No final do ano letivo, existem certos entendimentos conceptuais que queremos que os nossos alunos tenham. Atingir esses objetivos de aprendizagem estabelece as bases para uma compreensão mais sofisticada, à medida que os alunos procedem através das suas experiências de aprendizagem. Para além disso, o desenvolvimento do ensino em torno de objetivos de aprendizagem específicos pode aumentar a eficácia do ensino, ajudando os professores a concentrarem-se no que realmente querem que os alunos compreendam. O quadro conceptual do Saber Ciência é uma ferramenta eficaz para identificar uma sequência de entendimentos conceptuais, apropriados à idade (P-16,) para orientar o seu ensino. Veja o quadro conceptual completo para todos os níveis.

O quadro está dividido em sete vertentes:
O que é a ciência | Como funciona a ciência| Hipóteses e teorias | O lado social da ciência | A ciência e a sociedade | O que a ciência fez por si recentemente | Um modo científico de ver a vida

O que é a ciência: conceitos para os níveis 13-Univ

A ciência é tanto um corpo de conhecimento como o processo de construção desse conhecimento. A ciência tem como objetivo construir explicações cada vez mais vastas e coerentes do mundo natural. A ciência foca-se em fenómenos e processos naturais.. A ciência apenas trabalha com ideias testáveis. Juízos morais, julgamentos estéticos, decisões sobre as aplicações da ciência, e a averiguação de fenómenos sobrenaturais não pertencem ao domínio da ciência. Os cientistas esforçam-se por testar as suas ideias através de evidência do mundo natural; uma marca distintiva da ciência é expor ideias a testes. O conhecimento científico está aberto a questionamento e revisão quando novas ideias e evidências são descobertas. As ideias científicas não podem ser provadas de forma absoluta. Porque foi testado, o conhecimento científico é confiável. A ciência é um processo em curso, responder a uma questão científica frequentemente leva a questões adicionais para investigar.

O verdadeiro processo da ciência é complexo, iterativo, e pode tomar muitos caminhos diferentes. O processo da ciência envolve a observação, exploração, testes, comunicação e aplicação. As observações científicas podem ser feitas diretamente com os nossos próprios sentidos, ou podem ser feitas de forma indireta através do uso de instrumentos. Os cientistas testam as suas ideias (hipóteses e teorias) descobrindo que expetativas são geradas por uma ideia, e fazendo observações para descobrir se essas expetativas são confirmadas. Os cientistas podem testar ideias sobre eventos e processos muito antigos, muito distantes, e não diretamente observáveis. Os cientistas testam as suas ideias usando múltiplas linhas de evidência. Todos os testes científicos envolvem fazer suposições, mas essas suposições podem ser testadas de forma independente, aumentando a nossa confiança nos nossos resultados. Os cientistas muitas vezes tentam gerar várias explicações para o que observam. Os cientistas usam múltiplos métodos de investigação (experiências, investigação por observação, investigação comparativa e modelagem) para recolher dados. Os cientistas procuram padrões nas suas observações e dados. Os dados em bruto têm que ser analisados e interpretados antes de podermos dizer se é provável que uma ideia científica seja precisa ou imprecisa. A análise de dados geralmente envolve meter os dados num formato mais acessível (visualização, tabulação, ou quantificação de dados qualitativos). Os cientistas tentam ser objetivos e fazem todos os possíveis para identificar e evitar a falta de imparcialidade. Cientistas diferentes podem interpretar os mesmos dados de maneiras diferentes; a interpretação dos dados pode ser influenciada pelos pressupostos, preconceitos e antecedentes do cientista. Os investigadores compartilham as suas descobertas com a comunidade científica através de publicações científicas. Os cientistas visam que os seus estudos sejam replicáveis. Quando um estudo sobre um fenómeno não pode ser replicado, isso pode sugerir que a nossa atual compreensão do fenómeno ou os nossos métodos de teste são insuficientes.

Hipóteses são explicações propostas para um conjunto restrito de fenómenos. As hipóteses são geralmente inspiradas e informadas por pesquisas anteriores e/ou observações. Não são palpites. Teorias são explicações poderosas para uma ampla gama de fenómenos. Teorias científicas aceites são sólidas, elas devem sobreviver a testes rigorosos e ser apoiadas por múltiplas linhas de evidência para serem aceites.

A ciência depende da comunicação dentro da comunidade científica. Os cientistas trabalham de forma colaborativa. Os cientistas escrutinam o trabalho uns dos outros através de revisão por pares e outros processos. Através de um sistema de múltiplos controlos (que inclui a revisão por pares), a comunidade científica ajuda a garantir a precisão da ciência e a detetar falta de imparcialidade, fraude e má conduta. A comunidade científica motiva investigadores nas suas pesquisas, fornecendo reconhecimento e, às vezes, um sentido de competição. A ciência baseia-se no conhecimento acumulado da comunidade científica para progredir. A comunidade científica é global e diversificada. A diversidade da comunidade científica ajuda a facilitar a especialização e oferece diferentes pontos de vista que fortalecem a resolução de problemas e equilibram tendências. Os cientistas são influenciados pelas suas experiências pessoais e culturais. Toda a gente pode participar na ciência, mas prosseguir uma carreira na ciência muitas vezes requer treino formal extenso. Os cientistas são criativos. Má conduta científica pode ocorrer quando um cientista não avalia de forma justa o trabalho de outros cientistas, não relata resultados honestamente, não atribui o justo crédito, ou não trabalha dentro das diretrizes éticas da comunidade.

A ciência está integrada na sociedade, e é influenciada por ela. A sociedade pode influenciar o curso da ciência, direcionando recursos para alguns tópicos de investigação e retirando-os de outros tópicos. A investigação científica é muitas vezes focada em temas com potencial para ir ao encontro de necessidades da sociedade.

A ciência constrói conhecimento sobre o mundo, mas são as pessoas que decidem como esse conhecimento deve ser usado. A ciência contribui para muitos tipos diferentes de novas tecnologias. Os avanços da ciência muitas vezes levam a inovações tecnológicas, que podem, por sua vez, contribuir para novas descobertas científicas. O conhecimento científico e a pesquisa levaram a muitos avanços na medicina. O conhecimento científico ajuda-nos a tomar decisões que afetam as nossas vidas todos os dias. O conhecimento científico contribui para políticas e regulamentações públicas que promovem a saúde, a segurança, e a gestão ambiental.

Os processos de resolução de problemas e de tomada de decisão são ajudados por uma abordagem científica. Controvérsia científica autêntica, e debate dentro da comunidade, contribuem para o progresso científico, incentivando um exame cuidadoso da investigação. As controvérsias sobre a ética de determinados métodos científicos ou sobre as aplicações de ideias científicas podem ocorrer dentro da sociedade em geral, mas não representam necessariamente uma disputa fraturante na ciência.

Exemplos de atividades iniciais

Modificando o seu ensino atual

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