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Ciências integradas na Avenues — Parte I: uma breve história do ensino de ciências no Ocidente

Por Mike Maccarone, Global Academic Dean for Science na Avenues: The World School

Desde antes da inauguração da nossa escola em 2012, o departamento de ciências da Upper School da Avenues dedica-se a incorporar a Nova Escola de Pensamento, que está na essência da nossa missão. No estudo de Ciências, começamos com a seguinte sequência: Física > Química > BBiologia. Em pouco tempo, identificamos a oportunidade de inovar com base nos pontos fortes dessa sequência e reformular nossa abordagem para tratar de questões atuais no estudo dessas disciplinas. Internacionalmente, a abordagem ao ensino de Ciências é diversificada, mas muitos currículos retratam a importância de enfatizar tanto as habilidades de pesquisa e investigação científica quanto o conhecimento do conteúdo de Ciências ao longo da aprendizagem de um estudante no Ensino Médio. Na última década, o relatório “A Framework for K–12 Science Education” destacou a necessidade de haver um programa aprimorado como o que desenvolvemos na Avenues. Mais recentemente, em 2013, o Next Generation Science Standards identificou outras oportunidades de aplicação, integração e aprendizagem temática baseada em problemas, projetos e desafios nas Ciências. Na Avenues, essas possibilidades e oportunidades nos inspiram a agir.

Parte I: uma breve história do ensino de ciências

No início da década de 1990, Leon Lederman, o físico vencedor do prêmio Nobel, autor de A partícula de Deus e diretor do laboratório Fermi, iniciou o “Physics First”, um movimento pela criação de um currículo em que a Física fosse ensinada primeiro, como forma de reestruturar a abordagem tradicional do ensino de Ciências. Segundo Lederman, a sequência de estudo de Física > Química > Biologia no Ensino Médio era mais lógica quanto à complexidade dos conceitos científicos e oferecia uma base sequencial melhor para a aprendizagem dos alunos. Conceitos complexos de Química foram consolidados por meio de um conhecimento básico da estrutura atômica, das forças e do movimento em Física. Já um currículo com um bom desenvolvimento de Biologia depende necessariamente dos conhecimentos do estudante de propriedades e reações Químicas relacionadas ao contexto. As escolas americanas demoraram para prestar atenção, mas aquelas que levaram a mensagem de Lederman a sério descobriram que a sequência das disciplinas que usa a abordagem da Física como base (não apenas o ensino de Física a alunos da 9º série, mas a reestruturação da grade curricular para desenvolver o conhecimento e as habilidades no nível adequado de complexidade) era, de fato, mais enriquecedora e gratificante para os alunos e professores de Ciências. Os estudantes de programas que passaram a ensinar a Física primeiro faziam associações relevantes entre as Ciências de uma maneira que os colegas que participavam de um curso mais tradicional, porém menos intuitivo, não estavam fazendo.

Nos primeiros anos do século 21, os problemas estudados pelos cientistas se tornaram menos canônicos, definidos e distinguíveis. Outro fator ainda mais importante é que ficou cada vez mais difícil estabelecer as fronteiras entre a Física, a Química e a Biologia. Durante o século 20, houve uma aproximação entre o conhecimento do conteúdo em Física e Química. Com os avanços tecnológicos do fim do século 20, estudos sobre o meio ambiente, o clima e as origens da vida entraram no escopo do ensino e da pesquisa científica. Bioquímica, Biologia Molecular, Bioengenharia e Física Médica se tornaram cursos de graduação. Carreiras em ciências aplicadas se tornaram mais numerosas e diversificadas. A engenharia se expandiu das tradicionais áreas de mecânica e eletrônica para incluir outras como robótica e genética. Instituições exclusivas de pesquisa científica começaram a identificar a necessidade de haver pesquisadores com uma formação acadêmica mais diversificada, já que especialistas nas origens da vida recorriam a colegas em outros campos de conhecimento para embasar justificativas e explicações. Físicos em busca de respostas a questões em âmbitos macro e micro (de astrofísicos a teóricos de cordas) adentraram ainda mais no campo da matemática pura, usando equações e modelos computacionais para fazer previsões sobre as possibilidades que vão além da nossa observação.

Atualmente, no programa de Ciências Integradas da Avenues, continuamos empenhados em diluir as fronteiras entre as disciplinas científicas tradicionais. Dessa forma, garantimos que nossos estudantes não apenas aprendam a apreciar a elegância matemática presente na Física, as reações fantásticas da Química ou os ciclos de vida dinâmicos da Biologia, mas, acima de tudo, compreendam as possibilidades criativas da ciência.

Esta é a primeira parte de uma série de três artigos sobre ciências integradas na Avenues. Leia a segunda parte ou pule para a terceira.

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