendizagem. A implantação das DCNEM nas escolas, em seu projeto político-pedagógico, e pelo professor, na prática pedagógica em sala de aula, demandam acompanhamento, orientação e capacitação de gestores escolares e docentes. A implementação das DCNEM depende largamente de fomento e apoio às escolas, notadamente por instituições responsáveis por cursos de formação de professores, o que ainda não se efetivou. Como resultado, constata-se o distanciamento entre esse documento e a realida- de escolar. Os Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (PCNEM), em complementação às DCNEM, fazem referência explícita às disciplinas, vincula- das às três áreas do conhecimento, propondo, entretanto, uma visão integradora das disciplinas de modo a se reconhecer a relação entre aquelas de uma mesma área e entre as de áreas diversas. Apresenta, também, os objetivos específicos de cada área do conhecimento reunidos em torno de competências gerais. Com relação à Biologia, os PCNEM apresentam um diálogo que não apro- funda suficientemente suas principais questões junto aos professores; o texto perde-se em exercícios de reflexão que são pouco efetivos quando aplicados em sala de aula. Embora o documento traga orientações gerais sobre os princípios norteadores da prática didática, faltam, na verdade, sugestões e propostas ao pro- fessor do “como fazer”.

No entanto, é necessário reconhecer que, pelo menos no que tange à Biologia, o limite do comprazimento foi excedido em larga medida nos PCNEM. O florea- do semântico dos textos gerais transforma-se, no capítulo reservado aos conhe- cimentos de Biologia, em um caminho complicado [...].

O texto sobre Conhecimentos de Biologia nos PCNEM tenta apresentar suges- tões para uma abordagem que relacione teoria e prática. Ela seria fruto de uma educação tecnológica básica, na qual o educando poderia demonstrar domínio dos princípios científicos e tecnológicos da Biologia que presidem a produção moderna. No entanto, o texto enveredou por um caminho de frases feitas no qual os professores de Biologia podem encontrar pouca ou nenhuma contribui- ção para zelar pela aprendizagem de seus alunos. 1

(^1) BIZZO, N. Ciências biológicas : orientações curriculares do ensino médio. Brasília: MEC/SEB, 2004, p. 165-166.

CONHECIMENTOS DE BIOLOGIA 17

Os PCN+, propostos como orientações complementares aos PCNEM, apre- sentam um diálogo direto com os professores e os educadores, tornando menor a distância entre a proposição das idéias e sua execução. O texto reafirma seu compromisso com a necessidade de se articularem as competências gerais com os conhecimentos disciplinares e organiza de forma mais sistemática muitas das propostas pretendidas pelos PCNEM. Nesse sentido, o texto dos PCN+ representou um avanço, pois propõe su- gestões de organização de cursos e de aulas, além de múltiplas abordagens so- bre os temas da disciplina. O documento apresenta aos professores exemplos de aplicação das propostas previstas nos Parâmetros, além de permitir a criação de novas possibilidades, segundo o perfil do aluno, a realidade de cada escola e de seu projeto político-pedagógico.

Olhando o presente O ensino da Biologia deve enfrentar alguns desafios: um deles seria possibilitar ao aluno a participação nos debates contemporâneos que exigem conhecimento biológico. O fato de o Brasil, por exemplo, ser considerado um país megadiver- so, ostentando uma das maiores biodiversidades do planeta, nem sempre resulta em discussões na escola de forma a possibilitar ao aluno perceber a importância desse fato para a população de nosso país e o mundo, ou de forma a reconhecer como essa biodiversidade influencia a qualidade de vida humana, compreensão necessária para que se faça o melhor uso de seus produtos. Outro desafio seria a formação do indivíduo com um sólido conhecimento de Biologia e com raciocínio crítico. Cotidianamente, a população, embora sujei- ta a toda sorte de propagandas e campanhas, e mesmo diante da variedade de in- formações e posicionamentos, sente-se pouco confiante para opinar sobre temas polêmicos e que podem interferir diretamente em suas condições de vida, como o uso de transgênicos, a clonagem, a reprodução assistida, entre outros assuntos. A lista de exemplos é interminável, e vai desde problemas domésticos até aqueles que atingem toda a população. O ensino de Biologia deveria nortear o posicio- namento do aluno frente a essas questões, além de outras, como as suas ações do dia-a-dia: os cuidados com corpo, com a alimentação, com a sexualidade. Contraditoriamente, apesar de a Biologia fazer parte do dia-a-dia da popu- lação, o ensino dessa disciplina encontra-se tão distanciado da realidade que não permite à população perceber o vínculo estreito existente entre o que é estudado na disciplina Biologia e o cotidiano. Essa visão dicotômica impossibilita ao aluno estabelecer relações entre a produção científica e o seu contexto, prejudicando a necessária visão holística que deve pautar o aprendizado sobre a Biologia. O

CONHECIMENTOS DE BIOLOGIA 19

Diante desses desafios e da compreensão da Biologia como disciplina essen- cial para a formação básica de todo cidadão, o MEC promoveu, durante o ano de 2004, uma discussão nacional sobre a organização curricular no ensino médio. As discussões ocorridas em todas as cinco regiões do país congregaram equipes técnicas das Secretarias de Educação, professores universitários e do ensino mé- dio, além de estudantes universitários e do ensino médio. A síntese dessas discus- sões são apresentadas a seguir.

Resultado das discussões Consensualmente, os conteúdos e as práticas propostos pelos PCN são conside- rados consistentes e atualizados. A recomendação é que o documento seja alvo de esclarecimentos, divulgação e discussão nas escolas. Os PCN+, por seu maior aprofundamento nas questões referentes a cada área e disciplina, serviram de base para muitas das reflexões que se seguem, com orientações para o cumpri- mento dos pressupostos estabelecidos para o ensino médio na Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional/96 – LDBEN, e que podem servir de subsídios à escola e sistemas de ensino, na definição de seleção e ordenação de conteúdos, procedimentos, atitudes e valores que concretizam os caminhos a serem trilha- dos nessa etapa conclusiva da educação básica. Sem pretender ser um manual de procedimentos ou um protocolo de ativi- dades, o conjunto de orientações a seguir objetiva estabelecer um diálogo com o professor de Biologia. Para tanto, é preciso reconhecer que a efetividade da ação dar-se-á não somente por meio dessas orientações, mas, fundamentalmente, na organização coletiva do trabalho docente, integrando, de acordo com o momen- to, professores da mesma área e das diferentes áreas em torno do projeto da esco- la, e na sala de aula, em que são protagonistas alunos e professores.

1 QUESTÕES DE CONTEÚDO E METODOLOGIA

Freqüentemente, o professor de Biologia se questiona quais conteúdos priorizar, quais os objetivos de aprendizagem a serem perseguidos e como atingi-los. Os PCNEM consideram que há um conjunto de conhecimentos que são necessários ao aluno para que ele compreenda a sua realidade e possa nela intervir com autonomia e competência. Esses conhecimentos constituem o núcleo comum do currículo. Consideram, também, um conjunto de conheci- mentos específicos, a parte diversificada, constituído por questões e problemas relativos à determinada comunidade, à determinada escola, e que merecem ser estudados.

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Segundo os PCNEM,

[...] é objeto de estudo da Biologia o fenômeno da vida em toda a sua diversida- de de manifestações. [...] O aprendizado da Biologia deve permitir a compreen- são [...] dos limites dos diferentes sistemas explicativos [...] e a compreensão que a ciência não tem respostas definitivas [...].^4

Assim, os conteúdos de Biologia devem propiciar condições para que o edu- cando compreenda a vida como manifestação de sistemas organizados e integra- dos, em constante interação com o ambiente físico-químico. O aluno precisa ser capaz de estabelecer re- lações que lhe permitam reconhe- cer que tais sistemas se perpetuam por meio da reprodução e se mo- dificam no tempo em função do processo evolutivo, responsável pela enorme diversidade de orga- nismos e das intrincadas relações estabelecidas pelos seres vivos entre si e com o ambiente. O aluno deve ser capaz de reconhecer-se como organismo e, portanto, sujeito aos mesmos processos e fenômenos que os demais. Deve, também, reconhe- cer-se como agente capaz de modificar ativamente o processo evolutivo, alterando a biodiversidade e as relações estabelecidas entre os organismos. A escola, ao definir seu projeto pedagógico, deve propiciar condições para que o educando possa conhecer os fundamentos básicos da investigação cientí- fica; reconhecer a ciência como uma atividade humana em constante transfor- mação, fruto da conjunção de fatores históricos, sociais, políticos, econômicos, culturais, religiosos e tecnológicos, e, portanto, não neutra; compreender e inter- pretar os impactos do desenvolvimento científico e tecnológico na sociedade e no ambiente. Trata-se, portanto, de capacitar o educando para interpretar fatos e fenôme- nos – naturais ou não – sob a óptica da ciência, mais especificamente da Biologia, para que, simultaneamente, adquira uma visão crítica que lhe permita tomar decisões usando sua instrução nessa área do conhecimento.

... os conteúdos de Biologia devem propiciar condições para que o educando compreenda a vida como manifestação de sistemas organizados e integrados ...

(^4) BRASIL. Parâmetros Curriculares Nacionais: ensino médio. Brasília: MEC/SEB, 2002, p. 219.