Competências específicas de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Analisar  fenômenos  naturais  e  processos  tecnológicos,  com  base  nas  interações  e  relações  entre matéria e energia, para propor ações individuais e coletivas que aperfeiçoem processos produtivos, minimizem impactos socioambientais e melhorem as condições de vida em âmbito local, regional e global.

Analisar  e  utilizar  interpretações  sobre  a  dinâmica  da  Vida,  da  Terra  e  do  Cosmos  para  elaborar argumentos, realizar previsões sobre o funcionamento e a evolução dos seres vivos e do Universo, e fundamentar e defender decisões éticas e responsáveis.

Investigar  situações-problema  e  avaliar  aplicações  do  conhecimento  científico  e  tecnológico  e  suas implicações no mundo, utilizando procedimentos e linguagens  próprios  das  Ciências  da  Natureza, para propor soluções que considerem demandas locais, regionais e/ou globais, e comunicar suas descobertas e conclusões a públicos variados, em diversos contextos e por meio de diferentes mídias e tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC).

 

Habilidades de Ciências da Natureza e suas Tecnologias

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Habilidade: Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.

Atividade: Criação de Maquetes Interativas de Sistemas Sustentáveis

Os alunos devem criar maquetes representando um sistema sustentável, como uma usina de energia solar ou eólica, explicando como ocorre a transformação e conservação de energia. Eles podem usar dispositivos digitais para medir o impacto da energia gerada e sugerir melhorias.

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Habilidade: Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.

Atividade: Desenvolvimento de Protótipos de Sistemas Térmicos

Proponha aos alunos o desafio de construir protótipos térmicos, como aquecedores solares ou estufas, e use aplicativos digitais para calcular e otimizar as variáveis termodinâmicas, como temperatura e isolamento.

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Habilidade: Utilizar o conhecimento sobre as radiações e suas origens para avaliar as potencialidades e os riscos de sua aplicação em equipamentos de uso cotidiano, na saúde, no ambiente, na indústria, na agricultura e na geração de energia elétrica.

Atividade: Análise dos Impactos de Radiações no Cotidiano

Organize uma pesquisa em grupo sobre o uso de radiações em diferentes contextos, como saúde (raios-X), indústria (radiações gama) e agricultura. Cada grupo deve apresentar os benefícios e riscos dessas radiações, propondo soluções para minimizar os efeitos negativos.

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Habilidade: Avaliar os benefícios e os riscos à saúde e ao ambiente, considerando a composição, a toxicidade e a reatividade de diferentes materiais e produtos, como também o nível de exposição a eles, posicionando-se criticamente e propondo soluções individuais e/ou coletivas para seus usos e descartes responsáveis.

Atividade: Análise de Produtos Químicos do Cotidiano

Os alunos devem realizar uma análise crítica de produtos de uso cotidiano, como detergentes e plásticos, avaliando suas composições químicas, toxicidade e riscos ao meio ambiente. Eles devem sugerir formas de descarte responsável e alternativas mais sustentáveis para substituição.

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Habilidade: Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida.

Atividade: Estudo de Caso sobre os Ciclos Biogeoquímicos

Divida os alunos em grupos e atribua a cada grupo um ciclo biogeoquímico, como o ciclo do carbono, nitrogênio ou água. Eles devem analisar os impactos humanos nesses ciclos e propor ações mitigadoras, apresentando os resultados em um painel interativo.

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Habilidade: Avaliar, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais, tecnologias e possíveis soluções para as demandas que envolvem a geração, o transporte, a distribuição e o consumo de energia elétrica, considerando a disponibilidade de recursos, a eficiência energética, a relação custo/benefício, as características geográficas e ambientais, a produção de resíduos e os impactos socioambientais e culturais.

Atividade: Desenvolvimento de Soluções para Eficiência Energética

Os alunos devem realizar um projeto de eficiência energética, simulando diferentes métodos de geração e distribuição de energia elétrica em uma comunidade fictícia. Usando aplicativos digitais, eles podem calcular custos, impactos e sugerir melhorias.

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Habilidade: Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais -, para propor ações que visem a sustentabilidade.

Atividade: Construção de Protótipos de Geradores Elétricos

Os alunos devem construir pequenos protótipos de geradores elétricos utilizando materiais simples. Em seguida, eles avaliam a eficiência dos protótipos e discutem a importância de tecnologias sustentáveis para a geração de energia.

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Habilidade: Analisar e discutir modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas para comparar distintas explicações sobre o surgimento e a evolução da Vida, da Terra e do Universo com as teorias científicas aceitas atualmente.

Atividade: Debate Histórico-Científico sobre a Evolução da Vida

Divida os alunos em grupos para estudar diferentes teorias sobre a origem e evolução da vida, como o criacionismo, o evolucionismo e teorias modernas. Em seguida, organize um debate para que os alunos apresentem e defendam suas descobertas.

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Habilidade: Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Atividade: Criação de Modelos de Ecossistemas Virtuais

Os alunos devem criar modelos virtuais de ecossistemas usando aplicativos ou softwares de simulação. Eles devem apresentar as condições ambientais e fatores limitantes de cada ecossistema e prever as consequências de mudanças ambientais.

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Habilidade: Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Atividade: Simulação de Impactos nos Ecossistemas

Os alunos devem realizar uma simulação dos impactos ambientais em diferentes ecossistemas, analisando como a transferência de energia e os ciclos da matéria são afetados por ações humanas. Eles devem apresentar propostas de mitigação e recuperação.

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Habilidade: Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Atividade: Modelagem de Movimentos Celestes

Os alunos podem utilizar softwares de simulação para modelar movimentos dos planetas e de corpos celestes no Sistema Solar, fazendo previsões sobre suas trajetórias e interações gravitacionais. Eles devem apresentar suas observações e descobertas em um formato visual.

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Habilidade: Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.

Atividade: Análise de Fenômenos Naturais através da Probabilidade

Os alunos devem analisar fenômenos naturais como terremotos, tempestades e erupções vulcânicas, utilizando dados históricos para fazer previsões probabilísticas. Eles devem discutir os limites dessas previsões e propor ações preventivas.

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Habilidade: Discutir a importância da preservação e conservação da biodiversidade, considerando parâmetros qualitativos e quantitativos, e avaliar os efeitos da ação humana e das políticas ambientais para a garantia da sustentabilidade do planeta.

Atividade: Elaboração de Relatórios sobre Conservação da Biodiversidade

Divida a turma em grupos para estudar diferentes biomas e discutir políticas de conservação. Eles devem apresentar relatórios com ações que considerem parâmetros qualitativos e quantitativos da biodiversidade, avaliando os impactos da ação humana.

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Habilidade: Identificar, analisar e discutir vulnerabilidades vinculadas às vivências e aos desafios contemporâneos aos quais as juventudes estão expostas, considerando os aspectos físico, psicoemocional e social, a fim de desenvolver e divulgar ações de prevenção e de promoção da saúde e do bem-estar.

Atividade: Campanha de Promoção do Bem-Estar

Os alunos devem criar uma campanha educativa abordando temas como saúde mental, prevenção ao bullying e hábitos saudáveis. Eles podem utilizar vídeos, cartazes e redes sociais para divulgar as ações e conscientizar a comunidade escolar.

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Habilidade: Aplicar os princípios da evolução biológica para analisar a história humana, considerando sua origem, diversificação, dispersão pelo planeta e diferentes formas de interação com a natureza, valorizando e respeitando a diversidade étnica e cultural humana.

Atividade: Linha do Tempo da Evolução Humana

Os alunos podem criar uma linha do tempo interativa que destaque os principais eventos da evolução humana e a dispersão de populações pelo planeta. Eles devem incluir elementos culturais e discutir como a diversidade étnica se formou ao longo da história.

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Habilidade: Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).

Atividade: Simulação da Evolução Estelar

Os alunos devem utilizar softwares de simulação para estudar a evolução das estrelas e a distribuição dos elementos químicos no Universo. Eles podem apresentar suas descobertas por meio de infográficos e vídeos explicativos.

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Habilidade: Construir questões, elaborar hipóteses, previsões e estimativas, empregar instrumentos de medição e representar e interpretar modelos explicativos, dados e/ou resultados experimentais para construir, avaliar e justificar conclusões no enfrentamento de situações-problema sob uma perspectiva científica.

Atividade: Desenvolvimento de Projetos Científicos

Os alunos são desafiados a identificar um problema em sua comunidade ou escola e criar um projeto científico para resolvê-lo. Eles devem elaborar hipóteses, prever resultados e apresentar suas conclusões de forma científica.

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Habilidade: Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.

Atividade: Simpósio de Divulgação Científica

Os alunos devem organizar um simpósio para apresentar suas pesquisas e experimentos em formato de pôsteres, apresentações orais ou vídeos, simulando um evento científico. Eles devem estar preparados para defender suas descobertas e debater com os colegas.

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Habilidade: Interpretar textos de divulgação científica que tratem de temáticas das Ciências da Natureza, disponíveis em diferentes mídias, considerando a apresentação dos dados, tanto na forma de textos como em equações, gráficos e/ou tabelas, a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões, visando construir estratégias de seleção de fontes confiáveis de informações.

Atividade: Análise Crítica de Notícias Científicas

Os alunos devem escolher uma notícia de divulgação científica de diferentes mídias e fazer uma análise crítica da apresentação dos dados, verificando a consistência dos argumentos e a coerência das conclusões. Em seguida, devem apresentar uma crítica fundamentada.

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Habilidade: Analisar e debater situações controversas sobre a aplicação de conhecimentos da área de Ciências da Natureza (tais como tecnologias do DNA, tratamentos com células-tronco, neurotecnologias, produção de tecnologias de defesa, estratégias de controle de pragas, entre outros), com base em argumentos consistentes, legais, éticos e responsáveis, distinguindo diferentes pontos de vista.

Atividade: Debate sobre Questões Bioéticas

Os alunos devem ser divididos em grupos e preparar argumentos sobre questões bioéticas polêmicas, como o uso de células-tronco, modificações genéticas ou neurotecnologias. Em seguida, realizam um debate organizado para apresentar os diferentes pontos de vista.

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Habilidade: Investigar e discutir o uso indevido de conhecimentos das Ciências da Natureza na justificativa de processos de discriminação, segregação e privação de direitos individuais e coletivos, em diferentes contextos sociais e históricos, para promover a equidade e o respeito à diversidade.

Atividade: Análise Crítica de Contextos Históricos e Sociais

Os alunos devem estudar casos históricos em que conhecimentos científicos foram utilizados para justificar discriminações ou desigualdades. Em grupos, eles criam uma linha do tempo ou um relatório ilustrado para apresentar esses casos e debater soluções para evitar tais práticas.

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Habilidade: Avaliar os riscos envolvidos em atividades cotidianas, aplicando conhecimentos das Ciências da Natureza, para justificar o uso de equipamentos e recursos, bem como comportamentos de segurança, visando à integridade física, individual e coletiva, e socioambiental, podendo fazer uso de dispositivos e aplicativos digitais que viabilizem a estruturação de simulações de tais riscos.

Atividade: Simulação de Riscos em Atividades Cotidianas

Os alunos devem utilizar aplicativos de simulação para avaliar riscos em atividades como manuseio de produtos químicos, uso de eletricidade ou exposição a radiações. Eles criam um guia prático de segurança baseado nos resultados das simulações.

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Habilidade: Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.

Atividade: Estudo Comparativo de Materiais

Os alunos devem escolher diferentes materiais (por exemplo, plásticos, metais e compostos) e realizar uma análise comparativa de suas propriedades, avaliando sua adequação para usos específicos. Eles apresentam os resultados e propõem soluções mais sustentáveis.

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Habilidade: Investigar e analisar o funcionamento de equipamentos elétricos e/ou eletrônicos e sistemas de automação para compreender as tecnologias contemporâneas e avaliar seus impactos sociais, culturais e ambientais.

Atividade: Projeto de Análise de Tecnologia Contemporânea

Os alunos devem investigar o funcionamento de um equipamento eletrônico ou sistema de automação de sua escolha (como uma smart TV, drones ou carros autônomos), apresentando um relatório que discuta seu funcionamento e impactos sociais, culturais e ambientais.

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Habilidade: Analisar questões socioambientais, políticas e econômicas relativas à dependência do mundo atual em relação aos recursos não renováveis e discutir a necessidade de introdução de alternativas e novas tecnologias energéticas e de materiais, comparando diferentes tipos de motores e processos de produção de novos materiais.

Atividade: Painel de Energias Renováveis e Não Renováveis

Divida a turma em grupos e atribua a cada um uma fonte de energia (renovável ou não renovável). Eles devem comparar diferentes fontes e motores, discutindo as vantagens, desvantagens e impactos ambientais de cada um, e apresentar os resultados em um painel interativo.

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Habilidade: Investigar e analisar os efeitos de programas de infraestrutura e demais serviços básicos (saneamento, energia elétrica, transporte, telecomunicações, cobertura vacinal, atendimento primário à saúde e produção de alimentos, entre outros) e identificar necessidades locais e/ou regionais em relação a esses serviços, a fim de avaliar e/ou promover ações que contribuam para a melhoria na qualidade de vida e nas condições de saúde da população.

Atividade: Diagnóstico de Infraestrutura Local

Os alunos devem realizar um diagnóstico da infraestrutura de sua comunidade, identificando carências e propondo melhorias para serviços básicos, como saneamento, saúde e transporte. Eles devem apresentar um relatório com propostas detalhadas para melhorar a qualidade de vida local.

http://basenacionalcomum.mec.gov.br/

Prof Luciano Mannarino