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A integração entre a Arte e o ensino de Ciências é um tema profícuo na pesquisa da área de Ensino e por isso consideramos importante um mapeamento de suas produções. O objetivo deste trabalho é, então, a elaboração de um panorama dos artigos publicados no Brasil e no exterior entre janeiro de 2000 e março de 2020 sobre a integração entre a Arte e o Ensino de Ciências. Esse panorama foi construído a partir da categorização dos temas de cem artigos Qualis A1 e A2 da área de Ensino e da utilização de uma ferramenta de análise proposta por Turkka, Haataonen e Aksela (2017) para a coleta de dados numéricos. Atrelado à análise desses artigos, fazemos a discussão dos trabalhos dos pesquisadores Edgar Morin, Charles Percy Snow e John Dewey que fundamentam a integração entre a Arte e o ensino de Ciências a partir de perspectivas filosóficas e sociológicas, que podem contribuir para a consolidação desse campo de investigação na área de Ensino. Segundo os dados produzidos em nossos estudos, a integração entre a Ciência e a Arte é mais citada nos artigos da área de Ensino de Física (n = 39). Observam-se poucas menções sobre Música (n = 4), Arte Contemporânea (n = 3) e Fotografia (n = 1) nos artigos analisados, sendo que as Artes Plásticas (n = 36) são majoritariamente abordadas. Além disso, há um equilíbrio entre as produções nacionais (n = 49) e internacionais (n = 51) sobre o tema. Contudo, a partir dos dados coletados, algumas questões de investigação foram apontadas, como, por exemplo, a carência por estudos que proponham atividades que integrem, ao mesmo tempo, conhecimentos artísticos e científicos.

Este trabalho contemplou a construção de uma disciplina optativa de 30 horas denominada “Ateliê de Ciências”, na qual 18 licenciandos em Química e Pedagogia desenvolveram diversas criações artísticas e discutiram aspectos do contexto dos conteúdos científicos. A análise das respostas dos relatos (orais e escritos) e das imagens produzidos pelos licenciandos possibilitou investigar aspectos das produções que podem ser utilizados como contexto para as aulas de Ciências. Partindo do estudo das respostas dos licenciandos a um questionário, mapeamos suas concepções sobre o contexto no ensino de Química, embasadas i) no cotidiano dos alunos, ii) na interação com outras disciplinas e/ou iii) na integração com aspectos históricos, econômicos e sociais do conteúdo científico. Contextualizar uma discussão, segundo os licenciandos, seria uma estratégia para aumentar o interesse dos estudantes, tornando o conhecimento “aplicável”. Baseando-nos nos estudos de Gilbert (2006), cuja proposta é a construção de um evento focal, os licenciandos puderam contextualizar o ensino de Química por meio de um conjunto de atividades envolvendo as artes plásticas. Além disso, foi possível avaliar a influência do Ensino Remoto Emergencial (ERE) no formato da disciplina, dividindo-a em dois momentos: encontros síncronos e atividades assíncronas. Como produto educacional, houve a estruturação de um conjunto de atividades envolvendo diferentes práticas, técnicas e a fruição artística em um contexto de formação inicial de professores de Química e a identificação das possibilidades de integração entre Arte e os conteúdos científicos propostos pelos licenciandos.

As atividades e as práticas humanas, assim como os processos de ensino e aprendizagem, são estruturadas por meio das linguagens e seus signos que podem ser produzidos de diversas maneiras, constituindo um fenômeno de comunicação e construção de sentidos (semiose). Este trabalho investiga as formas pelas quais os licenciandos em Química abordam conceitos, entidades, modelos e fenômenos científicos a partir da expressão artística do desenho. Para isso, analisamos, segundo a semiótica de Charles Sanders Peirce, seis desenhos produzidos por estudantes de licenciatura em Química representando os elementos carbono e mercúrio e suas substâncias. Assim, entendemos o papel dos licenciandos não só como observadores, mas também como criadores de símbolos, ícones e índices. As análises guiadas pelos pontos de vista qualitativo-icônico, singular-indicativo e convencional-simbólico propostos por Santaella (2018) apontaram uma pluralidade de construções de significados, oportunizada pela expressão artística, pela experiência estética e pelo conhecimento científico abordado em cada imagem. A apropriação de símbolos convencionados pela Ciência na identificação do elemento químico representado nem sempre assumiu um papel central na semiose, especialmente quando eram tratadas as propriedades e aplicações das substâncias. Nestes casos, os licenciandos optaram por uma mediação sígnica estruturada por criações próprias, utilizando-se de diferentes formas, cores e proporções.

Scientific models are constructions that integrate science teaching activity and constitute the focus of discussions in primary and higher education classrooms. Thus, the construction of a model and its evaluation are activities that promote a contact between the students and the sciences. For the formation of science teachers, the contact with the modeling process becomes relevant to understand of their educational duty. This paper presents an experience report on the construction of models in a discipline of the Field Education Degree course at the Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil. Scientific discussions, as well as modeling activities, approached the arts through the use of some materials and openness to expressiveness. Starting of the class discussions, the students, besides being involved with the modeling process, also argued about the nature of this process, involving the evaluation and testing of the model built. One of these models elaborated by the undergraduates had the scope to explain the molecular kinetic theory of gases, corroborating other reports about the sciences. The elaboration of models contributed as much to the contact of the students with scientific practices as to the expression of their ideas through the approach to the artistic activities. Resumo Os modelos cientificos sao construcoes que permeiam diversos campos da atividade do ensino de Ciencias e constituem o foco de discussoes nas salas de aulas do ensino basico e superior. Desta forma, tanto a construcao de um modelo quanto sua avaliacao sao atividades que permitem o contato dos alunos com as Ciencias. Para a formacao de professores de Ciencias, o contato com o processo de modelagem se torna relevante para o entendimento de seu campo de atuacao. Neste trabalho apresenta-se um relato de experiencia sobre a construcao de modelos em uma disciplina do curso de Licenciatura em Educacao do Campo da Universidade Federal de Minas Gerais. As discussoes cientificas, bem como as atividades de modelagem, aproximaram-se das artes plasticas, por meio do uso de alguns materiais e abertura para a expressividade. A partir das discussoes da disciplina, os alunos, alem de se envolverem com o processo de modelagem, ainda argumentaram sobre a natureza desse processo durante a avaliacao e o teste do modelo construido por eles. Um desses modelos elaborados pelos licenciandos possuia abrangencia para explicar a teoria cinetico molecular dos gases, corroborando com relatos outros sobre as ciencias. A elaboracao de modelos contribuiu tanto para o contato dos alunos com praticas cientificas quanto para a expressao de suas ideias por meio da aproximacao as atividades artisticas. Palavras-chave : Ensino de ciencias, Modelo cientifico, Educacao do campo. Keywords : Science education, Teaching models, Rural education. Palabras claves : Ensenanza de las ciencias, Modelo cientifico, Educacion rural. References ASKELAND, Donald R.; WRIGHT, Wendelin J. Ciencia e engenharia dos materiais . 3a edicao. Sao Paulo: Cengage Learning, 2014, 648 p. BROWN, Theodore L. et al. Quimica : a ciencia central. 9a edicao. Sao Paulo: Prentice-Hall, 2005, 972 p. CIPOLLA, Laura; FERRARI, Lia A. Big atoms for small children: building atomic models from common materials to better visualize and conceptualize atomic structure. Journal of Chemical Education , Washington, v. 93, n. 6, p. 1068-1072, janeiro 2016. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00784 EILAM, Billie; GILBERT, John K. The significance of visual representations in the teaching of Science. In: EILAM, Billie; GILBERT, John K. (Org.) Science teachers’ use of visual representations . Dordretch: Springer, 2014. p. 3-28. GILBERT, John K.; BOULTER, Carolyn J.; ELMER, Roger. 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Neste trabalho foram estudadas as interações entre a celulose e diversas substâncias amplamente empregados em ateliês de conservação e restauro de bens culturais. Para estudar a deterioração da celulose pela ação dos tratamentos usados, foram produzidos protótipos com papel Whatman número 1. Os papeis foram mergulhados em soluções empregadas nos tratamentos de conservação e restauro e em soluções de ácido gálico e alguns de seus derivados, tendo sua acidez avaliada por três diferentes métodos de medição do pH depois de secos. A acidez das amostras foi novamente avaliada após um envelhecimento brando com luz, para verificar uma possível relação entre a acidez e a deterioração dos protótipos. Os papeis expostos a tratamentos com ácidos orgânicos ou sais com alto teor de metais obtiveram os menores valores de pH depois do envelhecimento. A deterioração da celulose foi avaliada por análise térmica do suporte celulósico, comparando-se os protótipos tratados com a referência por três técnicas: TG, DTG e DTA, antes e depois do envelhecimento. Pode-se inferir que substâncias como o hipoclorito de sódio e o sulfato de alumínio e potássio foram as substâncias que mais contribuíram para a degradação do polímero celulósico. A partir dos dados de pH e das curvas de análise térmica, foi possível perceber que o pH é um indicador limitado do estado da celulose no suporte. Na terceira parte deste trabalho, o estudo da interação entre de íons ferro com o ácido gálico e a goma arábica - principais constituintes da tinta ferrogálica - foi feito por meio da espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e visível (UV-vis). Observou-se que as reações envolvendo tais compostos possuem uma grande complexidade, além de diferirem muito conforme a proporção entre íons ferro e o ligante, o pH e a estabilização proporcionada por outros reagentes adicionados ao meio. A análise dos espectros referentes a tinta ferrogálica produzida na presença de gelatina demonstra uma interação do complexo formado com a cadeia proteica que estabilizaram as espécies formadas e intensificaram a cor da tinta. This work studied interactions between cellulose and several substances widely used in conservation and restoration of cultural heritage. In order to study the deterioration of cellulose by the treatments effects, paper prototypes were produced with Whatman No. 1. The papers were submerged in solutions used in conservation and restoration treatments, such as gallic acid and some of its derivatives solutions, then its acidity was measured, after drying, by three different methods of pH. The acidity of the samples was evaluated again after a soft artificial aging by light, to verify a possible relationship between acidity and deterioration of the prototypes. The papers exposed to treatments with organic acids or salts with a high content of metal obtained the lowest pH values after aging. The deterioration of the prototypes was evaluated by thermal analysis of cellulosic support, comparing the reference treated with prototypes by three techniques: TG, DTA and DTG, before and after aging. The findings show that substances such as sodium hypochlorite, aluminum and potassium sulfate contributed to the degradation of cellulosic polymer. Based on pH data and thermal analysis curves, it was observed that the pH is a limited indicator of the cellulose support condition. In the third part of this work, the study of the interaction between iron ions with gallic acid and gum arabic - main constituents of iron gall ink - was done by absorption spectroscopy in the ultraviolet and visible region (UV-vis). It is observed that the reactions involving such compounds have great complexity and they become diferent according to the ratio between the gallic acid and iron ions, pH and stabilization provided by other reagents added to the system. The analysis of the spectra relating to iron gall ink produced in the presence of gelatin demonstrates a complex formed from the interaction of the protein chain, stabilizing the formed species and intensified color ink.