ciância do sistema terra e o entendimento da - Ciência
GEONOMOS (2005) 13
13(1, 2): 11-18
CIÊNCIA DO SISTEMA TERRA E O ENTENDIMENTO DA
"MÁQUINA" PLANETÁRIA EM QUE VIVEMOS
Celso D. R. Carneiro, Pedro W. Gonçalves, Oscar B. M. Negrão & Carlos A. L. Cunha (*)
The disciplines Earth System Science I and II compose the core of the Earth Sciences undergraduate
course, at the State University of Campinas. The biggest challenge is to combine the contents of both
geology and geography to enable the students to understand Earth. Because it, these disciplines should
approach the nature of knowledge and the methods of the two sciences in order to integrate knowledge
about environmental interactions. Would this be possible by means of such an introductory course?
Our approach has favoured a treatment of the relationship among different spheres: geosphere,
hidrosphere, atmosphere, biosphere and the human sphere. The ossified forms registered in the
lithosphere are the unique way for us to know events of the geologic past. To understand present
cycles and processes we also depend on ossified forms in order to recover the history and evolution
of the environment. Plate Tectonics starts the initial classes aiming to emphasize the logic of
studying the Earth's past, as it embraces long to medium time-span cycles and processes. The present
and short-time-span phenomena are considered natural events with relations of mankind and all
other terrestrial spheres. Field trips are essential to observe these natural and human-related processes. Supported on the idea of the technical-scientific-informational medium, our point-of-view
addresses to environmental questions and hazard events. As well as the teachers encourage the
students to conquest their own apprenticeship they play an active role to organize these situations.
Geografia e Geologia são carreiras abertas aos estudantes do programa de Ciências da Terra do IG-Unicamp1. As
disciplinas Ciência do Sistema Terra I e II são oferecidas
em semestres sucessivos do primeiro ano (Carneiro et al.
1998, 2000) e compõem o núcleo comum das duas carreiras
profissionais, ou seja, são disciplinas básicas para estudantes dos dois cursos, oferecidas desde 1998. A proposta
dessa graduação (no caso de geologia, é o primeiro curso
criado desde 1976) é conduzir os alunos a relacionar os
estudos do sistema Terra e os do sistema mundo (Quadro
1). Neste texto expomos os pressupostos de conteúdo que
amparam o trabalho educacional iniciado no IG-Unicamp;
discutimos ainda em que medida essas disciplinas poderão
exercer papel estruturador de currículos em cursos de graduação na área de Ciências da Terra, expressão aqui entendida como sinônimo de Geociências.
É possível articular os conteúdos de geologia aos de
geografia humana em uma disciplina introdutória na universidade? Como isso é possível? Uma tal abordagem que
venha a tratar a Terra como um sistema interativo (King,
1990) ajudaria a capacitar o aluno a compreender o planeta?
Ao tentar responder a tais perguntas defendemos a idéia
de que, por mais distintos que pareçam ser os conceitos da
geologia e da geografia, é possível relacioná-los e isso
contribui para formar estudantes que, a um só tempo, compreendam os processos que ocorrem no planeta e na sociedade. Para que isso fôsse possível foi necessário criar
uma equipe interdisciplinar reunindo profissionais de diferentes áreas, possuidores de variados objetivos, experiência de pesquisa e indagações científicas. Admitimos que
a união da equipe dependa da crença na possibilidade de
capacitar competentemente os estudantes à medida que
se pode avançar na pesquisa.
Duas vertentes principais convergem para estruturar
esse tipo de estudo. Em primeiro lugar, o aprofundamento
da crise ambiental põe em risco a preservação da espécie
humana e seu atual patamar de civilização. Isso exige tratamento interdisciplinar dos problemas e, ao mesmo tempo,
aprofundamento dos estudos em cada área de conhecimento. Em segundo, existe hoje, mais claramente que nunca, a possibilidade de olhar o planeta em sua totalidade por
meio dos modernos recursos técnicos de levantamento e
comunicação de dados. Vivemos a "era da observação em
todas as escalas" (Fyfe, 1997). As duas questões revelam
com toda crueza a necessidade de uma atitude ética frente à
sociedade e à natureza, atitude esta que precisa contemplar
os direitos e as potencialidades do homem para interagir
(*) Profs. do Instituto de Geociências, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp),
Caixa Postal 6152, 13083-970, Campinas, SP, Brasil. [email protected]
os 3885 R Geonomos pg 11a 18.p65
1/6/2006, 11:25
CIÊNCIA DO SISTEMA TERRA E O ENTENDIMENTO DA "MÁQUINA" PLANETÁRIA EM QUE VIVEMOS
CIÊNCIA DO SISTEMA TERRA: CARACTERÍSTICAS DO ENSINO
Cuello Gijón (1988) indicou algumas possibilidades
para se desenvolver um programa interdisciplinar baseado em geociências. Domingo & Sequeiros (1998) assinalam que o conhecimento das ciências da Terra contribui para a educação integral de todas as pessoas. Carneiro et al. (1998) defende que criatividade é essencial
para os profissionais, bem como para o ensino, além de
ser uma habilidade para compreender os processos naturais. Além disso, apesar das exigências de informação
para se compreender fatos relativos às geociências, os
profissionais sentem-se limitados para tratar de problemas complexos e multidisciplinares. Para interpretar as
características naturais, seus eventos e ciclos, um pesquisador deve exercitar procedimentos típicos de ciências e não-históricas (pensamento analógico, indutivo,
dedutivo e multifatorial).
Os profissionais devem conceber e analisar sistemas, produtos e processos, adotando modelos para
gerar e expandir as aplicações das geociências; precisam ser capazes de traduzir processos e características
em mapas temáticos. Necessitam, ainda, dominar informações importantes por meios informacionais. Entre as
atividades dos profissionais de geociências acha-se a
elaboração de mapas geológicos, geoquímicos e
geofísicos para levantamento local e regional,
planejamento de uso do solo, avaliações de recursos
minerais, energéticos e hidrológicos. Entretanto, comunicar esses dados a outros profissionais, incluindo aqueles que não possuem formação específica, constitui
desafio a ser enfrentado.
Interdisciplinaridade implica capacidade para enfrentar problemas complexos considerando uma variedade
de parâmetros e processos. Inclui quesitos de aspectos
administrativos, legais, sócio-econômicos e culturais
relativos às relações de homem e ambiente. Os estudantes, portanto, necessitam conhecer diversas linguagens (outras ciências, culturas, políticas etc.) para discutir e explicar seus pontos de vista a outros e compreender os elementos sociais e legais. No contexto social
e cultural, um programa coordenado de geografia e geologia necessita ser enfatizado: trata-se de excelente
oportunidade para promover a comunicação entre os
profissionais das ciências naturais e sociais.
Os conteúdos tratados (Quadro 1) buscam, nessa
abordagem, atingir certos objetivos: (1) ressaltar o papel central da pesquisa para se conhecer as múltiplas
interações do ambiente terrestre; (2) formar uma idéia
articulada – ao mesmo tempo indagadora e
questionadora – da ciência; (3) aplicar um foco
interdisciplinar para tratar os efeitos das atividades
humanas e sociais na superfície terrestre. A equipe
estruturou temas que contemplem: (1) a perspectiva de
trabalho (a epistemologia) do estudo geológico da Terra, (2) o estudo de processos globais, sejam eles naturais, artificiais ou articuladores da natureza e sociedade, e (3) a articulação desses estudos com definições
típicas da geografia humana.
Ciência do Sistema Terra I
Princípios dos estudos da Terra
Interação das esferas fluidas
Biosfera e a interação com as outras esferas
Introdução ao estudo do sistema mundo
Ciência do Sistema Terra II
Geosfera e do sistema mundo
Sistema mundo como trabalho e como norma
As desigualdades do sistema mundo: regiões
Quadro 1: Unidades conceituais principais.
Chart 1: Main concept units.
Tais nexos entre tecnosfera e ecosfera exigem que a
Terra seja tratada como um todo. O aperfeiçoamento do
corpo de conhecimento a ser desenvolvido junto aos
alunos, ou seja, as unidades conceituais e seus possíveis vínculos, conduzem à compreensão do planeta
desde abordagens distintas, embora inter-relacionadas.
Dentre as opções de desenvolvimento da disciplina, o
entendimento dos ciclos de formação de recursos naturais no tempo geológico acha-se separado da ocupação do espaço superficial e do desenvolvimento
tecnológico. Distingue-se ainda das formas de domínio
do homem sobre o mundo natural. Contudo, estabelecem-se diferentes vínculos entre esses três grandes
campos, quando tentamos compreender o planeta simultaneamente em sua globalidade e nas suas
especificidades locais e regionais. Desse modo, buscamos explicitar assuntos centrais para se entender o planeta. Pelo lado da Geologia, a teoria da Tectônica de
Placas permite estudar o conjunto dos processos terrestres e as interações temporais das diferentes esferas. Pelo da Geografia, o meio técnico-científicoinformacional habilita a compreender os processos de
exclusão social. Pode-se, assim, revelar a natureza das
duas ciências.
A base epistemológica das atividades propostas
Os estudantes são conduzidos ao longo de uma
linha estreita que une "sistema terra" e "sistema mundo". Para alcançar tal pretensão valorizam-se os modos
de trabalho das duas áreas para as quais os alunos
estão sendo preparados (geografia e geologia). O fazer
das ciências da Terra representa, sobretudo, os traços
metodológicos básicos, os processos envolvidos, os
conceitos e definições dos dois campos. Tal exposição
é claramente separada no tempo, buscando revelar uma
imagem evolutiva do sistema natural e do domínio humano sobre este.
Uma certa idéia de progresso e ciclicidade acha-se
no núcleo da conexão, que valoriza certas noções e
habilidades, tais como: operar com diferentes escalas
de tempo e espaço, classificar e diferenciar fatos e processos, operar com analogia para reconstituir fatos e
eventos, operar com pensamento multifatorial para analisar fenômenos naturais e sociais.
CARNEIRO, C.D.R; GONÇALVES, P.W.; NEGRÃO, O.B.M. & CUNHA, C.A.L.
Há uma questão persistente no trabalho da disciplina: os diferentes enfoques que podem ser adotados
para estudar o planeta mesmo dentro do campo científico. Os diversos modos de olhar a Terra são válidos e
devem ser compreendidos nas suas potencialidades
cognitivas e em seus limites. O cotidiano de trabalho
vem revelando que é importante destacar o papel dos
diversos campos de estudo, tanto para formar uma perspectiva profissional mais objetiva, como para conduzir
os estudantes à opção profissional.
Abordagem geológica
Certo número de traços temáticos assinala a abordagem que poderíamos denominar geológica em Ciência do Sistema Terra.
Em primeiro lugar, é preciso notar a visão corrente
dos profissionais da área de geociências em relação à
Ciência do Sistema Terra. Em termos algo simplificados, tal perspectiva encontra amparo nos estudos que
valorizam as questões ambientais e os problemas de
risco natural nos estudos terrestres. A questão
ambiental acha-se na própria raiz da Geologia como
ciência, pois, conforme acentua Loon (1999), ela "não
teria qualquer interesse científico se a Terra não tivesse sido afetada no passado por mudanças
ambientais". Entretanto, para compreender como se
alcançou tal abordagem é necessário trazer alguns elementos históricos que marcaram o estudo da Terra
A organização sistêmica para o estudo histórico do
planeta Terra tem certos traços históricos relativos ao período em que a geologia diferenciou-se da história natural
e foi constituindo-se como campo epistêmico dedicado à
história da Terra, das rochas e dos minerais e admitiu um
enfoque associado à descoberta de jazidas minerais metálicas e energéticas. O conhecimento sobre a Terra não foi
o resultado da reunião de estudos particulares e de aspectos específicos mas, ao contrário, já no ponto de partida
apoiou-se em uma idéia integrada do planeta e das rochas
que o compõem. O naturalista James Hutton, em seus
famosos estudos sobre o planeta, reúne de modo coerente e complementar seus levantamentos de campo, descrições de locais e estratos particulares com as explicações
gerais sobre origem e história de toda a Terra (Hutton, 1899;
Gonçalves, 1997). Na verdade, de certo modo, esse início
dos estudos geológicos, no final do século XVIII, atingiu
abordagem e enfoque que não descuidaram das preocupações práticas entre o conhecimento da científico da natureza
e suas possíveis aplicações para aumentar o rendimento da
agricultura e mineração (Jones2 , 1986; Dean, 1992). Fugiria
demasiadamente deste espaço tratar de demonstrações dessas assertivas sobre os primórdios da ciência geológica; dentre outros, poderíamos recomendar a consultaaGonçalves(1997).
Frodeman (1995) assinala questões nucleares para
compreender como a geologia trabalha ao enfatizar o caráter
interpretativo, hipotético e narrativo dessa ciência.
O primeiro aspecto acha-se vinculado à necessidade
de decodificar sinais e revela a necessidade da linguagem
visual e do pensamento analógico. O segundo e terceiro
encontram-se articulados com o caráter histórico da geologia. Tal tratamento conduz a decorrências complexas que
devem ser reveladas (pois muitas vezes ficaram encobertas) porque a geologia foi analisada somente desde um
ponto de vista analítico – o qual opera um reducionismo
incapaz de perceber traços mais significativos desse conhecimento sintético sobre a natureza (p. 965).
Um momento fundamental para pensarmos o ensino
de geologia é quando, de certo modo, foi cunhada a expressão geociências. Na perspectiva aqui tratada, do ensino e da caracterização de uma abordagem que veio a ser
denominada ciência do sistema Terra, é particularmente
relevante o lançamento da obra Investigating the Earth
(ESCP, 1975, 1976), a partir de projeto elaborado nos EUA
pelo Earth Science Curriculum Project, ESCP, 1967). Seja
do ponto de vista de sua importância como um dos projetos
de inovação do ensino de ciências norte-americano, da
década de 1960, ou pela influência editorial (materializada,
até hoje, naquele país, por meio de seus kits didáticos)
trata-se de uma inflexão no ensino dos aspectos naturais
vinculados ao planeta. Mas, em termos conceituais e
metodológicos, quais mudanças efetivas esse livro-curso
Simpson (1970, original de 1962) expõe os traços
cruciais que estruturam o conhecimento clássico dos
estudos da Terra. Enfatiza que a geologia é, ao mesmo
tempo, uma ciência histórica e física. Neste caso ela estuda processos como o fazem as demais ciências naturais
e experimentais (principalmente física e química), pois
busca regularidades e leis gerais válidas em qualquer
lugar, a qualquer tempo, para explicar processos físicos
e repetitíveis como, p. ex.: erosão. Como ciência física, a
geologia seria fundamentalmente indutiva. No outro
caso, como ciência histórica, a geologia estuda o particular e o contingente, ou seja, a seqüência específica de
processos singulares que conformaram uma região, p.
ex.: a evolução do Grand Canyon. Na última situação, a
geologia necessita de um método que lhe é próprio: o
uniformitarismo metodológico. Tal método, conhecido
como Atualismo (Carneiro et al. 1994), acha-se caracterizado pelo entendimento de processos modernos que
possam aclarar aqueles ocorridos no passado.
Essas marcas aparentemente teóricas e desprovidas de nexos com as pesquisas científicas acham-se
exemplificadas nos compêndios clássicos da geologia. É bem conhecido, no Brasil, o texto elaborado por Arthur
Holmes (Principles of Physical Geology, primeira edição de
1944; Holmes & Holmes, terceira edição de 1978) que organiza o conteúdo geológico de forma similar à revelada, anos
depois, por Simpson (1970). Mesmo o texto de Tarbuck &
Lutgens (1996), embora tenha aparência moderna,
corresponde nos traços fundamentais à mesma abordagem.
Amaral (1981) analisa e descreve quarenta livros-textos para
Os principais trabalhos de Jean Jones, sobre o naturalista britânico James Hutton, foram publicados nos Annals of Science: James
Hutton and the Forth and Clyde Canal (v. 39, p. 255-263, 1982); James Hutton: exploration and oceanography (v. 40, p. 81-94,
1983); The geological collection of James Hutton (v. 41, p. 223-244, 1984); James Hutton's agricultural research and his life as a
farmer (v. 42, p. 573-601, 1985).
ensino de geologia introdutória e demonstra que
ensino deparcela
dosintrodutória
mesmos encontra-se
desdessa
conteúdodentro
e enfoque.
sa perspectiva
degeologia
geologia(Leinz
& Amaral,
adotado nas
(Leinz
décima-primeiGeologia
ediçãoadeabordagem
1962, décima-primeira
em 1989) que acompanha a abordagem da obra de Holmes.
Se pudéssemos tentativamente enumerar certo conjunto de caracteres dessa abordagem científica, que
foram veiculados pelo processo educativo, podemos
dizer que se trata de um estudo descritivo da crosta
terrestre, organizado segundo o predomínio relativo de
fontes de energia (processos endógenos e exógenos,
respectivamente dominados pela energia interna da
Terra e pelo Sol), valorizando principalmente os processos continentais (geologia regional) e tratando secundariamente os campos de aplicação da geologia. À medida que a tectônica de placas consolidou-se como teoria e a crise ambiental foi adquirindo destaque, estudos sobre a litosfera, crosta oceânica, recursos
energéticos e geologia de engenharia foram recebendo
atenção dentro dessas obras. Talvez o elemento mais
marcante, pelo alcance pedagógico dessas obras, é o
de veicular uma idéia de ciência que estuda aspectos e
fatos singulares por meio de um viés fortemente
Quase todas essas marcas da geologia da década
de 1950 seriam alteradas, em maior ou menor profundidade, pela abordagem do ESCP e, talvez, em virtude
disso tenham tornado tão significativo o termo
geociências. O ponto marcante das geociências foi ampliar o campo de estudos: além da crosta terrestre, o
ensino passou a incluir a atmosfera, hidrosfera e espaço estelar, cada um deles merecendo um estudo específico de seus processos. O ESCP avançou, ainda, no
problema do método: supôs que todas as ciências poderiam ser integradas pelo método indutivo e isso implicou a adoção de certos temas centrais: previsão,
universalidade da transformação e perspectiva
sistêmica; implicitamente, admitiu que o
uniformitarismo seria diferente da indução. Ora, isso
conduziu a uma abordagem integrada de todos os processos terrestres por meio de sucessivas inter-relações dos eventos que ocorrem em cada uma das esferas materiais do planeta (atmosfera, hidrosfera, crosta
terrestre, manto e núcleo, espaço estelar). Tal esforço
para englobar todas as transformações terrestres é finalmente atingido no estudo do passado da Terra e na
evolução astrofísica do universo.
As diferenças com as formas clássicas de conhecimento geológico são marcantes e, de fato, nas décadas seguintes, de um lado, um número maior de obras adotou títulos
que fornecem uma imagem mais integrada dos estudos da
Terra, de outro, os livros com títulos tradicionais, em alguma
medida, adaptaram seus tópicos e abrangência para incluir
estudos sobre atmosfera, hidrosfera e espaço estelar. Podese afirmar que se encontra nesse movimento o embrião de
uma "Ciência do Sistema Terra".
Assinalamos, ainda, que tal processo foi acompanhado de profundas reformulações no modo como os geólogos
viam sua ciência. No final da década de 1960 a teoria da
tectônica de placas foi tomando lugar da teoria
geossinclinal, avançou pari-passu com as novas técnicas
de pesquisa (utilização do magnetômetro, avanços técnicos do sonar, detalhamento dos estudos sísmicos e informes provindos do espaço exterior) e tornou-se a teoria
hegemônica que fornece um tratamento global aos processos terrestres.
Contudo, antes de alcançar esse momento de inflexão
da pesquisa e ensino, Potapova (1968, original de 1963)
alertava para a crise da ciência geológica: tratava-se, segundo seu ponto de vista, de certa confusão
metodológica: geólogos, geoquímicos e geofísicos tomaram a crosta terrestre como sendo o objeto de estudo
da geologia. A autora prega que o problema mais geral
dessa área científica acha-se voltado para a história da
Terra e as múltiplas inter-relações temporais das esferas
materiais do planeta (incluindo, dentre estas, a esfera
social). A crosta terrestre, dessa forma, deveria ser tomada apenas como objeto de investigação mais imediato,
ou seja, trata-se do local privilegiado para fazer observações, formular e testar hipóteses e teorias geológicas.
Ora, essa atitude frente ao planeta conduz a um retorno mais orgânico de estudo das geociências na medida
em que hierarquiza e organiza as pesquisas dos diversos
campos sob o enfoque histórico. Tal ordem encontra-se
ligada à idéia de processo histórico-geológico, ou seja,
este é o objeto de estudo da geologia: cada pesquisa
particular contribui para construir a noção geral perseguida por esse campo da ciência.
Potapova (1968) avança, ainda, o debate na questão do uniformitarismo: visto como um caso particular
do método histórico-comparativo (e marcando, dessa
maneira, o afastamento das interpretações de que o
uniformitarismo corresponderia apenas a uma versão
do método indutivo)3 . O confronto com as fórmulas
expostas por Simpson (1970) é estratégico: Potapova
(1968) é clara quanto ao caráter histórico da geologia,
mas, e os estudos físicos imaginados por Simpson como
geológicos? Trata-se de pesquisas realizadas pelas diferentes ciências e técnicas que estudam os processos
do presente, assinala a autora soviética. Os resultados
e informes destas investigações servem para interpretar os fenômenos ocorridos no passado e, somente aí,
tornam-se problemas geológicos.
Embora tal abordagem seja mais holística (Carneiro et al. 1994) do que a preconizada pelas
geociências, duas questões saltam aos olhos:
1) a visão equaciona estudos particulares e
os articula em um conjunto orgânico da ciência
histórica, mas não teve suficiente aceitação e permaneceu restrita ao debate de grupos dedicados
a temas epistemológicos;
2) o silêncio da autora, crucial, diante dos
campos de aplicação da geologia.
É bem conhecido o texto de Gould (1965) em que o autor defende essa tese. Sugere-se, como contraponto oposto o trabalho de Gruza
& Romanovskyi (1975) em que o método do atualismo é esmiuçado e tratado como ferramenta de transferência de informação.
O quadro conceitual das ciências geológicas, esboçado acima, não se alterou de modo significativo
em termos do ensino tradicional até a década de 1990.
Nesse largo período de trinta anos, as preocupações
ambientais cresceram e a idéia de educação ambiental
dispersou-se em diversificados campos das ciências.
Isso gerou certos estudos que reuniram as ciências
ambientais e elementos clássicos da geologia para tratar dos sistemas terrestres. Alguns utilizam ainda hoje
a expressão geologia ambiental como se fosse possível existir uma geologia não-ambiental.
O parágrafo acima, embora demasiadamente simplificado, destaca o tipo de desafio que foi sendo posto para o ensino das ciências geológicas. A crise
ambiental, por um lado, os recursos técnicos e especialmente os dados obtidos por sensores remotos, por
outro, conduziram aos estudos chamados de ciência
do sistema Terra o qual, em largos traços, conecta o
enfoque que já estava presente nas geociências – a
abordagem sistêmica – aos campos de aplicação do
conhecimento geológico (riscos, impactos etc.).
GEOSFERA: UM EXEMPLO
O enfoque educativo da ciência do sistema Terra
nada mais é do que um esforço de tratar o planeta
como uma entidade única que reúne a história geológica interagindo com as transformações sociais e isso
implica discutir, dentre inúmeros outros aspectos, recursos naturais e impactos ambientais. Mesmo essa
visão naturalizada dos processos terrestres não se
constitui plenamente. Os esforços realizados justapõem estudos de cada uma das esferas materiais terrestres: atmosfera, hidrosfera, litosfera, espaço estelar,
manto e núcleo e, finalmente, biosfera. Além disso, os
campos de aplicação permanecem sob o enfoque tradicional, primeiro, das potencialidades e limites dos
recursos naturais (o que inclui aspectos demográficos,
econômicos, sociais, políticos e culturais) e, segundo,
do tratamento dicotômico dos impactos, ora vistos
como impactos sobre o ambiente (incorporando os
acidentes tecnológicos) e, em outro instante, tomados como impactos de uma transformação natural sobre a sociedade (o que inclui os acidentes naturais). O
texto de Mackenzie e Mackenzie (1995) exemplifica tal
abordagem: os autores valorizam os estudos biológicos atribuindo a estes importância equivalente ao de
outras esferas materiais terrestres (atmosfera,
hidrosfera, litosfera etc.) e, à parte, segue um estudo
de diferentes impactos ambientais.
O seguinte exemplo ilustra como o curso relaciona diferentes conceitos. Tomamos a unidade
Geosfera porque ela reúne uma variedade de técnicas, estratégias e articulações de conteúdo que exibem o tratamento adotado pela perspectiva da ciência do sistema Terra.
Estudar a geosfera é compreender os processos
terrestres tomados como um todo e em suas partes
conforme eles foram registrados na organização,
disposição e composição das esferas rochosas. Isso
implica compreender relações das esferas rochosas e
as demais esferas do planeta (tecnosfera, biosfera, atmosfera e hidrosfera). Além disso, a abordagem geológica conduz ao exame da história da Terra tomada a
partir dos processos refletidos no registro geológico.
Encontra-se dentre nossas preocupações contribuir
para desenvolver um novo modo de olhar para rochas,
minerais e, finalmente, a Terra como um todo. Acreditamos que tal atitude está vinculada a conceitos e habilidades a serem adquiridas pelos alunos. Tomamos a abordagem pedagógica de Domingo & Sequeiros (1998): isso
nos revela que é difícil separar teoria e prática de laboratório pois usualmente a prática cruza com a teoria e
Nossa estrutura inclui diferentes facetas educacionais:
1) Indo do familiar para o distante. A instrução
baseia-se na idéia de que o estudante deve aprender
uma idéia nova a partir de seus conceitos pessoais (p.
ex., o estudo da geosfera é iniciado por observações de
campo e acidentes naturais).
2) Trabalhando de modo colaborativo em pequenos grupos. Os estudantes devem trabalhar juntos
para responder questões que admitam o salto qualitativo de idéias e beneficiem o avanço do pensamento
de todos os membros de um pequeno grupo. Em grupos de 4 ou 5 alunos, são desafiados a desenvolver
tópicos que necessitam comparar e avaliar dados e
evidências que conduzem, p. ex. a compreender a teoria da tectônica de placas.
3) Pesquisando uma explicação geral para um
conjunto de dados. Os estudantes são postos diante
de observações e questões introduzidas pela perspectiva de Tectônica de Placas e são conduzidos a alcançar
uma conclusão geral coerente com os dados
4) Entendendo que a Ciência está em permanente
mudança. Os desafios postos para os alunos revelam
que as explanações científicas eram diferentes há dez
anos atrás e, certamente, serão diferentes nos próximos
Tal estrutura gera uma seleção dos principais
objetivos que se espera sejam atingidos pelos estudantes na unidade geosfera. O primeiro grupo de alvos vincula-se a idéias e conceitos:
Discutir a noção de acidente geológico relacionado a regiões sísmicas e vulcânicas.
Reconhecer os principais limites de placas e explicar os principais processos que ali ocorrem.
Descrever as principais características dos tipos de bordas de placas litosféricas atuais
Discutir a teoria da Tectônica de Placas como
uma integração de duas outras explanações (deriva continental e espalhamento do assoalho oceânico).
Reconhecer no campo alguns registros de
glaciação e explicar como eles poderiam ter sido originados.
Reconhecer alguns tipos de minerais e rochas e
seu respectivo ambiente tectônico de formação.
Compreender os processos associados à
Tectônica de Placas no presente e nos últimos 200 Ma.
Compreender algumas relações entre movimentos de placas litosféricas, suas causas e consequências
Examinar terremotos, tsunamis e vulcões segundo uma a perspectiva dupla: como um acidente geológico e como consequência natural do movimento de placas.
O grande número de metas pode se explicado quando consideramos que a unidade Geosfera possui 29
horas (a disciplina toda possui 90h). As atividades são
apresentadas no Quadro 2. Outro conjunto de metas é
relacionada a habilidades que os estudantes devem
possuir ao final das atividades sobre Geosfera:
10) Observar, comparar e discutir dados tectônicos
básicos relacionados à teoria da Tectônica de Placas.
11) Coletar informação relevante sobre sismicidade,
vulcanismo e morfologia de oceanos e continentes para
defender a teoria.
12) Aplicar o raciocínio geológico para elaborar
modelos e explanações científicas.
Pequeno grupo. Idéias básicas sobre classificação e
seriação dos materiais terrestres.
Trabalho de campo. A rocha Moutonnée e as rochas
sedimentares Permo-Carboníferas relacionadas aos
depósitos glaciais de Gondwana.
Debate: Glaciação Permo-Carbonífera e deriva
Leitura. Cuidado: Terremoto! Estudo sobre
Afeganistão e Colômbia.
Palestra. Distribuição de zonas sísmicas modernas,
origem de terremotos e terrenos falhados.
Vídeo. Por que ainda existem montanhas?
Pequeno grupo. Modelo do interior da Terra.
Vídeo. A máquina viva (56').
Aula de laboratório computacional. Tectônica de
Placas: como funciona?
Pequeno grupo. A estrutura moderna da geosfera.
Conferência. Tectônica de Placas: efeitos e
implicações para o território brasileiro.
Pequeno grupo. Ambientes formadores de rochas e
Quadro 2: Seqüência de atividades desenvolvidas
na unidade Geosfera.
Chart 2: Sequence of activities developed into
Geosphere unit.
Tal perspectiva permite estender a abordagem
à área social (muito necessária nesse caso). O
valor atribuído do próximo ao distante e do familiar ao não-familiar possui papel epistemológico
relevante, já que se pode trabalhar com a idéia
de paisagem. Essa foi a forma encontrada para
aprofundar as relações entre geografia e geologia. O ponto central é adquirir uma atitude ética
diante dos processos naturais, eventos sociais
Ainda não há uma avaliação sistemática do trabalho, pois ele encontra-se em fase de implantação e caracterização de diretrizes, mas a experiência revela que
o aprendizado de uma parcela dos estudantes tem sido
razoável. Os resultados preliminares, porém, mostram-se
satisfatórios para preparar os alunos interessados em carreiras diferentes (geologia e geografia) e eles têm mostrado capacidade para disciplinas tão distantes quanto
mineralogia e geografia regional.
Isso nos conduz a sustentar a abordagem coordenada que envolva a natureza da geografia e da geologia e seus métodos de pesquisa. Uma plena sistematização, contudo, somente será atingida nos próximos anos.
No tocante ao trabalho de campo, compartilhamos da visão dominante sobre sua relevância nas
geociências. Trata-se de etapa presente em todos os
estágios que geram o conhecimento. Para Orion &
Hofstein (1994), trabalhos de campo devem ser
planejados, antes como parte integral de um currículo que como atividade isolada. As duas disciplinas
admitem dois tipos de trabalhos de campo, mediante
os quais espera-se isso que o aluno vá aos poucos
compreendendo a dinâmica da pesquisa científica ao
exercitar certas simulações durante as atividades de
na forma de excursões, que objetivam revelar o
confronto entre o conhecimento ambiental do aluno e
os diferentes estágios do conhecimento científico;
na forma de estudos isolados do meio, durante
atividades de pesquisa dirigidas à elaboração de seminários internos da disciplina, aproveitando-se experiências anteriores, tais como as descritas por Gonçalves
et al. (1994, 1998).
Os estudantes, durante as excursões, são conduzidos a:
revelar seu conhecimento ao observar e interpretar processos naturais e registros geológicos
(Nummer & Carneiro, 1998). Os primeiros passos são
dados sem ajuda dos professores, de maneira inicialmente motivadora (Compiani & Carneiro, 1993), para
que eles explicitem e registrem suas próprias idéias. Esse
nível de entendimento pode corresponder a uma etapa
hipotética na construção do conhecimento científico
comparar suas próprias idéias com o conhecimento científico sistemático por meio de discussões
com colegas e professores. Nessa etapa os alunos precisam mudar suas idéias e adotar a perspectiva científica por meio dessa mediação.
compreender de modo realista como a ciência realiza suas práticas e elabora teorias, explicações e hipóteses. Trata-se de passos que insistentemente superam o
conhecimento por meio de reformulação, debate e
complementação. Isso pode ser encontrado na ciência e
praticado no ensino, como o revelam Praia (1996) e
Sequeiros (1997) ao utilizar a história da ciência no ensino.
O interesse dos alunos foi alto durante o estudo da
unidade geosfera. Devemos recordar que muitos revelam pouco interesse em estudar ciências e que o entusiasmo não foi o mesmo para todos esses jovens. Acreditamos porém que tais resultados foram conseqüência
tanto das estratégias didáticas adotadas, como da organização de conteúdo.
No trabalho didático até o momento conduzido não
se atingiu ainda uma nítida integração – nem nos parece necessário atingir – dos estudos da natureza com
aqueles da geografia humana (dedicada ao sistema
mundo). A proposta realmente evoluiu no sentido de
atingir antes uma articulação do que a integração de
ambos os campos da Ciência.
Desde os primeiros passos do trabalho deu-se mais
ênfase ao campo epistemológico. Há uma perspectiva
de construir o conhecimento que se acha fortemente
assentada na epistemologia que estruturou o conhecimento sobre o planeta. A história da ciência não é tomada em si mesma (embora em certos tópicos sejam
explicitados alguns personagens relevantes para o avanço do conhecimento), mas naquilo que ela informa sobre as marcas que estruturam e organizam os estudos
Trata-se no caso de uma espécie de epistemologia
aplicada para compreender o planeta. A escala de tratamento espacial e temporal dos processos é uma das
noções que os estudantes não dominam e que ajuda a
entender os eventos geológicos e geográficos. Isso se
manifesta sobretudo em certos tópicos de estudo de
fenômenos e processos que abrem canais auxiliares de
investigação pelos estudantes e que favorecem todos
os demais estudos promovidos no âmbito da disciplina.
As esferas sólidas do planeta são aquelas capazes
de registrar da maneira mais completa os fenômenos do
passado e do presente, desde que o registro tenha sido
preservado; constituem portanto os mais adequados
sítios de onde deve ter origem qualquer estudo de
integração do ambiente terrestre. O estudo da unidade
geosfera constitui, nesse âmbito, uma espécie de espinha dorsal no tratamento dos demais temas focalizados, possibilitando que o enfoque de um sistema Terra
integrado seja apoiado na vertente "rochosa" dos fenômenos naturais.
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GCN 7203
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