Ciência & Educação

Concepções e práticas pedagógicas do professor de ciências

O artigo apresenta os pressupostos básicos que caracterizam as pesquisas no campo da Mudança Conceitual e das Concepções Alternativas. Enfatiza-se os trabalhos que focalizam as concepções dos professores, buscado-se dimensionar possíveis contribuições que os conhecimentos gerados pelos mesmos possam fornecer para o Ensino das Ciências.

This paper introduces the basic conditions that characterize the researches in conceptual change and alternative conceptions. It stresses the investigations that focus on teachers' conceptions looking for possible contributions that such a knowledge may provide for Science Teaching.

Prática docente: uma análise das concepções psico-pedagógicas

Este artigo desenvolve uma análise, sob o ponto de vista da Psicologia e da Educação, da prática docente pontuando as Tendências Pedagógicas em Educação sistematizadas por Libâneo e as concepções de desenvolvimento propostas pela Psicologia. Apresenta algumas contribuições para a reconstrução de uma prática pedagógica que garanta a consecução dos objetivos da instituição escolar, a serviço de uma sociedade justa e solidária com a qual temos o direito de sonhar e realizar.

This article develops an anlysis, from the psychological and educacional point of view of the teaching practice, pointing to the pedagogical tendencies in systematized education by Libâneo and the conceptions of development proposed by Psychology. It presents some contributions to the reconstruction of a pedagogical practice that guarantees the consecution of the objectives of the scholar instituition aims in waiting of a fair and solidary society through which we have the right of dreaming and making things come true.

Apontamentos para um estudo do discurso e do estilo matemáticos e algumas de suas implicações para a educação matemática

Na falta de definição e caracterizações precisas sobre o discurso e o estilo matemáticos, este estudo pretende investigá-los a partir de suas manifestações, numa trajetória que encontra referência na filosofia Heideggeriana e nas abordagens qualitativas de pesquisa fundadas na Fenomenologia. Inicia com considerações sobre os discursos científico e pedagógico da Matemática, alinhava certos compromissos da Educação Matemática, e termina com a determinação, do ponto de vista do autor, do estilo da Matemática, ligando-o às considerações anteriores. Sem conclusões definitivas, este estudo pretende ser uma colaboração para0 tema.

This paper intends to make some remarks on mathematical discourse and style, searching its foundations on Heidegger's philosophy and in some aspects of the qualitative research based on phenomenology. In order to achieve this goal, we first present some fundamental points of the scientifical and pedagogical discourses, focusing essentially the proposals of Mathematics Education conceived as a sicentifical/pedagogical sphere. Following this, we try to determinate, according to our point of view, what mathematical style is. Without definite conclusions, this study intends to be a contribution to this particular theme.

Saber do corpo, saber do mundo: as relações humanas e de conteúdos de ensino no quotidiano da sala de aula

As relações vividas por pessoas envolvidas em processos educativos, em particular na escola, principalmente por professor e aluno, faz com que a aprendizagem do mundo conduza a uma tomada de posição por ambos, a qual traduz uma intencionalidade revelada em seus corpos. A condição de existência humana é corporal. O corpo integra uma estrutura eminentemente humana e encontra sua plenitude na forma simbólica. Essa forma simbólica, característica da ordem humana, pelo seu poder de estruturar as demais, distingue o comportamento humano. Há uma íntima relação entre a capacidade simbólica e a capacidade de ação das pessoas, a qual se revela nas suas relações diárias com os outros e com o mundo. Desse modo, a.<; ações voltadas para o ensino, podem encontrar nas diversas manifestações corporais, possibilidade de realização de inúmeras sínteses que viabilizam a transmissão e construção de saberes, envolvendo e desenvolvendo conteúdos de ensino no quotidiano da sala de aula.

The relationship among people involved in the educational process, specially at school and particularly between teachers and students lead to an understanding of the world that in tum makes them, the teachers and the students have their own attitude facing the world which is shown in their corporeal existence. The condition of the human existence is corporeal. The body is part of a structure eminently human which finds its completeness in the symbolic competence. This symbolic competence which is a characteristic of the human beings, through its power of structuring the other skills, distinguishes the human behavior. There is a close relation between people's symbolic competence and people's action skills, which is demonstrated in their daily relationship with the others and the world. Thus, the actions directed to teaching may find in the several corporeal manifestations the possibility of making many synthesis that permit the transmition and the construction of knoweledge involving and developping teaching contents, day by day at school.

Natureza, ciência e meio ambiente

O presente trabalho procura discutir as diversas idéias acerca da natureza, desde Platão e Aristóteles até o positivismo e materialismo dialético. Em seguida discute as idéias científicas da natureza, a partir destas duas escolas de filosofia. Por último, o trabalho analisa a natureza da ecologia, observando seu forte componente mecanicista e positivista. A partir daí as questões epistemológicas, metodológicas e ideológicas, decorrentes deste modelo, são discutidas.

This paper tries to discuss some ideas on nature, since Plato, Atistotle up to the positivism and dialectical materialismo Aftewards, it discusses the scientific ideas on nature, begining from these two schools of philosophy, finishing with an anlysis of the ecology's nature, observing its strong positivistic and mechanicist component. Epistemological, methodological and ideological questions originated from this model are discussed.

Ecossistemas aquáticos: contaminação, recuperação e preservação. Um tópico ligado à educação ambiental

A preservação dos ecossistemas aquáticos continentais visa a manutenção da qualidade da água utilizada para abastecimento ou lazer. As medidas de conservação de tais sistemas incluem o tratamento prévio de esgotos domésticos e de efluentes industriais e agrícolas, considerados como agentes poluidores. A poluição dos sistemas lóticos e lênticos é responsável pelas alterações físicas e químicas da água e, consequentemente, pela redução da diversidade de espécies animais e vegetais que constituem a comunidade biótica dos mesmos. A existência de leis e de órgãos específicos que visam a fiscalização e proteção dos mananciais, aliados aos programas de Educação Ambiental que vêm sendo desenvolvidos junto à população, são medidas de preservação, cuja eficiência depende principalmente de mudanças de atitude por parte do homem.

The aim of the inland waters preservation is the maintenance of natural qualities of the supplying and leisure water. The methods of conservation of these ecosystems include the previous treatment of the water polluters such as industrial, agricultural and urban effluents. The pollution of the aquatic systems leads to changes of its physical and chemical features and as a consequence reduces the species diversity of its biotic communities. The preservation of freshwater systems in mainly supported by laws, by the work of special entities and by the environmental protection programs, but the efficiency of these methods depends on the changing of the human activities.

Determinação de chumbo em amostras de fluídos biológicos e ambientais

Este trabalho relata a determinação de chumbo inorgânico em exposição ocupacional e na possibilidade do monitoramento da exposição biológica. A principal via de exposição ocupacional é o aparelho respiratório. A desordenação na síntese da hemácia (heme) é considerada o primeiro efeito desfavorável associado ao aumento da concentração de chumbo nos tecidos moles. Os níveis de chumbo no corpo de trabalhadores não devem exceder 60 µg/100ml. Um vasto número de testes permite uma elucidação do grau de exposição; análise do sangue e efeito tóxico são avaliados pelo monitoramento de chumbo nos trabalhadores.

This paper is on the determination of inorganic lead in biological fluids samples and the possibility of biological monitoring of the exposure. The main route of aborption in occupational exposure is the respiratory apparatus. Derangement in heme synthesis is currently considered the first adverse effect associated to the increasing of lead in soft tissues. Individual blood lead levels in workers should not exceed 60µg/100ml. A vaste number of tests permits an evaluation of the exposure degree; blood analysis and toxical effect are available for the monitoring of lead in workers.

Sistemas eletroquímicos, sua eficiência na produção de energia e contribuição na preservação do Meio Ambiente

Sistemas eletroquímicos são sistemas que produzem energia elétrica diretamente da energia química dos combustíveis. A eficiência da transformação direta não sofre as limitações da lei de Carnot e portanto proporciona um melhor aproveitamento das fontes de energias. A produção de poluentes é extremamente baixa contribuindo para a conservação do meio ambiente. Os combustíveis geralmente são obtidos de fontes primárias como carvão, compostos orgânicos, urânio, etc, que são esgotáveis. Portanto sistemas que levam a economia destas merecem um destaque maior. Um exemplo de sistema eletroquímico comum no nosso dia a dia é a pilha. As recarregáveis contribuem ainda mais para o ambiente pois são recarregadas utilizando energia elétrica obtidas de fonte não poluidora (hidrelétrica) no caso do Brasil. A contaminação provocada por componentes dos sistemas descartáveis podem ser eliminadas. Um exemplo de sistema ainda não comum cuja aplicação prática tomará viável num futuro próximo é a célula à combustível. Estes serão utilizadas tanto como geradores de energia elétrica estacionária próximas aos locais de consumo, assim como em automóveis, utilizando fontes químicas baratas como metano.

Electrochemical systems convert the free energy of a fuel, by chemical reaction, directly into electric current without going through a Carnot thermodynamic cycle. Because of this, the efficiency in the energy conversion is almost twice when compared to a heat engine and the emission of pollutant is much lower. The practical use of such systems contributes to saving natural fuel source such as coal, hydrocarbon, uranium, etc. Particularly, the systems named rechargeable cells are very interesting to reduce environmental pollution by cell components. Such cells can be charged by hydroelectric energy as a power source, and is a very promising technology for countries with high potential of hydroelectric power generation like Brazil. Fuel cell is another technology that can be used as electric power generation devices. This technology will be used for example in electric car using methane as fuel.

Anomalias congênitas e aconselhamento genético

As anomalias congênitas são detectadas ao nascimento. São hereditárias quando a etiologia envolve genes ou cromossomos e não hereditárias quando as causas são exógenas ao genótipo. Quando um indivíduo apresenta várias anomalias congênitas associadas ele pode ser portador de uma síndrome, e deve ser encaminhado a um serviço de aconselhamento genético para esclarecimento do diagnóstico, cálculos dos riscos de recorrência na família e orientações sobre a conduta terapêutica. O aconselhamento genético envolve o exame físico do paciente e exames laboratoriais. Entre esses estão os citogenéticos que se destinam ao estudo dos cromossomos. O serviço de aconselhamento genético se destina também ao estudo de vinculo genético entre os indivíduos, pesquisa de histocompatibilidade e outros estudos imunogenéticos.

Congenital anomalies are detected at birth. They are inherited when the etiology involves the genetic material. Associated congenital anomalies can represent a syndrome; a genetic counseling service is indicated to inform diagnoses, recurrence risks and adequate treatment.

O complexo HLA

O complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC) humano é denominado complexo HLA (Human Leukocyte Antigens). Os genes que codificam os antígenos HLA, que são glicoproteínas de membrana celular, estão presentes no braço curto do cromossomo 6 com padrão de herança codominante. Sua principal característica é o exuberante polimorfismo, sendo de fato o sistema protéico mais polimórfico encontrado na espécie humana. De acordo com a função e a distribuição tissular, estes antígenos foram classificados em 3 tipos: classe I (HLA-ABC), classe II (HLA-DR, DQ, DP) e classe III (C2, C4). Inseridos entre estes genes, têm sido mapeados diversos outros relacionados a funções imunológicas ou não-imunológicas e pseudogenes cujos produtos ainda não foram encontrados. Tem função de imunorregulação uma vez que reconhece e expressa peptídeos na membrana celular para o reconhecimento pelos linfócitos T. A interação entre o receptor de célula T (TCR) e o peptídeo apresentado pelo MHC é fundamental para a discriminação entre o próprio e não-próprio, indução da tolerância imunológica e resposta imune. Moléculas de classe II apresentam peptídeos para os linfócitos T auxiliares (CD4) e moléculas de classe I apresentam para linfócitos T citotóxicos (CD8). O estudo do complexo HLA assume fundamental importância em transplantes de órgãos, testes de investigação de paternidade, incompatibilidade materno-fetal e associações com doenças.

The human Major Histocompatibility Complex (MHC is named HLA (Human Leukocyte antigens), because its products were first defined on the surface of lymphocytes. The MHC genes are very closely located on the short arm of chromosome 6 and inherited as a codominant haplotype. MHC genes are the most polymorphic genes ever described. The extreme polymorphism of the HLA is due to the multiplicity of alleles, encoded by each of the different loci. The HLA antigens are classified as a product of the genes and can be ordered according to either their similar or different functions and expressions: class-I (HLA-A, B, C), class-I1 (HLADR, DQ, DP), class-III (C2, C4). A large number of other genes has been mapped to this region of which several are non-functional pseudogenes or genes for which no expressed protein thus have been found. The main function of the HLA complex is to collect peptides inside the cell and transport them to the cell surface to become recognized by T-cells. The interaction of T cell receptor (TCR) and the peptide presented by MHC molecule is central to self/nonself discrimination, tolerance induction and immunity. Class II molecules present peptides from endosomal compartment to helper T cells (CD4), and class I present peptides from proteins which are synthesized in the cell to cytotoxic T cells (CD8). The importance of HLA complex is in organ transplantation, paternity tests, maternal-fetal incompatibilities and disease associations.

O complexo HLA e doenças

Aproximadamente 530 doenças têm sido estudadas em correlação com genes do complexo HLA. Em alguns casos, a associação é fraca e pode ser fortuita, mas em outros é tão forte que muito provavelmente certos genes HLA estão diretamente envolvidos. Por exemplo, a espondilite anquilosante está fortemente associada a B27, havendo evidência de que esta molécula por si representa predisposição para o seu desenvolvimento. Estudos populacionais e familiares têm sido utilizados para se demonstrar a relação de marcador genético dentro do complexo HLA e doenças. Estes dois tipos de estudos fornecem diferentes tipos de informação: estudos populacionais permitem verificar a associação entre um marcador HLA e a doença e estudos familiares fornecem informação sobre a cossegregação entre genes localizados dentro do complexo HLA e a suscetibilidade ou proteção à doença e evidencia o tipo de herança recessiva, dominante, codominante.

Nearly 530 diseases have been found to be associated to one or more genes in the HLA complex. For many of them, the HLA associations are weak and may be fortuitous. For others, by contrast, these associations are so strong that they are most probably the result of a direct involvement of certain HLA genes in the pathogenesis of the disease. For example, ankylosing spondylitis is strongly associated to B27 and there is strong evidence that the B27 molecule itself represents the genetic predisposition to develop it. Both population and family studies have been used to demonstrate the relationship between marker genes within the HLA complex and various diseases states. The two types of studies yield different types of information. Population studies permit a statistically significant association between a particular HLA marker gene and a particular disease. Family studies provide an opportunity to stablish a cosegregation between a disease susceptibility gene and the HLA complex and may provide evidence for simple dominant or recessive inheritance.

Alelopatia

Alelopatia refere-se a interações bioquímicas benéficas e prejudiciais entre todos os tipos de plantas, incluindo microrganismos. Inúmeras espécies de culturas e daninhas tem sido ciladas como alelopáticas, por causar efeito inibitório sobre o crescimento de outras espécies de plantas. Compostos químicos com potencial alelopático estão presentes em muitas plantas, em muitos órgãos, incluindo folhas, flores e frutos. Sob certas condições, esses compostos são liberados no ambiente, em quantidades suficientes para afetar as plantas vizinhas e as culturas subsequentes. Tem sido demonstrado que no campo, esses aleloquímicos são liberados por exudação radicular de plantas vivas, ou por decomposição de resíduos de plantas. Evidências da ocorrência de alelopatia foram acumuladas na literatura por muitos anos, entretanto, são poucas as informações sobre o potencial alelopático das plantas.

Allelopathy refers to both harrnful and beneficiaI biochemical interations among all types of plants, including microrganisms. Inumerable crop and weed species have been reported to cause an inhibitory effect on the growth of other plant species, which is called allelopathy. Chemicals compounds with allelopathic potential are present in many plants and in many organs, including leaves, flowerS and fruits. Under certain conditions, these compounds may be released into the environment in sufficient quantities and with enough persistence to affect a neighboring or successional plant. In field situations it has been shown that the release of allelochemicals occurred by exudation from living roots and decomposition of plant residues. Evidence for allelopathy has accumulated in the literature over many years, however, little information is available about the allelopathic potential of plants.

Metabólitos secundários em plantas

Os metabólitos secundários são compostos elaborados pelas plantas com função principal de anti - herbivóricos. Assim, substâncias tóxicas a diferentes animais (insetos, pássaros, mamíferos) foram produzidas ao longo da evolução, à medida que estes se adaptavam àqueles. Por outro lado, algumas substâncias, como os flavonóides, constituem uma classe de compostos que contribuem para a atração de polinizadores, por serem responsáveis pela coloração das flores.

Secondary metabolites are produced by plants in order to avoid herbivory. Plant toxins are repellets to differents animals (insects, birds, mammals) and were produced throught evolutionaty processes according to their adaptions for these toxins. On the other hand, some plant chemical compounds, such as flavonoids, are attractive to pollinators for being responsible for the colors of flowers.

A ciência do movimento humano

Este artigo procura discutir alguns aspectos biológicos envolvidos no movimento humano dado à natureza dos conhecimentos científicos relativos ao campo da biologia e da medicina, ter permitido conduzir o movimento para beneficio do próprio homem, através de procedimentos preventivos e reabilitativos de saúde, as investigações nesse sentido ocupam lugar de destaque. Para reforçar essa visão pode-se verificar que a atividade física não é mero modismo, mas sim avança pelos caminhos seguros da ciência. Tanto que na atualidade, uma coleção de termos científicos, tais como aeróbico, balanço energético, calorias, etc., são relacionados ao esporte, à recreação, à performance e à aptidão física e citados e discutidos por pessoas de diferentes níveis, indistintamente da faixa etária, grau de escolaridade, formação e profissão.

This paper tries to discuss some biological aspects evolved in the human motion. Due to the nature of scientific knowledge related to the field of biology and medicine allowing to conduct the motion in the own man's benefit, through health preventive and rehabilitation proceedings, research about human is considered very important. To strengthen this point of view one can verify that physical activity it is not a mere question of fashion, but it goes far beyond through the secure ways of science. So that today, a collection of scientific terms like aerobics, energetic balance, calorics, etc, are related to the sports, recreation, performance and to the physical ability and mentioned and discussed by person in different ages, scholar backgrounds and professions.

Tratamento de efluentes domésticos

O principal objetivo do tratamento de esgoto é tomar apropriado a sua descarga em águas naturais, exceto em alguns casos excepcionais, em que a água é reutilizada. Assim, poluica pode aparecer de várias formas: poluição física (descargas de efluentes em altas temperaturas), poluição biológica (descargas de bactérias, vírus e outros organismos) e poluição química. O tratamento de esgoto por processo convencional constitui-se de processos aeróbicos com iodo ativado, filtros biológicos, biodigestor anaeróbico e lagoas de estabilização, este último tem sido o mais utilizado.

The main objective of the sewage treatment is its appropriate returning to nature water, excepting in some cases when water is reutilized. Water pollution can reappear in various ways: physical pollution (discharge of effluent in high temperature), biological pollution (discharge of bacterias, virus and other organisrns) and chemical pollution. The sewage treatment can be made by conventional process of treatment which consist of: aerobic process of active mud, biological filtering, anaerobic digestor and small lake stabilization, which has been mostly used.

O fenômeno da supercondutividade

Analisamos diversos aspectos do fenômeno da supercondutividade: históricos, as motivações que levaram à descoberta do inesperado fenômeno físico, a explicação deste, entre outros.

We analysed several aspects of the superconducting phenomenon: the historical ones, the motivation which lead to the discovery of the unexpected physical phenomenon, the explanation of how this occurs, among others.

Princípios de funcionamento e aplicações de dispositivos semicondutores

O desenvolvimento dos materiais semicondutores tem propiciado o avanço da mais pura física, que tem nesses materiais um exemplo prático de questões que no passado eram puramente acadêmicas, e também da confecção de dispositivos que são a base de toda a indústria da eletrônica lógica e de controle. Neste trabalho é feito um resumo dos principais conceitos envolvidos na física de semicondutores e um breve histórico de seu desenvolvimento. O princípio de funcionamento dos dispositivos mais simples, ou seja diodo e transistor, é tratado de modo sintético, dando enfoque no semicondutor mais empregado - silício, e são também mencionados exemplos de dispositivos e materiais mais complexos.

Semiconductor materials have yield advancement of the purest physics, since they are real examples of formerly academical issues. Besides, semiconductor devices are the background of the whole logical and control electronic industry. In this paper it is done a brief discussion of the main concepts involved in semiconductor physics and a simplified historical review. It is also discussed some examples of semiconductor devices: diode and transistor, which are treated in a simple approach, focusing the most used semiconductor material, silicon. Examples of more complex devices and materials are also presented.

Dinâmica da rede de vidros metálicos: aplicações cotidianas

Apresentamos aqui um relato elementar sobre a formação, as ligações atômicas e a estrutura de vidros metálicos.

We present here an elementary report on the formation, bending and structure of metallic glasses.