Práticas laboratoriais no ensino das geociências

Bonito, Jorge

Trindade, Vítor

Repositório Científico da Universidade de Évora

6 - PRÁTICAS LABORATORIAIS NO ENSINO DASGEOCIÊNCIAS *1 — Contextualização: as actividades práticas de laboratórioActualmente, dois dos actuais objectivos dos ensinos básico esecundário para a aprendizagem das ciências dizem respeito ao incentivodo ensino experimental e à promoção de uma cultura científica de base,para todos os alunos3. Neste âmbito, o laboratório assume-se como umlocal de trabalho rico em significados. Embora as actividadesexperimentais não se realizem apenas em laboratórios, porém, neste tipode sala, os alunos encontram-se envolvidos em actividades e trabalhosdiferenciados, usando materiais, manejando equipamento, elaborandoprojectos, conduzindo investigações (que são epistemologicamentedistintas das investigações científicas), realizando experiências, criando,inventando e solucionando problemas, descobrindo formas e modelos desimular e representar o real para, no fundo, melhor o compreender.Analisam, discutem e debatem, não só as condições da experiência ou datarefa e os resultados obtidos, mas também fazem previsões com base eminformação conhecida. Aprendem, assim, também, a questionar arealidade, sensível ou imaginada, e a desenvolver a atitude científica4Há possibilidade de se trabalhar individualmente ou em pequenosgrupos, proporcionando experiências comuns que atraem a atenção dos(*)— Em colaboração com BONITO, J. — Univ. dc Évora- Cf., .g., C. S. Silva (199S). Aprender com a experiência. Expresso. Vidas, 1337, 13de Junho, p.28.- Trindade, V.M., (1996) — Estudo da Atitude Científica dos Professores. Lisboa: Inst.de Inov. Educacional.61alunos sobre um determinado sucesso ou fenómeno. Mas o maisimportante, logo de início, e segundo Jacobson e Bergman (1991), é cadaaluno ter uma primeira e directa experiência com os materiais eequipamentos de laboratório. Trata-se, no fundo, de “um ‘fazer’experiencial”5(p. 28).As actividades práticas realizadas em laboratório devem estarorientadas no sentido da promoção de aprendizagens acerca da ciência(desenvolver e compreender a natureza e métodos da ciência, e dascomplexas interacções entre a ciência e a sociedade) e de fazer ciência(desenvolver experiências de inquérito científico e de resolução deproblemas) mais do que aprender ciência, isto é, orientadas para oconhecimento do conteúdo específico de uma ou outra actividade prática(laboratorial ou não). Sendo o laboratório um local muito específico pararealizar actividades muito concretas, no âmbito que defendemos, utilizálo para outro tipo de actividades, como por exemplo, a aquisição edesenvolvimento conceptual e conhecimento teórico, desqualifica-o sendoessa prática uma “prestação de mau serviço à própria ciência”.Convém, ainda, chamar a atenção para as interpretaçõesdemasiadamente simplistas dos resultados das experimentações, oueventualmente, um possível reducionismo experimentalista, que desvirtuaa natureza e construção da ciência.- Bonito, J. (1996). As actividades práticas 110 ensino das geociências. Dissertação deMestrado (não publicada). Coimbra, Facuklade de Ciências e Tecnologia daUniversidade de Coimbra, pp. 187-211.- Trindade, V.M., (1998)— Os novos currículos de Ciências nos ensinos básico esecundário. In Pensar Educação. Monte de Caparica: Associação Forum Educação.62Não devemos também descurar a oportunidade que as actividadespráticas de laboratório fornecem para o desenvolvimento da atitudecientífica nos alunos, fomentando a perseguição do rigor, da cautela nasgeneralizações, da honestidade intelectual e da abertura de espírito7.Consoante os objectivos preconizados para uma determinadaactividade prática laboratorial, assim teremos que optar por um tipoconcreto, específico e fundamentado de actuação metodológica/didácticapor parte do professor e dos alunos. Não devemos, por exemplo, estarconvencidos que a execução de meras “receitas de cozinha” laboratoriaisconduzem os alunos à aprendizagem da metodologia científica, ou queuma pequena investigação acerca do comportamento mecânico demateriais corresponde à resolução de um problema (se não se optou porseguir esta metodologia), porque, de facto, os resultados a obter serãooutros.As actividades laboratoriais são, tradicionalmente, agrupadas em 3grandes tipos: O- comprovativas ou de verificação; ii,)- investigativas eiii,)- de resolução de problemas. Esta classificação — que apresentaambiguidades — continua a ser seguida por grande número de autores efoi retomada por Bonito (1996) que, em função dos objectivosperseguidos e das finalidades perseguidas, identifica os tipos que a seguirapresentamos no Quadro 1.- Trindade, V: M: (1996)— Oh. cii.- Lunetta, V. (1998) —The school science laboratory: historical perspectives andcontexts for Cofltcmpofafly teaching. In Ffraser, B. & Tobin, K.(Fd.) IniernationalÍ-!andhook ofScience Teaching. Dordrecht: Kluwer Academic Press.63Quadro 1ACTIVIDADES PRÁTICAS FINALIDADESLABORATORIAISTipo 1 ou Preparatórias- Desenvolvimento de “skills” psicomotores.Tipo II ou Comprovativas- Verificação de conceitos OU princípios.Tipo III ou Investigativas - Descoberta de um conceito ou princípio.Tipo IV- Resolução de problemas (orientada)Tipo V- Resolução de problemas (autonomamente)Se alguma ambiguidade ainda subsiste nesta classificação (por ex:entre as finalidades resolução de problemas (autonomamente) edescoberto de um conceito ou princípio) apresenta a vantagem de cobriras finalidades que, comummente, se pretendem atingir com as actividadespráticas de laboratório.As actividades práticas que por ora se apresentam em apêndice,são resultado de alguns anos de experiência desenvolvida com os alunosque frequentam a disciplina de Didáctica da Geologia 1 e II do Curso deLicenciatura em Ensino de Biologia e Geologia na Universidade deÉvora. Não correspondem, por natureza, a propostas definitivas.Comparando-as com a estrutura daquelas que usámos quando começámospela primeira vez a leccionar esta disciplina, verificamos que existemalterações substantivas, fruto do “feed-hack” e comentários que íamosrecebendo deste ou daquele aluno, e das observações que realizámosdurante a sua realização e dos debates e reflexões à posteriori que delasfizemos, procurando identificar os estádios de chegada, dificuldadessentidas, obstáculos à sua concretização...64As actividade práticas propostas não são mais que isso... sugestõesque tiveram resultados profícuos nas nossas práticas lectivas.Acreditamos porém, que a mudança e inovação que se pretende operaractualmente no ensino das ciências, não depende somente dos conteúdos aensinar e do tipo de práticas, mas mais dos papéis assumidos quer peloprofessor, quer pelos alunos. Em nossa opinião, é neste aspecto que oprofessor é insubstituível (seja por documentos, “internet”, ou outrosrecursos). Ele sabe, de uma forma profissional e única, orientar aspráticas, os comportamentos, as atitudes e o tipo de discussões para osobjectivos do ensino das ciências. Daí a importância de uma sólidafundamentação didáctica para aquilo que fazemos.657- SUGESTÕES DE ACTIVIDADES PRÁTICASGUIÃO DE ACTIVIDADE PRÁTICA N.2 1TEMA: Um Modelo da Estrutura da Terra.CONTEÚDO: Crusta, Manto e Núcleo.OBJECTIVOS:• Compreender que os conhecimentos de diferentes áreas científicascontribuem para propostas de modelos da estrutura interna daTerra.• Conhecer alguns quadros teoréticos explicativos da formação daTerra.• Aplicar conhecimentos sobre a composição química do globoterrestre no desenvolvimento de actividades práticas explicativasda diferenciação das camadas da Terra por densidades.MATERIAIS2 copos de reacção (um de 100 ml e um de 250 ml); bico de Bunsen; redede arame com amianto; pedaço de cerâmica porosa (com comprimento elargura inferiores ao diâmetro do copo de reacção de 250 ml); tripé; 2tubos de vaselina; esferas de chumbo; aparas de cortiça; garrafa comesguicho de água; 1 vareta de vidro; 1 espátula; fósforos.PROCEDIMENTOSP1 — Misturar muito bem todos os componentes do nosso “planeta”(vaselina, esferas de chumbo, aparas de cortiça e água) dentro do copode reacção de 100 ml.67P2— Aquecer em “banho-maria” os materiais do “planeta” dentro do copode 250 ml.DISCUSSÃOD1 — Faça um desenho da montagem que fez, colocando o nome de todosos elementos.D2— À medida que a água aquece, descreva o que acontece à vaselina, àcortiça e ao metal.D3 — Verifique se a água se mistura com a vaselina. Aponte razões paraesse resultado.D4 — Elabore três desenhos do aspecto que o planeta tem antes da fusão,durante a fusão e noil da fusão da vaselina.— Observe a vaselina e cortiça no momento da fusão do planeta.Descreva o que observa. Procure uma explicação para esse fenómeno.D6— Deixe arrefecer um pouco o planeta. Observe, desenhe e descreva oseu aspecto. Compare, analogicamente, as camadas que observa no seuplaneta com as camadas da Terra e conclua acerca da sua natureza.D7 — Apresente críticas aos resultados obtidos, de forma a optimizar omodelo.- É muito importante habituar-se a desenhar sempre o que observa. Faça um, dois OUmais desenhos a partir das várias perspectivas onde se encontra o observador. Osdesenhos, além de contribuírem para desenvolver essa importante capacidade psicomotora de saber desenhar, constituem uma forma de vermos a realidade, ajudando-o areconhecer e identificar pormenores, jamais notados, e servem de base de trabalho futuroquando já não tem o objecto diante de si. Sabemos que irá ter algumas dificuldades noinício. Nós também tivemos. Creia, no entanto, que o difícil é começar. O segundodesenho sairá, com certeza, bem melhor que o primeiro.68GUIÃO DE ACTIVIDADE PRÁTICA N 2TEMA. Dados da PlanetologiaCONTEÚDO: Acidentes terrestres devido a impactos de corposexteriores ao planeta Terra.OBJECTIVOS:• Inferir a importância da aplicação de métodos indirectos no estudoda História Geológica da Terra.• Conhecer algumas características dos Meteoritos.• Reconhecer acidentes terrestres devidos a impactos de corposexteriores.• Distinguir crateras meteoríticas de crateras vulcânicas.MATERIAIS4 folhas de jornal; 0,5 kg de gesso branco; 0,5 kg de cimento; 2 herlindesde vidro (um maior que o outro); 1 colher de pedreiro; 1 lupa.PROCEDIMENTOSPi — Colocar as folhas de jornal no chão, bem sobrepostas, com oobjectivo de protegê-lo do gesso e do cimento, facilitando a sua posteriorlimpeza.P2 — Fazer uma chã de gesso, mais ou menos circular, aplanando-a ealisando-a uniformemente. Não compactar. Sugerem-se as seguintesdimensões: altura — cerca de 4 cm; raio — cerca de 20 cm.P3 — Polvilhar o gesso com cimento até cobri-lo totalmente. (Nãocompactar).69P4 — Com a própria mão, lançar um herlinde, com força, na direcção dachã de gesso.DiSCUSSÃOD1— Observe a cratera resultante e desenhe o que vê, numa perspectiva deplanta.D2 — Compare o tamanho do berlinde com o tamanho da cratera. Expliqueessa diferença de tamanho.D3— Refira a forma da cratera. Infira se seria possível a cratera ter umaoutra forma.D4— Na Lua não há vulcões’0 nem montanhas°. Existem abundantescrateras’2, algumas bem grandes’3 e as suas formas são variadas. Háinclusive crateras elípticas. Desenvolva um experimento que lhe permitacomprovar a hipótese a que chegou na questão anterior (deixe intacta acratera já produzida anterior).— Observe, com pormenor, os bordos das paredes da “cratera”.Desenhe e descreva o que observa.— Provavelmente existem “resíduos fragmentários” espalhados pelachã. Identifique-os e assinale-os nos seus desenhos.‘°- Também neste ponto os geólogos ainda não chegaram a consenso. Basicamenteexistem duas hipóteses: (a) a hipótese vulcânica; e (b) a hipótese meteórica. Procureinvestigar mais sobre estas duas posições.- Entenda-se, cadeias orogénicas.‘- Foi demonstrado que o número de crateras lunares por unidade de área éinversamente proporcional à raiz quadrada do diâmetro da cratera. Que quer este dadosignificar?‘- A maior cratera denomina-se de Clavius e tem cerca de 236 km de diâmetro e os seusbordos elevam-se 6 km sobre o fundo. Tycho e Copernicus são consideradas as craterasmais recentes.70D7 — Identifique possíveis fendas nas proximidades da cratera. Assinale-asno seu desenho.D8 — Faça um corte transversal na cratera, para poder vê-la de perfil.Desenhe o que observa.—Construa uma analogia entre tudo o que observou e utilizou e arealidade.71GUIÃO DE ACTIVIDADE PRÁTICA N 3TEMA: Representação da superfície terrestreCONTEÚDO: Introdução à leitura de cartas — traçado de um perfiltopográficoOBJECTIVOS:• Compreender o traçado de curvas de nível.• Identificar algumas características do relevo, representado atravésde curvas de nível.• Aplicar conhecimentos anteriores na elaboração de um perfiltopográficoMATERIAIS:Papel milimétrico; canetas de acetato de ponta fina; barro; tina de vidro;água colorida; régua; placa de vidro; alfinetes de cor.PROCEDIMENTOSP1— Numa tina de papel milimétrico, com 1 cm de largura, marque comtinta bem visível, intervalos de 8 em 8 mm. Convencione que cadaintervalo assim conseguido equivale a 10 m e inicie a contagem a partirdo zero. Esses intervalos correspondem às cotas dos planos de nível autilizar.P2 — Cole, com fita-cola, essa tira de papel milimétrico a toda a altura datina.— Coloque o modelo do relevo, previamente moldado, dentro da tina.Esse modelo deve apresentar, no mínimo, duas elevações de altura72desigual, devendo uma delas apresentar uma escarpa. Na sua superfíciedevem ser colocados aleatoriamente dois alfinetes coloridos.P4 — Coloque a placa de vidro sobre a tina, de modo a deixar uma pequenaabertura para introduzir a água colorida.— Com cuidado, deite a água até que o seu nível atinja a primeiradivisão da escala colocada no exterior da tina.P6 — Olhando por cima, trace na placa de vidro, com auxílio da umacaneta de acetato, os contornos correspondentes à intersecção dasuperfície livre da água com os limites do modelo. Com uma caneta deoutra cor, marque a curva 10.— Repita as operações P5 e P6 até atingir o ponto mais alto do modelo.Atenção: pode acontecer que o ponto mais alto não coincida comnenhuma cota das marcadas na escala que está a utilizar. Nesse caso, oponto será marcado por estimativa. O cálculo dessa estimativa poderáconstituir um problema interessante para os alunos mais jovens.Ps — Com a régua, trace uma linha que intersecte o conjunto das curvas denível obtidas.P — Utilizando o restante papel milimétrico, marque na vertical a mesmaescala usada no exterior da tina.PIO — Retirando a placa de vidro, faça coincidir o primeiro ponto deintersecção do segmento de recta traçado, com a origem da escala e traçaa linha correspondente, na horizontal.P11 — Volte a colocar a placa de vidro sobre o papel e trace os restantespontos de intersecção, indicando a cota a que corresponde a cada umdeles.73P12— Trace agora o perfil que se obteria se cortasse o modelo segundoaquele segmento de recta.DISCUSSÃO• Como varia a numeração das linhas assim obtidas, junto a umaelevação? E junto a um vale?• Como se apresentam as curvas de nível junto a uma escarpa? E numdeclive suave? Como pensa que se apresentariam numa planície? Porquê?• Determine a altitude de um ponto qualquer marcado na superfície domodelo. Descreva como procedeu.• Discuta com os colegas de grupo uma alternativa didáctica para estaactividade.• Tente fundamentar essa alternativa em pressupostos de aprendizagem.74

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