Lives de Ciência

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segunda-feira, 1 de dezembro de 2014

Existe pergunta imbecil? Da importância dos registros da curiosidade infantil.

"Quando eu tinha cinco anos, tive uma conversa com a minha mãe que ela transcreveu e guardou num álbum de fotos. [...] 
Randall: Aquie em casa tem mais coisas duras ou mais coisas moles?
Julie: Não sei.
Randall: E no mundo?
Julie: Não sei.
Randall: Bom, cada casa tem uns três ou quatro travesseiros, né?
Julie: É.
Randall: E cada casa tem uns quinze ímãs, né?
Julie: Acho que sim.
Randall: E quinze mais três ou quatro, vamos dizer quatro, dá dezenove, né?
Julie: Isso.
Randall: Então deve ter uns 3 bilhões de coisas moles... e uns 5 bilhões de coisas duras. Qual ganha?
Julie: Acho que as coisas duras.
Até hoje não tenho ideia de onde saíram os "3 bilhões" nem os "5 bilhões".
[...]
Há quem diga que não há questões imbecis. Óbvio que se enganam: acho que minha pergunta sobre coisas moles e duras, por exemplo, extremamente imbecil. Mas tentar responder com meticulosidade a uma dúvida imbecil pode nos levar a lugares bem curiosos." (pp. 13-14.)
MUNROE, Randall. 2014. E se? Respostas científicas para perguntas absurdas. Cia. das Letras. 325 pp.
Senhoras mães (e senhores pais), pelo bem do registro histórico, por favor, tal como a Sra. Julie anotem *tudo* o que seus pequenos gênios e pequenas gênias comentam. Pode eventualmente servir de dispositivo de chantagem, caso, futuramente, seu filho já grandinho venha com gracinhas sobre não pagar pensões alimentícias; mas, por certo, a maior utilidade será esse tipo de informação a respeito da ontogenia da curiosidade e, por tabela, do pensamento científico.

P.S. Mais pra frente anuncio a ganhadora ou o ganhador do livro "Em Busca do Infinito" de Ian Stewart.

segunda-feira, 18 de agosto de 2014

Denise Fraga, eliminar a Química do currículo é mesmo a solução? - leitores respondem

Reproduzo abaixo comentários de leitores do GR sobre o texto da Denise Fraga propondo a eliminação (ou drástica redução) do ensino de química nas escolas.

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Alexandre disse...
Tenho certeza que a fórmula de ensino usada em nossas escolas poderia ser melhorada. Sem nenhuma autoridade no assunto, eu tenho grande simpatia pelo método de aprendizado por projetos, pois me parece buscar o que mais falta na escola: alinhar o interesse e curiosidade da criança com o conteúdo a ser aprendido, além do enorme valor didático de aprender fazendo.

Mas a Denise Fraga foi de um simplismo lamentável. Sugerir que a internet substitui o conteúdo escolar foi muito infeliz. Como você disse, a criança ou jovem não teriam nem a base pra julgar a qualidade do conteúdo que encontrassem. Seria simplismo meu achar que isso acabaria em pornografia, Facebook e teorias conspiratórias?
8 de agosto de 2014 04:14
Prof. José Antonio Dias disse...
Simplesmente sensacional. Quem sabe algum químico genial consiga criar um antídoto para a falta de senso das celebridades e pessoas públicas notórias, as quais vêm com frequência aos meios de comunicação prestar um desserviço à já tão combalida educação do nosso país?
8 de agosto de 2014 05:21
João Carlos disse...
Há dois lados nesta moeda... A química, assim como a física e a biologia são assuntos fascinantes. Eu só gostaria de saber por que mil raios o ensino da química no 2º grau consegue transformar tudo isso em trabalho braçal, chato, desmotivante e repulsivo.
Existe coisa mais chata do que ser "armadilhado" com um "equilíbrio de equação química", notadamente daquelas que só acontecem no papel?
Será que a introdução ao princípio da "valência" tem mesmo que ser pretexto para exercícios e questões de prova de preenchimento dos suborbitais spdf?
Mas tudo o que eu disse sobre química, física (por que se tem que decorar as fórmulas, pelamordedeus?!... A aplicação das fórmulas é que é importante), serve para todas as matérias. Se eu não pretendo ser um linguista, de que me serve saber se tal ou qual poeta é gongórico ou romântico?
8 de agosto de 2014 06:36
Caruê disse...
Compreendo a ´´critica`` extremamente simplista que a Denise fez, já fiz ela a respeito da literatura e da gramatica quando criança. Não preciso refutar ela o texto já fez isso.
O ensino de Química tem muito a ser melhorado, mas reduzir a 1 ano é uma piada, Decisões fundamentais a respeito do clima e da própria saúde necessitam de um conhecimento em Química, um cidadão e eleitor precisa saber Química, Física, Matemática Historia, economia e Geografia para votar.
Como sugestão: precisamos unir a teoria com a pratica realizando experimentos, precisamos dar uma abordagem ampla de como a ciência é feita, socar fatos é o que gera pessoas ignorantes.
´´Ciência é muito mais uma maneira de pensar do que um corpo de conhecimentos`` Carl Sagan
8 de agosto de 2014 12:06
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quinta-feira, 7 de agosto de 2014

Denise Fraga, eliminar a Química do currículo é mesmo a solução? Não seria precipitado?*

A atriz da Rede Globo de Televisão Denise Rodrigues Fraga Villaça escreveu um artigo na Folha de São Paulo reclamando do conteudismo escolar pegando a Química pra cristo (e sobrando até pra biologia): [cuidado, paywall poroso!] "Química, pra que te quero?".

Arrisquei-me a discutir algo similar (com conclusão virtualmente oposta), mas em um contexto de educação *informal*, não na escola. Não me sinto muito confortável discutindo políticas educacionais. Não tenho formação na área, não cursei a Escola de Teatro Martins Pena.

Assim, não irei discutir tanto sobre como a educação deve ser e o que deve ser ensinado, quanto apontar inconsistências nas críticas da atriz e convidar para um outro olhar.

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No primeiro parágrafo a atriz faz a provocação: "Que me perdoem os químicos, mas alguém poderia me dizer por que ainda se estuda química nas escolas?" Curiosamente, ela mesmoa dá uma resposta logo em seguida: "É uma linda ciência e concordo que deveríamos ter ao menos um ano de estudo da matéria para entender a composição das coisas que juntas e inter-relacionadas compõem o Universo."

A bem dizer, a Física dos Elétrons de Valência - aka Química - trata só da matéria comum: átomos formados por um núcleo de prótons e nêutrons orbitados por elétrons ou na forma de plasma - que compõe menos de 5% do Universo (uns 70% são formados por energia escura e uns 25% por matéria escura). Mas no nosso dia a dia está ostensiva e fundamentalmente presente. Dá mesmo para abrir mão disso? Quando há campanhas contra aditivos químicos nos alimentos vamos confiar apenas no que nos dizem ou usaremos nossos instintos para saber quem tem ou não razão? E sobre o uso e controle de agrotóxicos? Medidas de combate à poluição atmosférica, das águas e do solo? A sua resposta é: "O acesso à informação anda no nosso bolso a um clique de nossos dedos e mesmo assim precisamos decorar os nomes do aparelho reprodutor dos platelmintos?/Podemos saber de tudo navegando por aí. Tanto pra aprender! E quem nos ensina a escolher o que queremos saber?". Bem, há mais de um aspecto que precisamos levar em conta:

1) Por enquanto, pouco mais de 100 milhões de pessoas têm acesso à internet. Cerca de metade dos brasileiros *não* tem acesso à informação "a um clique".
2) É preciso ter uma certa habilidade para pesquisar na internet: saber os termos para pesquisar e filtrar os resultados. Seria interessante que se ensinasse a nossos filhos nas escolas, ao menos assim me parece. Mas isso substitui as aulas de química e de biologia? Como pesquisar sobre aparelho reprodutor de platelmintos se você não sabe o que significa "aparelho reprodutor" e nem sabe que platelmintos existem? A pesquisa tende a se tornar ineficiente e há grandes os riscos de ir parar em uma página pouco confiável.
3) Talvez a maturidade a respeito da escolha do que queremos saber passe por ter um bom conhecimento básico e que seja amplamente partilhado. Algum aluno pode se interessar por saber mais como a pesquisa por melhores corantes de tecidos levou ao desenvolvimento da indústria da química fina, que, entre outras coisas, permitiu o desenvolvimento de novos medicamentos. Mas como ele iria saber que se interessa por isso sem nem saber sobre química? Como teremos alunos inclinados a serem químicos, bioquímicos, engenheiros químicos, petroquímicos, técnicos diversos (como aqueles essenciais que fazem testes de segurança de um sem número de compostos que você e todo mundo usa: de cosméticos a alimentos e medicamentos -?) sem que eles saibam o que é química?
4) Decorar o nome do aparelho reprodutor dos platelmintos - que, por acaso, tem o mesmo nome do nosso: "aparelho reprodutor" (sim, alguns órgãos têm nomes diferentes como o "poro genital"; outros, como "testículo", o mesmo) - é menos importante do que entender a diversidade de modos reprodutivos entre os seres vivos e como os padrões de similaridades e diferenças nos unem a todos. Sério, Denise Fraga, não faz sua cabeça explodir saber que somos relacionados por *parentesco* aos platelmintos? Saber que temos um ancestral em comum remoto com eles e outros ancestrais em comum - mais recentes ou mais antigos - com todos os demais seres vivos conhecidos até o momento? Saber que a despeito de tantas diferenças na aparência, platelmintos e nós, somos formados essencialmente do mesmo modo: a partir da fusão de células reprodutoras e posterior divisão celular e diferenciação das células resultantes?

Para a atriz, ensinar um jogo seria mais negócio: "Mas por que não optar por xadrez, por exemplo? Você já viu alguém jogar cadeias de carbono e hidrogênio com um amigo numa tarde chuvosa? Imagina que maravilha seria se todos nós fôssemos potenciais jogadores de xadrez formados pela escola?". Novamente, vários aspectos:

1) Há escolas que ensinam xadrez e outros jogos de tabuleiro e salão, além de práticas desportivas diversas (e até artes dramáticas). Mas não fazem isso *no lugar* da química. São atividades distintas, não concorrentes.
2) Imagina, então, se todos fôssemos pessoas que entendessem bem de química? Uma porção de dinheiro seria economizada fugindo-se de bobagens pseudocientíficas como homeopatia - com o bônus de melhora em nossa saúde. Não cometeríamos imprudências várias: como queimar a mão no gesso, ingerir metanol, cozinhar com ascarel, deixar de vacinar por causa do esqualeno, misturar água sanitária com amoníaco, provocar incêndio por largar pano com linhaça, etc., etc., etc.
3) Resistirei à tentação de maldar com a imagem de dois amigos lançando moléculas hidrocarbônicas um no outro (de compostos psicoativos a secreções biológicas); mas há vários jogos baseados na química - eu adorava os kits de químico mirim ou, em vez de decorar a tabela periódica, pode-se jogar com ela.

Provavelmente há necessidade na revisão da abordagem, já que nem você, nem seus filhos aprenderam adequadamente - não que eu saiba tudo o que se deva saber sobre química. Mas será que essa revisão é a simples eliminação da disciplina ou sua drástica redução a apenas um ano durante todos os 12 anos do ensino básico? Não poderia justamente ser uma melhora na ênfase da relevância do conhecimento químico? Da aproximação de tais conhecimentos com o nosso dia a dia? (Não são nenhuma abordagem revolucionária e estão presentes como parâmetros curriculares nacionais desde meados da década de 1990. Talvez o problema seja de sua efetiva implementação.)

*Uma das vantagens de ter uma cultura mínima em Química é entender a piada do título.

Upideite(07/ago/2014):  Uma compilação do que outros blogues de ciências comentarem será feita aqui.

Ceticismo.net: Químicos, para que vos quero?
Jornal da Ciência: Química: como te quero!*

Upideite(08/ago/2014): Só estou pegando no pé, mas Denise Fraga cometeu um autoplágio, muito do que ela escreveu para a Folha, ela já havia escrito para a revista Crescer.

Para a atriz, sem surpresas, ir ao teatro é mais importante do que conhecer química. Bem, um bom número de brasileiros também viveram até hoje sem nunca ter assistido a uma única peça de teatro. É triste, mas ao mesmo tempo revela que o teatro não é tão importante assim para se usar no dia a dia. Não digo que as pessoas não devam ir ao teatro, acho que até devem ir e seria interessante haver uma introdução à cultura do teatro para crianças. (Eu pessoalmente não tenho as melhores lembranças da experiência com a nobre arte dramática - não entro em detalhes, pois seria oversharing e não vem ao caso.) Mas, se o argumento é que o ensino da química não é importante porque as pessoas não usam, bem, teatro seria menos importante ainda. E também posso baixar encenações de Shakespeare na internet, bem como o texto, se eu quiser impressionar alguma gateeenha recitando trechos de Romeu e Julieta.

O texto na Crescer é de 2009; o da Folha, de agora, 2014. Ela já achava o ensino da química na escola ruim há 5 anos. Não sei se chegou a trocar de escola, a contratardo professor particular, a ter ela mesmo aproveitado que o conhecimento de química estava a um clique de distância e usado isso pra ensinar a seus filhos. Se não fez, não foi um tanto relapsa e omissa quanto à educação dos filhos? Se o fez, não significa que o "conhecimento a um clique de distância" não é tão efetivo assim?

Upideite(08/ago/2014): Ainda é só pegação de pé, mas, em 2002, o Conselho Regional de Química da 4a Região cedeu espaço para que cenas do filme que ela estrelava fosse gravado. Fosse, hoje, o pessoal do CRQ-IV poderia aproveitar para dar uma palestra sobre a importância do conhecimento de química para uma pessoa poder exercer sua cidadania mais plenamente.

Upideite(10/ago/2014): Disclêimer - sei que pelo texto acima não parece, mas eu sou fã do trabalho de Denise Fraga como atriz.

Upideite(16/ago/2014): A Sociedade Brasileira de Química manifestou-se sobre o texto na Folha.

*Upideite(29/set/2014): adido a esta data.

segunda-feira, 25 de novembro de 2013

Recadinhos pré-níver

Quarta-feira: 27 de novembro, o GR faz seu 5o aniversário. Quem quiser concorrer a um brinde, tem até lá para responder à pesquisa Visão do Brasileiro sobre Ciência, Sociedade e Tecnologia - mas tem que usar o código "genereporter" no campo correspondente.

O prêmio será o livro "Pura Picaretagem" de autoria do físico Daniel Bezerra e do jornalista Carlos Orsi - o exemplar será autografado pelo segundo autor. (Se o ganhador já tiver o título, poderá trocar por outra obra de Orsi: "O Livro dos Milagres" - mas sem garantia de autógrafo.)
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Aproveitando uma discussão iniciada por Mauro Rebelo no Você que é Biólogo, criei um grupo no Facebook para servir de base para a futura criação de uma Rede Nacional de Professores Pesquisadores - uma rede para gerar dados para fundamentar uma "Educação Baseada em Evidências". Testar, na prática, as diversas propostas de metodologias educacionais e ver o que funciona e o que não funciona. A espinha dorsal serão professores que dão aulas (na rede pública e particular) no ensino básico e superior. É uma ideia que nutro há algum tempo, vamos ver se funciona.
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Vocês já devem ter visto, mas os Scienceblogs Brasil estão com um concurso: "Explique sua tese para a vovó!". As três melhores transposições de títulos herméticos de teses e artigos para o registro coditiano concorrem a um exemplar do acima mencionado "O Livro dos Milagres". Vale só para pesquisadores e estudantes (de graduação ou pós-graduação) que tenham um TCC, dissertação, tese ou artigo.
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Já estão acompanhando os agregadores de blogues de ciências: Bolsão de Blogs, do Rubens Pazza, e o Periódico, do Filipe Saraiva?
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Pessoal da turma de 2013 do curso de Jornalismo Científico do Labjor/Unicamp fez um vídeo para o Festival do Minuto Ciência (votem lá):
(Produzido por: Ana Paula Zeguetto Alves, Cassiana Purcino Perez, Fabiano Pereira, Fernanda Domiciniano, Janaina Quiterio, Juliana Passos, Keila Baraldi Knobel e Roberto Takata.)

quarta-feira, 4 de julho de 2012

Um simples educador

O Prof. Luiz Ferraz Netto faleceu hoje, no mesmo dia em que físicos do CERN anunciam a descoberta de uma partícula "consistente com o bóson de Higgs".

O Prof. Leo, como todos o chamávamos, definia-se como um "simples educador". Era isso, simples e educador. Mas também foi muito mais do que isso.

Nascido em Bebedouro-SP e formado em Física na USP, foi professor em diversas escolas e faculdades; apresentou o quadro "Oficina de Física" no programa infanto-juvenil Revistinha da TV Cultura e teleaulas de física no Vestibulando da mesma emissora; colaborou com diversos jornais com textos sobre ciências e escreveu diversos livros didáticos e paradidáticos de física. Assessorou o Laboratório de Demonstrações do IF-USP e a Estação Ciência, desenvolvendo diversos aparatos que apresentam aos visitantes vários princípios físicos.

Esses conhecimento e experiência acumulados foram coligidos no sítio web www.feiradeciencias.com.br - com diversos projetos a serem realizados tanto por alunos, para expandirem seus conhecimentos (e concorrer em feiras científicas), quanto por professores, para demonstrações.

O grande projeto em que estava empenhado agora era construir um parque científico em Barretos-SP, onde estava radicado, deixando disponível para o público sua extensa coleção de instrumentos e experiências didáticas. Houvera um pouco mais de visão e boa vontade dos políticos locais, certamente a cidade ganharia uma atração muito mais rica do que os rodeios anuais.

Foi assistindo ao Revistinha e ao Vestibulando que conheci o Prof. Leo - seria injustiça com ele chamá-lo de Beakman brasileiro, o mais correto seria inverter, chamando o personagem de Paul Zaloom de Prof. Leo americano - e através do ciência-list do Luis Brudna, pude trocar ideias (sempre com desvantagem nessa troca para o professor, evidentemente), o que me valeu, nos fins da década passada, um convite para visitá-lo e conhecer sua fabulosa coleção didática*.

Um fim de semana inesquecível, em que ganhei lições de ciência e de vida. Um bate-papo incrível em que ele contava sua experiência de vida - como antigamente ele precisava tirar água do poço, e, sem geladeira (nem energia elétrica), a comida era preservada mergulhando-se em um balde com banha solidificada de porco. Conheci seus adoráveis filhos menores - e o mais novo, com cinco anos, já se metendo entre experiências científicas de eletricidade e química (terá inventado o soro do supersoldado a esta altura?). Da horta ao fundo de sua casa, desencavamos a mandioca que seria servida frita no dia seguinte.

Voltei de lá com uma pequena lista de compras: o professor Leo havia me incumbido a arranjar-lhe algumas peças que não se achava por lá, apenas em Santa Ifigênia em São Paulo. Acabei por nunca lhe enviar peça nenhuma.

Prof. Leo não tinha nenhuma paciência com bobajadas pseudocientíficas e misticóides, com sua ironia afiada (e desbocada) destroçava qualquer tentativa de distorção das ciências como apropriação indébita da física quântica por sectários da Nova Era (embora ele mesmo torcesse um tanto o nariz para a física quântica atual). Mas era um monge de tranquilidade para explicar conceitos científicos complicados para quem tivesse dúvidas sinceras. Pessoalmente era alguém com quem você conversaria a noite toda e ouviria com brilho nos olhos todos os causos, um mais fascinante do que o outro - acompanharia vivamente as transformações passadas pela cidade de São Paulo na segunda metade do século 20, bem como as mudanças tecnológicas vivenciadas pelo mundo no período.

Meu amigo, não lamentarei o quanto a ciência e a educação brasileiras perdem com sua morte. Celebrarei o quanto elas ganharam com sua vida.

*Upideite(06/jul/2012): Detalho aqui meu contato com a coleção didática. Imagens de vários dos equipamentos e dispositivos foram publicadas pelo Prof. Leo em seu Feira de Ciências.

quarta-feira, 18 de janeiro de 2012

Escalando números

A lei Weber-Fechner (WF) é uma velha conhecida dos fisiologistas e psicólogos. Basicamente o que ela nos diz é que a menor diferença detectável pelos nossos sentidos (limiar de percepção) entre dois estímulos de intensidades similares é proporcional à intensidade do estímulo.

Isso faz, por exemplo, que a diferença percebida entre um estímulo de 1 unidade física de medida e outro de 10 unidades seja a mesma diferença percebida entre um estímulo de 10 unidades e outro de 100 unidades: (10-1)/10 = (100-10)/100.

Uma ampla gama de canais sensórios funciona segundo esse princípio: a percepção visual, a térmica, a auditiva, a olfativa, etc. (Ao menos como uma primeira aproximação. Segundo alguns autores, a relação não se mantém constante.)

Até mesmo na contagem a lei WF parece se aplicar. A indivíduos da tribo amazônica munduruku, sem educação formal, foi pedido que associassem certas quantidades de objetos que lhes eram apresentadas com a posição ao longo de uma reta. Os pontos não foram uniformemente espaçados como em uma reta dos números naturais, as distâncias entre os pontos representando as quantidades eram proporcionais às quantidades representadas: a distância entre 2 e 4 era a mesma da entre 4 e 8; a entre 1 e 4 era a mesma da entre 2 e 8 e assim por diante (e ambos tinham uma distância igual ao dobro da distância entre 2 e 4).

Nos casos de percepção de luminosidade, intensidade sonora, massa de objetos, acidez, dulçor, etc. grande parte da codificação que resulta no efeito WF ocorre nos próprios receptores - com as fibras nervosas disparando em uma função logarítmica com a intensidade do estímulo. Mas como funcionaria o processamento de informação abstrata como quantidade numérica de objetos - sem sensores específicos para sua percepção?

Parte da base fisiológica desse fenômeno foi desvendada em macacos resos. Eletrodos foram inseridos em uma região do córtex pré-frontal de sujeitos experimentais. Esses eletrodos mediam a atividades de neurônios quando eram apresentados aos macacos pontos em um monitor. Os pontos variavam aleatoriamente de um a cinco a cada exibição. As posições dos pontos na tela também variavam aleatoriamente. Alguns neurônios exibiam maior atividade quando uma determinada quantidade de pontos era exibida - respondiam a outras quantidades também, mas em menor intensidade (e menor a intensidade quanto maior a diferença do número de pontos exibidos em relação à quantidade para a qual a resposta do neurônio era a maior): para cada quantidade, havia um grupo de neurônios que exibiam maior resposta.

Quando os dados de atividade dos neurônios eram plotados contra a quantidade de objetos exibidos, as curvas de atividade resultantes eram mais simétricas quando o eixo da quantidade de objetos exibidos era apresentado em escala logarítmica. Isso parece indicar que a própria atividade dos neurônios obedecem à lei WF, já que em uma escala logarítmica uma distância fixa corresponde a uma proporção fixa: a distância entre 1 e 10 é a mesma da distância entre 10 e 100.

Mas se a escala logarítmica nos parece tão natural - não apenas nossos sentidos processam assim a informação e animais não-humanos também exibem essa característica, como humanos sem instrução formal parecem adotar essa escala para comparar valores - por que a noção de logaritmo aparece tão tardiamente na história da matemática? E mais, a escolha de introduzi-la também tardiamente no ensino (seguindo mais ou menos a ordem cronológica do desenvolvimento histórico dos conceitos matemáticos) é a mais proveitosa (Figura 1)?


Figura 1. Relação temporal histórico e educacional da descoberta e ensino de conceitos matemáticos. (Modificado de Mesoudi 2011)


A instrução formal deve ter um efeito direto sobre a perda do efeito WF na quantificação. Um procedimento similar ao realizado com o mundurukus com crianças americanas no jardim de infância, primeiro ano e segundo ano do nível básico de ensino revelou um mudança gradual no padrão - da relação logarítima para a linear (Figura 2). (Uma questão interessante é como se alterariam os padrões de funcionamento dos neurônios correspondentes ao do estudo com macacos-reso. Há uma restrição ética,no entanto, quanto a se introduzir eletrodos no cérebro de crianças. Seria possível treinar macacos a quantificarem de modo linear?)


Figura 2. Modificação do padrão de avaliação de quantidade em crianças nos anos iniciais de estudo formal: esquerda) jardim de infância, meio) primeiro ano, direita) segundo ano do nível básico. (Fonte: Siegler & Booth 2004.)

Ao mesmo tempo, muitos autores e pesquisadores de matemática relatam que o conceito de função logarítmica é um dos que apresentam maiores dificuldades aos estudantes. Vários autores preferem até mesmo definir logaritmos naturais (ou neperianos) em termos de uma integral (o que sugere que eles achem o conceito de integral mais simples do que de logaritmo). Um efeito indireto do processo educacional?

Há algumas especulações a respeito da vantagem evolutiva do funcionamento do sistema sensório e do processamento de algumas informações sob o princípio WF (lembrando que há quem conteste que o modelo sugerido pelas lei WF descreva bem o padrão real). Uma das hipóteses é que a seleção natural haja no sentido de minimizar o erro relativo da avaliação da grandeza. Nesse caso ficaria a pergunta de por que o erro relativo seria uma característica importante ao indivíduo a ponto de ser alvo de seleção. Uma possível resposta é que o tamanho absoluto do erro que traz diferença significativa ao indivíduo depende do contexto dado pela intensidade do estímulo. Por exemplos: se em uma dada estação a quantidade de comida é escassa, qualquer grão de alimento desperdiçado pode ter consequências graves à sobrevivência ou ao sucesso reprodutivo do indivíduo, mas em uma estação relativamente abundante em recursos, a energia gasta para obter uma migalha a mais não compensaria; se há um predador por perto, o aparecimento de mais um dobram o perigo a que o sujeito está exposto, mas o aparecimento de um predador a mais em meio a outros 10 que já estão no local não faz tanta diferença no grau de perigo.

Mas mesmo derivada de observações empíricas que remontam a pelo menos 1760, a lei Weber-Fechner parece ser ainda um campo amplo para muita pesquisa. De um lado, se ela realmente se aplica para organismos vivos (e para quais subsistemas dos organismos ela se aplica); de outro, caso ela seja uma lei válida ao mundo vivo, destrinchar os detalhes fisiológicos da codificação e interpretação dos sinais segundo o princípio WF e, mais profundamente, os mecanismos e processos evolutivos que levaram ao funcionamento dos sistemas vivos segundo WF.

quarta-feira, 12 de janeiro de 2011

Blackawton é aqui. (To the infinity and beyond!)

Mais um pra coleção das histórias edificantes da educação científica. Não é um projeto tão de ciência pura como o das mamangabas de Blackawton, nem deve render uma publicação em revista científica de prestígio; mas é igualmente um exemplo de dedicação e envolvimento de diversos agentes em benefício da aprendizagem científica dos alunos.

Um grupo de estudantes do quinto ano da escola municipal Tancredo Neves, em Ubatuba-SP, sob orientação do professor de matemática e de outros, além do apoio de técnicos e de grupo de empresários está construindo um satélite didático para ser posto em órbita.

A história detalhada pode ser lida no site da Agência Fapesp (via @robelisario). E o relato Sergio Mascarenhas, diretor do IEA/USP no Blog do Chico (via @ciensinando)*.

Os satélites TubeSats devem começar a ser lançados pela empresa Interorbital por meio de foguetes próprios (aos aficionados em tecnologia de foguetes: modelo IOS N45) neste trimestre de 2011.

Claro que mesmo a ciência de foguetes não é ciência de foguetes - há vários fatores complicadores que podem tornar inviável um lançamento ou terminar em desastre (como os acidentes da corrida espacial e a tragédia de Alcântara nos ensinam) -, mas é uma tecnologia relativamente bem testada. E mesmo que o satélite dos alunos de Ubatuba nunca venha a ser lançado, certamente as crianças terão aprendido muito - não apenas sobre eletrônica, astronáutica e outras áreas de alta tecnologia: mas o papel fundamental do trabalho coletivo - deles, sobretudo, e de toda a comunidade que parece ter acolhido o projeto com entusiasmo.

A corrida espacial foi também um esforço coletivo - ou dois, dos americanos, de um lado, e dos soviéticos, de outro. Só os EUA investiam algo como 4% do PIB no programa espacial no auge da disputa pela primazia do espaço (no 100nexos, do Kentaro Mori, um resumo espetacular dessa aventura).

Os alunos de Ubatuba têm a oportunidade de vivenciar esse espírito - natural e felizmente sem o contexto de competição militar. Como no caso das mamangabas de Blackawton, temos o feliz encontro da curiosidade e motivação infantis e uma visão dedicada de um educador igualmente entusiasmado.

Tenho vontade de dizer "tomara que dê tudo certo", mas, sob uma certa perspectiva, já deu tudo certo - não importando o resultado final.

Se a indigência em que nos encontramos quanto à alfabetização científica nos assusta e o crescimento do interesse declarado na população por C&T nos alenta, iniciativas como a do Prof. Candido Osvaldo de Moura** e seus colaboradores (adultos e mirins) pode ser o passo a cerrar esse lapso entre o interesse e o conhecimento sobre ciências (e o uso do conhecimento científico).

E, se isso ocorrer, aí, mermão, é partir pro abraço, rumo ao infinito e além.

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Sim, claro que esse modelo em específico não é reprodutível em larga escala. Só o kit do satélite - incluindo o valor do lançamento - é coisa de 8 mil dólares; mas, como demonstram as abelhas de Blackawton, experimentos singelos - e mais baratos - também podem ser altamente recompensadores. O fator limitante é, assim, menos o dinheiro do que uma mentalidade aberta para além do ensino engessado predominante em escolas que pretendem ter nos alunos peças de uma linha de montagem.



(Vídeo via @clauchow. Tradução da transcrição aqui.)

*Upideite(12/jan/2011): Adido a esta data.
Upideite(29/mai/2013): Alunos do projeto participarão de simpósio no Japão.
**Upideite(29/mai/2013): As fontes divergem sobre o sobrenome do professor. Segundo alguns é Souza, pra outros é Moura.

quarta-feira, 22 de dezembro de 2010

Bees - seem to - think!

ResearchBlogging.org"We also discovered that science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before" ["Também descobrimos que a ciência é legal e divertida porque começamos a fazer coisas que ninguém havia feito antes"]. Pequenos cientistas de Blackawton

Alunos de 8 a 10 anos da escola primária inglesa Blackawton fizeram um experimento sobre a visão de cores de abelhas. Detalhes da história podem ser conferidos aqui e aqui.

Com a ajuda de um cientista local, elas publicaram os resultados na Biology Letters.

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Abstract
Background Real science has the potential to not only amaze, but also transform the way one thinks of the world and oneself. This is because the process of science is little different from the deeply resonant, natural processes of play. Play enables humans (and other mammals) to discover (and create) relationships and patterns. When one adds rules to play, a game is created. This is science: the process of playing with rules that enables one to reveal previously unseen patterns of relationships that extend our collective understanding of nature and human nature. When thought of in this way, science education becomes a more enlightened and intuitive process of asking questions and devising games to address those questions. But, because the outcome of all game-playing is unpredictable, supporting this ‘messyness’, which is the engine of science, is critical to good science education (and indeed creative education generally). Indeed, we have learned that doing ‘real’ science in public spaces can stimulate tremendous interest in children and adults in understanding the processes by which we make sense of the world. The present study (on the vision of bumble-bees) goes even further, since it was not only performed outside my laboratory (in a Norman church in the southwest of England), but the ‘games’ were themselves devised in collaboration with 25 8- to 10-year-old children. They asked the questions, hypothesized the answers, designed the games (in other words, the experiments) to test these hypotheses and analysed the data. They also drew the figures (in coloured pencil) and wrote the paper. Their headteacher (Dave Strudwick) and I devised the educational programme (we call ‘i,scientist’), and I trained the bees and transcribed the childrens' words into text (which was done with smaller groups of children at the school's local village pub). So what follows is a novel study (scientifically and conceptually) in ‘kids speak’ without references to past literature, which is a challenge. Although the historical context of any study is of course important, including references in this instance would be disingenuous for two reasons. First, given the way scientific data are naturally reported, the relevant information is simply inaccessible to the literate ability of 8- to 10-year-old children, and second, the true motivation for any scientific study (at least one of integrity) is one's own curiousity, which for the children was not inspired by the scientific literature, but their own observations of the world. This lack of historical, scientific context does not diminish the resulting data, scientific methodology or merit of the discovery for the scientific and ‘non-scientific’ audience. On the contrary, it reveals science in its truest (most naive) form, and in this way makes explicit the commonality between science, art and indeed all creative activities.
Principal finding ‘We discovered that bumble-bees can use a combination of colour and spatial relationships in deciding which colour of flower to forage from. We also discovered that science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before. (Children from Blackawton)’.
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Um casamento perfeito entre ciência e educação.

O artigo completo merece ser lido. No relato, há todo o desenvolvimento do raciocínio do porquê de cada etapa. Extremamente elegantes as soluções dadas para se projetar o experimento adequado a se responder as questões postas.

Inspirador.

Quem: Jovens cientistas da escola primária Blackawton do condado britânico de Devon, Reino Unido.

O que foi feito:
Abelhas mamangabas, Bombus terrestris, foram liberadas individualmente dentro de uma caixa de plexiglass. Na caixa havia quatro painéis quadrados horizontais dispostos como quadrants de um quadrado maior. Em cada painel foram colocados 16 círculos de plexigalss em arranjo 4x4. No meio de cada círculo havia um bastão por onde era fornecida solução açucarada ou salgada.

As abelhas foram treinadas a buscar solução açucarada nos círculos de plexiglass - de cor branca. Assim que aprendiam, eram marcadas e colocadas a resolver quebradas cabeças de padrões de cores.

Uma segunda etapa de treinamento foi apresentada. Dois painéis apresentavam um anel de 12 círculos externos de cor azul e um centro de 4 círculos internos de cor amarela; nos outros dois painéis as cores foram invertidas. A solução de açúcar era colocada apenas nos 4 círculos internos de cada painel. Nos círculos externos inicialmente não havia nenhuma solução - motivamente as abelhas a buscarem a solução nos círculos centrais - e posteriormente foi colocada a solução salgada - inibindo as abelhas de buscarem soluções nos círculos externos. Esse procedimento garantiu que as abelhas não buscassem a solução apenas pela cor, mas pelo padrão da distribuição de cores: se não tivessem colocado água salgada nos círculos externos, a abelha poderia, por exemplo, terminar por buscar açúcar apenas em círculos amarelos - em algumas ocasiões não encontraria nada, mas em outras teria recompensa; se tivessem colocado a água salgada desde o início, as abelhas teriam grande chances de escolher um painel com água salgada (são 48 no total, contra 16 com açúcar) e poderiam ser inibidas de continuar a busca.
Para evitar que as abelhas se guiassem somente pela localização, a posição dos painéis era mudada a cada repetição.

Depois disso, as abelhas eram testadas com os círculos sem nenhuma solução. Os cientistas anotaram em que círculo a abelha parava e estendia sua língua em busca do açúcar. Para evitar que as abelhas desaprendessem - pois não havia nenhuma recompensa ou punição - o número de tentativas para cada abelha foi limitado a 30 vezes.

Como resultado, descobriram que as abelhas saíram-se, em geral, bem no teste, no total, escolheram os círculos centrais 126 vezes (90,6%), contra 13 vezes (9,3%) os círculos externos. Mas algumas abelhas dirigiam-se principalmente aos círculos centrais azuis, enquanto outras, aos centrais amarelos, mostrando haver diferenças individuais na preferência de cores. (Figura A.)

A) B) C)
clique na imagem para ampliar

Um outro teste foi feito, substituindo-se os círculos centrais, por círculos verdes. As abelhas escolheram os círculos centrais 34 vezes (30,9%), contra 76 vezes (69,1%) os círculos externos. Mas houve variação na taxa de acerto - algumas abelhas dirigiram-se mais aos círculos centrais verdes do que aos externos de outra cor. (Figura B)

Um terceiro teste realizado teve a seguinte modificação: em cada painel, apenas os círculos dos cantos (4) eram de cor diferente do restante dos círculos. Em 59 vezes (40,9%) as abelhas foram para os círculos dos cantos; em 86 vezes (59,3%) para os demais círculos. Novamente, houve variação entre as abelhas: algumas escolhiam muitas poucas vezes os círculos dos cantos, outras escolhiam mais vezes os círculos dos cantos. (Figura C)

Conclusões: "We conclude that bees can solve puzzles by learning complex rules, but sometimes they make mistakes. They can also work together (indirectly) to solve a puzzle. Which means that bees have personality and have their personal ‘likings’. We also learned that the bees could use the ‘shape’ of the different patterns of individual flowers to decide which flowers to go to. So they are quite clever, because they can memorize a pattern. This might help them get more pollen from flowers by learning which flowers might be best for them without wasting energy. In real life this might mean that they collect information and remember that information when going into different fields. So if some plants die out, they can learn to find nectar in another type of flower.

Before doing these experiments we did not really think a lot about bees and how they are as smart as us. We also did not think about the fact that without bees we would not survive, because bees keep the flowers going. So it is important to understand bees. We discovered how fun it was to train bees. This is also cool because you do not get to train bees everyday. We like bees. Science is cool and fun because you get to do stuff that no one has ever done before. (Bees—seem to—think!)"


Esplêndido! Foi uma cadeia virtuosa em que crianças motivadas tiveram o desenvolvimento de seu talento facilitado pelo professor orientador e uma visão aberta da revista que, sem perda de qualidade, aceitou o trabalho para publicação. (Science #FTW!)


Referência

P. S. Blackawton, S. Airzee, A. Allen, S. Baker, A. Berrow, C. Blair, M. Churchill, J. Coles, R. F.-J. Cumming, L. Fraquelli, C. Hackford, A. Hinton Mellor, M. Hutchcroft, B. Ireland, D. Jewsbury, A. Littlejohns, G. M. Littlejohns, M. Lotto, J. McKeown, A (2010). Blackawton bees Biology Letters : 10.1098/rsbl.2010.1056

*Upideite(22/dez/2010): A frase de fechamento que dá o título a esta postagem é também de uma beleza poucas vezes alcançada - é uma conclusão ao mesmo tempo ousada ("abelhas pensam!") e comedida ("parecem que") e com uma grande sustentação nos dados apresentados. Impossível para mim contrastar com a hype criada pela Nasa para as bactérias arseniófilas.

Para a contextualização do trabalho dentro do quadro científico, aqui.

segunda-feira, 28 de setembro de 2009

Clipping e clipes do euclipo

- "Sim, eu sou nerd", diz o publicitário.

A galera vem abaixo, aplausos e apupos assovios.

Estaria eu no meio de uma sessão de NA ("nerds anônimos")? Hmmm, quase isso... tem mais letras e é menos pronunciável: EWCLiPo, soa algo ali pelo klingon* com sotaque ewoquês* - também conhecido como Encontro de Weblogs de Ciência Científicos** em Língua Portuguesa. E vai pelo segundo ano consecutivo.

*se você sabe do que estou falando, então deveria ter estado lá (se é que não esteve).

**Upideite (01/out/2009): correção nesta data.

Bem, não precisarei escrever muita coisa, já que o pessoal que foi lá fez e está a fazer um belo trabalho (que eu não faria melhor - e nem parecido):

VQEB
O primeiro dia do II Encontro de Blogs Científicos
O segundo dia do II Encontro de Blogs Científicos

Ciência e Ideias

O presente e o futuro da ciência em blogues
Mais sobre o EWCLiPo

SemCiênciaSemciência***
O II EWCLiPo acabou!
Cardoso no II EWCLiPo
Suzana Herculano no II EWCLiPo
Minha palestra no II EWCLiPo
@alesscar (Alessandra Carvalho) no II EWCLiPo
Lacy Barca no II EWCLiPo
Maria Guimarães no II EWCLiPo

***Upideite (02/out/2009): correção a esta data. Vide aqui.

A Educadora
Blogueiros cientistas no EWCLIPO
Escrita e sabinas na busca da criatividade e da inovação
Você sabe escrever?
A ciência de plantão na blogosfera
Ciencine: uma imersao na arte e na ciência
Blogueiros e Jornalistas: unidos na divulgação científica
Como ganhar dinheiro com seu blog?

Inclusão Digital
II Encontro de Weblog Científicos

Atlas
A terra dos meninos pelados
Depois do baile

Bala Mágica
Uma Balla (mágica) pelo mundo
As aventuras de Fernanda Balla (mágica) pelos quatro cantos do Rio de Janeiro

Karapanã
Ciência, jornalismo e paixões
Anticiência na web: dá para controlar isso?

Amiga Jane
EWCLiPo

Discutindo Ecologia
II EWCLiPo: um pequeno grande evento

Biossegurança em foco
II EWCLiPo – Cientistas Blogueiros ou Blogueiros Cientistas?

Ciência na Mídia
eu clipei!

Brontossauros em meu Jardim
Ideias que rolaram no EWCLiPo

Xis-Xis
Segundo encontro de blogs de ciência foi sucesso

Rastro de carbono
Ewclipo (hein?, eclipse?) 2009

Ciencine
Arraial do Cabo - II EWCLiPo

Ciência Hoje
Fala, blogueiro

A blogosfera científica por ela mesma from Ciência Hoje on Vimeo.


Confira ainda os tweets.

Polegaropositor
Auto-validação e a blogosfera científica

Ciência 2.0
Filosofia da Tecnologia - Ética e tecnologia: neutralidade (ou não) da tecnologia

(Obs: Novas inclusões deverão ser feitas à medida que novos textos forem publicados e eu tomar ciência deles.)

Bem, a mim só me restam então observações impertinentes e inúteis.

É uma sensação estranha - que já senti antes - estar em meio a tantas pessoas de tamanha capacidade intelectual. (Ok, a imagem batida é: me senti uma Penny. Mas sem ser gostosona.) Biólogo que versa sobre arte renascentista, químico que ataca de chef, publicitário que manja de física, físico que destrincha as redes sociais, educadora que inova na web, neurocientista que detona no Mario Galaxy... mais os jornalistas e agregados, todos na excelência de suas áreas e desenvoltura para além. Tirando esta besta que vos digita, uma plateia qualificadíssima. (Para diminuir a minha sensação de uma Penny de barba e esquálido - sim, não tente imaginar isso -, procurava eu, inutilmente, bolar alguma pergunta "inteligente". Pelo menos os palestrantes mantiveram a calma leonardiana, e não o desprezo sheldoniano para com o simples mortal - ao contrário, foram sempre solícitos e acessíveis.)

Mas irei revelar a verdade: não foi um encontro de blogueiros e afiliados sobre divulgação científica, foi uma reunião de polímatas para elaborar um plano de dominação do mundo (pobres Dudinka e Omski).

terça-feira, 7 de julho de 2009

Ano vai, ano vem...

Questão de múltipla escolha.

Leia atentamente o excerto abaixo e depois responda:

"Até quando os pobres jovens serão obrigados a ouvir ou a repetir o dia inteiro? Quando lhes será concedido algum tempo para refletir sobre esse acúmulo de conhecimento, para ser capaz de coordenar essa infinidade de proposições, nestes cálculos sem relação?
[...]
Os alunos estão menos interessados em aprender e mais interessados em passar nos exames.
[...]
Por que os examinadores não propõem aos candidatos perguntas formuladas de uma outra maneira que não ludibriosa? Parece que eles temem ser compreendidos por aqueles a quem estão interrogando: qual é a origem desse deplorável hábito de complicar as perguntas com dificuldades artificiais?
"

Quem é o autor do texto acima e em que ano ele foi redigido?

a) Aluno de Engenharia Ambiental da UAB-UFSCar. 2007.
b) Aluno de Ciência da Computação do IME-USP. 2009.
c) Aluno de Ciências Biológicas do IB-Unicamp. 2008.
d) Aluno de qualquer curso de qualquer IES. Qualquer ano.
e) Évariste Galois aluno do curso de Ciências da École Normal. 1831.

A 2 de janeiro de 1831, o jornal estudantil Gazzette de Écoles publicou o artigo do gênio matemático francês Évariste Galois (que morreria em decorrência de um duelo no ano seguinte, aos 20 anos), no qual clamava por uma reformulação completa no modo de ensino de ciências. (Livio 2008: p. 152.)

Referência
Livio, M. 2008. A equação que ninguém consegui resolver: como um gênio da matemática descobriu a linguagem da simetria. Ed. Record. 398 pp.

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