Gráfico de Três Dimensões O Quadro do Conselho Nacional de Pesquisa (NRC) descreve uma visão do que significa ser proficiente em ciência; repousa numa visão da ciência como um corpo de conhecimento e um empreendimento de construção de modelos e teorias baseado em evidências que continuamente estende, aperfeiçoa e revisa o conhecimento. Apresenta três dimensões que serão combinadas para formar cada padrão:

Dimensão 1: Práticas

As práticas descrevem comportamentos em que os cientistas se envolvem enquanto investigam e constroem modelos e teorias sobre o mundo natural e o conjunto chave de práticas de engenharia que os engenheiros usam enquanto projetam e constroem modelos e sistemas. O NRC usa o termo práticas em vez de um termo como “habilidades” para enfatizar que o envolvimento na investigação científica requer não só habilidade mas também conhecimento que é específico para cada prática. Parte da intenção do NRC é explicar melhor e ampliar o que se entende por “investigação” na ciência e a gama de práticas cognitivas, sociais e físicas que ela requer.

Embora o design de engenharia seja semelhante à investigação científica, existem diferenças significativas. Por exemplo, a investigação científica envolve a formulação de uma pergunta que pode ser respondida através da investigação, enquanto o desenho de engenharia envolve a formulação de um problema que pode ser resolvido através do desenho. O reforço dos aspectos de engenharia das Normas de Ciência da Próxima Geração irá esclarecer aos estudantes a relevância da ciência, tecnologia, engenharia e matemática (os quatro campos STEM) para a vida quotidiana.

Dimensão 2: Conceitos Transversais

Conceitos transversais têm aplicação em todos os domínios da ciência. Como tal, eles são uma forma de ligar os diferentes domínios da ciência. Eles incluem: Padrões, semelhança e diversidade; Causa e efeito; Escala, proporção e quantidade; Sistemas e modelos de sistemas; Energia e matéria; Estrutura e função; Estabilidade e mudança. O Quadro sublinha que estes conceitos precisam de ser explicitados para os alunos porque fornecem um esquema organizacional para inter-relacionar o conhecimento de vários campos científicos numa visão coerente e cientificamente baseada do mundo.

Dimensão 3: Ideias do núcleo disciplinar

Ideias do núcleo disciplinar têm o poder de focar o currículo, a instrução e as avaliações das ciências K-12 nos aspectos mais importantes da ciência. Para serem consideradas essenciais, as ideias devem satisfazer pelo menos dois dos seguintes critérios e, idealmente, todos os quatro:

  • Dar ampla importância a múltiplas disciplinas de ciências ou engenharia ou ser um conceito organizador chave de uma única disciplina;
  • Prover uma ferramenta chave para compreender ou investigar idéias mais complexas e resolver problemas;
  • Relatar aos interesses e experiências de vida dos alunos ou estar ligado a preocupações sociais ou pessoais que requerem conhecimento científico ou tecnológico;
  • Ser ensinável e aprendível em múltiplas séries com níveis crescentes de profundidade e sofisticação.
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As ideias disciplinares estão agrupadas em quatro domínios: as ciências físicas; as ciências da vida; as ciências da terra e do espaço; e engenharia, tecnologia e aplicações da ciência.

Ler mais sobre as três dimensões no NRC Framework online aqui.

Dimensão 1: Pract

1. The National Academies, Board on Science Education, Designing a Conceptual Framework for New Science Education Standards, Frequently Asked Questions, pg. 1.

As práticas descrevem comportamentos em que os cientistas se envolvem enquanto investigam e constroem modelos e teorias sobre o mundo natural e o conjunto chave de práticas de engenharia que os engenheiros usam enquanto projectam e constroem modelos e sistemas. O NRC usa o termo práticas em vez de um termo como “habilidades” para enfatizar que o envolvimento na investigação científica requer não só habilidade mas também conhecimento que é específico para cada prática. Parte da intenção do NRC é explicar melhor e ampliar o que se entende por “investigação” na ciência e a gama de práticas cognitivas, sociais e físicas que ela r

Embora o design de engenharia seja semelhante à investigação científica, existem diferenças significativas. Por exemplo, a investigação científica envolve a formulação de uma pergunta que pode ser respondida através da investigação, enquanto o desenho de engenharia envolve a formulação de um problema que pode ser resolvido através do desenho. O reforço dos aspectos de engenharia das Normas de Ciência da Próxima Geração irá esclarecer aos estudantes a relevância da ciência, tecnologia, engenharia e matemática (os quatro campos STEM) para a vida quotidiana.

Dimensão 2: Cross-cutti

Os conceitos transversais do NRC têm aplicação em todos os domínios da ciência. Como tal, eles são uma forma de ligar os diferentes domínios da ciência. Eles incluem: Padrões, semelhança e diversidade; Causa e efeito; Escala, proporção e quantidade; Sistemas e modelos de sistemas; Energia e matéria; Forma e função; Estabilidade e mudança. O Quadro também enfatiza que estes conceitos precisam de ser explicitados para os alunos porque fornecem um esquema organizacional para inter-relacionar o conhecimento de vários campos científicos numa visão coerente e cientificamente baseada do wor

Dimensão 3: Ideias do núcleo disciplinar

Ideias do núcleo disciplinar têm o poder de focar o currículo, a instrução e as avaliações das ciências K-12 nos aspectos mais importantes da ciência. Para serem consideradas essenciais, as ideias devem satisfazer pelo menos dois dos seguintes critérios e, idealmente, todos os quatro: Ter ampla importância em múltiplas ciências ou disciplinas de engenharia ou ser um princípio organizador chave de uma única disciplina; Fornecer uma ferramenta chave para entender ou investigar idéias mais complexas e resolver problemas; Relacionar-se com os interesses e experiências de vida dos alunos ou estar ligado a preocupações sociais ou pessoais que requerem conhecimento científico ou tecnológico; Ser ensinável e aprendível em múltiplas séries em níveis crescentes de profundidade e sofisticação.1 As idéias disciplinares são agrupadas em quatro domínios: as ciências físicas; o l

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