Acção de Formação

Sabores com Muita Sabedoria

8ª Sessão

A importância do rigor em Ciência

Doce... mas com muita ciência

Importância do Rigor no Estudo da Ciência

Público

Esta actividade destina-se a crianças do 3º e 4º ano.

Objectivo

O objectivo deste módulo é dar à criança a noção de que no estudo da ciência o rigor é um

factor importante e que não podemos confiar apenas nos nossos sentidos. A informação que

estes nos dão não é muitas vezes suficiente e, inclusivamente, pode mesmo ser incorrecta. É

assim em muitos casos fundamental recorrer a instrumentos de medida que nos dêem

informações quantitativas correctas que usamos para tirar conclusões.

Actividades Propostas

1) Dar às crianças diversas fichas com situações que podem levar a ilusões de óptica e pedir-

lhes que respondam às perguntas que lhes são feitas. (Ver: Actividades 1 a 5.)

2) Numa segunda fase discutir-se com as crianças os resultados obtidos e pedir-lhes que

pensem numa maneira de os verificar com um instrumento de medida adequado; no caso das

fichas, uma régua.

As crianças compreenderão assim que a sua visão as pode enganar.

3) Em seguida podem discutir-se com as crianças outras situações em que fazemos avaliações

incorrectas das situações. O professor pode sugerir algumas e pedir às crianças que tentem

recordar-se de outras. Algumas sugestões são apresentadas a seguir.

a) Por vezes, quando se suspeita que uma criança está doente, para verificar se tem febre

costuma pôr-se-lhe a mão na testa para ver a temperatura. Por vezes acontece haver

duas pessoas, uma que diz que está quente e portanto com febre e outra que diz que

não. Pode-se pedir às crianças que tentem explicar tal facto e pensar em formas de

testar as explicações, se for possível.

A razão tem a ver com o facto das mãos das pessoas que estão a tentar verificar se a

criança tem febre estarem a temperaturas diferentes. Uma experiência que permite

testar esta hipótese está descrita numa ficha junta. (Ver: Actividades 6)

Com base nisto pode discutir-se qual o instrumento de medida que se usa para medir a

temperatura.

b) O tempo que passamos a fazer coisas que nos dão prazer parece que passa muito mais

depressa do que aquele que passamos à espera ou a fazer coisas de que não

gostamos. Pode discutir-se com as crianças situações em que intervalos de tempo

pequenos nos parecem muito grandes (esperar pelo autocarro, por exemplo) e

situações em que o tempo parece que passa muito depressa (brincar no recreio, por

exemplo).

Com base nisto pode discutir-se qual o instrumento de medida que se usa para medir o

tempo.

c) A avaliação de quantidades nem sempre é fácil também. Para provar isto pode dar-se

às crianças dois recipientes com a mesma quantidade de líquido, sendo um alto e

estreito e o outro largo e pedir-lhes que digam qual contém mais líquido.

Provavelmente vão dizer que o que tem mais líquido é o recipiente alto e estreito por aí

o nível da água ser mais elevado.

Pode-se pedir às crianças que pensem numa forma de verificar se estão correctas. Dado

que não têm nenhum instrumento de medida podem marcar o nível da água no copo

alto, despejar a água deste e deitar a água do copo largo para o estreito verificando

que fica ao mesmo nível.

Com base nisto podem discutir-se os instrumento de medida que se usam normalmente

para medir quantidades - copos graduados e balanças.

4) Pode então discutir-se com as crianças a importância dos instrumentos de medida na

actividade dos cientistas referindo nomeadamente:

a) Os cientistas são muito curiosos. Estão sempre a fazer perguntas e a tentar descobrir

respostas. Exploram tudo o que existe, desde a mais pequena partícula até à vastidão

do Universo. Questionam-se como e porquê as coisas acontecem. São como os

detectives, andam sempre à procura de pistas. Observam atentamente tudo o que se

passa à volta deles, fazem perguntas, colocam uma questão, pensam numa resposta e

testam a suas ideias. A partir daqui pensam muito nos resultados que obtiveram e

tentam tirar conclusões. Essas conclusões podem ser muito importantes para explicar o

mundo à nossa volta. Se os cientistas não forem rigorosos e não medirem bem os

resultados das suas experiências podem chegar a conclusões erradas e desenvolver

teorias erradas.

b) Essas teorias dos cientistas podem ter utilizações práticas em invenções que facilitam a

nossa vida. Por exemplo, foram os estudos dos cientistas que deram as bases para o

desenvolvimento da televisão, dos computadores, de materiais novos como os

plásticos, dos medicamentos, para a construção de pontes, das casas, etc, etc …

Se os cientistas se enganam isso pode ter consequências muito graves. Por exemplo as pontes podem cair, os medicamentos podem não curar as doenças e podem mesmo provocar-nos outras doenças...

Concluindo, quando se faz Ciência

- é muito importante sermos rigorosos, para podermos chegar a conclusões certas;

- não nos podemos fiar só nos nossos sentidos, porque eles nos podem “enganar”, e temos que usar instrumentos de medida para podermos tirar conclusões correctas;

- há que se ser modesto e estar preparado para que as nossas conclusões sejam postas em dúvida ou mesmo rejeitadas por observações feitas por outros cientistas, ou mesmo por nós próprios.

5 - Pode concluir-se a actividade discutindo com as crianças a importância dos instrumentos de medida na nossa vida quotidiana e levá-los a nomear outros instrumentos de medida e a identificar situações em que possam ser úteis.

Actividade 1

Qual das árvores é maior?

Actividade 2

Qual dos centros das flores é maior?

Actividade 3

Qual dos “narizes dos aviões está mais perto do “nariz” do avião B,

o do avião A ou o do avião C?

Actividade 4

O chapéu é tão alto como largo?

Actividade 5

O quadrado é perfeito?

Actividade 6

Água Quente ou Fria?

Prepare 3 recipientes com água: um com água fria, outro com água à temperatura ambiente e outro com água quente.

Mergulhe um dedo em água quente e outro em água fria.

Mergulhe em seguida ambos os dedos na água à temperatura ambiente. O dedo que antes esteve em água quente vai achar que a água está fria e o outro sente que a água está quente.

Adaptado de “O Mundo da Ciência” - Verbo

Discussão sobre a necessidade e forma de introdução do vocabulário

científico no ensino da Ciência e Tecnologia

Quando é que os professores devem introduzir a linguagem técnica da ciência e esperar que

as crianças a usem correctamente? Ela deve ser introduzida desde o início? Ou deveremos

deixar as crianças descrever as coisas pelas suas próprias palavras, mesmo que existam termos

mais precisos? O que é que devemos fazer acerca das palavras que têm tanto um significado

comum, como um significado técnico como é o caso de “animal”? Estes não são problemas

separados, mas estão inter-relacionados e as opiniões divergem quanto à forma de lidar com

eles.

Muitas das palavras usadas em ciência rotulam um conjunto de ideias ou características. A

palavra “solução” é um exemplo útil:

- Para um cientista ela significa um sistema em que uma substância (soluto) está distribuída

ao nível molecular noutra (solvente) sem estar quimicamente combinada com ela. Isto

inclui soluções de sólidos em sólidos, sólidos em líquidos, líquidos em líquidos e gases em

líquidos.

- Para um aluno do secundário, o significado será muito menos extensivo, provavelmente

restrito a sólidos em líquidos, mas associado a este conceito está a noção de que haverá

uma quantidade limitada de soluto que se dissolve numa dada quantidade de solvente,

que as soluções são límpidas, mas podem ser coloridas e que são diferentes de

suspensões.

- Crianças mais novas, porém, usarão a palavra “solução” com um significado muito mais

restrito. Ele pode não incluir uma solução colorida ou uma solução em que algum sólido

continua por dissolver.

À medida que a experiência aumenta o significado atribuído à palavra vai-se alterando.

Consoante o nível de estudos o significado pode assemelhar-se ao do cientista, ficar ao nível

de um aluno de 13 anos ou pode tornar-se uma palavra que não usam!

Seria pouco razoável defender que a palavra “solução” só deve ser usada com o seu

significado científico completo, de facto ela nunca vai acumular todo esse significado se não

for usada primeiro com um significado mais restrito. Porém, também não é razoável usar a

palavra na primeira vez que a crianças observa o “desaparecimento” de um sólido num

líquido.

O termo científico correcto não deve ser introduzido demasiado cedo, o importante é que a

criança possa associar o termo ao conjunto de ideias que ele representa e há um tempo certo

para isso. Pode pôr-se a questão de como é que se identifica quando a altura é a mais

propícia. A resposta às questões seguintes pode ajudar a determinar o tempo certo:

A palavra é importante?

O seu uso contribui para aumentar a compreensão por parte da criança?

É importante que ela conheça a palavra num dado momento?

Insistir no uso da palavra será útil para a criança?

Não há possivelmente uma regra única que possa ser usada para todas as crianças e para

todos os termos. A reflexão sobre a resposta a estas questões pode ajudar nalguns casos

específicos. Quando a resposta à maior parte delas é “sim,” então a criança deve ter

experiência relacionada com as ideias que ela representa e pode já expressar o seu significado

nas suas próprias palavras. Este é assim o ponto certo para introduzir a palavra, quando ela se

torna necessária e tem significado para a criança.

Um exemplo simples é introduzir a palavra “flutuar” a uma criança que diz que um dado

objecto fica “por cima da água”. A palavra “solução” pode ser introduzida a crianças mais

velhas, com bastante experiência de pôr vários sólidos em água e que querem descrever

como os líquidos “através dos quais se pode ver” são diferentes dos líquidos antes de se misturar

algum sólido.

O melhor argumento para esperar até a criança ter necessidade da palavra para a introduzir é

de que, nessa altura, há mais hipóteses de o conjunto de ideias que ela representa para a

criança não ser muito diferente do que ela representa para o professor, o autor dos livros que a

criança lê ou para outras pessoas com quem a criança comunica.

Não é útil para as crianças introduzir-lhes palavras que elas não podem usar para comunicar

ideias e observações, pelo simples facto de que elas não compreendem o significado dessas

palavras. Claro que não se pode impedir as crianças de “coleccionarem” palavras e mostrar os

seus “troféus” falando acerca de radioactividade, buracos negros, clones … mas tal deve ser

visto só pelo que é, ou seja uma imitação da linguagem dos adultos, não consistindo

propriamente em comunicação.

O mesmo argumento pode ser usado como guia para palavras que são usadas não só em

ciência mas também no quotidiano, mas têm um significado mais preciso quando usadas em

ciência. Por exemplo a palavra “animal” têm um significado diferente em ciência do

significado que lhe atribuímos no quotidiano. Inclusivamente o significado no quotidiano desta

palavra pode variar com a idade das crianças. O uso que lhe damos no quotidiano (por

exemplo quando um letreiro diz “Proibida a entrada a animais”, restringindo o significado da

palavra) pode estar em conflito com o uso científico correcto da palavra, baseada nas

características comuns a todos os animais. Este conflito pode ter consequências sérias, levando

as crianças a uma compreensão deficiente se não está bem claro o significado que lhe é

atribuído num dado momento.

O papel do professor só pode ser o de ajudar as crianças a formar uma ideia científica da

palavra “animal” e ao mesmo tempo alertar as crianças para o facto de que este é diferente

do seu significado quotidiano. O significado quotidiano destas palavras deve ser discutido,

assim como o seu significado científico para tornar bem clara a distinção. Posteriormente, o

professor deve ser cuidadoso na verificação de como as crianças estão a usar as palavras,

ouvindo e lendo o que escrevem, de forma a descobrir o conceito transmitido pelas crianças

nas palavras que usam.

Não é só o vocabulário científico que deve merecer a nossa atenção. Palavras normais, não

científicas, podem também constituir uma barreira para a comunicação e compreensão de

determinados conceitos. Quando dizemos “O balão está a expandir” em vez de “O balão está

a ficar maior”, devemos perguntar a nós próprios se é necessário usar estas palavras e se as

crianças compreendem o seu significado.

Quando uma palavra nova é introduzida é necessário passar algum tempo a discutir com a

criança o seu significado e verificar se ela se “encaixa” na experiência da criança. Pedir

exemplos e “não exemplos” pode ser útil para este fim. Por exemplo, quando se introduz a

palavra “dissolve” quando a criança diz normalmente “derrete”, pedir às crianças que dêem

exemplos de coisas que se dissolvem e de coisas que se tornam líquidas mas que não se

dissolvem.

As crianças precisam de tempo e encorajamento para reflectir e esta reflexão é fundamental

para clarificar o significado destes termos, ajudar a construir e definir novos conceitos e integrar

a sua experiência anterior nas novas ideias e conceitos.

Doce de Morango

O açúcar na compota de fruta, além de a tornar bem docinha e agradável e ajudar na

formação do gel, tem uma função muito importante, permite a conservação por bastante

tempo sem que ocorra deterioração. De facto a alta concentração de açúcar (60-65%) faz

com que qualquer micróbio que entre neste ambiente morra rapidamente de desidratação (a

água desta passa rapidamente para o exterior da parede celular por osmose). Durante a

confecção do doce, a fervura também vai permitir uma esterilização.

Ingredientes:

500 g de morangos arranjados e cortados em pedaços

500 g de açúcar

sumo de meio limão

Procedimento:

Mistura tudo numa tigela que possa ir ao micro-ondas e seja

grande (ao ferver faz muita espuma e se a tigela for pequena vem tudo por fora).

Antes de levar ao micro-ondas, deixa ficar a mistura algum tempo (20 minutos a meia hora)

para os morangos irem largando o seu sumo. A seguir, mete no micro-ondas, na potência

máxima, 5 minutos (no final deves estar com atenção para não vir por fora). Mexe.

Leva ao micro-ondas mais ou menos 15 minutos (o tempo depende da potência do micro-

ondas). Está com atenção e quando a espuma começar a chegar ao topo da tigela abre o

micro-ondas (mais ou menos de minuto a minuto) e de dois em dois minutos tira do micro-ondas

e mexe.

No final (a partir dos 15 minutos de tempo total – incluindo os 5 minutos iniciais) vai deitando um

bocadinho numa superfície fria e observando a consistência quando arrefece. Deve ficar sem

escorrer.

Se depois de arrefecer ficar muito líquido, leva mais um pouquinho ao micro-ondas. Se ficar

muito espesso deita uma colherzinha de água e leva ao micro-ondas a levantar fervura.

Notas:

Não convém fazer quantidades maiores do que 500 g de fruta, torna-se difícil.

Com outras frutas pode usar as proporções de açúcar e fruta de qualquer receita e fazer no

micro-ondas seguindo a mesma técnica.

Bolo na Caneca

O trabalho experimental proposto consta de um “projecto de investigação” sobre o papel do fermento nos bolos.

Por exemplo, a propósito da confecção de um bolo, dos bolos feitos numa data festiva, ou qualquer outra situação apropriada surgirá a pergunta sobre o papel do fermento nos bolos. Algumas crianças provavelmente saberão e outras não. Deverá então discutir-se com as crianças uma forma de o descobrir.

Uma boa experiência é fazer um bolo com farinha com fermento e outro igual com farinha sem fermento (por exemplo o bolo na caneca que é rápido e requer poucos meios). As crianças analisarão e provarão os bolos para os comparar.

A fase seguinte será estudar um pouco melhor como actua o fermento. Deverão misturar num copo 1 ou 2 colheres de chá de fermento com água fria e a seguir repetir o mesmo com água quente. Terão oportunidade de ver que quando se mistura com água quente se produz bastante gás.

Para melhor verem a quantidade de gás produzido podem pôr água bem quente num copo e deitar 2 colheres de chá de fermento para bolos numa luva de plástico. A seguir metem a luva no copo, segurando bem com a mão e fazem cair o fermento na água quente. Verificarão que se produz gás suficiente para que a luva fica cheia.

O trabalho terminará com uma discussão do que se passa no bolo – o fermento a frio quase não produz gás, mas quando aquece durante a cozedura do bolo vai produzir gás. É esse gás que vai fazer com que o bolo fique esponjoso e cresça.

As crianças deverão registar todas as fases do projecto, as questões que surgiram e as conclusões.

“Os fermentos que nos dão pães e bolos” Diário de Notícias, 27 de Março de 2006

Qual a diferença entre os fermentos que se usam para pão e para bolos? Esta é uma dúvida

habitual e uma questão que frequentemente nos põem. Pois, em comum, apenas têm o facto de

darem lugar à libertação de um gás – o dióxido de carbono – que faz crescer a massa de pão ou

de um bolo.

O fermento para os bolos é um fermento químico. É composto por uma base (bicarbonato de

sódio) e por um ácido que, na presença de água, vão interagir (reagir, diz-se

em linguagem química) e dar origem a novos produtos, sendo o mais

importante o dióxido de carbono. O fermento contém ainda amido que

absorve a humidade do ar, mantendo aqueles dois componentes separados e

secos e impedindo que reajam.

Para ter uma ideia da quantidade de dióxido de carbono produzido, ponha

água bem quente num copo e deite 2 ou 3 colheres de chá de fermento para

bolos dentro de uma luva de plástico. Meta a luva no copo e, segurando bem,

faça cair o fermento na água quente. Verá que se produz gás suficiente para

encher a luva. Se repetir com água fria, pouco gás se liberta pois a reacção é

mais rápida a quente.

Vê agora porque é que os bolos não devem esperar muito antes de ir para o

forno? É que, embora lentamente, o gás forma-se e vai escapando. No forno

forma-se rapidamente gás e, simultaneamente, a massa coagula e o bolo cresce e fica fofinho.

O fermento para pão - fermento de padeiro – disponível na forma de uma massa húmida (usada

nas padarias) ou seco e granulado (à venda nos supermercados), é

formado por um micróbio vivo - a levedura Saccharomyces cerevisae. Esta

foi identificada como responsável pelo crescimento da massa de pão por

Pasteur, no século XIX.

Este micróbio alimenta-se da farinha, libertando dióxido de carbono e

outras substâncias que dão aroma e sabor ao pão. Quer saber como? A

farinha contém amido (cerca de 70%) que é formado por moléculas de

um açúcar (glucose) ligadas entre si como se fossem contas de um colar. A levedura utiliza essas

glucoses para obter a energia de que precisa. A este processo, que ocorre na ausência de

oxigénio, chama-se fermentação e nele se formam várias substâncias fundamentais para a textura

e sabor do pão.

Para actuarem as leveduras precisam de uma temperatura adequada. Se esta for muito alta

(acima de 55ºC), morrem; se for muito baixas (abaixo de 10ºC), ficam meio "adormecidas". Por isso,

se dissolver o fermento de padeiro em água demasiado quente o pão não vai crescer. Mas pode

congelar o fermento, ou mesmo massa de pão; ao descongelar as leveduras "acordam" e voltam a

ficar activas.

Certamente que a partir de agora vai olhar para os fermentos com outros olhos. Esperamos que isso

se traduza em resultados ainda melhores nas suas experiências culinárias.