Práticas didáticas: Metodologia Científica
Aula 1: Lei, hipótese, teoria
objetivo: definir e diferenciar leis, hipóteses e teorias;Texto 1: A função do texto é contextualizar uma discussão sobre o significado de cada um dos conceitos apresentados, possibilitar a extrapolação de exemplos para cada um dos tópicos apresentados
Hipótese: uma suposição razoável baseada em um conhecimento anterior ou na observação que podem ser comprovadas e refutadas. Em geral, ela desempenha um papel importante pois, a partir de uma hipótese, formula-se uma pergunta, pensa-se nas consequências em que essa poderia ser testada, e, em seguida, a testa e analisa os seus dados. De outra forma, uma hipótese precisa ser testada e re-testada muitas vezes, antes que ela seja aceita na comunidade científica como verdadeira. Quando aceitas como verdadeiras podem ser convertidas em postulados, princípios ou teorias;
Teoria: consiste em uma ou mais hipóteses que foram suportadas em testes repetitivos. As teorias ocupam as posições mais altas da hierarquia científica, pois possuem estabilidade na comunidade científica demonstrada. Para atingir o status de teoria, além de se constituir uma hipótese verdadeira, a mesma deve ser sustentada por hipóteses, princípios, definições, teoremas, grandezas e leis. Caso uma teoria não cumpra estes requisitos ela pode ser interpretada como falsa e ser refutada. Em geral, a refutação de uma teoria ocorre quando, uma outra teoria que trata do mesmo tema foi amplamente testada e se mostrou mais sólida, ou seja, está melhor baseada em evidência se consolida. Teorias podem evoluir. Isso significa que a velha teoria pode ser melhorada, isto ocorre quando a
ideia central da teoria está correta, mas sua estrutura não está são completas, exigindo a incorporação de novas leis, postulados, princípios e/ou definições. Quando muito sofisticadas, algumas teorias podem ser unificadas, isso acontece quando duas teorias formuladas a partir de postulados, definições e leis muito específicas chegam aos mesmos resultados, mesmo seguindo por caminhos
completamente diferentes;
Leis: são curtas, doces e sempre verdadeiras. Muitas vezes, as leis são expressas em uma única expressão e tem o objetivo analítico. As leis jamais podem ser mostradas erradas e são universais. Por isso, são adotadas como os pilares de sustentação de qualquer teoria científica, no entanto as teorias científicas independem das leis para se mostrarem verdadeira. Nesta linhas, as teorias e as leis, a partir de caminhos diferentes devem convergir para o mesmo resultado. Isto quer dizer que se alguma lei se demonstrar verdadeira e uma teoria científica sobre o mesmo tema apresentar resultados divergentes, as teorias devem ser revistas. O que pode implicar na sua refutação, evolução ou unificação com outras teorias. As leis são os fenômenos da natureza com um certo padrão que se repete que podem ser descritas através de equações matemáticas e não excludentes entre si. Em geral, teorias bem estruturadas estão em consonância com um conjunto amplo de leis;
Teoria: consiste em uma ou mais hipóteses que foram suportadas em testes repetitivos. As teorias ocupam as posições mais altas da hierarquia científica, pois possuem estabilidade na comunidade científica demonstrada. Para atingir o status de teoria, além de se constituir uma hipótese verdadeira, a mesma deve ser sustentada por hipóteses, princípios, definições, teoremas, grandezas e leis. Caso uma teoria não cumpra estes requisitos ela pode ser interpretada como falsa e ser refutada. Em geral, a refutação de uma teoria ocorre quando, uma outra teoria que trata do mesmo tema foi amplamente testada e se mostrou mais sólida, ou seja, está melhor baseada em evidência se consolida. Teorias podem evoluir. Isso significa que a velha teoria pode ser melhorada, isto ocorre quando a
ideia central da teoria está correta, mas sua estrutura não está são completas, exigindo a incorporação de novas leis, postulados, princípios e/ou definições. Quando muito sofisticadas, algumas teorias podem ser unificadas, isso acontece quando duas teorias formuladas a partir de postulados, definições e leis muito específicas chegam aos mesmos resultados, mesmo seguindo por caminhos
completamente diferentes;
Leis: são curtas, doces e sempre verdadeiras. Muitas vezes, as leis são expressas em uma única expressão e tem o objetivo analítico. As leis jamais podem ser mostradas erradas e são universais. Por isso, são adotadas como os pilares de sustentação de qualquer teoria científica, no entanto as teorias científicas independem das leis para se mostrarem verdadeira. Nesta linhas, as teorias e as leis, a partir de caminhos diferentes devem convergir para o mesmo resultado. Isto quer dizer que se alguma lei se demonstrar verdadeira e uma teoria científica sobre o mesmo tema apresentar resultados divergentes, as teorias devem ser revistas. O que pode implicar na sua refutação, evolução ou unificação com outras teorias. As leis são os fenômenos da natureza com um certo padrão que se repete que podem ser descritas através de equações matemáticas e não excludentes entre si. Em geral, teorias bem estruturadas estão em consonância com um conjunto amplo de leis;
Referências:
htps://www.amantesdaastronomia.org/2018/01/definicoesaxiomaspostulados.html; https://universoracionalista.org/hipoteseteoriaoulei/;
https://super.abril.com.br/mundoestranho/quala-diferencaentreaxiomateoriaeteorema/; https://www.misteriosdouniverso.net/2015/06/qualdiferenca-entrehipoteseteoriae.html
htps://www.amantesdaastronomia.org/2018/01/definicoesaxiomaspostulados.html; https://universoracionalista.org/hipoteseteoriaoulei/;
https://super.abril.com.br/mundoestranho/quala-diferencaentreaxiomateoriaeteorema/; https://www.misteriosdouniverso.net/2015/06/qualdiferenca-entrehipoteseteoriae.html
Para engaja os estudantes com o texto foram apresentadas as seguintes questões:
Após a leitura do texto:
a) identifique no texto todas as palavras que você não conhece o significado;
b) explique com suas palavras o que compreendeu do texto sobre hipótese, lei e teoria;
c) apresente exemplos para hipótese, lei e teoria
A aula foi iniciada com a apresentação de duas tirinhas:
Tirinha 1:
1) Identifique na tirinha qual a hipótese que sustenta a teoria do Geocentrismo;
2) Identifique na tirinha qual a hipótese que sustenta a teoria do Heliocentrismo;
3) Na terceira cena, o personagem apresenta o Umbigocentrismo, analisando o contexto, proponha a possível hipótese que sustenta sua afirmação;
Após a leitura do texto:
a) identifique no texto todas as palavras que você não conhece o significado;
b) explique com suas palavras o que compreendeu do texto sobre hipótese, lei e teoria;
c) apresente exemplos para hipótese, lei e teoria
Aula 2: Hipóteses e metodologias científicas
Objetivo: problematizar os diferentes métodos científicos;A aula foi iniciada com a apresentação de duas tirinhas:
Tirinha 1:
1) Identifique na tirinha qual a hipótese que sustenta a teoria do Geocentrismo;
2) Identifique na tirinha qual a hipótese que sustenta a teoria do Heliocentrismo;
3) Na terceira cena, o personagem apresenta o Umbigocentrismo, analisando o contexto, proponha a possível hipótese que sustenta sua afirmação;
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| Tirinhas 1: Geocentrismo, Heliocentrismo, hipóteses científicas, metodologias científicas extraída de https://tirasarmandinho.tumblr.com/ |
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| Tirinha 2: Hipóteses científicas, metodologias científicas, experimentação, investigação científica extraída de mentirinhas.com.br/ |
5) A partir dos testes realizados, a possível hipótese testada se apresenta como verdadeira ou falsa? Justifique:
Após a leitura das tirinhas e seus questionamentos o seguinte vídeo foi apresentado
Aula 3: Leis e Teorias
objetivo: problematizar e desmistificar argumentos falaciosos e imprecisos que circundam temas como a diferenciação de leis e teorias;Para dar início à discussão foi apresentada a história em quadrinhos "O que é uma teoria científica" para a leitura individual;
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| História em quadrinhos sobre leis da natureza, teorias científicas, hipóteses científicas, metodologias científicas, experimentação, investigação científica extraída de https://www.facebook.com/PictolineBrasil/ |
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| História em quadrinhos sobre leis da natureza, teorias científicas, hipóteses científicas, metodologias científicas, experimentação, investigação científica extraída de https://www.facebook.com/PictolineBrasil/ |
Ao final da leitura o vídeo abaixo foi apresentado
Então foi aberto um debate sobre lei e teoria pautado nas seguintes questões nortedoras:
a) quais são as leis e teorias citadas?
b) por que tanto a história em quadrinhos quanto o texto utilizam as mesmas leis e teorias para diferenciar a lei de uma teoria?
c) por que será que podemos matematizar as leis?
d) qual função de uma teoria científica?
Aqui vale destacar que o diálogo deve ser o mais verticalizado possível para que os estudantes possam expor suas dúvidas, fazer comentários, expor opinioes de senso comum, confrontar ideias e construir conclusões coletivas
Aula 4: Teorias Científicas objetivo: discutir as diferenças entre crenças e teorias científicas, estabelecer o local e a função social de cada uma delas;
Para iniciar a discussão foi apresentado o texto abaixo:
Texto 1:
Conciliando ciência e religião: A função da ciência não é atacar Deus, mas oferecer uma descrição do mundo mais completa
Para muitos, ciência e religião estão permanentemente em guerra. Desde a famosa crise entre Galileu Galilei e a Inquisição, no século 17, quando o cientista foi forçado a abjurar sua convicção de que o Sol e não a Terra era o centro do cosmo, razão e fé aparentam ser incompatíveis. Aos crentes, a religião oferece não só apoio espiritual em momentos difíceis e uma comunidade fraterna e acolhedora mas também respostas à questões de caráter fundamental e misterioso, como a origem do Universo, da vida ou da mente. Na sua maioria, as respostas são relatadas em textos sagrados, escritos por homens que recebem a sabedoria por meio de um processo de revelação sobrenatural, de Deus (ou dos deuses) para os profetas. Para as pessoas de fé, é absurdo contestar a veracidade desses textos, visto que são expressão direta da palavra divina. A atitude descrita acima faz parte da ortodoxia de muitas religiões. Nem todos os crentes adotam uma posição tão radical com relação à veracidade, ou literalismo, dos textos sagrados. Uma posição mais comum é interpretar os textos como representações simbólicas, um corpo de narrativas dedicadas a construir uma realidade espiritual baseada em certos preceitos morais. Galileu criticou os teólogos católicos, dizendo que a função da Bíblia não é explicar os movimentos dos planetas mas como obter a salvação eterna. ("Não é explicar como os céus vão, mas como se vai para o Céu.") A adoção de uma postura menos ortodoxa permite uma visão de mundo menos radical, onde a religião e a ciência podem viver em harmonia, cada uma cumprindo sua missão social. O conflito entre as duas não é, de forma alguma, necessário. Basta saber distinguir o que uma ou outra pode e não pode fazer. Isso serve também aos cientistas, em especial aos que têm atitudes ortodoxas contra a religião. Acho extremamente ingênuo imaginar ser possível um mundo sem religião. Ingênuo e desnecessário. A função da ciência não é tirar Deus das pessoas. É oferecer uma descrição do mundo natural cada vez mais completa, baseada em experimentos e observações que podem ser repetidos ou ao menos contrastados por vários grupos. Com isso, a ciência contribui para aliviar o sofrimento humano, seja ele material ou de caráter metafísico. A distinção essencial entre ciência e religião está no que cada uma delas pressupõe ser a natureza da realidade. Enquanto a religião adota uma realidade sobrenatural coexistente e capaz de interferir com a realidade natural, a ciência aceita apenas uma realidade, a natural. Aqui aparece a razão principal do conflito entre as duas. Para a ciência não é preciso supor que o que ainda não é acessível ao conhecimento necessite de explicação sobrenatural. O que não sabemos hoje pode, em princípio, vir a ser explicado no futuro. Em outras palavras, a ciência abraça a ignorância, o não-saber, como parte necessária de nossa existência, sem lançar mão de causas sobrenaturais para explicar o desconhecido. Sem dúvida, esse tem sido o seu caminho: explicar de forma clara e racional um número cada vez maior de fenômenos naturais, do funcionamento dos átomos à formação de galáxias e a transmissão do código genético entre os seres vivos. As tecnologias que tanto definem a vida moderna, da revolução digital aos antibióticos, dos meios de transporte ao uso da física nuclear no tratamento do câncer, são fruto desse questionamento. Negar isso é tentar olhar para o mundo de olhos fechados. A conciliação entre ciência e religião só ocorrerá quando ficar claro o papel social de cada uma. Negar uma ou outra é ignorar que o homem é tanto um ser espiritual quanto racional.
MARCELO GLEISER é professor de física teórica do Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor do livro "O Fim da Terra e do Céu" extraído de https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2506200601.htm
Junto ao texto foram propostos os seguintes questionamentos:
a) Quais os papeis que cabem à religião, segundo Gleiser? Você concorda com o autor? Você discorda? Justifique:
b) Quais papeis que cabem à ciência, segundo Gleiser? Você concorda com o autor? Você discorda? Justifique:
Na sequência foi apresentado o vídeo abaixo:
Vídeo 1:
Então foi aberto um debate sobre lei e teoria pautado nas seguintes questões nortedoras:
a) quais são as leis e teorias citadas?
b) por que tanto a história em quadrinhos quanto o texto utilizam as mesmas leis e teorias para diferenciar a lei de uma teoria?
c) por que será que podemos matematizar as leis?
d) qual função de uma teoria científica?
Aqui vale destacar que o diálogo deve ser o mais verticalizado possível para que os estudantes possam expor suas dúvidas, fazer comentários, expor opinioes de senso comum, confrontar ideias e construir conclusões coletivas
Aula 4: Teorias Científicas objetivo: discutir as diferenças entre crenças e teorias científicas, estabelecer o local e a função social de cada uma delas;
Para iniciar a discussão foi apresentado o texto abaixo:
Texto 1:
Conciliando ciência e religião: A função da ciência não é atacar Deus, mas oferecer uma descrição do mundo mais completa
Para muitos, ciência e religião estão permanentemente em guerra. Desde a famosa crise entre Galileu Galilei e a Inquisição, no século 17, quando o cientista foi forçado a abjurar sua convicção de que o Sol e não a Terra era o centro do cosmo, razão e fé aparentam ser incompatíveis. Aos crentes, a religião oferece não só apoio espiritual em momentos difíceis e uma comunidade fraterna e acolhedora mas também respostas à questões de caráter fundamental e misterioso, como a origem do Universo, da vida ou da mente. Na sua maioria, as respostas são relatadas em textos sagrados, escritos por homens que recebem a sabedoria por meio de um processo de revelação sobrenatural, de Deus (ou dos deuses) para os profetas. Para as pessoas de fé, é absurdo contestar a veracidade desses textos, visto que são expressão direta da palavra divina. A atitude descrita acima faz parte da ortodoxia de muitas religiões. Nem todos os crentes adotam uma posição tão radical com relação à veracidade, ou literalismo, dos textos sagrados. Uma posição mais comum é interpretar os textos como representações simbólicas, um corpo de narrativas dedicadas a construir uma realidade espiritual baseada em certos preceitos morais. Galileu criticou os teólogos católicos, dizendo que a função da Bíblia não é explicar os movimentos dos planetas mas como obter a salvação eterna. ("Não é explicar como os céus vão, mas como se vai para o Céu.") A adoção de uma postura menos ortodoxa permite uma visão de mundo menos radical, onde a religião e a ciência podem viver em harmonia, cada uma cumprindo sua missão social. O conflito entre as duas não é, de forma alguma, necessário. Basta saber distinguir o que uma ou outra pode e não pode fazer. Isso serve também aos cientistas, em especial aos que têm atitudes ortodoxas contra a religião. Acho extremamente ingênuo imaginar ser possível um mundo sem religião. Ingênuo e desnecessário. A função da ciência não é tirar Deus das pessoas. É oferecer uma descrição do mundo natural cada vez mais completa, baseada em experimentos e observações que podem ser repetidos ou ao menos contrastados por vários grupos. Com isso, a ciência contribui para aliviar o sofrimento humano, seja ele material ou de caráter metafísico. A distinção essencial entre ciência e religião está no que cada uma delas pressupõe ser a natureza da realidade. Enquanto a religião adota uma realidade sobrenatural coexistente e capaz de interferir com a realidade natural, a ciência aceita apenas uma realidade, a natural. Aqui aparece a razão principal do conflito entre as duas. Para a ciência não é preciso supor que o que ainda não é acessível ao conhecimento necessite de explicação sobrenatural. O que não sabemos hoje pode, em princípio, vir a ser explicado no futuro. Em outras palavras, a ciência abraça a ignorância, o não-saber, como parte necessária de nossa existência, sem lançar mão de causas sobrenaturais para explicar o desconhecido. Sem dúvida, esse tem sido o seu caminho: explicar de forma clara e racional um número cada vez maior de fenômenos naturais, do funcionamento dos átomos à formação de galáxias e a transmissão do código genético entre os seres vivos. As tecnologias que tanto definem a vida moderna, da revolução digital aos antibióticos, dos meios de transporte ao uso da física nuclear no tratamento do câncer, são fruto desse questionamento. Negar isso é tentar olhar para o mundo de olhos fechados. A conciliação entre ciência e religião só ocorrerá quando ficar claro o papel social de cada uma. Negar uma ou outra é ignorar que o homem é tanto um ser espiritual quanto racional.
MARCELO GLEISER é professor de física teórica do Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor do livro "O Fim da Terra e do Céu" extraído de https://www1.folha.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2506200601.htm
Junto ao texto foram propostos os seguintes questionamentos:
a) Quais os papeis que cabem à religião, segundo Gleiser? Você concorda com o autor? Você discorda? Justifique:
b) Quais papeis que cabem à ciência, segundo Gleiser? Você concorda com o autor? Você discorda? Justifique:
Na sequência foi apresentado o vídeo abaixo:
Vídeo 1:
2) Identifique as visões de mundo apresentadas pela religião e as visões de mundo apresentadas pela ciência a respeito do universo e do nosso lugar nele;
3) O autor afirma que não existe a necessidade de conflitos entre ciência e religião, quais argumentos apresentados corroboram esta idéia?
4) Porque o autor defende a conciliação da religião e a ciência em nossa sociedade moderna?
5) Compare sua concepção original com a do texto, em que elas diferem e em que estas são similares, você concorda com Marcelo Gleiser?
Aula 05: Porque estudar Física
Objetivo: Apresentar a importância da física como disciplina formadora de indivíduos críticos e contestadores. Apresentar a ciência como criação humana em constante mutação;
Aula iniciada com a apresentação de um texto:
Por que é importante estudar física?
A física como ciência se fez e faz presente em toda a evolução cósmica, sempre investigando e desenvolvendo novos produtos e tecnologias. Desta forma, incorporada a cultura e integrada como instrumento tecnológico, esse conhecimento tornou-se indispensável a formação de uma cultura científica específica efetiva que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, fenômenos e processos naturais situando e dimensionando a interação do ser humano com a natureza levando-o a investigação, a manipulação, a compreensão e a transformação do conjunto de equipamentos e procedimentos técnicos e tecnológicos do cotidiano doméstico, social e profissional, tendo assim, a capacidade de avaliar riscos e benefícios desses processos. Nesta nova dimensão da física o educador tem a função mediadora de selecionar conteúdos instrucionais dando-lhes significado através da problematização e da contextualização integrando-o ao mundo vivencial dos alunos, promovendo assim nos mesmos situações problemas, indagações que movam a sua curiosidade levando-os a investigação, a pesquisa e a solução. No entanto, o objetivo final da física é de propiciar as novas gerações a apropriação crítica dos conhecimentos físicos e desenvolvendo habilidades como; ler, interpretar, sintetizar, expressar a linguagem física, elaborar hipótese, observar, comparar, testar novas tecnologias, avaliar e analisar previsões e aplicações, incorporando assim o patrimônio científico cultural, que permita, desse modo, que os indivíduos envolvidos possam desenvolver-se de forma autônoma e cidadã, dando a estas novas gerações a possibilidade de serem os construtores de sua história de forma consciente e livre. Texto de Valdir Backes, disponível em: http://valdir1000.wordpress.com/2008/09/08/por-que-e-importante-estudar-fisica/
Seguida de uma sequencia de perguntas relacionadas ao texto;
1) Como a ciência produzida em laboratório impacta em nossa vida cotidiana?
2) Qual é a visão apresentada pelo texto a respeito da física e da ciência em nossa sociedade?
3) O texto apresenta diferentes indivíduos sociais envolvidos com a ciência, quem são estes indivíduos e qual a função destes?
4) O texto faz referencia a Linguagem da Física, que linguagem é esta?
5) O texto fala no objetivo final da física, qual é este objetivo e como este contribui para o desenvolvimento das novas gerações?
6) Quando o texto fala em patrimônio cultural científico, em sua opinião que patrimônio é este?
Para finalizar a discussão apresentam-se dois vídeos
vídeo 1
Aula iniciada com a apresentação de um texto:
Por que é importante estudar física?
A física como ciência se fez e faz presente em toda a evolução cósmica, sempre investigando e desenvolvendo novos produtos e tecnologias. Desta forma, incorporada a cultura e integrada como instrumento tecnológico, esse conhecimento tornou-se indispensável a formação de uma cultura científica específica efetiva que permita ao indivíduo a interpretação dos fatos, fenômenos e processos naturais situando e dimensionando a interação do ser humano com a natureza levando-o a investigação, a manipulação, a compreensão e a transformação do conjunto de equipamentos e procedimentos técnicos e tecnológicos do cotidiano doméstico, social e profissional, tendo assim, a capacidade de avaliar riscos e benefícios desses processos. Nesta nova dimensão da física o educador tem a função mediadora de selecionar conteúdos instrucionais dando-lhes significado através da problematização e da contextualização integrando-o ao mundo vivencial dos alunos, promovendo assim nos mesmos situações problemas, indagações que movam a sua curiosidade levando-os a investigação, a pesquisa e a solução. No entanto, o objetivo final da física é de propiciar as novas gerações a apropriação crítica dos conhecimentos físicos e desenvolvendo habilidades como; ler, interpretar, sintetizar, expressar a linguagem física, elaborar hipótese, observar, comparar, testar novas tecnologias, avaliar e analisar previsões e aplicações, incorporando assim o patrimônio científico cultural, que permita, desse modo, que os indivíduos envolvidos possam desenvolver-se de forma autônoma e cidadã, dando a estas novas gerações a possibilidade de serem os construtores de sua história de forma consciente e livre. Texto de Valdir Backes, disponível em: http://valdir1000.wordpress.com/2008/09/08/por-que-e-importante-estudar-fisica/
Seguida de uma sequencia de perguntas relacionadas ao texto;
1) Como a ciência produzida em laboratório impacta em nossa vida cotidiana?
2) Qual é a visão apresentada pelo texto a respeito da física e da ciência em nossa sociedade?
3) O texto apresenta diferentes indivíduos sociais envolvidos com a ciência, quem são estes indivíduos e qual a função destes?
4) O texto faz referencia a Linguagem da Física, que linguagem é esta?
5) O texto fala no objetivo final da física, qual é este objetivo e como este contribui para o desenvolvimento das novas gerações?
6) Quando o texto fala em patrimônio cultural científico, em sua opinião que patrimônio é este?
Para finalizar a discussão apresentam-se dois vídeos
vídeo 1
vídeo 2:
Para finalizar foi apresentada a tirinha abaixo:
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| Tirinha 2: Hipóteses científicas, metodologias científicas, experimentação, investigação científica extraída de umsabadoqualquer.com/ |
E solicitado aos estudantes que, a partir da discussão elaborada entorno do texto e dos vídeos explicassem qual a importância de transformar a exclamação em interrogação no âmbito das ciências da natureza?
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