O uso de modelos e
maquetes no ensino
de ciências
Disciplina:Preparação de Material
Didático para Ensino de Ciências
Aluna: Cristiane Brandão
Professor: Élgion Loreto
Modelo


É uma representação de uma ideia, objeto,
acontecimento, processo ou sistema criado com
um objetivo específico. (Gilbert, Boulter y Elmer,
2000).
A palavra representação não se usa somente
naqueles casos em que exista um tipo de
exibição visual da entidade modelada, mas
também como uma representação parcial que ao
mesmo tempo “abstrai de” e “traduz de outra
forma” a natureza dessa entidade.
Modelo

“De maneira geral podemos dizer que um
modelo é resultado de uma reflexão sobre
uma parte da realidade e da tentativa de
entender e ou agir sobre ela”.(Bassanezi).
Modelo

O modelo reproduz os principais aspectos
visuais ou a estrutura da “coisa” que está
sendo modelada, convertendo-se neste
modo em uma “cópia da realidade”.(Justi,
2006).
Modelo
Segundo Giordan (1996), um modelo é
uma construção, uma estrutura que pode
ser utilizada como referência, uma imagem
analógica que permite materializar uma
ideia ou um conceito tornando-os assim
diretamente assimiláveis.

Para Bunge, para chegar ao conceito de
realidade, parte-se das idealizações, na
forma
da
identificação
das
suas
características gerais. Assim instala-se um
objeto modelo ou modelo conceitual de
uma coisa ou de um fato e se designa ao
mesmo, propriedades possíveis de serem
sustentadas por teorias.
Função dos modelos

A principal função dos modelos é a
capacidade
que
tem
de
serem
representações do mundo produzidas pelo
pensamento humano. (Giere,1999).
Função dos modelos

Segundo Bunge, “os modelos são
abordados na medida em que se procura
relações entre as teorias e os dados
empíricos. Estes são os intermediários
entre duas instâncias limítrofes do fazer
científico: conceito e medidas” (Revista
ensaio, 2006)
Podem ser usados para

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Simplificar fenômenos complexos
Ajudar na visualização de entidades
abstratas
Servir de apoio na interpretação de
resultados experimentais
Elaboração de explicações
Proposta de previsões
O uso eficiente de
modelagem
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
Explicitar a finalidade e uso do modelo como um
processo de pensamento;
Levar em consideração o conhecimento prévio
dos alunos e suas experiências;
Corresponder a capacidade e a maturidade dos
alunos;
Manter o ritmo da aula por meio de modelagem
por um curto período;
Repetir a modelagem de um processo sempre
que necessário - algumas habilidades são melhor
adquiridos através da prática repetida.
Habilidades associadas à produção e
utilização de modelos


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
reconhecer a semelhança entre os modelos e as coisas
que eles representam;
avaliar os pontos fortes e limitações dos modelos para
explicar e prever o comportamento dos objetos ou
fenômenos que representam
criar modelos para explicar coisas que não podem ser
observados diretamente por exemplo, adquirir imagens e
entendimentos que vêm de desenho, pintura, escultura,
música, dramatização
Usar modelos para levantar questões, comunicar idéias e
testar hipóteses em contextos diferentes, por exemplo a
realização de um experimento com um modelo que não é
possível ou prático na realidade;
Utilização dos modelos

Os modelos didáticos utilizados em sala de
aula, têm a função de facilitar a
transposição dos modelos científicos
consensuais (modelos desenvolvidos e
aceitos em seus atributos mais relevantes
pelos membros da comunidade cientifica)
para o contexto escolar
Utilização dos modelos

Modelos biológicos como estruturas
tridimensionais ou semi planas e coloridas
são utilizadas como facilitadoras do
aprendizado. Além do lado visual, os
modelos permitem que o aluno manipule o
material, visualizando-o de vários ângulos,
melhorando sua compreensão sobre o que
está sendo estudado.
Utilização dos modelos

Na
construção
e
utilização
do
conhecimento
científico,
independentemente
da forma de
representação empregada, os modelos são
representações mentais mediante as quais
os cientistas argumentam.
Utilização dos modelos
Os modelos são instrumentos mediadores
entre a realidade e a teoria porque são
autônomos em relação a ambos. (Morrison
e Morgan).
Autonomia dos modelos
O processo de construção dos modelos:
elementos da teoria, da realidade e externos a eles.
 A função dos modelos: adotam formas distintas e
funções diferentes.
 O poder de representação dos modelos: além de
funcionarem como instrumento, ensinam algo
sobre o que representam.
 A
aprendizagem: pode ocorrer durante a
construção ou durante a utilização do modelo

Classificação dos Modelos
Podem ser classificados em três categorias:
 Modelo representacional: representação física
tridimensional;
 Modelo
imaginário: é um conjunto de
pressupostos apresentados para descrever como
um objeto ou um sistema seria (ex. DNA, ligações
químicas);
 Modelo teórico: conjunto de pressupostos
explicitados de um objeto ou sistema (ex. sistema
solar, ciclo da chuva, do carbono).
Tipos de modelos científicos

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

Maquetes: versão do original. Exemplo: modelos
anatômicos.
Modelos Analógicos:simplificação do original, usada para
explicar certos fenômenos. Exemplo: modelos atômicos e
moleculares.
Modelos matemáticos: expressam situações através de
fórmulas. Exemplo:lei dos gases
Modelos teóricos: Apresentam uma explicação para uma
situação com base em conhecimentos científicos anteriores,
experiências e observações por exemplo, o "big bang" teoria.
Modelos usados em ensino de
ciências
Podem ser classificados em dois grupos:

Os
modelos
científicos
(modelos
consensos)
representam a opinião amplamente aceita cientificamente
de um conceito ou ideia. Ele fornece uma representação
ou uma explicação para um processo complexo.

Os modelos de ensino são representações visuais ou
físicas usadas para ajudar o aluno entender ou visualizar
uma ideia, processo ou sistema, abstrato, complexo ou
uma estrutura microscópica.
O uso de modelos no ensino de
ciências



Nem todos o modelos científicos se equivalem, e
cada um deles faz com que atuem
especificamente três elementos que interagem
entre si:
Uma representação com elementos visuais;
Uma construção teórica
O estabelecimento de símbolos sujeitos a regras
operatórias bem definidas


Em razão do estabelecimento desses elementos,
podemos afirmar que os modelos estão atrelados
a natureza das disciplinas, pois “um modelo em
biologia nunca atingirá a formalização de um
modelo em física” (Bunge, In.: Astolfi, 2001).
As tentativas reducionistas do tipo física-química
podem levar a um quadro mecanicista das
propriedades específicas do ser vivo.


Os modelos apesar de alto grau de
realidade
não
permitem
nenhuma
operacionalização que vá além do
estabelecimento de semelhanças. (Bunge,
por Pietrocola, 1999).
Os alunos devem ser orientados sobre o
alcance a limitação dos modelos.
Uso de modelos no ensino de
Biologia

O ensino de tópicos de Biologia Celular e
Molecular constitui um dos conteúdos do
Ensino Médio de Biologia que mais requer
a elaboração de material didático de apoio
ao conteúdo presente nos livros texto, já
que emprega conceitos bastante abstratos
e trabalha com aspectos microscópicos.
Os modelos podem ser usados
também...
Para explicar:
 Síntese de proteínas
 Evolução dos seres vivos
 Cadeia alimentar
 Organismos geneticamente modificados
 Sistemas de saneamento básico
Considerações finais
A aprendizagem em Ciências Naturais não
deveria limitar-se a oferecer trocas de
concepções
pré
estabelecidas
e
selecionadas pelos docentes, e sim tentar
encontrar estratégias que facilitassem ao
estudante modificá-las, assim como seus
esquemas
interpretativos,
de
forma
autônoma, cada vez que a situação
problema o desafiasse.
Considerações finais

O uso dos modelos não deve ser uma atividade
meramente racional e mecânica, mas com o
objetivo de partir da observação e resgate das
concepções dos alunos. Para tanto é necessário
que nos objetivos de ensino seja considerados
não apenas os modelos conceituais ensinados,
mas os modelos mentais construídos pelos
alunos visto que, os modelos mentais ensinados
devem produzir as mesmas explicações geradas
pelo modelo conceitual.
Considerações finais

As pesquisas na área do ensino de
ciências apontam para a falta de
vinculação do processo de aprendizagem
com o mundo. Os conteúdos científicos
são tratados pelos professores numa
concepção excessivamente formal.
Considerações finais

A
aprendizagem
significativa
dos
conhecimentos teóricos é indissociável de
uma familiarização com os objetivos,
sistemas
de
valores,
critérios
metodológicos, estratégias cognoscitivas,
concepções epistemológicas que intervêm
na construção de tal conhecimento.
Considerações finais

Segundo Giordan a eficácia num
determinado modelo na construção do
saber científico, quando os alunos podem
estabelecer relações, elementos esparsos
de seus saberes anteriores e sobretudo,
quando ocorre a formulação de novas
perguntas sobre o assunto que não
ocorriam antes da introdução dos modelos.
Referências Bibliográficas
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Modelos. Enseñanza de Las Ciencias.
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Acessado em 21/06/2010.
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