Nome do Projeto
SACCI Pelotas: Rede de Saberes Articulando Ciências, Criatividade e Imaginação
Ênfase
Extensão
Data inicial - Data final
01/04/2021 - 31/03/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Eixo Temático (Principal - Afim)
Educação / Tecnologia e Produção
Linha de Extensão
Metodologias e estratégias de ensino/aprendizagem
Resumo
Este projeto faz parte da Rede de Saberes Articulando Ciências, Criatividade e Imaginação (Rede SACCI) comprometida com a transformação educacional e social da metade sul do Rio Grande do Sul, região com profundos déficits sociais e educacionais. Nesta região, encontram-se os munícipios com os menores Índices de Desenvolvimento da Educação Básica (IDEB) do RS, cujo escore médio, dos 10 municípios parceiros com menor índice, é 3,7. Uma das explicações para os baixos índices educacionais de escolas da região é o descompasso entre o conhecimento acadêmico-científico e o conhecimento escolar. A Rede SACCI propõe-se a conectar o conhecimento escolar com a produção científica produzida no ambiente universitário, pois compreende que a investigação científica precisa deixar de ser uma prerrogativa dos espaços universitários para fazer parte da vida cotidiana de crianças e jovens desde a Educação Básica (EB). A proposta abrange duas interfaces: a Robótica Educacional e a Invenção de Mundos. Essas duas interfaces instigam a curiosidade intelectual, ao mesmo tempo que utilizam as ciências com imaginação e criatividade. As estratégias adotadas envolvem o uso das Tecnologias Digitais (incluindo as TIC) integradas com outras tecnologias de invenção humana, recursos essenciais para a construção do conhecimento em um mundo globalizado. Na interface Robótica Educacional, os estudantes (com o auxílio de professores previamente capacitados) serão desafiados a solucionar problemas, utilizando hardwares e de softwares de fácil programação, a desenvolver seu próprio projeto interativo e a trocar experiências e invenções com alunos e educadores interconectados numa rede de aprendizagem coletiva e colaborativa. Na interface Invenção de Mundos, um Dispositivo Complexo de Aprendizagem empregado como modelo de intervenção pedagógica, crianças e jovens serão provocados a criar um personagem particular que irá desbravar, viajar e viver num território compartilhado e imaginado. Durante essa viagem inventiva, os estudantes serão desafiados a resolver problemas sociais, ambientais, políticos e urbanísticos emergentes dessa criação compartilhada. Nesse cenário, o Pensamento Computacional se apresenta como uma nova interface que permeará essas outras duas. O Pensamento Computacional é um método para solução de problemas que utiliza como base os fundamentos e técnicas da ciência da computação. De forma geral, habilidades comumente utilizadas na criação de programas computacionais para resolver problemas específicos são utilizadas como uma metodologia para resolver problemas de forma geral. Desta forma, este projeto propõe o desenvolvimento de ações para integrar o Pensamento Computacional no contexto das interfaces da Rede SACCI.

Objetivo Geral

Este projeto tem como objetivo geral integrar a metodologia do Pensamento Computacional no desenvolvimento de habilidades relacionadas a área de ciências, com o propósito de aperfeiçoar e inovar as metodologias de ensino dessa área no ensino Fundamental.

Justificativa

A Rede SACCI se constitui na interface ciência/criatividade/imaginação e na instauração de um plano empírico comum para estudo, experiência e inovação. Esses planos incluem metodologias para ensinar-aprender ciências na escola através de dispositivos da robótica educacional e de estratégias para invenção de mundos. O comum aqui é uma singularidade que orienta a emergência da própria Rede e um princípio da ação política, que busca a invenção de uma comunidade aprendente pelo agir/pensar compartilhado. Operando uma escuta fina, ética e estética, atenta a sinais inventivos e transformadores da escola, a rede aproximará alunos e professores em uma proposta que se sustentará no protagonismo coletivo e nas diferenças que marcam as trajetórias profissionais e de vida.

Os modos de viver, aprender e ensinar, comprometidos com a vida, o meio ambiente, o planeta e a sociedade, são múltiplos sistemas que se tecem em redes complexas e coexistentes. Esses sistemas exigem que a própria experiência seja a de criar redes (e em redes). Além disso, tem-se
contemporaneamente, em vista da própria sobrevivência da vida planetária, a noção aguda da importância de incorporar ao currículo escolar, tanto uma formação ética do cuidado com a biodiversidade e os sentidos produzidos na diversidade e na alteridade cultural, quanto uma formação estética de investimento em modos de existência comprometidos com as relações dialógicas, a paz e a sustentabilidade do planeta.

Os problemas de nosso tempo não podem mais ser pensados linear ou deterministicamente, como propunha o modelo mecanicista. O enfrentamento da realidade, com reflexão crítica sobre os rumos de um desenvolvimento desenfreado e a necessidade de reorientar seu avanço para o interior dos próprios problemas e crises geradas, traz novos desafios ao Ensino de Ciências. O prejuízo mais evidente diz respeito à ecologia, no sentido amplo do conceito, i.e., ecologia da subjetividade, da sociedade e da biodiversidade.

Nessa perspectiva, ressalta-se a necessidade de implicação nos processos que envolvem a pesquisa científica e tecnológica e suas aplicações, de modo a não desviar de uma perspectiva ética, solidária, pautada no cuidado do meio ambiente e na inclusão social e profissional, no sentido radical de que nós e o mundo nos co-inventamos, produzindo identidades e estabilidades como emergências na diferença e na complexidade. Entende-se que o “mundo” é uma construção ativa por todos, sem exceção, e que coincide, simultaneamente, com o tornar-se cidadão, com o viver e trabalhar em prol de uma subjetividade, de uma sociedade e de um planeta sustentáveis. Propostas de formações continuadas de professores e de metodologias de sala de aula orientadas, preponderantemente, por transferência de informação científica e tecnológica e programas baseados em sequencias lineares de informações estão distantes de permitirem a seus atores construírem uma consciência planetária que aguce a noção de que vivemos em rede, e de que vida e ambiente são mutuamente dependentes, sustentados por um equilíbrio frágil. A comprovada ineficácia da aprendizagem escolar, registrada pelos baixos níveis dos indicadores de avaliação externa, assim como nas avaliações internacionais, de algum modo reverbera como efeito de modelos padronizados que dominam a perspectiva linear-transmissiva da informação.

O relatório do Programme for International Student Assessment (PISA), publicado pela Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE, 2015) e pelo Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais Anísio Teixeira (INEP, 2016) mostra que o escore médio dos jovens brasileiros que participaram da avaliação de ciências (PISA, 2015) foi de 401 pontos, valor significativamente inferior à média dos estudantes dos países membros da OCDE (493 pontos). Pouco mais de 40% deles atingiu pelo menos o nível 2 da escala, considerado pela OCDE como o nível básico de proficiência que possibilita a aprendizagem e a participação plena na vida social, econômica e cívica das sociedades modernas em um mundo globalizado (OCDE, 2016). Os 10% de estudantes brasileiros com maior nota em ciências obtiveram o escore médio de 522 pontos, valor entre os níveis 3 e 4 da escala. Uma pequena parcela (menos de 1%) atingiu os dois níveis mais elevados, enquanto nos países da OCDE, nesses mesmos níveis, ultrapassou 7%.

Transformar este cenário deficitário da Educação em geral e do Ensino de Ciências em particular, exige, como desafio, participar em processos sociais compartilhados e cooperativos, nos quais, pela ação conjunta e comunicativa, emergem significados, sentidos, coordenações, conflitos, compreensões, entendimentos. Nesse viés, sentir-se partícipe/autor de uma narrativa é, enquanto hipótese da Rede SACCI, “uma das vias de que dispõem os indivíduos e os grupos humanos para atuar como protagonistas de suas vidas, incluindo a reflexão de como emergimos como sujeito, de como somos participantes de e participados pelos desenhos sociais” (SCHNITMAN, 1996. p. 17).

Uma prática pedagógica de natureza eminentemente informacional-conteudista orienta as mentes por trajetórias pré-direcionadas, minimizando momentos de criação/construção ou de reapropriação crítica de conhecimentos. O caráter pouco flexível dessa orientação dificulta tomadas de posição pelo professor para construir novas propostas pedagógicas em ensino de ciências.

A Rede SACCI propõe-se a pensar o Ensino de Ciências em interlocução com os campos científico, social, humano, ambiental e tecnológico e a promover uma estratégia que oportunize a estudantes da Educação Básica desenvolver habilidades a partir da experimentação, observação, criação de hipóteses, realização de pesquisas e outros processos de aprendizagem, que contribuam para a compreensão da ciência como elemento intensamente presente na vida cotidiana.

Metodologia

O desenvolvimento do projeto é composto de duas linhas: a primeira é baseada em estudos bibliográficos, investigações científicas, proposição e planejamento de atividades para a integração do Pensamento Computacional no currículo de ciências do ensino fundamental, bem como na elaboração e execução de cursos e oficinas para professores do ensino fundamental, para capacitar estes profissionais na execução e proposição de novas atividades que promovam tal integração; a segunda consiste na proposta de uma metodologia fundamentada no Pensamento Computacional para a elaboração de projetos de feiras de ciência.

A primeira linha será desenvolvida de forma cíclica, onde no início de cada ciclo será estabelecida uma área de conhecimento de ciências. Em cada ciclo, projeto é desenvolvido nas etapas descritas a seguir. Para coordenar essas etapas, são realizadas reuniões semanais entre a equipe do projeto.

Etapa 1: Será realizada a análise do currículo proposto na BNCC para alguma área de ciências pré-definida para o ciclo em questão, com o objetivo de identificar possibilidades e propor formas de integrar os conceitos/habilidades do Pensamento Computacional em tal currículo. Para avaliar as propostas, são planejadas reuniões periódicas com os colaboradores externos do projeto, isto é, pesquisadores da rede SACCI relacionados com a área de ciência estabelecida para o ciclo corrente.

Resultados esperados:
- Revisão detalhada do currículo proposto para a área de conhecimento estabelecida para o ciclo corrente.
- Levantamento de possibilidades e a proposição de integrações entre as habilidades da área pré-estabelecia e as habilidades do pensamento computacional.
- Avaliação da proposta por professores da área considerada.
- Escrita de artigos científicos.

Etapa 2: Com base nas propostas elaboradas na primeira etapa, pretende-se propor atividades que permitam trabalhar as habilidades do Pensamento Computacional de forma combinada com habilidades do currículo do Ensino Fundamental. Cada atividade deve ser detalhadamente descrita, apresentando metodologias, materiais necessários e indicadores de avaliação.

Resultados Esperados:
- Definição e caracterização de atividades que desenvolvam habilidades do PC integradas ao currículo da área da ciência em questão;
- Definição da linha pedagógica e método de ensino a ser aplicado em cada atividade prevista;
- Descrição dos indicadores de avaliação que devem ser considerados em cada uma das atividades previstas;
- Elaboração de um formulário de avaliação para cada uma das atividades propostas;
- Criação do material necessário para execução das atividades em sala de aula ou de forma online;
- Escrita de artigos científicos.

Etapa 3: nesta etapa as atividades planejadas servirão como base para a elaboração de cursos ou oficinas para discussão das propostas e capacitação de professores Ensino Fundamental. Em um primeiro momento, os cursos ou oficinas serão planejados, onde todo material de suporte deverá ser criado, juntamente com questionários para a avaliação dos mesmos. Posteriormente, os cursos/oficinas serão aplicados a professores do Ensino Fundamental. Ao final de cada curso os participantes deverão avaliá-lo.

Resultados esperados:
- Tutoriais escritos ou em vídeo com a apresentação de atividades a serem realizadas nos cursos de capacitação ou oficinas;
- Conjunto de atividades propostas e avaliadas pelos participantes dos cursos ou oficinas.

Na segunda linha, planeja-se propor um processo metodológico fundamentado no Pensamento Computacional para a elaboração de projetos para feiras de ciência, desde a sua proposição até sua execução e posterior avaliação. A validação da proposta deve ser realizada através de estudos de casos. Como resultados espera-se, além da propor o processo metodológico e validá-lo, divulgar os resultados através de artigo científicos.

Indicadores, Metas e Resultados

Os resultados esperados, já descritos na metodologia, podem ser sumarizados como segue:

- Integração de habilidades do Pensamento Computacional em diferentes currículos do Ensino Fundamental nas áreas das ciências.
- Elaboração e validação de um conjunto de atividades que trabalhem e desenvolvam habilidades e conceitos do Pensamento Computacional conjuntamente com as habilidades da BNCC para o Ensino Fundamental.
- Elaboração e aplicação de cursos ou oficinas para capacitar professores de Ensino Fundamental a desenvolver atividades que integrem o Pensamento Computacional nos conteúdos e habilidades propostas pela BNCC.
- Definição de um processo metodológico para a elaboração de projetos de feira de ciências com base no Pensamento Computacional.


As principais metas do projeto são:

- Incentivar alunos à vocação científica e a seguir a área de computação;
- Divulgar amplamente os resultados do projeto em eventos científicos e de extensão, bem como em periódicos de áreas relacionadas com o projeto;
- Integrar os pesquisadores das diferentes instituições de ensino superior envolvidas na rede SACCI, enriquecendo as experiências tanto dos alunos quanto dos professores por meio do contato com pesquisadores diferentes áreas do conhecimento;
- Integrar a comunidade acadêmica dos cursos da computação da UFPEL com a comunidade escolar de Pelotas.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
BRAZ ARAUJO DA SILVA JUNIOR
CHRISTIANO MARTINO OTERO AVILA3
EDUARDO ABREU XAVIER
LUCIANA FOSS8
SIMONE ANDRE DA COSTA CAVALHEIRO8

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