Um Modelo Curricular de Introdução de Temas CTS em Livro Didático de
Química: Uma Aproximação de Currículo CTS com Currículo Clássico 1
A Curricular Model of Introduction STS Themes in Chemistry Textbook:
An Approximation of STS Curriculum with Classic Curriculum
Wildson Luiz Pereira dos Santos
Instituto de Química, Universidade de Brasília, [email protected]
Gerson de Souza Mól
Instituto de Química, Universidade de Brasília, [email protected]
Roberto Ribeiro da Silva
Instituto de Química, Universidade de Brasília, [email protected]
Eliane Nilvana F. de Castro
Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal, [email protected].
Gentil de Souza Silva
Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal, [email protected]
Roseli Takako Matsunaga
Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal, [email protected]
Sandra Maria de Oliveria Santos
Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal, [email protected]
Siland Miry França Dib
Secretaria de Estado de Educação do Distrito Federal, [email protected]
Resumo
O objetivo deste trabalho é apresentar o modelo curricular adotado pelo nosso grupo de
pesquisa para a inclusão de temas CTS no ensino de Química, o qual busca aproximar a
estrutura dos currículos CTS com a estrutura de currículos clássicos. Enquanto na abordagem
clássica da Química os conceitos estão organizados na ordem lógica de organização
conceitual dentro da sequência Química Geral, Físico-Química e Química Orgânica, em
currículos CTS eles são desenvolvidos a partir de temas sociocientíficos. No modelo
curricular apresentado busca-se compatibilizar os dois modelos, de forma a garantir que a
abordagem de CTS possibilite um aprofundamento de discussões de questões econômicas,
políticas, sociais, culturais e éticas relativas à ciência e tecnologia, ao mesmo tempo em que
se mantém a estrutura clássica de organização conceitual. Dados de pesquisa têm apontado
que alguns professores têm desenvolvido abordagem CTS, apesar de outros não discutirem os
temas sociocientíficos presentes no livro, isso indica que a estratégia curricular pode ser
efetiva, desde que se tenha um processo de formação de professores.
Palavras-chave: CTS, currículo CTS, livro didático de Química.
Abstract
The aim of this paper is to present the curricular model adopted by our research group in order
to include STS themes the textbook in the Chemistry teaching, which close the STS curricular
framework with curricular classic framework. While in the Chemistry classic approach the
concepts are organized in the conceptual logic framework within classic sequence General
1
Este texto é uma adaptação do artigo “Química e Sociedade: Um Projeto Brasileiro para o Ensino de Química
por meio de Temas CTS” publicado na revista Educació Química (SANTOS et al, 2009).
Chemistry, Physics-Chemistry and Organic Chemistry, in STS curricula they are developed
from socioscientific themes. The curricular model showed tries to match the two models, in
order to make sure that the STS approach gives possibilities the deeply discussions of
economic, political, social, cultural and ethical issues related to science and technology, at the
same time to keep the classic conceptual structure. Some research data has been demonstrated
that some teachers have been developed STS approach, despite the others do not promote
discussions of socioscientific themes of the textbook. This indicates that the curricular
strategic could be effective since there are training courses for teaches.
Keywords: STS, STS curriculum, Chemistry textbook.
Introdução
O presente trabalho tem como objetivo apresentar o modelo curricular adotado pelo
nosso grupo de pesquisa para abordar temas de Ciência tecnologia e Sociedade – CTS nos
livros que elaboramos no Projeto de Ensino de Química e Sociedade – Pequis, desenvolvido
no Laboratório de Pesquisas em Ensino de Química – LPEQ, do Instituto de Química da
Universidade de Brasília.
Para a elaboração de nossos livros didáticos foi adotado como referencial os
pressupostos para o ensino CTS desenvolvidos por Santos e Schnetzler (1997), bem como as
estruturas curriculares de cursos CTS apresentados por Aikenhead e Solomon (1994),
Solomon (1993) e Yager (1993).
O nosso trabalho se desenvolveu junto com um grupo de professores da rede de ensino
público do Distrito Federal. De início percebemos a dificuldade dos professores em aceitar a
estrutura curricular de CTS, dentre outros motivos, pelo fato de que a sua formação ocorrera
dentro de contextos de organização conceitual a partir de uma lógica clássica do
conhecimento, fazendo com que esses professores se sentissem inseguros para explorar
conceitos que não estivessem organizados de forma clássica. No modelo curricular
tipicamente CTS, no qual os conceitos são apresentados a partir de temas, os professores não
conseguem identificar claramente os conteúdos científicos e encontram dificuldades para
desenvolver estratégias de explorá-los didaticamente.
Diante deste quadro, desenvolvemos um modelo curricular que busca compatibilizar
características de abordagem CTS com características de modelo clássico.
Projeto de Ensino de Química e Sociedade
O Projeto de Ensino de Química e Sociedade – Pequis, foi desenvolvido no Laboratório
de Pesquisas em Ensino de Química – LPEQ, do Instituto de Química da Universidade de
Brasília e teve como um de seus objetivos a produção de material didático para o ensino
médio de química. O projeto teve origem ao final do segundo semestre de 1996, como
desdobramento de um curso de aperfeiçoamento para professores de química, ministrado
pelos coordenadores do grupo. O trabalho de produção iniciou-se em 1997 e diversos livros
foram publicados desde então. Em 1998, foi publicado o livro Química na Sociedade (MÓL;
SANTOS, 1998) em dois módulos, referente ao conteúdo da primeira série do ensino médio.
Uma segunda edição revisada e ampliada desses dois módulos foi publicada em 2000 (MÓL;
SANTOS, 2000). De 2003 a 2004 foram publicados quatro novos módulos do livro, em um
novo formato no qual os conteúdos foram reordenados para compor uma coleção estruturada
em nove módulos e denominada Química e Sociedade (MÓL; SANTOS, 2003; SANTOS;
MÓL, 2003, 2004a e 2004b). Em 2005, foi publicada uma versão do livro Química e
Sociedade em volume único, contendo os conteúdos dos nove módulos, com adaptações
(SANTOS; MÓL, 2005). Depois de reformulado, o material foi publicado em 2010, com o
título Química Cidadã, na forma de coleção de três volumes (SANTOS; MÓL, 2010).
Modelo curricular de abordagem de temas CTS no livro Química Cidadã
Aikenhead (1994), ao discutir sobre a organização dos materiais didáticos de CTS,
considera que, em geral, os mesmos podem ser caracterizados por uma sequência de etapas
sugeridas na figura 1.
Figura 1 – Sequência de abordagem de tema CTS
A seta da figura busca representar a estrutura dos materiais de ensino com abordagem
CTS sequenciada pelos passos: (1) introdução de um problema sociocientífico; (2) análise da
tecnologia relacionada ao tema CTS; (3) estudo do conteúdo científico definido em função do
tema CTS e da tecnologia introduzida; (4) estudo da tecnologia correlata em função do
conteúdo apresentado; e (5) discussão da questão social original.
Enquanto livros tipicamente caracterizados por abordagem CTS apresentam a
organização acima, muitos livros didáticos têm sido publicados apresentando conhecimentos
CTS na forma de encartes gráficos dentro do texto didático, nos quais são comentadas
aplicações práticas dos conteúdos abordados naquele instante. Apesar desses livros não
poderem ser considerados livros de abordagem CTS, pois essa se limita à ilustração do
conhecimento como mero fim motivador, muitos professores têm preferido esses livros, pois
mantêm a estrutura conceitual clássica do estudo da Química, dividida em Química Geral,
Físico-Química e Química Orgânica, que caracterizou a formação acadêmica dos mesmos.
Por isso, de certa forma, esses professores se sentem inseguros em explorar conceitos que
estejam organizados de outra maneira. No modelo curricular tipicamente CTS em que os
conceitos são apresentados a partir de temas, os professores não conseguem identificar
claramente os conteúdos científicos e encontram dificuldades em desenvolver estratégias para
explorá-los didaticamente.
Na elaboração de nossos livros, buscamos desenvolver um modelo curricular que tenta
superar essa dificuldade enfrentada pelos professores, mantendo-se o propósito de aprofundar
as discussões CTS em torno dos temas abordados (SANTOS et al, 2006). Esse modelo
consiste no desenvolvimento concomitante de conteúdos específicos da Química e de temas
CTS. Os temas são desenvolvidos na seção “Tema em Foco” do livro, a qual está entremeada
nos capítulos do conteúdo programático de Química. Nos textos temáticos, são estabelecidos
vínculos com os conteúdos programáticos que estão ou serão abordados.
Em casos nos quais os processos químicos do tema não estão diretamente relacionados
ao conteúdo programático de Química, os mesmos são explanados nos próprios textos da
seção “Tema em Foco”. Em outras ocasiões, os processos químicos relacionados ao tema CTS
são abordados diretamente nos tópicos do conteúdo químico. Ou seja, no material didático
não há separação, a priori, entre tema e conteúdo. O que se busca sempre é uma melhor
articulação possível entre suas abordagens, ficando os textos da seção “Tema em Foco” para
ampliar a abordagem em termos de aspectos sociocientíficos.
Essa proposta se caracteriza, portanto, pela abordagem de temas CTS vinculados às
unidades programáticas do livro que é apresentado de forma mais ampla nos tópicos seguintes
e que em seguida é relacionado aos conteúdos químicos desenvolvidos na unidade. Assim, a
distribuição dos textos temáticos se dá ao longo dos capítulos da unidade buscando-se no
texto didático estabelecer em diversos momentos vínculos entre o tema CTS e o conteúdo
programático de química. Em outras palavras, desenvolve-se um currículo em espiral no qual
a partir do tema se introduz conceitos químicos e a partir desses se busca voltar ao tema, em
uma sequência como ilustrada na figura 2.
Figura 2 – Modelo curricular para abordagem de tema CTS dos livros do Pequis
O modelo curricular desenvolvido difere de um currículo típico de CTS, nos quais os
conceitos são introduzidos a partir de temas CTS, pelo fato de que no modelo proposto a
definição dos temas se dá a partir dos conteúdos programáticos estabelecidos. Manteve-se nos
livros do Pequis, de maneira geral, a ordem costumeira dos conteúdos químicos com a qual os
professores estão habituados a trabalhar e, a partir de suas unidades programáticas, buscou-se
selecionar temas CTS que apresentam relações com essas unidades. Dessa forma, no modelo
desenvolvido, ao invés de se reordenar os conteúdos em torno dos temas, o que se fez foi
selecionar temas a partir dos conteúdos sem a necessidade de inverter a ordem destes.
Deve-se destacar, todavia, que a abordagem do tema CTS na unidade mantém uma
coesão e sequência de informações que explora globalmente o tema em seus diferentes
aspectos sócio científicos – ASC nos diversos textos temáticos. Dada a unidade temática que é
mantida na abordagem do tema CTS, o material diferencia-se de livros clássicos de ciências
em que aplicações de CTS são introduzidas de forma pontual, esporádica e acessória, em uma
estrutura curricular centrada exclusivamente na organização clássica.
Abordagem de temas CTS do livro Química Cidadã
Desde a primeira edição do livro, a abordagem dos conteúdos de Química foi feita a
partir de temas sociocientíficos. Nos livros Química na Sociedade os temas estavam presentes
nas unidades do livro. Na versão dos livros Química e Sociedade em módulos, cada módulo
focava um tema sociocientífico. No volume único de Química e Sociedade e nos três volumes
do livro Química Cidadã, os temas são abordados em unidades, que englobam unidades
programáticas de Química, como indicado no Quadro 1 referente ao Química Cidadã.
Quadro 1 – Unidades, temas CTS e conteúdos programáticos do livro Química Cidadã
Vol.
1
2
Unidade
Tema CTS
1. Química e materiais
Consumo
sustentável
2. Gases e modelos
atômicos
Poluição
3. Constituintes, interações
químicas e propriedades
das substâncias
Agricultura
4. Cálculos químicos
Uso de produtos
químicos
1. Composição e
classificação dos
materiais, solubilidade e
propriedades coligativas
Hidrosfera
2. Hidrocarbonetos, álcoois,
termoquímica, cinética,
eletroquímica e energia
nuclear
Recursos
energéticos
3. Substâncias inorgânicas
e equilíbrio químico
Poluição das
águas
1. Química orgânica
A química em
nossas vidas
3
2. Eletroquímica
3. Átomo, radioatividade e
energia nuclear
Metais, pilhas e
baterias
Radioatividade e
energia nuclear
Conteúdo programático de química (capítulos)
1. Transformações e propriedades das substâncias
2. Materiais e processos de separação
3. Constituintes das substâncias, Química e Ciência
4. Estudo dos gases
5. Modelos atômicos
6. Classificação dos elementos químicos
7. Ligações iônica, covalente e metálica
8. Interações entre constituintes, substâncias inorgânicas e
orgânicas
9. Unidades de grandeza utilizadas pelo químico
10. Cálculos químicos
1. Soluções, coloides, agregados, concentração e
composição
2. Propriedades da água, solubilidade e propriedades
coligativas
3. Petróleo, introdução à química orgânica,
hidrocarbonetos e álcoois
4. Termoquímica
5. Cinética química
6. Modelos atômicos, radioatividade e energia nuclear
7. Óxido-redução e pilhas químicas
8. Substâncias inorgânicas
9. Equilíbrio químico
1. A química orgânica e a transformação da vida
2. Alimentos e funções orgânicas
3. Nomenclatura orgânica
4. Polímeros e propriedades das substâncias orgânicas
5. Indústria química e síntese orgânica
6. Ligação metálica e óxido-redução
7. Pilhas e eletrólise
8. Modelo quântico e radioatividade
9. Transformações nucleares
Os temas sociocientíficos de cada unidade são desenvolvidos por meio dos textos da
seção Tema em Foco” do livro, os quais estão entremeados nos capítulos das unidades
programáticas. Os textos dessa seção buscam estabelecer vínculos com o conteúdo
programático de Química anterior ou com os que serão introduzidos nos tópicos seguintes.
Em cada capítulo do livro Química Cidadã é apresentado um texto da seção “Tema em
Foco”, sendo que em alguns capítulos são apresentados dois. Conforme o caso, as explicações
dos processos químicos relacionados ao tema são desenvolvidas ao longo dos textos da seção
“Tema em Foco” ou após os mesmos, na medida em que o conteúdo químico vai sendo
desenvolvido.
Nos textos da seção “Tema em Foco” busca-se fazer uma abordagem ampla do tema
CTS de forma que o aluno compreenda processos químicos envolvidos e possa discutir
aplicações tecnológicas relacionadas ao tema, compreendendo os efeitos das tecnologias na
sociedade, na melhoria da qualidade de vida das pessoas e suas decorrências ambientais.
Assim, nos textos temáticos são abordados processos químicos e questões ambientais,
políticas, econômicas, éticas, sociais e culturais, relacionadas aos temas. Ao final desses
textos, são apresentadas questões para debate que buscam proporcionar reflexões críticas
sobre aspectos sociocientíficos abordados, solicitando ao aluno que debata com seus colegas
diferentes pontos de vista relacionados ao tema abordado. Essas questões viabilizam
abordagens contextualizadas, possibilitando estudos interdisciplinares e o desenvolvimento de
atitudes e valores, articuladamente aos avanços na compreensão tanto do tema quanto dos
conceitos científicos introduzidos.
Pode-se dizer que os temas CTS das unidades são abordados por meio de textos
temáticos, focados em temas sociocientíficos mais específicos. O Quadro 2 apresenta a
relação dos temas explorados em cada unidade.
Quadro 2 – Temas CTS das unidades programáticas e temas sociocientíficos da seção “Tema em
Foco” do livro Química Cidadã
Vol. Unidade
1
2
Tema CTS
1
Consumo
sustentável
2
Poluição
atmosférica
3
Agricultura
4
Uso de produtos
químicos
1
Hidrosfera
2
Recursos
energéticos
3
Poluição das
águas
1
A química em
nossas vidas
2
Metais, pilhas e
baterias
3
Radioatividade e
energia nuclear
3
Tema sociocientífico da seção “Tema em Foco”
• Consumismo: mal do século XXI
• Reutilizar e reciclar: retornando o material ao ciclo útil
• Lixo: tratamento e disposição final
• Em busca do consumo sustentável
• Poluição atmosférica e aquecimento global
• Camada de ozônio e radiação solar
• Mercado de Carbono! O que é isso?
• Química e agricultura
• Produção de alimentos e ambiente: faces da mesma moeda
• Agricultura sustentável: opção inteligente
• Na medida certa: evitando o desperdício
• Produtos químicos domésticos: perigo disfarçado
• Ciclo da água e sociedade
• Gestão dos recursos hídricos
• Energia e sociedade
• Energia e ambiente
• Fontes de energia
• Energia nuclear como fonte de produção de energia elétrica
• Política energética
• Poluição das águas
• A química, o tratamento de água e o saneamento básico
• A engenharia da vida e a ética
• Alimentos
• Química da saúde, da beleza e outras possíveis alternativas
• Os plásticos e o ambiente
• Indústria química e a sociedade
• Metais: materiais do nosso dia a dia
• Descarte de pilhas e baterias
• Metais, sociedade e ambiente
• O microcosmo do mundo atômico: luz para uma nova visão de mundo
• Ciência para a paz
Como apresenta o Quadro 2, os aspectos ambientais são abordados em várias unidades
por meio de textos temáticos sobre lixo urbano, poluição atmosférica, uso de agrotóxicos,
poluição das águas etc. Em vários desses textos são apresentadas medidas que visam evitar o
desperdício de água e de energia, cuidados com uso de produtos químicos, discussão sobre a
polêmica dos transgênicos etc.
Em diversos textos temáticos, são introduzidas também discussões sobre: desigualdades
sociais no Brasil e no mundo, problemas relacionados ao trabalho infantil em lixões, acesso à
tecnologia, má distribuição de alimentos, a fome que atinge boa parte da população mundial
etc. O papel da tecnologia na sociedade é exaustivamente trabalhado no livro, incluindo
discussões sobre o papel das indústrias químicas. Além disso, em toda a obra há vários textos
discutindo questões relacionadas a diferentes significados de desenvolvimento sustentável e
sugestões de atividades de ações de cidadania, visando apresentar os estudantes a movimentos
sociais relacionados a essas questões.
Enfim, os textos temáticos buscam discutir a necessidade de uma mudança de atitude
das pessoas para o uso mais adequado das tecnologias, visando à construção de um modelo de
desenvolvimento científico e tecnológico comprometido com a cidadania. Nesse sentido,
discutem-se, por exemplo, criticamente problemas relacionados à racionalidade técnica de
exploração ambiental centrada na mera aplicação de soluções práticas para otimização de
custos e benefícios econômicos, desconsiderando a complexidade de aspectos sociais,
políticos e ambientais relacionados. Nessa perspectiva, procura-se enfatizar valores e atitudes
que as pessoas devem buscar visando a preservação do ambiente, explorando e utilizando
conhecimentos químicos.
Considerações finais
O modelo curricular desenvolvido se caracteriza por uma aproximação do modelo
curricular de CTS com o modelo clássico de organização conceitual de Química, a partir do
qual são discutidos diferentes aspectos sociocientíficos relacionados aos conteúdos
curriculares da disciplina Química.
O grupo de pesquisa tem acompanhado em sala de aula professores que têm adotado os
livros didáticos do grupo e tem identificado professores que promovem discussões
sociocientíficas em suas aulas, como prevê a proposta da obra. Por outro lado, tem-se
identificados também que muitos professores se quer recomendam a leitura dos textos das
seções “Tema em Foco”. Isso nos indica que não basta termos novos modelos curriculares e
livros didáticos inovadores, se os professores não passarem por processos de formação que
permitam compreender e incorporar essa nova perspectiva para a educação química.
Referências
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