Desafios para a interdisciplinaridade no ensino das ciências da natureza

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UFCA, Brejo Santo, 6.6.2017 – cas.ufrgs@gmail.com
Carlos Alberto dos Santos
Professor Visitante
Centro de Ciências Exatas e Naturais
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
cas.ufrgs@gmail.com

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http://pt.slideshare.net/casifufrgs/

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Isso é necessário?

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DNA das necessidades
Ciência
TecnologiaEducação

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Dos 10 trabalhos mais
citados, entre 2005 e
2015, com o termo
biology, 6 utilizam
conceitos ou técnicas
da física, matemática e
informática

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DNA dos desafios

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Inter, Multi, Trans:
Para onde vai a disciplinaridade?
Clin. Invest. Med. v. 29, n. 6, 2006

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Terms like multidisciplinary, interdisciplinary, and
transdisciplinary, have been used to denote efforts that
involve several disciplines. However, these terms are
ambiguously defined and often used interchangeably (…)
as a “terminological quagmire”. Do these terms mean the
same or different things?

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Multidisciplinarity draws on knowledge from different
disciplines but stays within the boundaries of those fields
Interdisciplinarity analyzes, synthesizes and harmonizes
links between disciplines into a coordinated and
coherent whole
Transdisciplinarity integrates the natural, social and health
sciences in a humanities context, and in so doing transcends
each of their traditional boundaries

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Minha concepção de interdisciplinaridade
Conceitos transversais e estruturantes
são aqueles que constituem
instrumentos conceptuais cuja
compreensão é fundamental para a
aprendizagem significativa de grande
número de processos naturais.
María Ausenda:
http://www.rieoei.org/rie_contenedor.phpnumero=experiencias
23&titulo=Conceitos%20transversais%20e%20estruturantes%20
no%20ensino%20da%20Biologia

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Conceitos transversais

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Fani Stylianidou and Jon Ogborn
UNIVERSITY OF SUSSEX
Institute of Education

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VOLUME 11 NUMBER 1 JANUARY 2004
NATURE STRUCTURAL & MOLECULAR BIOLOGY
Twenty-first century research in the is becoming an
increasingly endeavor where teams of scientists
use tools and insights from a variety of fields to solve complex
biological problems. By and large, our has not
kept up with these changes. How can science education and the life
sciences curriculum better reflect the way students will do science
when they leave the hallowed halls of academia?
interdisciplinary
Educational system
Life sciences

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CBE—Life Sciences Education
Vol. 12, 175–186, Summer 2013

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Physics has lagged behind math and chemistry in
creating new, biologically oriented curricula, although
much activity is now taking place, and significant
progress is being made. In this essay, we consider a case
study: a multiyear conversation between a physicist
interested in adapting his physics course for biologists
(E.F.R.) and a biologist interested in including more
physics in his biology course (T.J.C.).

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Utopia em busca de possibilidade

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Concepção CTS

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Energia
MatériaArtefatos

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Energia eletromagnética
Abordagem qualitativa de alguns contextos: luz de uma vela;
luz solar; efeitos biológicos das radiações; energia elétrica
distribuída a partir de uma central hidroelétrica. Processos
de eletrificação em diferentes materiais. Campo elétrico.
Campo magnético. Força entre cargas estáticas e em
movimento. Energia. Propriedades elétricas e magnéticas
dos materiais. O espectro eletromagnético e os seres vivos.
Sistemas de orientação e migrações. Fototropismo.
Fototactismo. Biomagnetismo.

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Termodinâmica
Temperatura, calor, energia e entropia. Leis da
Termodinâmica. Escalas de temperatura. Propriedades
térmicas dos materiais. Teoria cinética dos gases. Energia e
entropia em seres vivos. Aplicações tecnológicas.

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Estrutura Temática

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UNILA: 2010 - 2012

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Grade Curricular – Semestre 1

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Grade Curricular Biologia – Semestre 7

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Grade Curricular Física – Semestre 7

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Grade Curricular Química – Semestre 7

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Grade Curricular Biologia – Semestre 8

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Grade Curricular Física – Semestre 8

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Grade Curricular Química – Semestre 8

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Utopia em busca de possibilidade
Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 36, n. 2, 2504 (2014)

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Alfabetização científica: possibilidade 1
Por: Carlos Alberto dos Santos
Publicado em 29/07/2011 | Atualizado em 29/07/2011
www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/2972/n/emaranhamento_quan
tico_na_biologia._sera/

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Alfabetização científica: possibilidade 2

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Carbono
da
química
Carbono
da
biologia

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UFCA, Brejo Santo, 6.6.2017 – cas.ufrgs@gmail.comhttp://www.deviantart.com/browse/all/?q=periodic+table

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https://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_table

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#1 Fontes de Energia e Tecnologias de Transformação
Carlos Alberto dos Santos e Janine Padilha Botton
1.1 O que é Energia?
1.2 Energia e Matéria
1.3 Princípio da Conservação de Energia
1.4 Energia e Termodinâmica
1.4.1 Variáveis de Estado
1.4.2 Calor
1.4.3 Entropia
1.4.4 Lei Zero da Termodinâmica
1.4.5 Primeira Lei da Termodinâmica
1.4.6 Segunda Lei da Termodinâmica
1.4.7 Terceira Lei da Termodinâmica
1.5 Conceito de Fonte Primária de Energia
1.6 Fotossíntese, Energia e Matéria na Terra

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1.7 Energia Nuclear
1.7.1 Marie Curie e Rutherford, os Pais da Radioatividade
1.7.2 Conceitos Básicos
1.7.3 Radioatividade Natural
1.7.4 Radioatividade Artificial
1.7.5 Fusão e Fissão
1.7.6 Aplicações tecnológicas da fissão nuclear
1.7.7 Aplicações tecnológicas da fusão nuclear
1.8 Energia Solar
1.8.1 Origem e Quantidade da Energia Solar Disponível na Terra
1.8.2 Energia Solar Térmica
1.8.3 Energia Solar Fotovoltaica
1.8.4 A Energia Solar no Brasil
1.9 Energia da Biomassa
1.9.1 Produção de Biomassa
1.10 Energia Eólica

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1.11 Energia Gravitacional e Hidroeletricidade
1.12 Conversão de energia
1.12.1 Princípios Básicos da Conversão e Armazenamento de
Energia na Fotossíntese
1.12.2 Conversão Fotoquímica
1.12.3 Conversão Fotovoltaica

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#2 O Hidrogênio como Vetor Energético
Ennio Peres da Silva
2.1 Introdução
2.2 O hidrogênio como vetor energético
2.3 A produção do hidrogênio
2.3.1 A Eletrólise da Água
2.3.2 A Reforma de Hidrocarbonetos
2.3.3 A Gaseificação de Combustíveis Sólidos
2.3.4 Outros Processos
2.4 O armazenamento e o transporte do hidrogênio
2.5 As aplicações do hidrogênio
2.5.1 Produção de amônia
2.5.2 Tratamento do petróleo e do gás natural
2.5.3 Fabricação de metanol
2.5.4 Uso em células a combustível

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#3 Da Micro à Nanoeletrônica
3.1 Introdução
3.2 Nas ondas do rádio
3.3 A alguns passos da microeletrônica
3.4 Os primeiros componentes microeletrônicos
3.5 Feynman vislumbra a nanotecnologia
3.6 A nanoeletrônica mostra sua cara

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#4 A Tabela Periódica e a Estrutura Eletrônica dos
Elementos Químicos
4.1 Introdução
4.2 Robert Boyle, o pai da química moderna
4.3 Espectroscopia, a grande ferramenta para a descoberta de
elementos químicos
4.4 Breve histórico da tabela periódica de Mendeleiev
4.5 Breve histórico do modelo atômico de Rutherford e Bohr
4.6 A tabela periódica e a estrutura eletrônica dos elementos
químicos

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#5 Os Elementos Químicos na Organização e na Estrutura
da Vida na Terra
Maria Elena Infante-Malachias
5.1 Introdução
5.2 Um berço distante no espaço e no tempo
5.3 A organização do vivo
5.4 O processo histórico-químico da diversicação dos seres vivos
na terra
5.5 Os elementos químicos e a sua participação na organização e
na estrutura dos seres vivos
5.6 Conclusão

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#6 Olhando a Tabela Periódica como um Químico
Orgânico
Andre Amaral Goncalves Bianco
6.1 Afinal, o que é a química orgânica?
6.2 Como a química orgânica explica a digestibilidade do amido
e a indigeribilidade da celulose e como esse conhecimento nos
ajuda a compreender o mundo que nos cerca?
6.3 Química orgânica do princípio ativo de medicamentos
6.4 Nomenclatura de compostos orgânicos
6.4.1 O número de carbonos da cadeia principal define o
prefixo do nome da molécula
6.4.2 O tipo de ligação entre os carbonos define o infixo do
nome da molécula
6.4.3 O grupo funcional determina o suxo do nome da molécula

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#7 A Origem da Vida – A Visão do Biólogo
Nelio Bizzo
7.1 Ideias antigas sobre a origem da vida
7.2 Breve histórico das ideias de reprodução sexual
7.2.1 Introdução
7.2.2 A universalização da reprodução sexual
7.2.3 A desuniversalização da reprodução sexual
7.2.4 A reuniversalização da reprodução sexual
7.2.5 A atomização da reprodução sexual
7.3 Ideias modernas sobre a origem da vida
7.3.1 O paradigma evolucionista e a geração espontânea:
A história do Bathybius
7.3.2 A hipótese de Haldane-Oparin
7.4 Astrobiologia: uma ciência sem objeto?

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#8 Biologia: O Mundo Microbiano
Isaac Roitman
8.1 Definindo a biologia
8.1.1 Nome e sobrenome
8.1.2 Descrição, ordenação e classicação
8.1.3 As disciplinas da Biologia
8.2 A célula
8.2.1 Flagelos e cílios
8.2.2 Envoltórios: Membrana citoplasmática e parede celular
8.2.3 Citoplasma
8.2.4 Núcleo
8.2.5 Organelas citoplasmáticas
8.3 O mundo microbiano
8.3.1 Um pouco da História
8.3.2 Abrangência da Microbiologia

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8.3.3 Seres unicelulares
8.3.4 A célula bacteriana
8.3.5 Cianobactérias
8.3.6 Os microrganismos eucarióticos
8.3.7 Fungos
8.3.8 Algas
8.3.9 Protozoários
8.4 Metabolismo microbiano
8.4.1 Exigências nutricionais
8.4.2 Autotrócos quimiossintéticos
8.4.3 Autotrócos fotossintéticos
8.4.4 Microrganismos Heterotróficos
8.4.5 Outras exigências nutricionais de microrganismos
8.5 Produção de energia nos microrganismos heterotrócos: tipos
respiratórios, fermentação e cadeia respiratória
8.5.1 Glicólise

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8.5.2 Ciclo de Krebs
8.5.3 Cadeia respiratória
8.6 Reprodução e genética de microrganismos
8.6.1 Reprodução nas bactérias
8.6.2 Reprodução dos fungos
8.6.3 Reprodução das algas
8.6.4 Reprodução dos protozoários
8.7 Vírus
8.8 Importância dos microrganismos
8.8.1 Os microrganismos e a reciclagem na natureza
8.8.2 Microrganismos como causadores de doenças
8.8.3 Importância na agricultura
8.8.4 Importância na indústria
8.9 Especulações sobre o futuro da Microbiologia

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#9 A Evolução da Química Vista de uma Perspectiva
Brasileira
Carlos A. L. Filgueiras
9.1 Introdução
9.2 Da alquimia à iatroquímica
9.3 Começa o triunfo da química
9.4 A química chega ao Brasil
9.5 Brasileiros na Europa
9.6 Institucionalização da ciência no Brasil
9.7 O surgimento da universidade no Brasil

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Grade curricular lembra
estrutura
multidisciplinar

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A escolha de eixos dá a
ideia de ser interdisciplinar
Mas, a grade curricular é
preponderantemente
disciplinar
Portanto, parece um curso
multidisciplinar
O portal da UFABC não disponibiliza as grades curriculares das licenciaturas

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3 anos (núcleo básico: humanidades+bio+fis+mat+qui)
1 ano (habilitação: física / matemática / química)
O portal da USP-SC não disponibiliza as grades curriculares das licenciaturas

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Nenhum nas
bibliotecas da
UFRGS

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Tem vaga para centro de
referência em ensino de
Ciências da Natureza com
abordagem interdisciplinar

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